SdC(b) (LM PA)

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