Esercitazione I_dimensionamento di una trave reticolare spaziale

1- Apro SAP 2000 e seleziono New Model. Dalla finestra imposto l'unità di misura corretta (KN, m, C) e seleziono Grid Only per avere una griglia. 2- Imposto a 2 il numero di linee e di spazio tra le linee sui 3 assi per avere un cubetto di 2 metri per lato.3- Seleziono Draw Frame e disegno la prima piramide che formerà la mia trave reticolare.​4- Copio la prima piramide con CTRL+C e la incollo per 3 volte lungo y e per 5 volte lungo x con CTRL+V. Ottengo così una trave reticolare spaziale 4x6.​5- Assegno 4 cerniere nei 4 punti di appoggio della trave. Seleziono i 4 punti, vado su Assigng -> Joint -> Restraints e seleziono la cerniera.​6- Seleziono tutte le aste e assegno i rilasci tramite Assign -> Frame -> Releases/Partial Fixity e spunto i momenti iniziali e finali per avere tutte cerniere interne.7- Assegno le forze sui nodi interni. Imposto la vista su YZ per vedere in 2d la trave e seleziono le aste interne.​Vado su Assign -> Joint Loads -> Forces​Si apre la finestra di definizione dei casi di carico e forze. Clicco sul + e creo una forza f impostando il moltiplicatore a 0.

Nella finestra Joint Forces seleziono la forza f e la definisco come -100 KN sull'asse globale Z.

8- Ora assegno le forze sui nodi perimetrali. Li seleziono e tramite la finestra Joint Forces assegno una forza di -50 KN sull'asse Z.

9- Assegno nome e sezione delle aste. Define -> Frame Section -> Section Property -> Add new property e seleziono steel (acciaio), pipe (tubo) e lo chiamo travi. Seleziono tutto il modello e tramite frame section lo assegno a tutte le aste.

10- Lancio l'analisi del modello per assicurarmi di avere solo sforzo normale. Clicco sull'icona Play, seleziono Always Show e faccio girare (Run) solo la forza f e non dead e modal (Do Not Run). Clicco Run Now e ottengo l'analisi.

11- In alto a destra seleziono l'icona Show Forces/Stresses, seleziono Frames/Cables/Tendons e scelgo Axial Forces per avere il diagramma dello sfrozo normale.

12- Torno sul modello e clicco CTRL+T (Show Tables), spunto Analysis result e do ok. Dal menù a tendina scelgo Element forces frames e la esporto file -> export current table -> to excel.

13- Cancello tutte le colonne da dopo la E, ordino dal più grande al più piccolo la colonna Station e cancello tutte le righe diverse da 0. Ordino P dal più grande al più piccolo per avere in alto le trazioni e in basso le compressioni. Elimino tutti i duplicati.

14- Scelgo una classe di resistenza dell'acciaio pari a s275 (fyk) con un coefficente di sicurezza pari a 1,05. Calcolo fyd (tensione di progetto) dividendo la resistenza per il coefficente di sicurezza ottendendo 261,9048 Mpa. Per la trazione mi basta considerare l'area minima ottenuta dividendo lo sforzo normale di ogni asta per la tensione di progetto.

15- Per la compressione oltre l'area minima devo considerare i fenomeni di instabilità euleriana. Aggiungo alle colonne: Beta = 1 (coefficente relativo alle cerniere esterne), il modulo di elasticità E pari a 210000 Mpa, e la luce delle aste. Tramite excel calcolo Lambda (snellezza), il momento di Inerzia minimo e il raggio d' inerzia minimo.

16- Attraverso le tabelle dei profilati del sito Oppo, scelgo il tubolare giusto per la mia sezione. Nel caso della trazione mi baso sull'area minima (cerco un'area di progetto uguale o superiore), nel caso della compressione considero area minima, Inerzia e raggio d'inerzia.