Progetto 2, Meccanica computazionale

Analisi del primo caso

Per analizzare il primo caso occorre andare a inserire delle sconnessioni interne cioè le cerniere, tramite il menu Assign/ Frame/ Releases/ Partial Fixity e quindi andare ad annullare i momenti flettenti all'inizio e alla fine di ogni trave. Invece per la torsione è sufficiente annullarla solamente all'inizio, come mostrato in figura 12. Non bisogna dimenticarsi, una volta annullati i momenti flettenti, di andare nel menu Set analysis options e togliere la spunta dalla rotazione intorno all'asse y, che proprio per l'annullamento dei momenti non può essere calcolata dal software.

Definizione dei carichi

Per andare a definire i carichi gravanti sulla capriata per prima cosa si vanno a definire i modelli di carico mediante l'opzione Define/ Load patterns. Il software inserisce di default i carichi derivanti dal peso proprio della capriata e...

occorre quindi inserire: i carichi permanenti non strutturali, la copertura; i permanenti strutturali, gli arcarecci; i carichi variabili come la neve; il tutto ricordandosi di inserire il valore zero alla voce Self weight multiplier. Una volta aperta la voce Define/ Load cases verifichiamo che tutti i casi di carico vengano considerati come statici e passiamo alla voce Define/ Load combinations dove andiamo a definire la combinazione di nostro interesse, ovvero quella agli stati limite ultimi, inserendo i fattori di sicurezza, come mostrato al paragrafo 1.2. Dopo aver selezionato i nodi superiori si va ad assegnare il valore dei carichi applicati tramite la voce Assign/ Joint loads/ Forces. Per ogni tipo di carico andrà selezionato il tipo tramite il menu a tendina e inserito il suo valore, calcolato nel paragrafo 1.2, facendo attenzione che la voce Add to existing loads sia spuntata altrimenti i carichi già inseriti andrebbero persi. Ricordiamo che i due nodi laterali vanno caricati con.è di circa 0.02 m sia nella struttura reticolare che nel telaio. 7.2 Sollecitazioni interne Le sollecitazioni interne sono rappresentate dai momenti flettenti e dalle forze assiali presenti nei vari elementi strutturali. Di seguito vengono mostrate le distribuzioni qualitative di queste sollecitazioni per entrambe le tipologie di struttura. Figura 21: Distribuzione dei momenti flettenti nella capriata reticolare Figura 22: Distribuzione dei momenti flettenti nel telaio Figura 23: Distribuzione delle forze assiali nella capriata reticolare Figura 24: Distribuzione delle forze assiali nel telaio Come si può osservare dalle figure sopra riportate, le distribuzioni delle sollecitazioni interne sono simili per entrambe le tipologie di struttura. Tuttavia, nel caso della capriata reticolare si nota una maggiore concentrazione dei momenti flettenti e delle forze assiali nei nodi di collegamento, mentre nel caso del telaio queste sollecitazioni sono più uniformemente distribuite lungo gli elementi strutturali. 8 Conclusioni Dall'analisi effettuata si può concludere che, per la capriata considerata, le differenze tra una struttura reticolare e un telaio sono trascurabili in termini di spostamenti verticali e sollecitazioni interne. Pertanto, entrambe le tipologie di struttura possono essere considerate valide per la realizzazione della capriata.

è pari a 3.96 cm per la struttura reticolare e 3.95 cm per il telaio, ovvero una differenza di appena lo 0.3%.

7.2 Sforzo normale

Si riportano di seguito i diagrammi dello sforzo normale negli elementi della capriata considerata sia come struttura reticolare che come telaio. In blu sono evidenziati gli sforzi di trazione e in rosso quelli di compressione.

Figura 21: Sforzo normale nella reticolare

Figura 22: Sforzo normale nel telaio

137.3 Momento flettente

Figura 23: Momento flettente nel telaio

8 Tabelle

Tramite il comando Table si vanno a ricavare i seguenti dati su sforzi e spostamenti. In riferimento alla tabella 1, si è omessa la metà dei dati in quanto, essendo la capriata una struttura simmetrica caricata simmetricamente, presenta gli stessi valori dello sforzo negli elementi rispetto all'asse di simmetria coincidente col montante centrale.

Figura 24: Numerazione delle aste

Figura 25: Numerazione dei nodi