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COSTRUZIONI IN ZONA SISMICA
(Prof. Ing. Franco Braga)
Introduzione al SAP 2000
SEZIONI TIPO
STRUTTURA: geometria, materiali, schematizzazione
STRUTTURA: geometria
nodi
elementi
1
23 4
1
2
3
Nodi: 1-(X1,Y1,Z1) 2-(X2,Y2,Z2) 3-(X3,Y3,Z3) 4-(X3,Y3,Z3)
Elementi: 1-(1,3) 2-(3,4) 3-(2,4)
Riferimento Globale
1° nodo (i) 2° nodo (j)
Riferimento Locale
Vincoli: 1,2-(1,1,1,1,1,1) 3,4-(0,0,0,0,0,0)
STRUTTURA: geometria
1
23 4
1
2
3
(3) (4)
Sezione
Materiali
Geometria
Materiali: peso per unità di volume,
modulo di elasticità,...
Geometria: dimensioni della sezione in base a prefissate convenzioni
STRUTTURA: riferimento locale
1
23 4
123
(3) (4)
Sezione
Sistema di riferimento locale
La dimensione t3 è parallela all’asse 2
La dimensione t2 è parallela all’asse 3
L’asse locale 2 è per default nel piano 1-Z.
Il sistema di riferimento locale segue la regola della mano destra
i
j
Asse 1
Asse Z
Asse 2
STRUTTURA: azioni
(3) (4)
1
2 3 4
51
2 3
4
SAP 2000: New Model
Selezionare il comando File e successivamente il comando New Model
SAP 2000: definizione della griglia
Inserire il numero di griglie nelle tre direzioni e successivamente gli intervalli base (10,10,4) - (1,1,1)
SAP 2000: scelta del piano di immissione
Selezionare il comando View e successivamente Set 2D View
SAP 2000: scelta del piano di immissione
Selezionare il piano (X-Z) e la quota di riferimento (Y=0)
SAP 2000: disegno della struttura
Selezionare il comando Draw e successivamente il comando Draw Frame Element
SAP 2000: disegno della struttura
Selezionare, nel piano (X-Z), i nodi che individuano l’estremità dell’elemento (FRAME)
Selezionare il nodo da vincolare
SAP 2000: definizione dei vincoli
SAP 2000: definizione dei vincoli
Selezionare il comando Joint e successivamente il comando Restraints
SAP 2000: definizione dei vincoli
Selezionare i vincoli da assegnare (Translation, Rotation)
SAP 2000: definizione dei materiali
Selezionare il comando Define e successivamente il comando Materials
SAP 2000: definizione dei materiali
Scegliere il materiale (CONC) e definire le caratteristiche
SAP 2000: definizione dei materiali
Selezionare il comando Define e successivamente il comando Frame Sections
SAP 2000: definizione delle sezioni
Definire il nome, scegliere il tipo e assegnare la geometria
SAP 2000: descrizione meccanica degli elementi
Dopo aver selezionato l’elemento, selezionare il comando Assign e successivamente i comandi Frame e Sections
SAP 2000: descrizione meccanica degli elementi
Scegliere il tipo di sezione (30x40)
SAP 2000: Visualizzazione 3D degli elementi
Selezionare nel riquadro superiore la icona “Busta” e successivamente selezionare la rappresentazione tipo “extrusion”
SAP 2000: Sistema di riferimento locale
Selezionare il comando Assign e successivamente i comandi Frame e Local Axes
SAP 2000: Sistema di riferimento locale
Inserire l’angolo di rotazione in gradi (90) del sistema di riferimento locale rispetto alla posizione originaria
SAP 2000: Sistema di riferimento locale
SAP 2000: Definizione dei carichi “statici”
Selezionare il comando Define e successivamente il comando StaticLoad Cases
SAP 2000: Definizione dei carichi “statici”
Definire il nome del carico “tipo” includendo il peso proprio della struttura (valore 1 di “Self Weight Multiplier”)
SAP 2000: Definizione dei carichi “statici”
Dopo aver selezionato l’elemento, selezionare il comando Assign e successivamente i comandi Frame Static Loads e Point and Uniform
SAP 2000: Definizione dei carichi “statici”
Inserire il tipo di carico (Tipo1 in Load Case Name) ed inoltre direzione (Global Z in Direction) ed entità (2.5 in Uniform Load)
SAP 2000: Definizione dei carichi “statici”
Il carico nella direzione Global Z agisce lungo l’asse dell’elemento. Modificare la direzione inserendo Global X in Direction.
SAP 2000: Definizione dei carichi “statici”
La nuova direzione è osservabile nella finestra grafica
SAP 2000: Definizione dei carichi “statici”
Selezionare il comando Assign e successivamente i comandi Joint Static Loads e Forces
SAP 2000: Definizione dei carichi “statici”
Inserire il tipo di carico (Tipo1 in Load Case Name) e l’entità (-2) in Force Global X
SAP 2000: Definizione dei carichi “statici”
Direzione ed entità della forza concentrata sono osservabili nella finestra grafica
SAP 2000: Elaborazione dei dati di Input
Selezionare il comando Analyze e successivamente Run, avviando così l’elaborazione dei dati di ingresso (Input).
SAP 2000: Elaborazione dei dati di Input
Selezionare OK
SAP 2000: Visualizzazione dei risultati
Selezionare il comando Display e successivamente Show DeformedShape
SAP 2000: Visualizzazione dei risultati
Selezionare la condizione di carico (Tipo1 Load Case)
SAP 2000: Visualizzazione dei risultati
La deformata è visualizzata nelle finestre grafiche
SAP 2000: Visualizzazione dei risultati
Dopo aver selezionato i comandi Display e Show Element Forces, selezionare la condizione di carico ed il tipo di sollecitazione (Moment 2-2)
SAP 2000: Visualizzazione dei risultati
E’ possibile richiedere il valore numerico della sollecitazione in una definita sezione: inserire la distanza della sezione dal nodo i.