Considerando le imperfezioni

Trucchi e consigli

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Nel mondo dell'ingegneria delle costruzioni, la parola "imperfezioni" ha un significato specifico. Descrive le imperfezioni di una struttura o la deviazione di un componente strutturale dalla sua forma ideale a causa della fabbricazione.

Le imperfezioni sono spesso utilizzate in un calcolo quando è necessario determinare l'equilibrio delle forze per i componenti strutturali su un sistema deformato. È questo calcolo non lineare in relazione alla deformazione menzionata della componente strutturale che risulta in un aumento delle forze interne e degli spostamenti generalizzati rispetto a un calcolo lineare. Ciononostante, tali aumentate forze interne e spostamenti generalizzati possono essere utilizzate nella maggior parte dei casi per ottenere una progettazione notevolmente più efficiente della componente strutturale rispetto ad un progetto semplice in cui l'imperfezione del componente strutturale è presa in considerazione da fattori di incremento.

Norme di progetto come, ad esempio, EN 1993-1-1 consentono la simulazione di imperfezioni mediante carichi equivalenti. L'entità del carico equivalente è definita dalla forza assiale agente del componente strutturale e dal suo comportamento all'instabilità.

Per modellare la varie forme di imperfezioni, vi è l'inclinazione (imperfezione iniziale dell'oscillazione) e la controfreccia (imperfezione iniziale dell'arco). L'imperfezione di inclinazione simula che un componente strutturale è previsto per tutta la sua lunghezza. L'imperfezione della precamber simula un elemento strutturale diritto come un arco.

I nostri programmi possono simulare questo tipo di imperfezioni con le imperfezioni dell'asta. Le imperfezioni dell'asta sono organizzate come carico nel programma. Questo attributo aiuta a sommare le imperfezioni dell'asta come un caso di carico ad altre serie di casi di carico. Così, è possibile verificare le diverse geometrie di imperfezioni con diverse serie di casi di carico in un modello di calcolo.

Esempio:

LC1 = Peso proprio
LC2 = Carico assegnato
LC3 = Imperfezione in direzione X.
LC4 = Imperfezione in direzione Y.

CO1 = 1,35 × LC1 + 1,5 × LC2 + 1,0 × LC3 ... Carico combinato con imperfezione in X
CO2 = 1,35 × LC1 + 1,5 × LC2 + 1,0 × LC4 ... Combinazione di carico con imperfezione in Y.

Il programma determina quindi la forza assiale per ogni combinazione di carico separatamente e la include nel calcolo del carico equivalente. Poiché questa forza assiale può cambiare nelle rispettive iterazioni a causa del calcolo geometricamente non lineare, la forza assiale per il carico equivalente dell'imperfezione viene controllata e, se necessario, modificata dopo ogni iterazione. Per i componenti strutturali con una distribuzione di forza assiale variabile, si utilizza la media della forza assiale per il carico di imperfezione sulla lunghezza dell'asta.

Parole chiave

Imperfezione Analisi del 2° ordine Controfreccia iniziale Inclinazione

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