Esercitazione_01_Progetto di una travatura reticolare in acciaio.

Esercitazione svolta in collaborazione con Martina Moreno e Francesca Rossetti.

La travatura reticolare spaziale è stata pensata per coprire una superficie di 24x16m che necessitava di una luce centrale di 20 m nella direzione maggiore, mentre si presentava più libera di ospitare vincoli nella direzione minore, e la quale doveva sorreggere 4 solai delle medesime dimensioni posti al di sopra.

Si è scelto quindi di utilizzare un modulo quadrato di lato 2m corrispondenti ad 1/10 della luce maggiore da coprire. 

Dopo aver asseblato la struttura reticolare sono stati rilasciati i momenti nella direzione 2-2 e 3-3 ed una torsione

In seguito è stata scelta ed assegnata una sezione tubolare cava di partenza alla struttura.

Per completare il disegno della struttura sono stati quindi inseriti 6 appoggi (cerniere) disposti ad una distanza di 20m sul lato lungo e di 6 metri sul lato corto, lasciando quindi una fascia perimetrale a sbalzo di 2m (ovvero di un modulo), così da ottenere una migliore distribuzione delle sollecitazioni.

Si è passati poi al calcolo delle sollecitazioni agenti:

-si è calcolato il peso proprio della struttura attraverso il LOAD PATTERN DEAD ottenendo un valore di: 125,502(KN)/384(mq travatura reticolare) =  0,32 KN/mq

-si è stimato un valore portato relativo ai carichi dei solai superiori di 10( KN/mq )x 4 (n° solai) = 40 KN/mq

-il peso portato sommato al peso proprio della struttura ci ha fornito il carico per metro quadro che la struttura reticolare doveva sorreggere: 40,32 KN/mq

-si è stimato poi in base alle relative aree di influenza, il carico puntuale portato da ogni nodo definendo quindi tre valori di carico:

  -nodi angolari 40,32 KN (area di influenza 1 mq)

  -nodi laterali 80,64 KN (area di influenza 2 mq)

  -nodi centrali 161,28 KN (area di influenza 4 mq)

Dopo aver applicato i carichi sui nodi è stata effettuata l’analisi del modello utilizzando il caso di carico da noi creato, e i relativi dati sono stati esportati su excel.

Il modello excel ottenuto è stato poi ripulito dai dati superflui, e riordinato secondo un ordine crescente dello sforzo normale. Le aste soggette a sforzo di compressione sono state inoltre suddivise in aste rettilinee di lunghezza 2m, e aste oblique di lunghezza 2,8m per un dimensionamento più accurato di quest'ultime.

Le aste compresse sono state raggruppate poi, in categorie in base all’area minima associata ai rispettivi valori di sforzo normale, tenendo in considerazione anche il raggio di inerzia minimo e il momento di inerzia minimo. A questo punto, dopo aver selezionato due profilati  minimi di partenza per le aste rettilinee e quelle oblique che rispettassero il ρ minimo, sono stati assegnati i successivi profilati alle altre aste procedendo per intervalli di Area minima.

Dopo un primo tentativo di suddivisione, che prevedeva un numero troppo elevato di profilati, si è deciso di ampliare gli intervalli di A min per ottimizzare il progetto. 

La tabella seguente riporta le aste con valore di sforzo normale di compressione massimo per ciascuna categoria e i relativi profilati assegnati.

Anche le aste tese sono state raggruppate in base alle aree minime, associate agli sforzi di trazione, cercando però in questo caso di adattare gli stessi profilati scelti per le aste compresse. 

Sono stati infine riassunti nella seguente tabella le aste con valore di sforzo normale di trazione massimo per ciascuna categoria ed i relativi profilati.