Creare un nuovo modello Innanzitutto avviare il programma attraverso START > PROGRAMMI > SAP2000 NonLinear. A questo punto creiamo un nuovo modello strutturale. Esistono due modi per farlo: attraverso il comando FILE > NEW MODEL (in questo modo creiamo un modello a partire

da una griglia da impostare); con il comando FILE > NEW MODEL FROM TEMPLATE (per scegliere uno dei modelli

completi di default). Il procedimento per disegnare la struttura viene notevolmente influenzato dalla scelta tra la prima e la seconda opzione. Per semplicit spiegheremo come risolvere una struttura partendo dalla sola griglia pre impostata.

Nuovo modello da FILE > NEW MODEL Scegliamo il comando FILE > NEW MODEL, apparir la finestra di Errore. L'origine riferimento non stata trovata.. Questa permette di impostare i dati relativi alla griglia necessaria

a disegnare il modello strutturale. In particolare possibile indicare il numero di spazi nella direzione X, Y, Z e il numero di unit tra uno spazio e laltro. Nella Errore. L'origine riferimento non stata trovata. si vede che stata impostata una griglia con 4 spazi nella direzione X, Y, Z. Ogni spazio grande 3 unit. Le dimensioni della griglia possono essere impostate attraverso la scheda CARTESIAN (coordinate cartesiane) o CYLINDRICAL (coordinate cilindriche). Premendo OK viene visualizzata la griglia attraverso due finestre affiancate, quella a sinistra la mostra attraverso una visione 3D, quella a

destra attraverso una vista piana secondo gli assi XY. Eliminiamo la prima finestra e premiamo XZ dalla barra degli strumenti principale. Avremo quindi una vista bidimensionale sulla quale disegnare la struttura da risolvere. Questa vista utile per disegnare telai 2D, mentre la vista XY, utile per disegnare le piante delle strutture. Per modificare la griglia, in base alle dimensioni della struttura da realizzare scegliere il comando DRAW > EDIT GRID. Appare una finestra che consente di eliminare gli spazi in eccesso e di dimensionare correttamente quelli necessari. Modifichiamo innanzitutto le linee della griglia in direzione X, premendo sul pulsante X. Scegliamo il valore -6 e premiamo il pulsante DELETE GRID LINE, facciamo lo stesso con il

valore 6. Quindi premiamo il valore 3 e nel campo digitiamo il valore 4, quindi premiamo MOVE GRID LINE. In questo modo le linee in direzione X saranno tre, a X = 0, a X = 3 e X = 4. Ora premiamo il pulsante Z, ed eliminiamo i valori 9, 12 e modifichiamo il valore 6 in 7. In questo modo le linee in altezza (lungo la direzione Z) saranno 3: Z = 0, Z = 3, Z = 7. Infine mettiamo un segno di spunta sulla casella GLUE JOINTS TO GRID LINE, in modo che i nodi del telaio corrispondano ai nodi della griglia. La griglia stata modificata in modo da poter inserire un telaio che ha due campate: una da 3 unit e laltra da 1 unit, e una altezza, di 3 unit al primo livello e 4 unit al secondo. Sappiamo che per rappresentare un telaio si

utilizzano nodi ed aste. SAP disegna automaticamente i nodi, ma dobbiamo essere noi a specificare le aste. Selezioniamo quindi il comando DRAW FRAME ELEMENT dalla barra degli strumenti e premiamo con il pulsante sinistro del mouse sul primo nodo, quindi premiamo il pulsante sinistro sul secondo nodo. Abbiamo creato la prima asta del telaio.

Disegniamo le aste mancanti come indicato in figura. possibile eliminare le aste non desiderate attraverso due procedimenti: si preme il tasto POINTER

sulla barra degli strumenti, quindi si selezionano le aste indesiderate e si preme il tasto CANC sulla tastiera;

si preme il tasto SET INTERSECT LINE SELCT MODE quindi si disegna una linea che intersechi tutte le aste da cancellare e si preme CANC sulla tastiera.

Premere il pulsante CLEAR SELECTION, se la selezione effettuata non stata soddisfacente. Premere il pulsante REFRESH WINDOW per ripulire la finestra, oppure premere F11 dalla tastiera, oppure VIEW > REFRESH WINDOW. Dopo aver eliminato alcune aste inutili e lultima linea in direzione X attraverso il comando DRAW > EDIT GRID, il telaio dovrebbe avere lo stesso aspetto di quello riportato in figura. Prima di passare alla

risoluzione della struttura occorre ancora disporre i vincoli e i carichi. Bisogna inoltre impostare le unit di misura. Nel menu in basso a destra si vede che sono indicate le misure di default, Kip-IN (kgf pollici). Facciamo scorrere questo menu, fino a KN-m (kN-m), in questo modo le forze sono in kN, mentre le unit di lunghezza in m.

Impostare i vincoli Per inserire un vincolo esterno occorre selezionare, dopo aver premuto lo strumento Pointer, un nodo esterno e premere il pulsante ASSIGN JOINTS RESTRAINTS, apparir una finestra nella quale possibile selezionare il tipo di vincolo esterno da assegnare, o le rotazioni e le traslazioni da

assegnare. SAP 2000, imposta automaticamente tutti i vincoli interni come incastri, non quindi necessario selezionarli. Nel nostro caso entrambi i nodi sono stati vincolati al terreno con un incastro perfetto. Il vincolo rappresentato da un simbolo a T verde, alla base del telaio

Impostare i carichi Prima di indicare lentit dei carichi occorre definire le varie condizioni di carico. Nel nostro esempio imposteremo due condizioni, chiamate LOAD1 e LOAD2. Nella prima oltre ai carichi

distribuiti ai due livelli avremo delle forze orizzontali ai nodi da sinistra a destra. Nella seconda avremo i carichi su un solo livello e delle forze orizzontali da destra a sinistra. Impostiamo quindi le condizioni LOAD1 e LOAD2 attraverso il comando DEFINE > STATIC LOAD CASES. Apparir una finestra. Nel campo scrivere a posto di LOAD1, LOAD2 e premere il tasto ADD NEW LOAD. Il tasto CHAHGE LOAD necessario per cambiare il nome della condizione di carico,

mentre DELETE LOAD la elimina. A questo punto possibile premere OK. Per inserire i carichi distribuiti della condizione LOAD1 selezionare, dopo aver premuto il pulsante POINTER le aste che rappresentano il primo livello del telaio e premere il tasto ASSIGN FRAME SPAN LOADING, appare una finestra nella quale possibile inserire il valore del carico. La figura in basso sintetizza tutte le opzioni possibili.

Per inserire un carico concentrato in un nodo occorre invece selezionare il nodo, dopo aver premuto il tasto POINTER, e inserire lentit e la direzione del carico nella finestra che appare premendo il pulsante ASSIGN JOINT LOADING. Nella finestra JOINT FORCES possibile indicare la direzione della forza (nel nostro caso una forza lungo X) lentit della forza in kN, e la condizione di carico alla quale

la forza appartiene. Se si vuole una forza che anzich andare in direzione X, vada in quella X, occorre inserire -10, anzich 10.

Dopo aver impostato tutte le condizione di carico possibile visualizzarle attraverso il comando DISPLAY > SHOW LOADS > FRAME, appare una finestra nella quale possibile selezionare attraverso il menu al centro, la condizione di carico da visualizzare. Mettendo un segno di spunta su SHOW LOADING VALUES possibile vedere anche il valore dei carichi. Utilizzando i comandi appena elencati si dovrebbe essere in grado di creare le condizioni di carico nelle figure in basso. In sintesi sono stati utilizzati i comandi: DEFINE > STATIC LOAD CASES, per definire le condizioni

di carico; ASSIGN FRAME SPAN LOADING per definire i carichi

distribuiti sui solai; ASSIGN JOINT LOADING per definire i carichi concentrati ai

nodi; DISPLAY > SHOW LOADS > FRAME per visualizzare le condizioni di carico. Bisogna ricordare che se si inserisce un valore dei carichi concentrati positivo, questo seguir landamento degli assi, coordinati, X, Y, Z indicati nella finestra principale del programma con colore ciano.

Impostare le sezioni delle aste Sebbene la maggior parte del lavoro stato fatto occorre ancora impostare la sezione resistente e il materiale di cui sono composte le aste del telaio.

Poich il risultato finale di questa esercitazione non importante, utilizzeremo la sezione di default di SAP. Occorre pertanto, selezionare tutte le aste e scegliere dal menu DEFINE > FRAME SECTION, selezionare lunica sezione disponibile e premere OK. Ricorda: il risultato molto influenzato dalla sezione delle aste, quindi occorre impostare attentamente questi elementi.

Analisi della struttura A questo punto possibile settare lanalisi della struttura attraverso il comando: ANALYSE > SET OPTION. Nella finestra che appare occorre selezionare il pulsante XZ PLANE, per indicare che si tratta di unanalisi secondo i soli assi XZ. In questo modo si eviteranno possibili errori. possibile portare a termine lanalisi con il pulsante RUN sulla barra degli strumenti, oppure scegliendo ANALYSE > RUN. Se non ci sono errori dovrebbe apparire una finestra con un pulsante OK, premete il pulsante, dovrebbe apparire la deformata del telaio. Premere il pulsante JOINT REACTIONS FORCES (a forma di J), per

avere le reazioni vincolari della struttura, e il pulsante MEMBER FORCE DIAGRAM FOR FOR FRAMES (a forma di F) per visualizzare i diagrammi dei momenti, del taglio, dello sforzo normale. Facendo doppio clic con il pulsante destro su una qualsiasi delle aste che formano il telaio possibile visualizzare il valore del momento, taglio, sforzo normale, punto per punto. Una volta svolta lanalisi del modello non consigliabile spostare il file che lo rappresenta. consigliabile inserire i file di SAP in una cartella chiamata SAP in DOCUMENTI, e non spostarli, o copiarli. Se necessario copiarli su un altro PC, creare una cartella DOCUMENTI\SAP e inserirli allinterno, in modo da evitare errori. sempre meglio fare questo dopo aver premuto il pulsante a forma di lucchetto sulla barra principale.

Aggiungere:

Cosa bisogna fare ai vincoli interni nel caso di una travatura reticolare