Università degli Studi di Roma La Sapienza
Prima Facoltà di Architettura

CORSO DI SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
Prof. Renato Masiani


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MATERIALE INTEGRATIVO:
 
 

ED-TRIDIM  programma didattico per il calcolo di strutture:
Manuale d'uso

| Introduzione | Creazione/Apertura file | Generazione nodi e cerniere | Definizione sezioni e materiali | Generazione travi o aste |
| Assegnazione vincoli | Carichi | Salva/Salva con nome | Modifica/Eliminazione elementi | Risoluzione del problema |
 

Introduzione

ED- Tridim è un software per l'analisi di sistemi di travi ed aste reticolari in 2 e 3 dimensioni. Si compone di 4 moduli:
- Teoria: lezioni teoriche consultabili all'interno del programma;
- Biblioteca: creazione e modifica della struttura (geometria, proprietà meccaniche, vincoli e carichi);
- Esempio: soluzione automatica del problema, con spiegazione dei passaggi;
- Esercizio: guida interattiva al processo di soluzione.

 

1. Creazione nuova struttura / Apertura struttura esistente

Selezionare dal menu Biblioteca l'opzione Nuovo per creare una nuova struttura o Apri per modificare una struttura esistente:

Selezionare il tipo di struttura da creare:

Trave continua: trave a più campate e vincoli.
Per calcolare una Struttura reticolare piana, selezionare RET 3D e poi aggiungere gli opportuni vincoli.

Definire le dimensioni dello spazio di lavoro e della griglia:

Per descrivere un sistema strutturale è necessario definire:
a) la posizione dei punti estremi di travi ed aste (Nodi);
b) le Proprietà (della sezione e del materiale) di ogni tipo di trave;
c) per ogni trave, il tipo ed i Nodi, iniziale e finale;
d) per ogni nodo vincolato il tipo di Vincolo;
Vi sono tre modi di assegnare i carichi sulla struttura, modi che possono essere utilizzati anche contemporaneamente:
a) Forze o coppie (Momenti) applicate ai Nodi;
b) Forze o coppie (Momenti) ripartiti nelle Aste;
c) Densità (peso/unità di volume) delle aste; se è diverso da zero, il programma calcola automaticamente il peso proprio delle travi.
Si possono infine imporre Cedimenti ai Vincoli.

2. Generazione dei nodi e delle cerniere (vedi anche Appendice 1)

Per generare un Nodo selezionare contemporaneamente i pulsanti Aggiungi oggetto e Nodi:

Posizionare il mouse dove si intende creare il nodo e cliccare con il tasto sinistro.

Per generare una Cerniera (punto di momento nullo), attivare contemporaneamente le icone Aggiungi oggetto, Nodi e Cerniere:

 
 

3. Definizione di sezioni e proprietà dei materiali

Per generare un tipo di Sezione attivare contemporaneamente i pulsanti Aggiungi oggetto e Proprietà:

Creare un solo tipo di Sezione per tutte le travi di eguali caratteristiche.

Selezionare il tipo di Sezione: se rettangolare, definire base ed altezza.

Inserire i dati relativi alla Geometria, alla proprietà del Materiale e alle Caratteristiche geometriche.
Se i dati inseriti sono sufficienti il programma provvede a Calcolare gli altri parametri.
Nel processo di calcolo della struttura si può considerare il Peso proprio indicando il valore della
Densità del materiale.

Cliccando nella finestra di dialogo su OK, appare sullo schermo un'icona corrispondente al tipo di sezione appena creata, di determinata forma e colore.
rettangolare
arbitraria
reticolare (sollecitata solo con sforzo assiale)
 
 

4. Generazione delle travi o delle aste

Per generare un'Asta, selezionare l'icona (apparsa sullo schermo con la generazione delle sezioni) relativa alla sezione prescelta (che diventa di colore rosso).

Posizionare il mouse sul primo nodo e cliccare con il tasto sinistro; ripetere per il secondo nodo.
 
 

5. Assegnazione dei vincoli

Per assegnare un Vincolo, attivare contemporaneamente i pulsanti Aggiungi oggetto e Condizioni al contorno e selezionare il nodo al quale applicare la condizione di vincolo:

Selezionare un Vincolo. Alla scelta del vincolo il programma mostra i gradi di libertà vincolati:

Per inserire Vincoli cedevoli: attivare l'icona corrispondente:
Premere sul pulsante Valori per introdurre le rigidezze elastiche, sia per gli spostamenti che per le rotazioni:

Per inserire un cedimento selezionare Spostamenti imposti: attivare l'icona corrispondente che permette di definire gli spostamenti di un nodo precedentemente selezionato dopo aver scelto l'opportuno vincolo:
Premere il pulsante Valori per introdurre i cedimenti imposti:

 
 

6. Carichi (vedi anche Appendice 2)

Attivare contemporaneamente i pulsanti Aggiungi oggetto e Carichi:

Per assegnare Forze,o coppie (Momenti) concentrate nei nodi, cliccare con il tasto sinistro del mouse sul nodo da caricare e introdurre nella finestra di dialogo i valori delle componenti delle forze e dei momenti nodali nella direzione degli assi cartesiani:

Per assegnare Carichi distribuiti sulle travi, cliccare con il tasto sinistro del mouse sull'asta da caricare e definire nella finestra di dialogo i tipi di carico distribuito da assegnare; costante (1-3) un solo valore, lineare (4-6) un valore iniziale ed uno finale:


 
 

7. Salva / Salva con nome

Si sceglie l'opzione Salva o Salva con nome nel menu File o si clicca sull'icona corrispondente.
 
 

8. Modifica / Eliminazione di elementi inseriti

Per modificare/cancellare elementi del problema già inseriti attivare contemporaneamente le icone Modifica oggetti / Elimina oggetti e Oggetto da modificare/eliminare (nodo, proprietà, vincoli, ecc.).
Prima di modificare, salvare i dati.
 
 

9. Risoluzione del problema (vedi anche Appendice 3)

Terminata la definizione di un problema nel modulo Biblioteca e salvati i dati, si passa a risolvere la struttura in una delle due modalità: Esempio o Esercizio: posizionare il mouse su BIBLIOTECA nella barra di stato e attivare Passare a Esempio (soluzione automatica) o Passare a Esercizio (soluzione interattiva):

Il menu Soluzione permette di scegliere uno dei due modi di condurre il processo di risoluzione del problema: Soluzione passo passo o Soluzione finale:

Scegliendo l'opzione Soluzione passo passo compare una Guida nella quale sono indicati tutti i passi da seguire. L'opzione Passo della Guida permette di Terminare il passo che si sta eseguendo per passare a quello successivo; l'opzione Prossimo passo indica il passo successivo del procedimento di calcolo che si può analizzare cliccando sul pulsante Esaminare; l'opzione Generale consente, durante lo svolgimento del calcolo, di Cancellare la Soluzione e non risolvere la struttura, o risolvere automaticamente il problema omettendo i passi successivi cliccando sul pulsante Soluzione Finale.

Scegliendo l'opzione Soluzione Finale si ottiene la soluzione del problema automaticamente e si può procedere all'analisi dei risultati.

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Appendice 1. Pulsanti per la creazione/apertura di una nuova struttura
 
Nuovo modello.
Crea un nuovo modello.
Aprire un modello.
Apre un modello precedentemente creato.
Salvare
Salva il modello creato.
Cancellare tutto.
Ricomincia da zero cancellando tutti gli elementi del modello.
Aggiungi oggetto
Per disegnare un elemento si deve tenere attivo questo pulsante insieme al pulsante dell'oggetto da disegnare.
Eliminare oggetti
Per cancellare un elemento si deve tenere attivo questo pulsante insieme al pulsante dell'oggetto da cancellare.
Modificare oggetti
Per modificare un elemento si deve tenere attivo questo pulsante insieme al pulsante dell'oggetto da modificare.
Nodi.
...
Cerniere.
...
Aste.
...
Vincoli.
...
Carichi.
Serve sia per carichi nodali che per carichi sulle aste.
Proprietà.
Per definire sezioni e materiali.
Zoom.
...
Zoom tutto.
Visione completa della struttura.
Vista 3D.
Vista di default per ploblemi tridimensionali.
Ruota in senso orario.
Gira in senso orario rispetto all'asse Z il punto di vista dell'immagine.
Ruota in senso antiorario.
Gira in senso antiorario rispetto all'asse Z il punto di vista dell'immagine.
Basso.
Muove il punto di vista verso il basso.
Alto.
Muove il punto di vista verso l'alto.

 

Appendice 2. Descrizione dei carichi distribuiti
 
Carico distribuito costante riferito agli assi locali dell'asta.
Carico distribuito costante riferito agli assi globali ed applicato alla direttrice dell'asta.
Carico distribuito verticale costante riferito alla proiezione orizzontale. Non disponibile per aste orizzontali.
Carico distribuito variabile riferito agli assi locali dell'asta.
Carico distribuito variabile riferito agli assi globali e sulla direttrice dell'asta.
Carico distribuito verticale variabile riferito alla proiezione orizzontale. Non disponibile per aste orizzontali.

 

Appendice 3. Descrizione dei risultati
 
Spostamento
Attivando questa icona e selezionando  il nodo desiderato appare il valore degli spostamenti e delle rotazioni corrispondenti.
Reazioni
La selezione di questa icona e di un nodo vincolato permettono di ottenere il valore delle reazioni corrispondenti.
Parametri di sollecitazione
Attivando questa icona e selezionando con il mouse l'asta desiderata si ottengono gli sforzi interni alle estremità di tale asta.
Deformata
Attivando questa icona si ottiene il disegno della configurazione deformata della struttura per la condizione di carico in esame.
Sforzo assiale
Attivando questa icona il programma disegna l'andamento degli sforzi assiali in tutte le aste.
Taglio Y
Attivando questa icona il programma disegna l'andamento dello sforzo di taglio contenuto nel piano XY.
Taglio Z
Attivando questa icona il programma disegna l'andamento dello sforzo di taglio contenuto nel piano XZ.
Momento torcente
Attivando questa icona il programma disegna il momento torcente o momento di versore secondo l'asse X (locale).
Momento Y
Attivando questa icona il programma disegna l'andamento del momento flettente di versore diretto secondo l'asse Y (locale).
Momento Z
Attivando questa icona il programma disegna l'andamento del momento flettente di versore diretto secondo l'asse Z (locale).

Nelle opzioni grafiche per la rappresentazione delle soluzioni si possono cambiare le scale dei disegni:
F3: Aumentare la scala.
F4: Diminuire la scala.
 
 
 


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Ottobre 2001 ã Renato Masiani