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.
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".
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.
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.
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.
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.
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)
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
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.
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.
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.).
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.
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.
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.
Innanzitutto, è necessario selezionare il tipo di giunto, la norma di progetto e il materiale della piastra in acciaio e del tassello. Per la verifica secondo EN 1995-1-1, è possibile selezionare il sistema di tasselli SFS intec WS‑T. In questo caso, il materiale corrispondente è preimpostato secondo l'approvazione tecnica del produttore.
Le aste collegate vengono importate dal modello RFEM/RSTAB. Il modulo aggiuntivo controlla automaticamente se tutte le condizioni geometriche sono soddisfatte. In alternativa, è possibile definire il collegamento manualmente.
Anche il carico viene importato da RFEM/RSTAB o, nel caso della definizione manuale del giunto, vengono inseriti i carichi. La finestra Geometria include le dimensioni della piastra in acciaio e le disposizioni dei dispositivi di fissaggio.
Dopo aver selezionato i carichi richiesti per la verifica e, se necessario, la norma desiderata per la verifica, è possibile definire i carichi limite nella finestra 1.2 Parametri limite. Nel database produttori, oltre a quelli già esistenti, è possibile aggiungerne altri.
Dopo aver selezionato tutti gli elementi limite per la verifica, è possibile definire la classe di durata del carico (LDC). Questa finestra del modulo, tuttavia, è disponibile solo se gli elementi di collegamento del legno sono progettati secondo EN 1995-1-1 o DIN 1052.
Dopo il calcolo, il modulo aggiuntivo RF-/JOINTS Timber - Steel to Timber elenca, tra le altre cose, le rigidezze dei giunti di tutte le singole aste. Sono visualizzati i seguenti risultati di progetto:
Verifica della spaziatura minima
Capacità di carico del singolo elemento di fissaggio
Lamiere di acciaio (resistenza portante e tensione secondo EC 3 e AISC)
Analisi delle tensioni con sezione trasversale di legno ridotta
rottura block shear
Capacità di carico totale (inclusa determinazione della rigidezza, verifica della trazione trasversale secondo EC 5 e altri)
Verifica della resistenza al fuoco secondo EN 1995-1-2
I progetti determinanti del collegamento vengono organizzati in gruppi e mostrati in una tabella con la geometria. Nelle altre finestre dei risultati, puoi vedere tutti i dettagli fondamentali della verifica.
Le dimensioni, le proprietà del materiale e le saldature importante per la struttura dei collegamenti sono visualizzate immediatamente e possono essere incluse nella relazione di calcolo. Allo stesso modo, l'esportazione in file DXF è abilitata. È possibile visualizzare i collegamenti in RF‑/JOINTS Timber - Steel to Timber o nel modello RFEM/RSTAB.
Tutti i grafici possono essere integrati nella relazione di calcolo di RFEM o RSTAB o stampati. Grazie all'output in scala, è possibile un controllo visivo ottimale già nella fase di progettazione.
Progettazione di estremità di aste, aste, vincoli esterni nodali, nodi e superfici
Considerazione di carichi di rottura specificati
Verifca delle dimensioni della sezione trasversale
Progettazione secondo EN 1995-1-1 (normativa europea del legno) con le rispettive appendici nazionali + DIN 1052 + DSTV DIN EN 1993-1-8 + ANSI / AWC - NDS 2015 (normativa USA)
Progettazione di vari materiali, come acciaio, calcestruzzo e altri
Nessun collegamento necessario a norme specifiche
Libreria estensibile che include elementi di fissaggio per legno (SIHGA, Sherpa, WÜRTH, Simpson StrongTie, KNAPP, PITZL) e elementi di fissaggio per acciaio (collegamenti normalizzati nella progettazione di edifici in acciaio secondo EC 3, M-connect, PFEIFER, TG-Technik)
Capacità di carico ultime delle travi in legno delle società STEICO e Metsä Wood disponibili nella libreria
Collegamento a MS Excel
Ottimizzazione di elementi di collegamento (si calcola l'elemento più utilizzato)