wikitelaio2016:maxima_maglia_triangolare
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|---|---|---|---|
| Linea 1: | Linea 1: | ||
| + | |||
| + | ====== Maglia Triangolare ====== | ||
| + | |||
| + | La maglia triangolare è l’elemento base di molti telai ed è una struttura costituita da 3 tratti di trave collegati in diverse maniere, generalmente tramite giunzioni saldate. | ||
| + | |||
| + | La struttura reticolare viene calcolata supponendo le giunzioni come delle cerniere che non trasmettono momento flettente (supposizione fatta anche nella realtà). | ||
| + | |||
| + | Una struttura è completamente triangolata se, sostituendo ai 3 vertici saldati delle cerniere, non ha moti cinematici interni, in altri termini la struttura resta isostatica e non diventa labile. | ||
| + | |||
| + | <figure sostituzione> | ||
| + | {{: | ||
| + | < | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | Un esempio di maglia non completamente triangolata è la maglia quadrata. | ||
| + | |||
| + | <figure maglia_quadrata> | ||
| + | {{: | ||
| + | < | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | Di seguito sarà analizzata una struttura triangolata sottoposta ad un generico carico P e si verificherà l' | ||
| + | |||
| + | Si consideri una struttura triangolata tre volte iperstatica. | ||
| + | |||
| + | Si sostituiscono utilizzando delle cerniere gli incastri interni dei nodi e si aggiungono in ogni nodo delle coppie che tendono ad ampliare gli angoli della struttura: in tal modo risulta una struttura staticamente determinata con le tre coppie $Ca$, $Cb$ e $Co$ (Fig.3) | ||
| + | <figure coppie> | ||
| + | {{: | ||
| + | < | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | Adesso bisogna analizzare le reazioni che vengono a crearsi sulla struttura triangolare, | ||
| + | <figure coppie> | ||
| + | {{: | ||
| + | < | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | Si analizzi innanzitutto il carico $P$. | ||
| + | Si osserva che i diagrammi di momento flettente e taglio sono nulli, per cui è d’uopo tracciare solo il diagramma dello sforzo normale. | ||
| + | <figure coppie> | ||
| + | {{: | ||
| + | < | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | Si consideri la coppia $C_B$: | ||
| + | tale coppia esterna deve essere equilibrata da un’ altra coppia di uguale modulo e sullo stesso tratto di trave. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | <figure coppie> | ||
| + | {{: | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | Si consideri, successivamente, | ||
| + | |||
| + | <figure coppie> | ||
| + | {{: | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | Ed infine, si consideri la coppia $C_O$: | ||
| + | |||
| + | <figure coppie> | ||
| + | {{: | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | Per i diagrammi del momento flettente della tre coppie si sono fissate delle ascisse curvilinee, una per ogni tratto. | ||
| + | |||
| + | Si imposta suddetta maglia triangolare sul calcolatore **wxMaxima** tramite il codice seguente. | ||
| + | |||
| + | Pulisco la memoria | ||
| + | < | ||
| + | --> | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | | ||
| + | < | ||
| + | --> | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | | ||
| + | < | ||
| + | --> | ||
| + | --> | ||
| + | l_OB : b; | ||
| + | l_AB : l; | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | Definisco funzioni di forma associate al primo e al secondo nodo di ogni trave:\\ | ||
| + | xi = s/l con s ascisssa curvilinea e l lunghezza di trave\\ | ||
| + | xi = 0 è un posizionamento sul primo nodo\\ | ||
| + | xi = 1 è un posizionamento sul secondo nodo\\ | ||
| + | |||
| + | f(s/l) = f(xi) = f1 * N1(xi) + f2 * N2(xi) è una generica interpolazione lineare | ||
| + | < | ||
| + | --> | ||
| + | --> | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | Definisco le caratteristiche di sollecitazione sulle travi: | ||
| + | N = sforzo normale;\\ | ||
| + | Mf = momento flettente positivo se fibre tese esterne alla maglia, andamenti non costanti funzioni dell' ascissa curvilinea adimensionalizzata xi;\\ | ||
| + | T = taglio | ||
| + | |||
| + | < | ||
| + | Contributi di: | ||
| + | --> | ||
| + | --> | ||
| + | --> | ||
| + | --> | ||
| + | --> | ||
| + | --> | ||
| + | --> | ||
| + | --> | ||
| + | --> | ||
| + | </ | ||
| + | I momenti flettenti sono assunti positivi se le fibre tese sono esterne alla maglia.\\ | ||
| + | Definiamo l' energia potenziale elastica.\\ | ||
| + | Sezioni circolari (eta è un parametro correttivo, A è l' area , J è il momento di inerzia): | ||
| + | < | ||
| + | --> | ||
| + | --> | ||
| + | </ | ||
| + | Calcolo energia potenziale elastica: | ||
| + | < | ||
| + | --> | ||
| + | |||
| + | integrate( | ||
| + | ( | ||
| + | + Mf_OA^2/ | ||
| + | + eta*T_OA^2/ | ||
| + | ) * l_OA | ||
| + | , xi | ||
| + | , 0 | ||
| + | , 1 | ||
| + | | ||
| + | + | ||
| + | integrate( | ||
| + | ( | ||
| + | + Mf_OB^2/ | ||
| + | + eta*T_OB^2/ | ||
| + | ) * l_OB | ||
| + | , xi | ||
| + | , 0 | ||
| + | , 1 | ||
| + | | ||
| + | + | ||
| + | integrate( | ||
| + | ( | ||
| + | + Mf_AB^2/ | ||
| + | + eta*T_AB^2/ | ||
| + | ) * l_AB | ||
| + | , xi | ||
| + | , 0 | ||
| + | , 1 | ||
| + | | ||
| + | ; | ||
| + | --> | ||
| + | </ | ||
| + | Devo ricavare le tre reazioni incognite CA, CO e CB. | ||
| + | |||
| + | Teorema di Castigliano: | ||
| + | diff( U , CA ) = rotazione su cui CA compie lavoro, l' angolo di apertura della cerniera in A come variazione rispetto all' | ||
| + | Tale rotazione deve essere nulla per coerenza con il vincolo interno originario (continuità, | ||
| + | |||
| + | Imposto un sistema di 3 equazioni nelle 3 incognite sopradefinite: | ||
| + | < | ||
| + | --> | ||
| + | [ | ||
| + | diff(U,CA) = 0, | ||
| + | diff(U,CB) = 0, | ||
| + | diff(U,CO) = 0 | ||
| + | ] | ||
| + | , | ||
| + | [CA, CB, CO] | ||
| + | ) $ | ||
| + | </ | ||
| + | Soluzione del problema con cerniere (sistema isostatico): | ||
| + | < | ||
| + | --> | ||
| + | </ | ||
| + | Espressione energia potenziale elastica con cerniere: | ||
| + | < | ||
| + | --> | ||
| + | </ | ||
| + | Espressione energia potenziale elastica con incastri interni (sistema iperstatico): | ||
| + | < | ||
| + | --> | ||
| + | </ | ||
| + | Ricavo cedimento maglia triangolare, | ||
| + | < | ||
| + | --> | ||
| + | --> | ||
| + | </ | ||
| + | Definisco il rapporto tra le rigidezze dei due casi: | ||
| + | ratio = rigidezza_iso / rigidezza_iper , <1 | ||
| + | < | ||
| + | --> | ||
| + | </ | ||
| + | Poiché le espressioni risultano essere troppo lunghe per essere visualizzate, | ||
| + | < | ||
| + | --> | ||
| + | b = a * 1 , | ||
| + | sezione , | ||
| + | materiale , | ||
| + | nu=3/10 , | ||
| + | d = a * zeta, | ||
| + | infeval | ||
| + | ) ; | ||
| + | </ | ||
| + | Definisco: | ||
| + | zeta = d/a (d = diametro)\\ | ||
| + | trave sottile se zeta <<1\\ | ||
| + | trave tozza se zeta prossimo a 1 | ||
| + | < | ||
| + | --> | ||
| + | </ | ||
| + | A questo punto viene costruito un grafico rappresentante l' | ||
| + | < | ||
| + | --> | ||
| + | [ myratio ], | ||
| + | [ zeta, 0.001, 1], | ||
| + | [legend, " | ||
| + | ); | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | {{ : | ||
| + | Com'è possibile notare dal grafico, per rapporti zeta prossimi a zero il rapporto tra le rigidezze è molto vicino ad 1. Questo significa che per travi molto snelle è possibile trascurare l' | ||
| + | |||
| + | ===== File utili ===== | ||
| + | Diagrammi Mf, T, N da {{: | ||
| + | |||
| + | File maxima a pausa intermedia {{: | ||
| + | |||
| + | File maxima a fine lezione {{: | ||
| + | |||
| + | File marc di verifica, a=100mm, b=50mm, d=20mm, E=1000MPa, nu=0.3, P=1000N {{: | ||
| + | |||
| + | File maxima con verifica {{: | ||
| + | |||
| + | ===== Autori, note e ringraziamenti ===== | ||
| + | |||
| + | ====Autori==== | ||
| + | Vincenzo Iasevoli mat. 104048, Vincenzo Marotta mat. 105212, Simone Ceccarelli mat. 103806 | ||
| + | |||
| + | ====Tabella di monitoraggio carico orario==== | ||
| + | < | ||
| + | Ore-uomo richieste per la compilazione della pagina. | ||
| + | |||
| + | ^ Autore/ | ||
| + | | Ceccarelli | ||
| + | | Iasevoli | ||
| + | | Marotta | ||
| + | | Revisore 1 | ||
| + | | Revisore 2 | ||
| + | | Revisore 3 | ||
| + | | Revisore 4 | ||
| + | | **Totale** | ||
| + | |||
| + | La sezione relativa ai revisori è da compilarsi a cura del curatore. | ||
| + | </ | ||
| + | ==== Note di revisione ==== | ||
| + | < | ||
| + | **Note di prima revisione** | ||
| + | |||
| + | blabla | ||
| + | |||
| + | **Risposta degli autori** | ||
| + | |||
| + | blabla | ||
| + | |||
| + | **Revisione finale** | ||
| + | |||
| + | blabla | ||
| + | |||
| + | **Nota del curatore** | ||
| + | |||
| + | blabla | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | ===== PATTUME ===== | ||
| + | |||
