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 .
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.
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.
- Spettri di risposta secondo diverse norme
- Vengono implementate le seguente norme:
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EN 1998-1:2010 + A1:2013 ((Unione Europea)
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DIN 4149:1981-04 (Germania)
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DIN 4149:2005-04 (Germania)
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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)
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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
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%)
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.
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.
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
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%.
Lo sapeva che... ? I carichi statici equivalenti sono generati separatamente per ogni autovalore e direzione di eccitazione. Questi carichi vengono salvati in un caso di carico del tipo Analisi con spettro di risposta e RFEM/RSTAB esegue un'analisi statica lineare.
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.
Grazie all'integrazione di RF-/DYNAM Pro in RFEM/RSTAB, è possibile incorporare i risultati numerici e grafici di RF-/DYNAM Pro - Forced Vibrations nella relazione di calcolo globale. Inoltre, tutte le opzioni di RFEM sono disponibili per una visualizzazione grafica.
I risultati dell'analisi time history sono visualizzati in un monitor di andamento temporale. Tutti i risultati sono visualizzati in funzione del tempo. È possibile esportare i valori numerici in MS Excel.
Nel caso di un'analisi time history, è possibile esportare i risultati dei singoli time step o filtrare i risultati più sfavorevoli di tutti i time step.
L'analisi con spettro di risposta genera combinazioni di risultati. Internamente, i contributi modali e le componenti direzionali delle azioni sismiche sono combinati.
Bisogna inserire gli spettri di risposta, i diagrammi temporali o di accelerazione. I casi di carico dinamici definiscono la posizione e la direzione di azione degli spettri di risposta, dell'accelerazione temporale delle eccitazioni forza-tempo.
I diagrammi temporali sono combinati con casi di carico statici, il che offre una grande flessibilità. Per l'analisi time history, è possibile importare una deformazione iniziale da qualsiasi caso o combinazione di carico.
I parametri di input rilevanti per le norme selezionate sono suggeriti dal programma secondo le regole. Inoltre, è possibile inserire gli spettri di risposta manualmente. I casi di carico dinamici definiscono in quale direzione gli spettri di risposta agiscono e quali autovalori della struttura sono rilevanti per l'analisi.
- 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
Il modulo RF-DYNAM Pro - Natural Vibrations di RFEM fornisce quattro potenti risolutori di autovalori:*Radice del polinomio caratteristico
- Metodo di Lanczos
- Iterazione del sottospazio
- Metodo di iterazione ICG (Incomplete Conjugate Gradient)
In DYNAM Pro - Natural Vibrations per RSTAB sono disponibili 2 risolutori agli autovalori:
- Iterazione del sottospazio
- Metodo di potenza inversa spostato
La selezione del risolutore di autovalori dipende principalmente dalle dimensioni del modello.
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.
I carichi statici equivalenti sono generati separatamente per ogni autovalore e direzione di eccitazione. Sono esportati in casi di carico statici e un'analisi statica lineare viene eseguita da RFEM/RSTAB.
L'analisi time history viene eseguita con l'analisi modale o l'analisi implicita lineare di Newmark. L'analisi time history in questo modulo aggiuntivo è limitata ai sistemi lineari. Sebbene l'analisi modale rappresenti un algoritmo veloce, è necessario utilizzare un certo numero di autovalori per garantire la precisione richiesta dei risultati.
L'analisi implicita di Newmark è un metodo molto preciso, indipendente dal numero di autovalori utilizzati, ma richiede un numero sufficiente di piccoli passi di tempo per il calcolo. Per l'analisi degli spettri di risposta, i carichi statici equivalenti sono calcolati internamente. Successivamente viene eseguita un'analisi statica lineare.
- 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
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.
I casi di carico del tipo Analisi con spettro di risposta contengono i carichi equivalenti generati. Innanzitutto, i contributi modali devono essere sovrapposti con la regola SRSS o CQC. In questo caso, è possibile utilizzare i risultati con segno in base alla forma modale dominante.
Successivamente, le componenti direzionali delle azioni sismiche sono combinate con la regola SRSS o 100%/30%.
Lo sapevi che...? È possibile definire facilmente modifiche strutturali nei casi di carico del tipo di analisi modale. Ciò consente, ad esempio, di regolare individualmente le rigidezze di materiali, sezioni trasversali, aste, superfici, cerniere e vincoli esterni. È anche possibile modificare le rigidezze per alcuni add-on di verifica. Una volta selezionati gli oggetti, le loro proprietà di rigidezza vengono adattate al tipo di oggetto. In questo modo, è possibile definirli in schede separate.
Vuoi analizzare la rottura di un oggetto (ad esempio, una colonna) nell'analisi modale? Anche questo è possibile senza problemi. Basta passare alla finestra Modifica struttura e disattivare gli oggetti pertinenti.
- Considerazione automatica delle masse dal peso proprio
- Importazione diretta delle masse dai casi e dalle combinazioni di carico
- Opzionale definizione delle masse aggiuntive (masse nodali, delle aste e masse inerziali)
- Combinazione delle masse in casi e combinazioni di massa
- Coefficienti di combinazione predefiniti secondo l'Eurocodice 8
- Opzionale importazione delle distribuzioni delle forze normali (ad esempio per considerare la precompressione)
- Modifica della rigidezza (ad esempio, è possibile importare aste disattivate o le rigidezze da RF-/CONCRETE)
- Considerazione dei vincoli esterni o aste giunti a rottura
- Definizione di diversi casi di vibrazione naturale (ad esempio, per analizzare diverse masse o variazioni di rigidezza)
- Risultati di autovalori, frequenza angolare, frequenza naturale e periodo
- Determinazione delle forme modali e delle masse nei nodi
- Output delle masse modali, delle masse modali efficaci e dei coefficienti di massa modale
- Visualizzazione e animazione delle forme modali
- Diverse opzioni di scala per le forme modali
- Documentazione dei risultati grafici e numerici nella 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