QUARTA ESERCITAZIONE – Miriam Scaccia, Chiara Trebbi

Dimensionamento di un sistema con travi Vierendeel

L’obiettivo dell’esercitazione è quello di modellare un aggetto con una Vierendeel e verificare gli effetti conseguenti su travi e pilastri.

1. Definizione del modello                                                                                                                                     

La struttura in cemento armato è composta da tre travi Vierendeel, ognuna delle quali ha un estremo libero e l’altro incastrato nel setto corrispondente. Ogni trave Vierendeel è scandita in cinque moduli da 3.50 m x 3.50 m, mentre il setto ha dimensioni 10,50 m x 7,00 m.

Dopo aver stabilito la geometria del modello, si rappresenta la struttura su SAP2000, realizzando il setto con una poly area, successivamente discretizzata in superfici da 0,25 x 0,25 m.

2. Assegnazione dei vincoli                                                                                                                                   

Si assegnano come vincoli a tutti i punti base del setto gli incastri, in modo che il comportamento del setto sia assimilabile a quello reale.

3. Assegnazione dei carichi                                                                                                                                   

Data la geometria della struttura, si stabilisce il carico in base alle aree di influenza, determinando le forze concentrate F sui pilastri.

-Pilastri perimetrali F= -173.35 kN

-Pilastro perimetrale (estremo libero) F= -86.67 kN

-Pilastri centrali F= -315.41 kN

-Pilastro centrale (estremo libero) F= -157.70 kN

4. Assegnazione delle sezioni                                                                                                                               

La sezione del setto è in cemento armato ed è definita tramite una shell con spessore 0,6 m.

Le travi e i pilastri invece vengono dimensionati tramite la forza F dovuta al carico (pacchetto solaio + peso proprio) e i momenti massimi (sulle travi M=9FL/4, sui pilastri M=FL/2, dove L=3.50 m). Per aumentare la rigidezza flessionale dei pilastri il momento d’inerzia deve essere maggiore, e quindi bisogna andare ad aumentare la sezione dei pilastri.

5. Analisi e verifiche                                                                                                                                               

Fatte tutte le assegnazioni, si procede all’analisi per verificare gli effetti della combinazione di carico allo stato limite ultimo (SLU). Tramite l’analisi si individuano i nuovi momenti flettenti, in questo modo si possono verificare le sezioni precedentemente dimensionate.

Per effettuare la verifica degli abbassamenti si sottopone la struttura allo stato limite di esercizio (SLE), quindi a nuove forze concentrate sui pilastri. Il nodo sottoposto ad un abbassamento maggiore è quello nell’estremo libero della trave Vierendeel centrale, di conseguenza si verifica che l’abbassamento massimo sia inferiore a 1/200 della luce (17.50 m / 200): δ_max = 0,0182 m < 0.0857 m OK