In questa prima esercitazione (allegata al post) abbiamo dimensionato una trave reticolare tridimensionale effettuando dapprima un'ipotesi progettuale, per poi andare a ridisegnare la struttura ipotizzata mediante il programma SAP2000 così da poter effettuare delle analisi su di essa, traendo informazioni relative agli sforzi assiali agenti sulle singole aste e al mondo in cui questa si deforma.
Mediante i dati ricavati dalla progettazione virtuale della reticolare abbiamo potuto effettuare dei calcoli per il dimensionamento degli elementi, suddividendoli in tesi e compressi e distribuendoli in più classi (4 a trazione e 4 a compressione) così da avere in totale 8 aste di cui determinare il profilo (la maggiore per ogni classe in termini di sforzo assiale), così da ottimizzare le sezioni e ridurre l'impiego di acciaio (abbiamo fatto riferimento al profilario di Fondazione Promozione Acciaio).
Una volta effettuato il dimensionamento attraverso un foglio excel, abbiamo provato a formulare delle ipotesi per cambiare la reticolare in modo tale da ridurre i valori degli sforzi assiali sulle aste (e di conseguenza anche i profili a esse attribuibili), e capire come/quanto le sollecitazioni possano cambiare al variare delle scelte strutturali sul medesimo progetto.
n. piani | 4 |
Dimensione piano | 27,00 m x 27,00 m |
Superificie piano (mq) | 729,00 |
Carichi per piano | 10 kN/mq |
Carico Totale dei Piani | 29.160 kN |
Immagini della trave reticolare spaziale progettata su SAP2000, alla relativa consigurazione deformata e ai diagrammi degli sforzi assiali sulle aste della struttura:
Calcolo dell'area minima da sforzo normale di trazione | Dimensioni Profili | ||||||
N | fyk | γ m | fd | A_min | A_design | D | t |
kN | Mpa | Mpa | cm2 | cm2 | (mm) | (mm) | |
116,92 | 275,00 | 1,05 | 261,90 | 4,46 | 4,53 | 48,30 | 3,20 |
327,87 | 275,00 | 1,05 | 261,90 | 12,52 | 13,20 | 88,90 | 5,00 |
777,12 | 275,00 | 1,05 | 261,90 | 29,67 | 32,80 | 114,30 | 10,00 |
2892,37 | 275,00 | 1,05 | 261,90 | 110,44 | 125,00 | 219,10 | 20,00 |
Tabelle relative ai dimensionamenti delle aste in compressione:
Calcolo dell'area minima da sforzo di compressione (resistenza materiale) | Calcolo dell'inerzia minima per sforzo di compressione (instabilità euleriana) | Ingegnerizzazione sezione e verifica snellezza per una membratura principale (< 200) | Dimensioni Profili | |||||||||||||
N | fyk | γ m0 | fyd | A_min | E | beta | l | Lam* | rho_min | I_min | A_design | I_design | rho_min | lam | D | t |
kN | N/mm2 | N/mm2 | cm2 | Mpa | m | cm | cm4 | cm2 | cm4 | cm | (mm) | (mm) | ||||
-4195,28 | 275,00 | 1,05 | 261,90 | 160,18 | 210000,00 | 1,00 | 3,00 | 88,96 | 3,37 | 1822 | 172,0 | 10517 | 7,81 | 38,41 | 244,50 | 25,00 |
-885,91 | 275,00 | 1,05 | 261,90 | 33,83 | 210000,00 | 1,00 | 3,00 | 88,96 | 3,37 | 385 | 40,7 | 862 | 4,60 | 65,22 | 139,70 | 10,00 |
-443,08 | 275,00 | 1,05 | 261,90 | 16,92 | 210000,00 | 1,00 | 3,00 | 88,96 | 3,37 | 192 | 18,0 | 207 | 3,39 | 88,50 | 101,60 | 6,00 |
-174,92 | 275,00 | 1,05 | 261,90 | 6,68 | 210000,00 | 1,00 | 3,00 | 88,96 | 3,37 | 76 | 9,9 | 120 | 3,48 | 86,21 | 101,60 | 3,20 |