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)
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
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.
- 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
- 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
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
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.
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 collegamenti incernierati, resistenti alla flessione e semirigidi
- Definizione di un massimo di 5 piastre di acciaio scanalate in travi di legno
- Fino a 8 aste collegate a un nodo
- Spessore della piastra in acciaio 5 mm – 40 mm
- Tutte le dimensioni di dispositivi di fissaggio
- Controllo automatico della distanza minima tra i dispositivi di fissaggio
- Definizione libera opzionale delle distanze dei dispositivi di fissaggio
- Definizione di dispositivi di fissaggio asimmetrici (ad esempio, qualsiasi catena poligonale)
- Visualizzazione grafica dei giunti nel modulo aggiuntivo e in RFEM/RSTAB
- Tutte le verifiche richieste per acciaio e legno, inclusa la riduzione dei valori della sezione trasversale
- Verifica dell'armatura a trazione trasversale (solo per EN 1995-1-1)
- Esportazione delle eccentricità delle aste in RFEM/RSTAB da considerare nella determinazione delle forze interne
- Lunghezza del tassello opzionalmente inferiore alla larghezza della sezione trasversale (per tasselli in legno)
- Esportazione della geometria del collegamento in DXF
- Verifica della resistenza al fuoco secondo EN 1995-1-2
- 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)