Autodesk ForceEffect: calcolo di una mensola incastrata con carico concentrato verticale sull’estremo libero2 min read

Autodesk_ForceEffect

In questo breve tutorial eseguiremo il calcolo di una trave incastrata (“mensola”) con un carico verticale concentrato sull’estremo libero dell’asta per ottenere le relative reazioni vincolari e disegnare i diagrammi delle sollecitazioni con Autodesk ForceEffect.

Mensola con carico concentrato

Una volta loggati nell’interfaccia principale del programma creiamo un nuovo disegno per inserire la nostra struttura. Definite nelle preferenze il sistema di Unità di Misura, lunghezze in metri [m] e forze in “kilonewton” [kN] e attivate la griglia di base per lavorare con gli snap e le aste in modalità ortogonale.
Mensola incastrata
I passi da seguire sono: disegno dell’asta orizzontale (trave), definizione del vincolo di incastro nel punto A e infine applicazione della forza F nel punto B. Nel nostro esempio per semplificare i calcoli, l’asta è stata disegnata con lunghezza pari a 1m, la forza applicata è pari a 1kN. Autodesk ForceEffect dopo l’input mostra istantaneamente in magenta i valori delle reazioni vincolari.
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Inputs:

Elements

Element Length Weight
A-B 1.000 m

Forces

Force Direction Size Angle
F1 1.000 kN 270.0&deg

Results:

Reaction Forces

Force Direction Size Angle
RA 1.000 kN 90.0&deg

Reaction Moments

Moment Direction Size
MA 1.000 kNm

Element A-B

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Equations Results

∑M = 0 => MA6 + 1.000 × RB6[Y] = 0

∑F[X] = 0 => RA6[X] + RB6[X] = 0

∑F[Y] = 0 => RA6[Y] + RB6[Y] = 0

∑M = 0 => MA − MA6 = 0

∑F[X] = 0 => RA[X] − RA6[X] = 0

∑F[Y] = 0 => RA[Y] − RA6[Y] = 0

∑F[X] = 0 => −RB6[X] = −F1[X]

∑F[Y] = 0 => −RB6[Y] = −F1[Y]

MA6 = 1.000 kNm

RA6[X] = 0.000 kN

RA6[Y] = 1.000 kN

RB6[X] = 0.000 kN

RB6[Y] = −1.000 kN

Shear Force and Moment Diagram

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Convenzione Diagramma del Momento

Il diagramma del momento se pur corretto crea confusione rispetto alla convenzione grafica che si utilizza normalmente in Italia. Ovviamente è solo una questione di sistema di riferimento perché in questo caso una volta riportato sull’asta va disegnato sulla parte superiore della trave (per convenzione il momento si disegna dalla parte delle fibre tese) quindi al contrario di come è visualizzato in Autodesk ForceEffect.

Riferimenti e Download

Autodesk ForceEffect

Autodesk Design e Mobile Apps : http://www.autodesk.com/mobile-apps

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