SHAPE-THIN determina le proprietà della sezione e le tensioni di qualsiasi sezione trasversale aperta, chiusa, composta o non collegata.
- Proprietà della sezione
- Area della sezione trasversale A
- Aree di taglio Ay, Az, Au e Av
- Posizione del baricentro yS, zS
- Momenti di area 2 Gradi Iy, Iz, Iyz, Iu, Iv, Ip, Ip,M
- Raggi di inerzia iy, iz, iyz, iu, iv, ip, ip,M
- Inclinazione degli assi principali α
- Peso della sezione trasversale G
- Perimetro della sezione trasversale U
- Costanti torsionali dell'area Gradi IT, IT,St.Venant, IT,Bredt, IT,s
- Posizione del centro di taglio yM, zM
- Costanti di ingobbamento Iω,S, Iω,M o Iω,D per vincolo laterale
- Moduli della sezione max/min Sy, Sz, Su, Sv, Sω,M con posizioni
- Raggi della sezione ru, rv, rM,u, rM,v
- Coefficiente di riduzione λM
- Proprietà della sezione plastica
- Forza assiale Npl,d
- Forze di taglio Vpl,y,d, Vpl,z,d, Vpl,u,d, Vpl,v,d
- Momenti flettenti Mpl,y,d, Mpl,z,d, Mpl,u,d, Mpl,v,d
- Moduli di resistenza Zy, Zz, Zu, Zv
- Aree di taglio Apl,y, Apl,z, Apl,u, Apl,v
- Posizione degli assi di bisezione dell'area fu, fv,
- Visualizzazione dell'ellisse di inerzia
- Momenti statici
- Momenti statici Qu, Qv, Qy, Qz con posizione del massimo e specificazione del flusso di taglio
- Coordinate di ingobbamento ωM
- Momenti dell'area (aree di ingobbamento) Sω,M
- Aree cella Am per sezioni trasversali chiuse
- Tensione
- Tensioni normali σx dovute alla forza assiale, ai momenti flettenti e al bimomento di ingobbamento
- Tensioni tangenziali τ da forze di taglio e momenti torcenti primari e secondari
- Tensioni equivalenti σv con coefficiente personalizzabile per le tensioni tangenziali
- Indici di sfruttamento, relativi alle tensioni limite
- Tensioni sui bordi o sulle linee centrali
- Tensioni agenti nelle saldature a cordone d’angolo
- Sezioni delle pareti di taglio
- Proprietà di sezioni non collegate (nucleo per grattacieli, sezioni composte)
- Forze di taglio delle pareti di taglio dovute alla flessione e alla torsione
- Analisi plastica
- Verifica della capacità plastica con determinazione del coefficiente di ingrandimento αpl
- Verifica dei rapporti c/t secondo i metodi di progetto el-el, el-pl o pl-pl secondo DIN 18800
Nell'add-on Giunti acciaio, è possibile progettare collegamenti di aste con sezioni trasversali composte. Inoltre, è possibile eseguire le verifiche del giunto per quasi tutte le sezioni trasversali in parete sottile della libreria di RFEM.
Vai al video esplicativoTutti i risultati possono essere facilmente valutati numericamente e graficamente o persino visualizzati in visualizzazione. Gli strumenti di selezione consentono di esaminare i risultati in dettaglio.
La relazione di calcolo corrisponde agli elevati standard di RFEM e rstab/rstab-9/che-cosa-e-rstab RSTAB. Le modifiche vengono aggiornate automaticamente.
Come'hai già appreso, i risultati di un caso di carico dell'analisi modale vengono visualizzati nel programma dopo un calcolo riuscito. È quindi possibile vedere immediatamente la prima forma modale graficamente o come animazione. È anche possibile regolare facilmente la rappresentazione della normalizzazione della forma modale. Fallo direttamente nel navigatore Risultati, dove hai una delle quattro opzioni per la visualizzazione delle forme modali disponibili per la selezione:
- Ridimensionamento del valore del vettore della forma modale uj a 1 (considera solo le componenti di traslazione)
- Selezionando la componente traslazionale massima dell'autovettore e impostandola a 1
- Considerando l'intero autovettore (comprese le componenti di rotazione), selezionando il massimo e impostandolo a 1
- Impostazione della massa modale mi per ciascuna forma modale a 1 kg
È possibile trovare una spiegazione dettagliata della normalizzazione della forma modale nel Manuale online .
SHAPE-THIN calcola tutte le proprietà necessarie della sezione, inclusi le forze interne ultime plastiche Le aree sovrapposte vengono considerate in modo realistico. Per sezioni costituite da materiali differenti, SHAPE‑THIN determina le proprietà efficaci della sezione in funzione del materiale di riferimento.
Oltre all'analisi elastica delle tensioni, è possibile eseguire l'analisi plastica che include l'interazione delle forze interne per qualsiasi tipo di sezione. L'analisi plastica dell'interazione viene effettuata con il metodo Simplex. È possibile scegliere i criteri di snervamento di Tresca o di Von Mises.
SHAPE-THIN esegue una classificazione della sezione secondo EN 1993-1-1 e EN 1999-1-1. Per le sezioni in acciaio di classe 4, il programma determina larghezze effettive per pannelli irrigiditi o non irrigiditi secondo EN 1993-1-1 e EN 1993-1-5. Per le sezioni in alluminio della sezione di classe 4, il programma calcola spessori effettivi secondo EN 1999-1-1.
Opzionalmente, SHAPE‑THIN verifica i valori limite (c/t) con i metodi di progetto el‑el, el‑pl o pl‑pl conformi alla normativa DIN 18800. Le zone (c/t) degli elementi connessi nella stessa direzione vengono automaticamente riconosciute.
Il calcolo è finito? I risultati dell'analisi modale sono quindi disponibili sia graficamente che in tabelle. Visualizza le tabelle dei risultati per il caso di carico o i casi di carico dell'analisi modale. Pertanto, è possibile vedere a prima vista gli autovalori, le frequenze angolari, le frequenze naturali e i periodi naturali della struttura. Anche le masse modali efficaci, i coefficienti di massa modale e i coefficienti di partecipazione sono visualizzati chiaramente.
La verifica delle aste in acciaio piegate a freddo secondo AISI S100-16/CSA S136-16 è disponibile in RFEM 6. È possibile accedere alla verifica selezionando "AISC 360" o "CSA S16" come norma nell'add-on Giunti acciaio. "AISI S100" o "CSA S136" viene quindi selezionata automaticamente per la verifica di profili piegati a freddo.
RFEM applica il metodo di resistenza diretta (DSM) per calcolare il carico di instabilità elastico dell'asta. Il metodo di resistenza diretta offre due tipi di soluzioni, numeriche (metodo a strisce finite) e analitiche (specificazione). La curva caratteristica FSM e le forme di instabilità possono essere visualizzate in Sezioni.
La rigidezza iniziale Sj,ini è un parametro decisivo per valutare se un collegamento può essere caratterizzato come rigido, non rigido o incernierato.
Nell'add-on "Giunti acciaio", è possibile calcolare le rigidezze iniziali Sj,ini secondo l'Eurocodice (EN 1993-1-8 Sezione 5.2.2) e AISC (AISC 360-16 Cl. E3.4) in relazione alle forze interne N, My e/o Mz.
Il trasferimento automatico opzionale delle rigidezze iniziali consente un trasferimento diretto come rigidezze delle cerniere delle estremità delle aste in RFEM. Quindi, l'intera struttura viene ricalcolata e le forze interne risultanti vengono automaticamente adottate come carichi nel calcolo e nella verifica dei modelli di collegamento.
Questo processo di iterazione automatizzato elimina la necessità di esportazione e importazione manuale dei dati, riducendo la quantità di lavoro e riducendo al minimo le potenziali fonti di errore.
Video esplicativo: Calcolo della rigidezza iniziale Sj,iniÈ possibile eseguire il calcolo della torsione di ingobbamento sull'intero sistema. Quindi, consideri il 7° aggiuntivo grado di libertà nel calcolo dell'asta. Le rigidezze degli elementi strutturali collegati vengono automaticamente prese in considerazione. Significa che non è necessario 'definire rigidezze elastiche equivalenti o condizioni vincolari per un sistema staccato.
È quindi possibile utilizzare le forze interne dal calcolo con torsione di ingobbamento negli add-on per la verifica. Considera il bimomento di ingobbamento e il momento torcente secondario, a seconda del materiale e della norma selezionata. Un'applicazione tipica è l'analisi di stabilità secondo la teoria del secondo ordine con imperfezioni nelle strutture in acciaio.
Lo sapeva che... ? L'applicazione non è limitata alle sezioni trasversali in acciaio a parete sottile. Pertanto, è possibile, ad esempio, eseguire il calcolo del momento ribaltante ideale di travi con sezioni trasversali in legno massiccio.
- Spettri di risposta secondo diverse norme
- Vengono implementate le seguente norme:
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EN 1998-1:2010 + A1:2013 ((Unione Europea)
-
DIN 4149:1981-04 (Germania)
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DIN 4149:2005-04 (Germania)
-
IBC 2000 (USA)
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IBC 2009-ASCE/SEI 7-05 (USA)
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IBC 2012/15 - ASCE/SEI 7-10 (USA)
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IBC 2018 - ASCE/SEI 7-16 (USA)
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ÖNORM B 4015:2007-02 (Austria)
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NTC 2018 (Italia)
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NCSE-02 (Spagna)
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SIA 261/1:2003 (Svizzera)
-
SIA 261/1:2014 (Svizzera)
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SIA 261/1: 2020 (Svizzera)
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O.G. 23089 + OG 23390 (Turchia)
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SANS 10160-4 2010 (Sud Africa)
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SBC 301:2007 (Arabia Saudita)
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GB 50011 - 2001 (Cina)
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GB 50011 - 2010 (Cina)
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NBC 2015 (Canada)
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DTR BC 2-48 (Algeria)
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DTR RPA99 (Algeria)
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CFE Sismo 08 (Messico)
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CIRSOC 103 (Argentina)
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NSR - 10 (Colombia)
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IS 1893:2002 (India)
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AS1170.4 (Australia)
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NCh 433 1996 (Cile)
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- Sono disponibili le seguenti Appendici Nazionali secondo EN 1998-1:
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DIN EN 1998-1/NA:2011-01 (Germania)
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ÖNORM EN 1991-1-1:2011-09 (Austria)
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NBN - ENV 1998-1-1: 2002 NAD-E/N/F (Belgio)
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ČSN EN 1998-1/NA:2007 (Repubblica Ceca)
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NF EN 1998-1-1/NA:2014-09 (Francia)
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UNI-EN 1991-1-1/NA:2007 (Italia)
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NP EN 1998-1/NA:2009 (Portogallo)
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RS EN 1998-1/NA:2004 (Romania)
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STN EN 1998-1/NA:2008 (Slovacchia)
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SIST EN 1998-1:2005/A101:2006 (Slovenia)
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CYS EN 1998-1/NA:2004 (Cipro)
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NA secondo BS EN 1998-1:2004:2008 (Regno Unito)
- NS-EN 1998-1:2004 + A1:2013/NA:2014 (Norvegia)
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- Spettri di risposta definiti dall'utente
- Approccio agli spettri di risposta in funzione della direzione
- Selezione manuale o automatica delle forme modali pertinenti per gli spettri di risposta (possibilità di applicazione della regola del 5% dell'EC 8)
- I carichi statici equivalenti generati vengono esportati nei casi di carico, separatamente per ciascun contributo modale e separati per ciascuna direzione
- Combinazioni di risultati tramite sovrapposizione modale (regola SRSS e CQC) e sovrapposizione di direzioni (regola SRSS o 100%/30%)
- È possibile visualizzare i risultati con segno basati sull'automodalità dominante
Utilizzando l'estensione del modulo integrato RF-/STEEL Warping Torsion, il progetto secondo la guida Steel Design Guide 9 può essere eseguito in RF-/STEEL AISC.
Il calcolo viene eseguito con 7 gradi di libertà secondo la teoria della torsione di ingobbamento e consente una verifica di stabilità realistica, inclusa la considerazione della torsione.
Nell'add-on Giunti acciaio, è possibile progettare connessioni secondo la norma americana ANSI/AISC 360-16. Sono integrate le seguenti procedure di verifica:
- Verifica del fattore di carico e di resistenza (LRFD)
- Verifica delle tensioni ammissibili (ASD)
Il tuo obiettivo è determinare il numero di forme modali? Il programma offre due metodi per questo. Da un lato, è possibile definire manualmente il numero delle forme modali più piccole da calcolare. In questo caso, il numero di forme modali disponibili dipende dai gradi di libertà (cioè dal numero di punti di massa liberi moltiplicato per il numero di direzioni in cui agiscono le masse). Tuttavia, è limitato a 9999. D'altra parte, è possibile impostare la frequenza naturale massima nel modo in cui il programma ha determinato automaticamente le forme modali fino a raggiungere la frequenza naturale impostata.
- Considerazione di 7 direzioni di deformazione locale (ux, uy, uz, φx, φy, φz, ω) o 8 forze interne (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω ) nel calcolo degli elementi dell'asta
- Utilizzabile in combinazione con un'analisi strutturale secondo statica lineare, del secondo ordine, e analisi a grandi spostamenti (possono essere prese in considerazione anche le imperfezioni)
- In combinazione con l'add-on Analisi di stabilità, consente di determinare i fattori di carico critici e le forme modali di problemi di stabilità come l'instabilità torsionale e l'instabilità flesso-torsionale
- Considerazione delle piastre terminali e degli irrigidimenti trasversali come molle di ingobbamento durante il calcolo delle sezioni a I con determinazione automatica e visualizzazione grafica della rigidezza della molla di ingobbamento
- Visualizzazione grafica dell'ingobbamento della sezione trasversale delle aste nella deformazione
- Integrazione completa con RFEM e RSTAB
- Spettri di risposta di numerose norme (ASCE 7-16, NBC 2015, ecc.)
- Spettri di risposta definiti dall'utente o generati dagli accelerogrammi
- Approccio agli spettri di risposta in funzione della direzione
- Selezione manuale o automatica delle forme modali pertinenti degli spettri di risposta (regola del 5% di EC 8 applicabile)
- Combinazioni di risultati per sovrapposizione modale (regola SRSS o CQC) e per sovrapposizione di direzione (regola SRSS o 100%/30%)
SHAPE-THIN contiene un'ampia libreria di profili laminati e parametrici. Possono essere composti o integrati con nuovi elementi. È possibile modellare una sezione composta da diversi materiali.
Gli strumenti grafici e le funzioni consentono la modellazione di forme di sezioni complesse nel solito modo comune per i programmi CAD. L'input grafico offre la possibilità di impostare elementi puntuali, saldature d'angolo, archi, sezioni rettangolari e circolari parametrizzate, ellissi, archi ellittici, parabole, iperboli, spline e NURBS. In alternativa, è possibile importare un file DXF ed utilizzarlo come base di modellazione È anche possibile utilizzare le linee guida per la modellazione.
Inoltre, l’input parametrico consente di definire i dati del modello e dei carichi in modo che dipendano da determinate variabili.
Gli elementi possono essere divisi o collegati graficamente agli altri oggetti. SHAPE‑THIN divide automaticamente gli elementi e consente il flusso di taglio ininterrotto introducendo elementi fittizi. Per i quali è possibile definire uno spessore specifico per controllare il trasferimento del taglio.
Nell'add-on Giunti acciaio , è possibile classificare la rigidezza del giunto.
Oltre alla rigidezza iniziale, la tabella mostra anche i valori limite per i collegamenti incernierati e rigidi per le forze interne selezionate N, My e/o Mz. La classificazione risultante viene quindi visualizzata nella tabella come "incernierata", "semirigida" o "rigida".
Vai al video esplicativoI risultati dell'analisi della torsione di ingobbamento sono visualizzati in RF-/STEEL AISC e RF-/STEEL EC3 nel solito modo. Tra gli altri risultati, le finestre dei risultati corrispondenti includono i valori critici di ingobbamento e di torsione, le forze interne e il riepilogo del progetto.
La visualizzazione grafica delle forme modali (incl. ingobbamento) consente una valutazione realistica del comportamento di instabilità.
La determinazione del momento critico d'instabilità viene eseguito in RF-/STEEL AISC utilizzando il risolutore di autovalori che consente una esatta determinazione del carico critico d'instabilità.
Il risolutore di autovalori mostra una finestra di visualizzazione del grafico degli autovalori, che consente il controllo delle condizioni al contorno.
Nell'add-on "Giunti acciaio", è possibile considerare la precompressione dei bulloni nel calcolo per tutti i componenti. È possibile attivare facilmente la precompressione utilizzando la casella di controllo nei parametri del bullone e ha un impatto sull'analisi tensioni-deformazioni e sull'analisi di rigidezza.
I bulloni precompressi sono bulloni speciali utilizzati nelle strutture in acciaio per generare un'elevata forza di serraggio tra i componenti strutturali collegati. Questa forza di serraggio provoca attrito tra i componenti strutturali, che consente il trasferimento delle forze.
Funzionalità
I bulloni precompressi sono serrati con una certa coppia, allungandoli e generando una forza di trazione. Questa forza di trazione viene trasferita ai componenti collegati e porta ad un'elevata forza di serraggio. La forza di serraggio impedisce l'allentamento del collegamento e garantisce una trasmissione affidabile della forza.
Vantaggi
- Elevata capacità portante: i bulloni pretesi possono trasferire forze elevate.
- Bassa deformazione: riducono al minimo la deformazione del collegamento.
- Resistenza a fatica: sono resistenti alla fatica.
- Facilità di montaggio: sono relativamente facili da montare e smontare.
Analisi e progettazione
Il calcolo dei bulloni precompressi viene eseguito in RFEM utilizzando il modello di analisi EF generato dall'add-on "Giunti acciaio". Tiene conto della forza di serraggio, dell'attrito tra i componenti strutturali, della resistenza a taglio dei bulloni e della capacità portante dei componenti strutturali. La verifica viene eseguita secondo la norma DIN EN 1993-1-8 (Eurocodice 3) o la norma statunitense ANSI/AISC 360-16. Il modello di analisi creato, compresi i risultati, può essere salvato e utilizzato come modello RFEM indipendente.
L' add-on Giunti acciaio fornisce con la possibilità di collegare sezioni cave circolari utilizzando saldature.
È possibile collegare le sezioni circolari tra loro o a componenti strutturali piani. Anche i raccordi delle sezioni normalizzate e in parete sottile possono essere collegati con una saldatura.
Vai al video esplicativoIn STEEL AISC, è possibile considerare i vincoli esterni laterali intermedi in qualsiasi posizione. Ad esempio, è possibile stabilizzare solo l'ala superiore.
Inoltre, è possibile assegnare vincoli esterni laterali definiti dall'utente; ad esempio, molle rotazionali singole e molle traslazionali in qualsiasi punto della sezione trasversale.
Dopo il calcolo, vengono elencati gli autovalori, le frequenze naturali e i periodi naturali. Queste finestre dei risultati sono integrate nel programma principale RFEM/RSTAB. Le forme modali della struttura sono incluse nelle tabelle e possono essere visualizzate graficamente o come animazione.
Tutte le tabelle dei risultati e i grafici fanno parte della relazione di calcolo di RFEM/RSTAB. In questo modo, è garantita una documentazione chiaramente organizzata. Inoltre, è possibile esportare le tabelle in MS Excel.
- Modellazione della sezione trasversale tramite elementi, sezioni, archi ed elementi puntuali
- Libreria delle proprietà dei materiali ampliabile, tensioni di snervamento e tensioni limite
- Proprietà di profili in parete sottile aperti, chiusi o non collegati
- Caratteristiche efficaci di sezioni trasversali costituite da materiali diversi
- Determinazione delle tensioni delle saldature a cordone d’angolo
- Analisi delle tensioni inclusa la torsione primaria e secondaria
- Verifica dei rapporti c/t
- Sezioni trasversali efficaci conformi alle seguenti normative
- EN 1993-1-5 (compresi i pannelli di instabilità irrigiditi secondo la Sezione 4.5)
-
EN 1993-1-3
-
EN 1999-1-1
-
DIN 18800-2
- Classificazione secondo
-
EN 1993-1-1
-
EN 1999-1-1
-
- Interfaccia con MS Excel per importazione ed esportazione di tabelle
- relazione di calcolo
Tutte le impostazioni necessarie per la determinazione delle frequenze naturali, ad esempio forme modali e solutori agli autovalori, vengono inserite nelle tabelle di input.
RF-/DYNAM Pro - Natural Vibrations determina gli autovalori più bassi della struttura. Il numero di autovalori può essere modificato. Le masse sono importate direttamente dai casi e dalle combinazioni di carico (con la possibilità di importare la massa totale o solo la componente di carico nella direzione di gravità).
È possibile definire masse aggiuntive manualmente nei nodi e nelle aste. Inoltre, è possibile controllare la matrice di rigidezza importando le forze normali o le variazioni di rigidezza di un caso o di una combinazione di carico.
- È possibile attivare o disattivare l'uso dell'ingobbamento torsionale nella scheda Add-on dei Dati di base del modello.
- Dopo aver attivato l'add-on, l'interfaccia utente in RFEM è stata ampliata con alcune nuove voci nel navigatore, nelle tabelle e nelle finestre di dialogo.
- Combinazione di diagrammi temporali definiti dall'utente con casi di carico o combinazioni di carico (i carichi dei nodi, delle aste e delle superfici, nonché i carichi liberi e generati, possono essere combinati con funzioni variabili nel tempo)
- Combinazione delle funzioni di eccitazione indipendenti
- Ampia libreria di registrazioni sismiche (accelerogrammi)
- Solutore lineare implicito Newmark o analisi modale nel time history
- Smorzamento strutturale utilizzando i coefficienti di smorzamento di Rayleigh o lo smorzamento di Lehr's
- Importazione diretta degli spostamenti generalizzati iniziali da un caso o da una combinazione di carico
- Visualizzazione grafica dei risultati in un diagramma time history
- Esportazione dei risultati come inviluppo o in step time definiti dall'utente
- 001352
- Calcolo
- RF-DYNAM Pro (versione inglese) | Time history non lineare 5
- Analisi dinamica e sismica
Calcolo in RFEM
L'analisi time history non lineare viene eseguita con l'analisi implicita di Newmark o con l'analisi esplicita. Entrambi sono metodi di integrazione temporale diretta. L'analisi implicita richiede solo pochi passi temporali per fornire risultati precisi. L'analisi esplicita determina automaticamente i passi temporali necessari per fornire la stabilità della soluzione. L'analisi esplicita è adatta all'analisi di eccitazioni brevi, come eccitazioni da impatto o da esplosione.
Calcolo in RSTAB
L'analisi time history non lineare viene eseguita con l'analisi esplicita. Questo è un metodo di integrazione al passo diretto e determina automaticamente i passi temporali necessari per fornire la stabilità della soluzione.
Il calcolo dell'analisi del carico equivalente genera casi di carico e combinazioni di risultati. I casi di carico includono i carichi equivalenti generati, che sono successivamente sovrapposti nelle combinazioni di risultati. Innanzitutto, i contributi modali sono sovrapposti con la regola SRSS o CQC. Sono possibili risultati con segno basati sulla forma modale dominante.
Successivamente, le componenti direzionali delle azioni sismiche sono combinate con la regola SRSS o 100%/30%.
Hai già scoperto l'output tabellare e grafico delle masse nei punti della mesh? A destra, questo è anche uno dei risultati dell'analisi modale in RFEM 6. In questo modo, è possibile controllare le masse importate che dipendono da varie impostazioni dell'analisi modale. Possono essere visualizzati nella scheda Masse nei punti della mesh della tabella dei risultati. La tabella fornisce una panoramica dei seguenti risultati: Massa - Direzione di traslazione (mX, mY, mZ ), Massa - Direzione di rotazione (mφX, mφY, mφZ ) e Somma delle masse. Sarebbe meglio per te avere una valutazione grafica il più rapidamente possibile? Quindi è anche possibile visualizzare graficamente le masse nei punti della mesh.