Arcarecci automatici tra le capriate
Questo articolo descrive come, in StatiCAD, la procedura guidata dell'arcareccio colloca arcarecci in legno tra i correnti superiori delle capriate selezionate. Per la costruzione delle capriate vedere l'articolo Procedura guidata della capriata di copertura.
1. Informazioni su questo articolo
La procedura guidata individua il profilo del corrente superiore delle capriate selezionate, calcola le posizioni degli arcarecci sulla capriata di riferimento e costruisce una trave in legno distinta (arcareccio) per ogni campata tra due capriate.
La trattazione si basa sull'esempio dell'articolo Procedura guidata della capriata di copertura: cinque capriate Howe con interasse di 2 m (luce di 8 m, pendenza del 30%, sporto di gronda di 40 cm) costruite su un edificio di 10 × 8 m.
Edizione: la procedura guidata dell'arcareccio è disponibile in tutte le edizioni di StatiCAD. Le schermate sono state acquisite con StatiCAD Ultimate V.10.0.1.0.
2. Come funziona?
2.1. Riconoscimento delle capriate
La procedura guidata riconosce la capriata non dal nome o dal gruppo, ma dalla geometria. Le travi che si trovano nello stesso piano verticale (retta in pianta comune) e sono collegate tra loro sono considerate un gruppo. Un gruppo che contiene almeno un elemento inclinato entra nell'elenco come capriata (oppure come trave inclinata, puntone). Per questo funziona sia con le capriate costruite con la procedura guidata della capriata sia con quelle disegnate con il metodo precedente (disegnate in pianta e ruotate attorno all'asse X).
Il profilo del corrente superiore è l'inviluppo superiore degli elementi del piano. L'inviluppo viene semplificato con una tolleranza di 2 cm; scostamenti di disegno, come una saetta che sporge di uno o due cm sopra il corrente, non alterano il profilo. Gli elementi allineati ma non collegati alla capriata (ad es. un puntone di tettoia che inizia 10 cm sotto la capriata) sono considerati un gruppo separato.
2.2. Posizioni
Le posizioni degli arcarecci sono calcolate lungo il corrente superiore della prima capriata (di riferimento) spuntata nell'elenco. Nelle altre capriate si usa il punto corrispondente alla stessa proporzione dello stesso tratto inclinato. Nelle capriate identiche gli arcarecci sono orizzontali e perpendicolari alle capriate; nelle capriate diverse le estremità degli arcarecci si trovano sul corrente di ciascuna capriata.
2.3. Modello di analisi
In StatiCAD gli arcarecci non sono semplici elementi di trasferimento del carico: sono travi in legno che partecipano al modello di analisi e vengono progettate. Ogni campata tra due capriate è una trave distinta. Le estremità si trovano sulla retta del corrente superiore e nel modello agli elementi finiti si uniscono al corrente nello stesso nodo.
3. Apertura della procedura guidata
La procedura guidata si apre da Disegna › Arcareccio (tra le capriate)... (Çiz › Aşık (makaslar arası)...), da Macro › Aşık sihirbazı... (Procedura guidata dell'arcareccio) oppure con il pulsante Arcareccio (Aşık) della barra a sinistra. Se nel piano attivo non ci sono almeno due capriate parallele, viene mostrato un avviso.
4. Selezione delle capriate
Le capriate a cui aggiungere gli arcarecci possono essere selezionate prima di aprire la procedura guidata. È difficile selezionare in pianta il corrente superiore della capriata, perché correnti, corrente inferiore e aste di parete si sovrappongono in pianta. Usare invece la finestra 3D:
- Premere il pulsante modalità di selezione (seçim modu) della barra degli strumenti 3D (nella Figura 4 con cornice rossa).
- Fare clic su un elemento (ad es. il corrente superiore) di ciascuna capriata a cui aggiungere gli arcarecci; l'elemento selezionato appare in giallo. La vista resta fissa tra un clic e l'altro.
- Aprire la procedura guidata dell'arcareccio. Le capriate che contengono elementi selezionati compaiono spuntate nell'elenco.
Figura 4 – Modalità di selezione nella finestra 3D: sono stati selezionati i correnti superiori delle cinque capriate (in giallo)
Nell'elenco Capriate (Makaslar), a sinistra nella finestra della procedura guidata, sono presenti tutte le capriate e le travi inclinate del piano. In ogni riga sono indicati la posizione della capriata (x oppure y), la lunghezza (L, sporti di gronda inclusi), la quota di colmo e il tipo (capriata (makas): a due falde; trave inclinata (eğik kiriş): a falda singola). Le spunte possono essere modificate a mano. Il pulsante Acquisisci dalla selezione (Seçimden al) spunta le capriate che contengono gli elementi attualmente selezionati in pianta o in 3D. Sono presenti anche i pulsanti Tutte (Tümü) e Nessuna (Hiçbiri).
Senza selezione: se all'apertura della procedura guidata non c'è alcun elemento selezionato, viene spuntato il gruppo più grande della stessa famiglia di profili (capriate con intervalli s sovrapposti e con lo stesso numero di tratti inclinati; la famiglia con la maggiore lunghezza totale). Ad esempio, in un progetto di un utente vengono spuntate 12 capriate principali, mentre i 18 puntoni di tettoia nella stessa direzione restano non spuntati.
5. Scheda Disposizione
Figura 5 – Disposizione: interasse massimo 100 cm → 5 interassi per falda (92 cm), 11 linee di arcareccio
Sopra l'anteprima centrale è disegnato il prospetto della capriata di riferimento: il profilo del corrente superiore in rosso, gli altri elementi in grigio, le sezioni degli arcarecci in arancione; vengono indicate le distanze tra gli arcarecci (lungo la falda, in cm). In basso è disegnata la pianta: le capriate spuntate in rosso, le altre in grigio, gli arcarecci in arancione, i prolungamenti in arancione scuro. Nella parte più bassa sono indicati il numero di capriate, di linee di arcareccio e di travi di arcareccio, la lunghezza totale e il volume.
5.1. Tipo di disposizione
| Opzione | Descrizione |
|---|---|
| Interasse massimo (lungo la falda) | Ogni tratto inclinato viene suddiviso in parti uguali in modo che l'interasse non superi il valore indicato (nell'esempio 459 cm → 5 × 92 cm). |
| Numero per falda | In ogni tratto inclinato viene collocato il numero indicato di arcarecci a interasse uniforme (estremità incluse). |
| Ai nodi del corrente superiore della capriata | Gli arcarecci vengono collocati nei punti in cui le aste di parete si collegano al corrente superiore (con tolleranza di 5 cm). Nel corrente non si genera flessione locale; è la disposizione strutturalmente più adatta per una travatura reticolare. |
Figura 6 – Disposizione ai nodi: gli arcarecci si trovano nei nodi di pannello della capriata Howe (104 cm); un arcareccio all'estremità dello sporto di gronda e uno sopra l'appoggio
5.2. Arcarecci di estremità
Se è spuntato Arcareccio di gronda (estremità della capriata) (Saçak (makas ucu) aşığı), viene collocato un arcareccio alle estremità del corrente superiore. Se si indica la Distanza dell'arcareccio di gronda dall'estremità (Saçak aşığı uçtan uzaklık), questo arcareccio viene arretrato dall'estremità di tale distanza lungo la falda. Se è spuntato Arcareccio di colmo (sommità) (Mahya (tepe) aşığı), un solo arcareccio viene collocato nel colmo in cui si incontrano le due falde.
6. Scheda Sezione
Figura 7 – Sezione: C24, 10 × 12 cm, incernierato, sull'asse del corrente
| Campo | Descrizione |
|---|---|
| Materiale in legno | Classi di legno presenti nel progetto e nella libreria; se non presenti nel progetto vengono aggiunte dalla libreria. |
| Larghezza b, Altezza h | Sezione rettangolare dell'arcareccio (cm). |
| Collegamento | Incernierato (Mafsallı): ogni campata è una trave semplice (M2 e M3 liberi alle estremità). Continuo (Sürekli): l'arcareccio passa in modo continuo sopra le capriate. |
| Posizione | Sull'asse del corrente (nodo) (Başlık ekseninde (düğüm)): l'asse dell'arcareccio si trova sulla linea nodale del corrente superiore e nel modello agli elementi finiti condivide con il corrente lo stesso nodo. Poggia sul corrente (Başlığın üstüne oturur): l'arcareccio è collocato sulla faccia superiore del corrente (eccentrico); il collegamento è creato dal modulo di contatto delle travi, perciò nel Controllo Geometria l'opzione “collega automaticamente le travi che si intersecano/si toccano” deve essere attiva. |
Nella verifica della freccia gli arcarecci sono contrassegnati con il tipo di elemento arcareccio (aşık).
7. Scheda Prolungamento
Figura 8 – Prolungamento: 30 cm oltre la prima e l'ultima capriata (sporto laterale del tetto a due falde); 66 travi di arcareccio
Il Prolungamento oltre la prima/ultima capriata (İlk/son makastan uzatma) prolunga gli arcarecci a sbalzo oltre la prima e l'ultima capriata (sporto laterale del tetto a due falde). I tratti a sbalzo sono collegati rigidamente alla capriata; anche se si seleziona incernierato, poiché l'estremità dello sbalzo è libera non si forma alcun meccanismo.
Gli arcarecci di ogni operazione sono raccolti in un gruppo di selezione distinto (prefisso del gruppo di selezione (seçim grubu öneki) + numero progressivo: ASIK-01, ASIK-02 ...). Selezionando il gruppo si selezionano, eliminano o copiano insieme tutti gli arcarecci di quell'operazione.
8. Costruzione e risultato
Con Costruisci gli arcarecci (Aşıkları kur) gli arcarecci vengono aggiunti al piano attivo e viene mostrato un messaggio di riepilogo. L'operazione può essere annullata in un solo passo con Annulla (Geri Al). La procedura guidata ricorda per tutta la sessione le ultime impostazioni utilizzate.
Figura 9 – Risultato: 11 linee di arcareccio, 66 travi di arcareccio tra 5 capriate (ASIK-01), lunghezza totale 94,60 m, volume 1,135 m³
Figura 10 – Gli arcarecci costruiti in pianta (travi blu perpendicolari alle capriate) e in vista 3D
9. Analisi
Nell'analisi gli arcarecci sono risolti e progettati come normali travi in legno. Le loro estremità sono nel nodo comune con il corrente superiore della capriata; l'estremità di un arcareccio che arriva in un punto interno del corrente divide il corrente in quel punto. Nell'analisi del modello di esempio non ci sono elementi sospesi.
Figura 11 – Analisi del modello con arcarecci (le avvertenze nell'elenco riguardano il peso per unità di volume del materiale della parete dell'esempio)
Carichi: la procedura guidata non può assegnare carichi agli arcarecci. I carichi del manto di copertura e della neve si assegnano con gli strumenti di carico di copertura/solaio del programma oppure con i carichi aggiuntivi delle travi. Il peso proprio degli arcarecci è calcolato dal materiale.
10. Limiti e suggerimenti
- L'arcareccio si costruisce solo con sezione rettangolare in legno. Gli assi della sezione sono verticali; l'arcareccio non viene ruotato secondo la pendenza della copertura (la flessione deviata non viene considerata).
- Si usano insieme solo capriate parallele tra loro (nella stessa direzione); in una copertura a padiglione ogni direzione viene trattata separatamente.
- Le capriate vengono cercate nel piano attivo; gli arcarecci diventano elementi dello stesso piano.
- Le impostazioni degli arcarecci non vengono salvate nel file; gli arcarecci vengono salvati come normali travi. Per modificare la disposizione, eliminare il gruppo ASIK-nn ed eseguire di nuovo la procedura guidata, oppure usare Annulla.
- Se nel corrente superiore le connessioni delle aste di parete si discostano di oltre 5 cm dalla retta del corrente, la disposizione “ai nodi” salta quei punti.
- Nelle capriate doppie molto ravvicinate (ad es. due capriate a 10 cm di distanza che abbracciano un pilastro ai due lati) anche la breve campata intermedia viene costruita come tratto di arcareccio separato.
Il modello e le sezioni dell'esempio hanno solo scopo illustrativo; la correttezza dell'interasse degli arcarecci, della sezione e dei collegamenti è responsabilità dell'ingegnere responsabile del progetto.