Esercitazione 1 dimensionamento di una trave reticolare spaziale

L'intento dell'esercitazione è di effettuare un primo dimensionamento di aste tese e compresse in una struttura reticolare 3D.

Ho preso come motivo di ispirazione per creare la mia struttura reticolare spaziale il "Harbour Bridge" di Sidney, un ponte ad arco, risalente agli anni '20, completamente in acciaio.

Come prima operazione ho creato un nuovo layer, in Rhinoceros , denominandolo "struttura", di seguito ho disegnato un modulo base di 2m x 2m e l'ho copiato più volte fino a raggiungere le dimensioni d 4m x 20m

Successivamente ho modificato la morfologia della trave lavorando sullo spostamento sull'asse Z dei nodi, traslandone alcuni verso il basso ed altri verso l'alto, in modo da ricreare la forma cui avevo pensato.

A modello terminato ho esportato il file in DXF di autocad, necessario per poter effettuare l'importazione su SAP.

Dopo aver aperto SAP ho prima impostato l'unità di misura corretta e successivamente ho importato il file, curandomi di importare il layer giusto dal disegno di Rhinoceros.

Una volta importato il modello in SAP ho selezionato ogni frame ed ho assegnato il rilascio del momento attorno agli assi 2 ed 3,  ad inizio e fine trave, essendo prerogativa di una struttura reticolare di essere incernierata ad ogni nodo.

Operazione immediatamente successiva è stata quella di selezionare alcuni punti ed assegnare come  vincoli esterni delle cerniere, per lo stesso motivo sopra detto.

Successivamente ho definito un caso di carico, rinominandolo "F" ed annullando il moltiplicatore del peso proprio.

Dopo il caso di carico ho definito una sezione di prova da assegnare alla struttura per una prima verifica, ho selezionato una sezione in acciaio e nel caso specifico un tubolare cavo (pipe) e l'ho rinominata "TRAVE".

In seguito ho selezionato tutti i frame ed ho assegnato la sezione "TRAVE" creata appositamente.

Una volta assegnata la sezione ho caricato i nodi con la forza "F": per i nodi centrali ho assegnato una forza concentrata di modulo 150kN, per i nodi perimetrali ho dato un valore pari alla metà, quindi 75kN, entrambi di verso negativo sull'asse Z.

Assegnati i carichi ad ogni nodo ho avviato l'analisi disattivando i casi di carico "DEAD" e "MODAL", lasciando soltanto "F"

Visualizzati i risultati e dopo aver controllato di non aver dimenticato nessun rilascio del momento ho avviato la tabella, spuntando "ANALYSIS RESULTS" per visualizzare i risultati degli sforzi e "Connectivity data" per inserire in tabella anche le dimensioni delle aste

una volta visualizzate le tabelle le ho esportate entrambe in Excel per integrarle con la tabella dello sforzo normale.

Dalla tabella ho analizzato travi compresse e tese, trascurando quelle scariche.

Mentre per le aste compresse ho tenuto in considerazione A_design , I_{design e} ρ_design in modo da avere la snellezza 

λ 200; 

per le aste tese ho preso soltanto in considerazione che A_designA_min.

_{Dopo questa operazione ho confrontato tutte le} A_{design di primo dimensionamento e le ho raggruppate in gruppi più grandi in modo da non dover avere troppe varianti di profilati.}