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Come modellare una capriata (30min)

How to model a simple Warren Truss using structural analysis software

Corso: Analisi strutturale (33° anno)
Modello di esempio: Simple-Warren-Truss.s3d

Il software di analisi strutturale è uno strumento potente per qualsiasi ingegnere strutturale. It gives engineers an easy way to model a truss and use the Finite Element Method to calculate the internal member forces of each member. In today’s lesson plan, we are going to learn how to model a truss in structural analysis softwareand learn the various technical significance of what we are building. SkyCiv’s lesson plans are a great

Modeling our Truss

A truss is a structure commonly used in structural engineering. If you are unfamiliar with it, visit our previous articles on cos'è una capriata e tipi di strutture a traliccio.

To begin modeling our truss first open your structural analysis software, we can either use SkyCiv Truss (simplified 2D version) or SkyCiv Structural (3D, more powerful). Both are available from our Pannello di controllo. Once you’ve opened the software, Aperto nodi on the left-hand screen, and start entering the coordinates of your nodes. These are the start and endpoints of each member. We are trying to map out the dimensions of our truss, to essentially model the truss. You can do this by entering one at a time, but I have chosen to use the datasheet so I can see all my node input and copy and paste:

model-a-truss-1

Il prossimo, we will add members by connecting the nodes by clicking and dragging between the nodes:

how-to-model-truss-2

Per impostazione predefinita, SkyCiv Truss will give all members a pinned connection. This is denoted by a little black dot which if you hover over it, will show “FFFFRR”. Aggiunta rastremata, you will have to manually change all Start Fixity and End Fixity to “FFFFRR”. It is essential that all your members are pinned, or your truss analysis results could be wrong. Ricorda, in qualsiasi momento puoi accedere e rivedere il nostro modello di esempio Simple-Warren-Truss.s3d to see this example.

[icon icon = "informazioni"] Una breve nota sulle connessioni bloccate

Una travatura reticolare dovrebbe avere tutte le fissità dei membri impostate su bloccate. Ciò significa che ogni membro è libero di ruotare e il trasferimento delle forze è tutto in asse. Un modo rapido per verificare se il tuo modello è impostato correttamente è quando lo risolvi – tutte le forze dell'elemento momento flettente dovrebbero essere 0.

Clicca qui per saperne di più sui collegamenti a cerniera ->

Un modo semplice per apportare questa modifica è tramite il foglio dati. Quando ti candidi, dovresti vedere i puntini neri sui tuoi membri (SkyCiv Truss li avrà attivi per impostazione predefinita):

travatura reticolare fissata

Aggiungi supporti

In ingegneria strutturale, we need our models to be statico. Al momento, il nostro truss non è collegato a nulla, quindi se applichiamo carichi ad esso non c'è nulla che lo tenga fermo. I supporti sono le nostre condizioni al contorno – sono ciò che impedisce al traliccio di muoversi quando vengono applicati i carichi. Pensa a un ponte di travatura reticolare, alle due estremità, è collegato alla terra. I supporti hanno anche codici di fissità – questi indicano come è supportato il traliccio. Per esempio, roller support means the truss can move left to right (vale a dire. it can translate in the x-direction).

It’s sometimes important to apply a roller-support on one side of a bridge, so that the structure has a bit ofgive”, in case it expands. Così, on our left side, we will give our bridge a supporto bloccato and on the right side, we will give it a roller-support. To add this, clicca il supporti button on the left screen:

support-settings-on-a-truss

Our Truss is now sufficiently supported, we can now proceed with applying loads.

Applicazione di carichi

Loads are the forces in which the truss is to withstand. Per esempio, the truss may be required to take the load of a 2T truck, so we need to use the software to simulate these forces and ensure the truss is safe for construction. Here we will add some distributed loads on the top chord of our structure:

distributed-loads-on-a-truss

Reviewing Your Results

Once you’re happy with your Truss, clic Risolvere nell'angolo in alto a destra. In S3D it might prompt you to add a section, just click Repair for some nominal section properties. Nota: if you need to add section properties, you can do this via Sezione, but in looking at reactions at supports and axial force, the section properties shouldn’t really affect your results.

If everything is set up correctly, you should be able to click Assiale to review your axial force results. An axial force is the force applied as either tension (member being pulled apart) or in compression (member being pushed in). Generally dealing with trussesaxial force is the most important result.

axial-force-results

Poiché i membri sono tutti bloccati e liberi di ruotare, significa che le forze interne dovrebbero essere tutte assiali. Possiamo confermarlo osservando i risultati del momento flettente. A parte i membri più importanti (che hanno distribuito carichi su di loro), all the members in the system have 0 forze del momento flettente. Questo perché le uniche forze nelle aste sono assiali:

forza-flessione-in-truss

SkyCiv Truss Calculator

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