ESERCITAZIONE 2: Dimensionamento travatura reticolare

Questa seconda esercitazione prevede l'analisi di una travatura reticolare tridimensionale

attraverso l'uso del software SAP2000 e il suo dimensionamento grazie all'utilizzo di un foglio

Excel.

MODELLAZIONE 3D DELLA TRAVE E ANALISI

Scelgo di fare una trave reticolare formata da diversi cubi reticolari di lato 2 m.

La griglia sulla quale viene realizzato il modello tridimensionale varia a seconda del valore

dato a x,y e z. 

Scelgo x = 3, y = 5, z = 2  e quindi ottengo un modello formato da otto cubi di lato 2 m e con

diagonali di 2,83 m.

Assegno la cerniera come vincolo ai quattro appoggi angolari e svincolo i nodi al momento in

tutte le direzioni perchè le strutture reticolari lavorano a solo sforzo normale, di trazione o

compressione.

Scelgo poi la sezione e il materiale delle aste, in questo caso un tubolare in acciaio, e

assegno ai nodi superiori una forza F che scelgo pari a 80 KN. 

Faccio quindi partire l'analisi lineare statica della struttura sotto l'azione della forza F che ho

scelto. 

In questo modo posso vedere la struttura deformata e i diagrammi delle sollecitazioni che,

trattandosi di una trave reticolare, dovranno essere nulli per lo sforzo di taglio e il momento

flettente.

Ottengo quindi una tabella con i diversi valori di sforzo assiale, di trazione o compressione,

delle diverse aste e la esporto in un foglio Excel.

DIMENSIONAMENTO DELLE ASTE

Una volta evidenziate le aste diagonali in rosso, separo le aste sottoposte a trazione (valori

positivi di N) da quelle sottoposte a compressione (valori negativi).

Trazione

Per ogni asta riporto il suo valore di N e le caratteristiche dell'acciaio che ho scelto,

ovvero f_y,k = 235 MPa e γ_m = 1,05. Ottengo quindi per ognuna un area minima, in base alla

quale scelgo per ciascuna asta un profilato con area maggiore del valore ottenuto. 

Compressione

Per ogni asta riporto il suo valore di N e le caratteristiche dell'acciaio che ho scelto,

ovvero f_y,k = 235 MPa e γ_m = 1,05. Anche qui dunque ottengo per ognuna un area minima.

Diversamente dalla trazione, per la compressione bisogna considerare il fenomeno di

instabilità e quindi aggiungo il valore del modulo di elasticità dell'acciaio E = 210000 MPa e

del coefficiente beta = 1.

Ottengo quindi tre diversi valori, Lambda, Rho_min e I_min. In base ad essi posso dimensionare

le aste, scegliendo per ognuna di esse il profilato che meglio soddisfi questi tre valori e l'area

minima.