ESERCITAZIONE_1 Dimensionamento e verifica di una travatura reticolare spaziale Vincenzo Sabatino

L'esercitazione consiste nel progettare e verificare una travatura reticolare spaziale tramite l'intervento del programma SAP2000.

- Ipotizzo come modello una travatura reticolare spaziale che ha modulo 4x4x4 metri.

- Prima di disegnare la travatura reticolare completa vado a definire un nuovo materiale: [Define - Material - Add new material]

- Scelgo un acciaio S275

- Una volta definitivo il materiale passo alle sezioni : [Define - Section Properties - Import New Property - Pipe - Euro.pro]

ASTE VERTICALI E ORIZZONTALI: Pipe, S275, TUBO-D219.1X5

ASTE DIAGONALI: Pipe, S275, TUBO-D244.5X5.4

- Disegno le aste con le sezioni scelte: [Draw - Draw Frame/Cable/Tendon]

- Vado a replicare il modulo in modo da avere una struttura 32x16 m: [Replicate: Ctrl+R]

- Impongo che tutti i nodi interni siano nodi cerniera: [ Selezioni il modello - Assign - Frame - Realease/Partial Fixity] dove Momento = 0

- Inserisco gli appoggi in pochi punti considerando che la travatura reticolare mi consente, con pochi appoggi, di avere luci molto generose: [ Assign - Joint - Restraints - Pinned ]

- Una volta che il modello è completo con tutti gli elementi vado all'analisi dei carichi considerando di avere 3 piani.

Q(tot) = 10 KN/mq x 512 mq =  5120 KN

5120 KN x 3 PIANI = 15360 KN

NODI CENTRALI: 21

NODI PERIMETRIALI: 20

NODI DI SPIGOLO: 4

21F + 20F/2 + 4F/4 = 32F 

15360KN/32 = 480 KN

NC = 480 KN        NP = 240 KN        NS = 120 KN

- Prima di assegnare le forze al modello definisco un pattern in cui per il momento trascuro il peso prorprio della struttura: [Define - Load Patterns]

- Assegno le forze ai rispettivi nodi nel modello: [Assign - Joint Loads - Forces]

- Faccio partire la prima analisi dove abbiamo modo di visualizzare la deformata della struttura e gli sforzi normali delle singole aste

- Esporto la tabella relativa ai carichi delle aste: [Ctrl + T - Analysis Results - Element Output - Frame Output - Element Forces Frame] 

- Esporto il tutto su Excel

- "Ripulisco" la tabella da eventuali dati che non servono ai fini del calcolo, riordino secondo i carichi crescenti per poi dividere in vari gruppi i Frame per definire i profili più adatti ad assorbire gli sforzi normali.

- Procedo col dimensionamento, tramite la tabella excel fornitaci.

- Una volta dimensionate tutte le sezioni (trovate nel sagomario) le importo in SAP definendone il diametro e lo spessore: [Define - Section Properties - Frame Sections - Add New Property]

- Mi assicuro di assegnare alle sezioni lo stesso nome che ho inserito precedentemente nella tabella excel.

- Esporto da SAP la tabella "Frame Section Assignments" : [Ctrl + T - Frame Assignments - Frame Section Assignments] in questa tabella verranno inserite le sezioni precedentemente divise in gruppi nell'altra tabella excel, una volta fatto ciò importo all'interno del software quest'ultima tabella e le sezioni scelte per una prima analisi verranno sostituite, in automatico, con quelle scelte dal sagomario.

- Faccio partire un ulteriore analisi considerando, in questo caso, solo il peso proprio della struttura.

- Esporto la tabella "Joint Reaction" per ottenere la somma F3 ovvero del solo peso proprio.

- Rifaccio l'analisi dei carichi aggiungendo in questo caso F3 = 306,011 KN

15360 KN + 306,011 KN = 15666,011 KN

15666,011 KN = 21F

15666,011 KN/32 F = 489,56 KN

NC = 489,56 KN        NP = 244,78 KN        NS = 122,39KN

- Applico nuovamente i carichi ed eseguo l'ultima analisi

- Estrapolo la tabella "Element forces frame" per verificare se le sezioni scelte in precedenza siano idonee con i nuovi carichi aggiunti dal peso prorpio della struttura.

- Nel caso in cui non sono compatibili si ritorna al dimensionamento delle sezioni, nel caso in cui esse siano compatibili anche con i nuovi carichi la verifica è soddisfatta.