ESERCITAZIONE_2 Trave reticolare spaziale

ESERCITAZIONE 2

Trave reticolare spaziale
Risoluzione tramite SAP2000

Dopo aver disegnato su SAP una travatura reticolare spaziale di un modolo 2mx2m

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La prima cosa è indicare quali siano i punti in cui la reticolare si appoggia e quindi assegnare dei vincoli (per rendere la struttura isostatica) nella parte bassa della trave con il comando ASSIGN > JOINT >RESTRAINTS.

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Poi si procede assegnando come materiale l’acciaio e scegliendo il tipo di acciaio per definire il modulo elastico E. Si sceglie come sezione Tubolare pipe. DEFINE>SECTION PROPERTIES>FRAME SECTIONS e poi assegniamo la sezione alla struttura.

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Dato che in una struttura reticolare tutti i vincoli interni sono cerniere, dobbiamo fare un’operazione di rilascio del momento ASSIGN > FRAME > RELEASE > MOMENT 3-3(MAJOR) > START 0 – END 0.

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Assegnata la sezione ho definito un caso di carico con delle forze concentrate nelle cerniere, per ricavare la forza concentrata ho tenuto conto di questi parametri:

Numero piani: 3

Peso proprio piano per mq: 5 KN/mq

Mq piano: 96 mq

Peso piano: 96 mq x 5 KN/mq = 480 KN

Peso per ogni nodo : (480 KN x 3 piani) / 35 =  41 KN

A questo punto carichiamo la struttura attraverso una serie di forze concentrate nei nodi strutturali: forze di entità maggiore nei nodi centrali ( 41 kN), e minore in quelli perimetrali ( 20,5 kN); questo perché le aree di influenza dei nodi laterali sono la metà di quelli centrali, ciò significa che saranno sottoposti a forze più piccole. Per aggiungere delle forze seleziono le frame che mi interessano e poi ASSIGN > JOINT LOADS > FORCES, da questa finestra di dialogo posso creare nuove forze con intensità e direzione variabile.

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Possiamo ora avviare l’analisi. Il software mostra per prima cosa l’andamento della deformata.

Si può richiedere al programma di analizzare gli sforzi assiali (unici presenti) con il comando SHOW FORCES/STRESSES > FRAME/CABLES > AXIAL FORCE

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Per visualizzare le tabelle di calcolo da esportare su Excel è sufficiente digitare Ctrl+T e spuntare ANALYSIS RESULT, cliccare su SELECT LOADS PATTERS e quindi selezionare F e dare OK. Dalla tabella apriamo il menù a tendina in alto a destra e selezioniamo ELEMENT FORCES > FRAMES e esportiamo su Excel.

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Per prima cosa dimensioniamo le aste tese. In questo caso prendiamo in considerazione alcuni fattori, come la lunghezza dell'asta (l), il modulo di elasticità (E), resistenza di design(f_yd)e la tipologia del vincolo (β) , in quanto per le aste compresse dobbiamo calcolare il modulo di inerzia minima (Imin), l'area minima (Amin), ed il raggio di inerzia (ρ_min), ed inoltre verificare che la snellezza (λ) non dovrà superare il valore 200.

Per le aste compresse oltre ad f_yk, γ_m, e f_yd devo tener conto anche del momento di inerzia I_x e del raggio giratore di inerzia ρ_x

Come prima, inseriamo i valori dello sforzo normale (in questo caso il modulo in quanto i valori sono negativi trattandosi di compressione), il β (in questo caso equivalente ad 1 perché si tratta di aste incernierate) e la lunghezza espressa in metri di ciascuna asta. In base ai valori di Area Minima, Momento d’Inerzia minimo e raggio giratore di inerzia minimo scegliamo il profilato adatto da un sagomario e inseriamo i valori corrispondenti.  Fatto ciò controllo che il valore della snellezza λ non sia superiore a 200.