Caso 06 — Telaio rigido con carichi concentrati e distribuiti combinati
Un telaio planare rigido è soggetto a un carico verticale concentrato applicato al nodo A e a un carico uniformemente distribuito lungo la trave orizzontale. Il telaio è composto da un pilastro verticale e una trave orizzontale con diversa rigidezza flessionale. Vengono valutati i momenti flettenti in sezioni selezionate. Questo caso valida il calcolo dei momenti flettenti sotto carichi concentrati e distribuiti combinati.
Descrizione
Analizzare il telaio rigido mostrato in figura. Il telaio è soggetto a un carico concentrato di 36 kN al nodo A, un carico distribuito di 64,8 kN/m lungo il membratura orizzontale BC, con lunghezze e rigidezze come indicato (la trave orizzontale ha rigidezza 2I e il pilastro I).
Determinare:
- Momenti flettenti
Schema strutturale
Geometria, condizioni al contorno e applicazione dei carichi nel modello di verifica.
Parametri del modello
| Parametro | Valore |
|---|---|
| Tipo di elemento | Beam element |
| Materiale | Steel, 2.0 × 10⁸ kN/m² |
| Proprietà della sezione | I = 8×10⁻⁶ m⁴, I = 16×10⁻⁶ m⁴ |
| Condizioni al contorno | Nodes D, C: fixed |
| Carichi | Concentrated load −36 kN at node A; Uniformly distributed load −64.8 kN/m on rod BC |
Risultati numerici
Spostamenti
Diagramma del momento flettente
Risultati tabellari da RodX
Comparison (kN·m)
| Sezione | Soluzione analitica | RodX |
|---|---|---|
| A(3) | 0.0 | 0.0 |
| B(3) | -54.0 | -54.0 |
| B(2) | -81.0 | -80.9 |
| C(2) | -162.0 | -162.2 |
| B(1) | -27.0 | -26.9 |
| D(1) | 13.5 | 13.44 |
I risultati numerici ottenuti con RodX differiscono dalla soluzione analitica di meno dell'1%.
Riferimenti
- C.K. Wang, Intermediate Structural Analysis, McGraw-Hill, 1985, p. 205.