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 esplicativoNell'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 esplicativoNell'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.
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,iniNell'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 esplicativoNell'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)
- 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
È 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.
- 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.
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.
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.
In 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.
Inizialmente, i progetti dei giunti determinanti sono disposti in gruppi e visualizzati con la geometria di base del giunto nella prima finestra dei risultati. Nelle altre finestre dei risultati, puoi vedere tutti i dettagli fondamentali della verifica.
Le dimensioni, le proprietà del materiale e le saldature importanti per la costruzione del collegamento vengono visualizzate immediatamente e possono essere stampate direttamente. Allo stesso modo, l'esportazione in file DXF è abilitata. I collegamenti possono essere visualizzati nel modulo RF-/JOINTS Timber - Timber to Timber e in RFEM/RSTAB.
Tutti i grafici possono essere inclusi nella relazione di calcolo di RFEM/RSTAB o stampati direttamente. Grazie all'output in scala, è possibile un controllo visivo ottimale già nella fase di progettazione.
Sono visualizzati i seguenti risultati di progetto:
- Verifica della spaziatura minima
- Capacità di carico di ogni vite
Innanzitutto, selezionare il tipo di giunto e la norma di progetto.
Le aste collegate sono importate dal modello RFEM/RSTAB. Il modulo aggiuntivo controlla automaticamente se tutte le condizioni geometriche sono soddisfatte.
Inoltre, i carichi vengono importati automaticamente da RFEM/RSTAB. Nella finestra Geometria, è possibile specificare i parametri della vite (diametro, lunghezza, angolo, ecc.).
- Progettazione di collegamenti a cerniera
- Inclinazione biassiale dell'asta collegata (ad esempio un giunto obliquo di un puntone)
- Collegamento di un numero qualsiasi di aste su un nodo per il tipo "Solo asta principale"
- Diametro viti di 6 mm – 12 mm
- Controllo automatico della distanza minima tra le viti
- Definizione libera definizione distanze delle viti
- Trasferimento dell'eccentricità da RFEM/RSTAB
- Allineamento delle viti trasversale o parallelo
- Definizione fino a 16 viti per fila
- Visualizzazione grafica dei giunti nel modulo aggiuntivo e in RFEM/RSTAB
- Possibilità di eseguire tutte le verifiche richieste
- 001353
- Calcolo
- RF-DYNAM Pro (versione inglese) | Time history non lineare 5
- Analisi dinamica e sismica
Grazie all'integrazione di RF-/DYNAM Pro in RFEM o RSTAB, è possibile incorporare i risultati numerici e grafici di RF-/DYNAM Pro - Nonlinear Time History nella relazione di calcolo globale. Inoltre, tutte le opzioni di RFEM e RSTAB sono disponibili per una visualizzazione grafica. I risultati dell'analisi time history sono visualizzati in un diagramma time history.
I risultati vengono visualizzati in funzione del tempo e i valori numerici possono essere esportati in MS Excel. Le combinazioni di risultati possono essere esportate come risultato di un singolo time step o i risultati più sfavorevoli di tutti i time step sono filtrati.
- 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.
- 001351
- Moduli aggiuntivi
- RF-DYNAM Pro (versione inglese) | Time history non lineare 5
- Analisi dinamica e sismica
RF-/DYNAM Pro - Nonlinear Time History è integrato nella struttura di RF-/DYNAM Pro - Forced Vibrations ed è esteso da due metodi di analisi non lineare (un'analisi non lineare in RSTAB).
I diagrammi forza-tempo possono essere inseriti come transitori, periodici o in funzione del tempo. I casi di carico dinamici combinano i diagrammi temporali con i casi di carico statici, il che fornisce un'elevata flessibilità. Inoltre, è possibile definire i passi temporali per il calcolo, lo smorzamento strutturale e le opzioni di esportazione nei casi di carico dinamici.
- 001349
- generale
- RF-DYNAM Pro (versione inglese) | Time history non lineare 5
- Analisi dinamica e sismica
- Tipi di aste non lineari, quali aste tese e compresse o funi
- Non linearità dell'asta, come rottura a trazione, strappo, snervamento per trazione o compressione
- Non linearità dei vincoli esterni, come rottura, attrito, diagramma, e attività parziale
- Non linearità dei vincoli interni, come attrito, attività parziale, diagramma e fisso se forze interne positive o negative
- 001348
- generale
- RF-DYNAM Pro (versione inglese) | Time history non lineare 5
- Analisi dinamica e sismica
- Diagrammi temporali definiti dall'utente in funzione del tempo, in forma tabellare o come carichi armonici
- Combinazione dei diagrammi temporali con casi o combinazioni di carico di RFEM/RSTAB (consente la definizione di carichi nodali, di aste e di superficie, nonché di carichi liberi e generati variabili nel tempo)
- Combinazione delle funzioni di eccitazione indipendenti
- Analisi time history non lineare con analisi implicita di Newmark (solo RFEM) o con analisi esplicita
- 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 (solo RFEM)
- Variazioni di rigidezza come condizioni iniziali; ad esempio, effetto della forza assiale, aste disattivate (solo RSTAB)
- Visualizzazione grafica dei risultati in un diagramma time history
- Esportazione dei risultati come inviluppo o in step time definiti dall'utente
- 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
- Applicabile per aste definite come set di aste
- Risolutore separato che considera 7 direzioni di deformazione (ux, uy, uz, φx, φy, φz, ω) o 8 forze interne (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω )
- Verifica non lineare secondo l'analisi del secondo ordine
- Input di imperfezioni
- Calcolo dei coefficienti di carico critici e delle forme modali di instabilità, nonché la loro visualizzazione (incl. ingobbamento)
- Integrazione nella verifica delle aste nei moduli aggiuntivi RF-/STEEL AISC e RF-/STEEL EC3
- Disponibile per tutte le sezioni trasversali in acciaio a parete sottile
Tutti 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.
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.
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.
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
Poiché RF-/STEEL Warping Torsion è completamente integrato in RF-/STEEL AISC e RF-/STEEL EC3, i dati vengono inseriti nello stesso modo della normale verifica in questi moduli. È solo necessario selezionare l'opzione "Esegui analisi di ingobbamento" nella finestra di dialogo Dettagli, scheda Torsione di ingobbamento (vedere la figura a destra). È anche possibile definire il numero massimo di iterazioni in questa finestra di dialogo.
L'analisi della torsione di ingobbamento viene eseguita per set di aste in RF-/STEEL AISC e RF-/STEEL EC3. È possibile definire condizioni al contorno come vincoli esterni dei nodi o svincoli alle estremità delle aste.
È anche possibile specificare le imperfezioni per il calcolo non lineare.
Innanzitutto, vengono visualizzate le verifiche determinanti del collegamento per il rispettivo caso di carico e la combinazione di carico o la combinazione di risultati. Inoltre, è possibile visualizzare i risultati separatamente per aste o set di aste, per superfici, per sezione trasversali,nodi e vincoli esterni dei nodi.
- È possibile utilizzare un filtro per ridurre ulteriormente i risultati visualizzati e presentarli in modo più chiaro.
I 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.