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Dimensionamento di una trave in calcestruzzo armato

Con questo tutorial impari come modellare una trave ed impostare il dimensionamento della sezione in CA soggetta a pressoflessione. La trave è soggetta a due carichi puntuali posti a distanza unitaria dagli appoggi e ad una forza orizzontale, anch’essa unitaria. La lunghezza totale della trave è pari a 10m e la sezione è rettangolare 30x70cm.

Reinforced concrete beam

Si vogliono creare i seguenti stati di sollecitazione sull’elemento centrale: dati i carichi unitari, puoi farlo impostando delle appropriate combinazioni di carico.

CASEABCDEF
Bending moment [kNm]M500150010001000400300
Axial force [kN]N001000180020002000

Di seguito ti guidiamo nella creazione del modello. Se vuoi, puoi anche trovarlo tra i nostri tutorial in WeStatiX.


Step by step

Geometria

Crea i nodi!

Poi crea i members

Proprietà

Vai su PROPERTIES e definisci le proprietà del materiale schiacciando Materials e poi New. Inserisci i parametri per il calcestruzzo.

Poi schiaccia di nuovo New e definisci i parametri per l’acciaio da armatura.

Ora schiaccia su Member sections e crea una sezione rettangolare: ti basterà compilare i campi in Parametric come mostrato qui sotto.

A questo punto non ti resta che attribuire il materiale e la sezione agli elementi che hai creato. Spostati in Member properties

  • schiaccia New
  • compila il campo Members scrivendo i numeri da 1 a 3
  • infine, compila Section

Se attivi la visualizzazione 3D nel ToolBox, vedrai che la sezione è stata attribuita ai tre elementi.


VINCOLI

Ora imponi i vincoli alla trave. Schiaccia CONSTRAINTS, node supports.

  • fissa solo la traslazione lungo Z per il nodo 1
  • fissa tutte le traslazioni per il nodo 2

Azioni

Per definire le forze, schiaccia ACTIONS e poi Nodal Loads. Inserisci due carichi di valore unitario in direzione Z nei nodi 2 e 3. Inserisci anche il carico unitario in direzione parallela all’asse della trave nel nodo 1.

Per generare stati di sollecitazione diversi sulla sezione crea diverse combinazioni di carico. Visto che i carichi inseriti sono unitari, i coefficienti moltiplicativi che devi inserire sono il valore assoluto delle forze che vuoi applicare.

Nell’immagine sottostante puoi vedere il sunto delle combinazioni di carico che sono state create.

Parametri di progetto

Per inserire i parametri necessari al progetto delle sezioni in calcestruzzo armato, schiaccia su DESIGN, e poi RC member design. Spostati nel Data Panel e schiaccia New, quindi compila i campi come nell’immagine sottostante. In questo modo specifichi:

  • l’elemento su cui effettuare l’analisi;
  • la combinazione di carico per cui vuoi eseguire il dimensionamento;
  • la norma di riferimento;
  • il materiale da usare per l’armatura;
  • la distanza del baricentro dell’armatura superiore dal lembo superiore della sezione;
  • la distanza del baricentro dell’armatura inferiore dal lembo inferiore della sezione.

Ora devi solo schiacciare Clone e creare tanti casi di dimensionamento quante combinazioni di carico precedentemente definite. Per ogni caso creato ti basterà solo cambiare il campo Load combinations.

Nell’immagine seguente puoi leggere la tabella riassuntiva dei dimensionamenti che vengono eseguiti.


Risultati

Dopo aver lanciato l’analisi, potrai consultare i risultati divisi per le varie combinazioni di carico e per i vari casi di dimensionamento che hai impostato.

Abbiamo usato questo esempio anche all’interno del nostro Validation Manual, dove puoi quindi approfondire la lettura dei risultati.