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Il primo passo consiste nel dimensionare in Autocad 2d il modulo di base costituente la struttura reticolare.
Si tratta di un quadrato di lato 2, cui viene sottratto un lato e viene aggiunta una diagonale.

Partendo da detto modulo, lavorando utilizzando una visualizzazione 3d, completo la struttura riuscendo ad ottenere una struttura reticolare spaziale.

Prima di passare ad utilizzare il programma SAP2000, esplodo l'intera struttura e salvo il disegno in formato dxf.

Una volta in SAP2000, il primo passo consiste nell'assegnare dei vincoli alla struttura reticolare da me realizzata, per cui assegno 4 vincoli esterni-cerniere-posti ai 4 estremi inferiori della struttura.

Imposto adesso il rilascio dei momenti per ciascuna asta costituente la mia struttura spaziale.

Stabilendo successivamente che sia l'acciaio il materiale costituente la struttura reticolare, e la sezione circolare di ogni singola asta, vado a determinare il carico su di essa incidente, ponendo un valore di 40KN, dando come imput al programma, nella sezione forza globale z, un valore di -40.

Ora è possibile dare al programma l'avvio all'operazione di analisi della struttura, al fine di poter visualizzare:
- Il diagramma della deformata

-I valori delle forze reagenti

-E il diagramma delle forze assiali

• Disegnare in Autocad 2D un quadrato di lato 2. Tracciare la diagonale e tagliare uno dei 4 lati.

• Passare alla visualizzazione 3D e ripetere l’operazione per le 3 facce del cubo facendo attenzione a non ripetere o sovrapporre linee.

• Specchiare la figura lungo l’asse di simmetria definito dalla faccia mancante.

• Selezionare la figura così ottenuta escludendo ancora una volta i lati che potrebbero essere ripetuti nella riflessione seguente.

• Si ottiene così una struttura reticolare simmetrica.

• Salvare il file in dxf. 2000

• Importare il .dxf su SAP 2000

• Assicurarsi che l’unità di misura sia in KN, mm, C.

• Porsi in una visualizzazione 3-D e selezionare le quattro estremità inferiori della struttura reticolare per definire i vincoli cerniera  [ASSIGN – JOINTS – RESTRAINTS]

• Selezionare l’intera struttura per assicurarsi che i momenti alle estremità di ciascuna asta sia pari a zero. [ASSIGN – RELEASES/PARTIAL FIXITY – MOMENT 22  con 0,0 – MOMENT 33 con 0,0].

• Assegnare alle aste il materiale acciaio [DEFINE – NEW MATERIALS – ADD NEW MATERIAL – nominare nuovo]

• Definire il profilato tubolare per le aste. [DEFINE – SECTION PROPERTIES – FRAME SECTION – ADD NEW - sel PIPE e assegnare il nuovo materiale in MATERIAL]

• Creare un carico concentrato di forza pari a 40 KN. [ DEFINE – LOAD PATTERNS – in LOAD PATTTERN NAME nominare il nuovo carico e assicurarsi che SELF-WEIGHT sia 0 – ADD NEW]

• Passare alla visualizzazione x-y e selezionare tutte le aste, assicurarsi in 3-D che siano state selezionate solo le aste superiori

• Assegnare ai nodi superiori della struttura il carico concentrato [ ASSIGN – JOINT LOADS – FORCES -  assegnare il nuovo carico dal menù a tendina – scrivere -40 in coordinata z]

• Far partire l’analisi [RUN – indicare con DO NOT RUN i carichi dead e modal]

• Osservare i diagrammi della deformata e dello sforzo assiale e verificare che gli sforzi risultino simmetrici.
• REAZIONI VINCOLARI
• 
• SFORZI ASSIALI
• 
• MOMENTO FLETTENTE
• 

• Disegnare in Autocad 2D un quadrato di lato 2. Tracciare la diagonale e tagliare uno dei 4 lati.
• 
• Passare alla visualizzazione 3D e ripetere l’operazione per le 3 facce del cubo facendo attenzione a non ripetere o sovrapporre linee.
  • Specchiare la figura lungo l’asse di simmetria definito dalla faccia mancante.
  • Selezionare la figura così ottenuta escludendo ancora una volta i lati che potrebbero essere ripetuti nella riflessione seguente.
  • Si ottiene così una struttura reticolare simmetrica.
  • Salvare il file in dxf. 2000
  • Importare il .dxf su SAP 2000
  • Assicurarsi che l’unità di misura sia in KN, mm, C.
  • Porsi in una visualizzazione 3-D e selezionare le quattro estremità inferiori della struttura reticolare per definire i vincoli cerniera  [ASSIGN – JOINTS – RESTRAINTS]
  • Selezionare l’intera struttura per assicurarsi che i momenti alle estremità di ciascuna asta sia pari a zero. 
  • [ASSIGN – RELEASES/PARTIAL FIXITY – MOMENT 22  con 0,0 – MOMENT 33 con 0,0].
  • Assegnare alle aste il materiale acciaio
  • [DEFINE – NEW MATERIALS – ADD NEW MATERIAL – nominare nuovo]
  • Definire il profilato tubolare per le aste.
  • [DEFINE – SECTION PROPERTIES – FRAME SECTION – ADD NEW - sel PIPE e assegnare il nuovo materiale in MATERIAL]
  • Creare un carico concentrato di forza pari a 40 KN.
  • [ DEFINE – LOAD PATTERNS – in LOAD PATTTERN NAME nominare il nuovo carico e assicurarsi che SELF-WEIGHT sia 0 – ADD NEW]
  • Passare alla visualizzazione x-y e selezionare tutte le aste, assicurarsi in 3-D che siano state selezionate solo le aste superiori
  • Assegnare ai nodi superiori della struttura il carico concentrato
  • [ ASSIGN – JOINT LOADS – FORCES -  assegnare il nuovo carico dal menù a tendina – scrivere -40 in coordinata z]
  • Far partire l’analisi
  • [RUN – indicare con DO NOT RUN i carichi dead e modal]
  • 
  • Osservare i diagrammi della deformata e dello sforzo assiale e verificare che gli sforzi risultino simmetrici.
•  
• REAZIONI VINCOLARI
  • 
  • SFORZI ASSIALI
  • 
  • MOMENTO FLETTENTE
  • 

costruzione di una struttura reticolare spaziale in autocad

e studio comportamentale in sap

 Inizio disegnando un quadrato 2 X 2, con una diagonale e aperto da un lato nella visualizzazione bidimensionale di autocad

fatto ciò, sono passata alla visualizzazione tridimensionale di autocad e ho ruotato l'elemento di 90°

Usando i comandi "specchia " e "copia", cambiando opportunamente l'ucs, in modo di disegnare sempre sul piano xy, ho completato la struttura, in modo da avere una specie di piastra reticolare parallelepipeda

esplodo l'intera struttura e salvo il file in dxf; aprendo Sap, importo il file salvato e assegno dei vincoli "cerniera" ai quattro estremi della struttura

dopodichè imposto il rilascio dei momenti all'inizio e alla fine di ogni asta

 fatto ciò definisco un nuovo materiale, acciaio, da assegnare alla mia struttura, e una sezione da assegnare ad ogni singola asta, in questo caso abbiamo optato in aula per una sezione tubolare cilindrica cava, riportata da Sap come "Pipe", e definisco anche il carico di tipo concentrato che vado ad assegnare singolarmente ad ogni nodi della parte superiore della mia struttura, al quale dò un valore -40, per averlo in modo che agisce dall'alto verso il basso sull'asse z

Invio l'analisi della struttura e a secondo della caratteristica che scelgo di visualizzare ottengo:

il diagramma della  deformata

il diagramma delle forze reagenti dei nodi

ed infine il diagramma dei momenti

AUTOCAD:

1) Con il nuovo layer "ASTE" si disegna il modulo di partenza (2x2) della struttura

2) Orbitando, si passa da una visualizzazione 2d a una 3d

3) Con il comando Array si duplica il modulo 2x2 e si costruisce la struttura completa

4) Si esplode tutto il disegno e lo si salva nel formato dxf 2000

SAP2000:

1) Si importa nel programma il disegno Autocad e alla voce "Telai" si seleziona il layer "ASTE" realizzato in precedenza

2) Si inseriscono i vincoli esterni (4 cerniere ai 4 vertici della base della struttura)

3) Si impone a tutte le aste la condizioni di momenti nulli sia all'inizio che alla fine

4) Dopo aver definito il materiale della struttura (acciaio) e le dimensioni della sezione (tubo di diametro 6 e spessore 0.25), si assegnano dei carichi concentrati di 40 KN

5) Infine, avviando il procedimento di calcolo, si ottengono le reazioni vincolari, il diagramma dello sforzo normale e il grafico della deformata

Reazioni

Diagramma Sforzo Normale

Deformata

1. in Autocad, disegno un elemento tridimensionale costituito da polilinee 3d. Ogni linea rappresenta un'asta della struttura reticolare.

2. Con il comando "specchia" duplico gli elementi in entrambe le direzioni

3. Attraverso ulteriori pollinee 3d completo la struttura. Disegno le aste che, se fossero state incluse nel blocco originario, sarebbero state duplicate e sovrapposte dal comando "specchia".

4. Dopo aver esploso gli elementi, salvo in formato .dxf

5. Importo in SAP

6. Assegno i vincoli ai quattro angoli inferiori della struttura.

7. Impongo che i momenti siano pari a 0 all'inizio e alla fine di tutte le aste.

8. Definisco il materiale e la sezione delle aste.

9. Definisco i carichi e li assegno ai nodi superiori della struttura. Per selezionare i nodi correttamente, utilizzo le impostazioni di visualizzazione che nascondono le aste.

10. Analizzo la struttura con il comando "run analysis"

deformata

reazioni vincolari degli appoggi

grafico degli sforzi assiali

Disegno un quadrato 2x2 aperto,imposto la vista 3d cambiando l'impostazione degli assi di riferimento,ruotando il disegno sull'asse xz.

Con il comando array decido di duplicare il mio oggetto inserendo 3 righe,1 colonna,la distanza tra le righe pari 2 e tra le colonne 2, fino ad arrivare a duplicare le colonne,ottenendo la struttura.

Procedo salvando il file in dxf autocad 2000;apro il file su sap come dxf importandolo; specificherò in telai "aste"

Successivamente posiziono sulla struttura i vincoli assegnando delle cerniere,ogni asta non deve rilasciare momento sia all'inizio che alla fine

Si definisce a sua volta la sezione di ogni asta che sarà tubolare e il tipo di materiale che è l'acciaio.

Assegno di seguito i carichi concentrati

Infine avrò la deformata

Esercitazione che permette di costruire su AutoCad un struttura reticolare in 3D per poi esportarla in SAP in modo da mostrare le sollecitazioni, i momenti, e le forze assiali.

In primo luogo creo un modulo di base 20x20, portarlo dal 2D al 3D assegnandogli gli assi di riferimento.

Dopo di che con il comando array duplico il modulo fino a formare una struttura reticolare.

Visto che SAP non legge le strutture continue sono costretto ad usare il tasto Esplodi

Una volta esplodo salvo il tutto nel formato dfx 2000, in modo da poter essere importato in SAP.

Ora passiamo a SAP: aprendolo impostiamo la direzione globale in alto Z, le unità di misura in KN, m, C, e importiamo tutto.

Una volta importato assegnamo i vincoli esterni andando su Assign -> Joint -> Restraints

Poi impostiamo i momenti nulli all'inizio e alla fine di ogni asta andando su Assign -> Frame -> Releases

Per concludere procedo con il comando Run e avrò le forze assiali, le deformazioni sulle cerniere e  la deformata.

QUESTA ESERCITAZIONE CI PERMETTE DI PORTARE UNA STRUTTURA CREATA SU AUTOCAD IN SAP, PER POTER CALCOLARE LE REAZIONE E LA DEFORMATA

QUANDO CREIAMO UN DISEGNO IN AUTOCAD PER ESPORTARLO IN SAP DOBBIAMO FARE ATTENZIONE AD ALCUNE COSE:

la PRIMA è creare un layer nuovo che utilizzeremo per il disegno di tutta la struttura

Il SECONDO possaggio è creare il modulo di base 2x2 della struttura, portare il disegno in una visione 3D e attraverso gli UCS assegnare un sistema si assi si riferimento.

come TERZO passaggio è necessario duplicare il moduli di basa attraverso il comando array perchè,  non posso usare il comando copia altrimenti Sap non legge la struttura.

il QUARTO punto importante da fare è esplodere tutto il disegno perchè SAP non legge le strutture continue.

come QUINTO passaggio è necessario salvare con un formato dxf 2000 supportato da SAP.

UNA VOLTA SALVATO IL DISEGNO DI AUTODAD SI APRE SU SAP IMPOSTANDO PRIMA DI TUTTO:

- metto la direzione globale il alto Z

- imposto le unità di misura KN/m/C

- assegno a telai il layer struttura che avevo usato per il disegno su autocad

per lavorare su questa struttura è necessario impostare una vista 3D

assegno come vincoli esterni ai quattro vertici inferiori delle cerniere.

selezionando tutta la struttura: su frame-----rilasci/semi incastri, dico alla struttura che i momenti sono nulli all'inizio e alla fine di ogni asta.

ORA DEFINISCO E ASSEGNO A TUTTA LA STRUTTURA:

- il materiale: acciaio

- proprietà sezione: steel, tubo, diametro esterno 6, spessore parete 0,25

- carico concentrato: sui nodi del piano x,y, in carico concentrato di -40KN, sull'asse Z.

Infine avvio il procedimento di calcolo chiedendo ci prendere in considerazione solo i carichi concentrti, e visualizzo la deformata.

visualizzo in oltre le forze assiali che sono maggiormente significanti vicino ai vincoli esterni, in rosso sono evidenziati i valori negativi e in giallo quelli positivi.

le reazioni sulle cerniere sono: