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.
Vari parametri di verifica delle sezioni trasversali possono essere modificati nella configurazione allo stato limite di esercizio. Qui puoi controllare la condizione della sezione trasversale applicata per l'analisi degli spostamenti generalizzati e dell'ampiezza delle fessure.
Per questo, è possibile attivare le seguenti impostazioni:
Stato di fessurazione calcolato dal carico associato
Stato di fessurazione determinato come inviluppo di tutte le situazioni di progetto SLE
Stato della sezione trasversale fessurata - indipendente dal carico
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.
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.
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.
Il calcolo non-lineare è attivato selezionando il metodo di progetto allo stato limite di esercizio. È possibile selezionare singolarmente i vari tipi analisi da eseguire e i diagrammi di tensione-deformazione per l'acciaio e il calcestruzzo. Il processo di iterazione può essere influenzato da questi parametri di controllo: precisione di convergenza, numero massimo di iterazioni, disposizione degli strati sull'altezza della sezione trasversale e coefficiente di smorzamento.
È possibile impostare i valori limite nello stato limite di esercizio individualmente per ogni superficie o gruppo di superfici. Come valori ammissibili vengono definiti gli spostamenti generalizzati massimi, le tensioni massime e la massima ampiezza delle strutture. La definizione della deformazione massima richiede una specifica aggiuntiva sul fatto che il sistema non deformato o il sistema deformato debba essere utilizzato per la verifica.
RF-CONCRETE Members
Il calcolo non lineare può essere applicato ai progetti allo stato limite ultimo e di esercizio. Inoltre, è possibile controllare la resistenza a trazione del calcestruzzo o l'applicazione del Tension Stiffening tra le fessure. Il processo di iterazione può essere influenzato da questi parametri di controllo: precisione di convergenza, numero massimo di iterazioni e coefficiente di smorzamento.
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.
L'analisi non-lineare degli spostamenti generalizzati viene effettuata con un processo iterativo che considera gli irrigidimenti delle sezioni fessurate e non fessurate. Per quanto concerne la modellazione non-lineare del calcestruzzo armato, si devono definire le proprietà del materiale che variano all'interno dello spessore della superficie. Quindi, per determinare l'altezza della sezione trasversale, RF-CONCRETE NL divide l'elemento finito in certo numero di strati di acciaio e calcestruzzo.
Le resistenze medie dell'acciaio utilizzate nel calcolo si basano sul 'Probabilistic Model Code' pubblicato dal comitato tecnico JCSS. Spetta all'utente se la resistenza dell'acciaio viene applicata fino alla resistenza ultima a trazione (ramo crescente nell'area plastica). Per quanto concerne le proprietà del calcestruzzo, è possibile controllare il diagramma tensione-deformazione per la resistenza a compressione e a trazione. Durante la determinazione della resistenza a compressione del calcestruzzo, è possibile selezionare tra i diagrammi tensione-deformazione a parabola o a parabola-rettangolo. Per le tensioni, è possibile o definire la resistenza a trazione secondo la normativa CEB-FIB model code 90:1993 o applicare una resistenza a trazione residua per tenere conto degli irrigidimenti a trazione tra le fessure.
È possibile scegliere quali valori di risultati si desidera ottenere dal calcolo non-lineare allo stato limite di esercizio:
Spostamenti generalizzati (globale, locale in funzione del sistema deformato/non-deformato)
Larghezze delle fessure, profondità e spaziatura dei lati superiore e inferiore nelle direzioni principali I e II
Tensioni del calcestruzzo (tensioni e deformazioni nelle direzioni principali I e II) e dell'armatura (deformazione, area, sezione, copriferro e direzione in ogni direzione di armatura)
RF-CONCRETE Members:
L'analisi non-lineare degli spostamenti generalizzati delle strutture intelaiate viene eseguita con un processo iterativo con considerazione della rigidezza delle sezioni fessurate e non. Proprietà del materiale del calcestruzzo e dell'acciaio da armatura utilizzato nel calcolo non lineare sono selezionate secondo uno stato limite. Il contributo della resistenza a trazione del calcestruzzo tra le fessure (irrigidimento a trazione) può essere applicato tramite un diagramma tensione-deformazione modificato dell'acciaio di armatura o applicando una resistenza a trazione residua del calcestruzzo.
Calcolo iterativo non-lineare degli spostamenti generalizzati per strutture bidimensionali di calcestruzzo armato con la determinazione della rigidezza degli elementi considerando i carichi definiti
Calcolo degli spostamenti generalizzati delle superfici di calcestruzzo armato fessurate (stadio II)
Analisi generale di stabilità non lineare di aste compresse in cemento armato; per esempio, secondo EN 1992-1-1, 5.8.6
Rigidezza a trazione del calcestruzzo applicato tra le fessure
Numerose appendici nazionali disponibili per la progettazione secondo l'Eurocodice 2 (EN 1992-1-1: 2004 + A1: 2014, vedi EC2 per RFEM)
Possibilità di considerare le influenze a lungo termine della viscosità o del ritiro
Calcolo non-lineare delle tensioni del'acciaio d'armatura e del calcestruzzo
Calcolo non-lineare dell'ampiezza delle fessure
Flessibilità dovuta ad impostazioni dettagliate per calcoli di base ed estesi
Rappresentazione grafica dei risultati integrata in RFEM; ad esempio, deformazione o flessione di una soletta piana in cemento armato
Risultati in tabelle dalla chiara e facile consultazione con la possibilità di visualizzare i risultati nel modello grafico
Piena integrazione dei risultati nella relazione di calcolo di RFEM
Dopo il calcolo, il modulo mostra tabelle chiaramente organizzate che elencano i risultati del calcolo non lineare. Tutti i valori intermedi sono inclusi in modo comprensibile. La rappresentazione grafica dei rapporti di progetto, degli spostamenti generalizzati, delle tensioni del calcestruzzo e dell'acciaio di armatura, dell'ampiezza delle fessure, delle profondità delle fessure e della spaziatura delle fessure in RFEM facilita una rapida panoramica delle aree critiche o fessurate.
Messaggi di errore o annotazioni concernenti il calcolo aiutano l'utente nella ricerca degli eventuali problemi di calcolo. Poiché i risultati della verifica sono visualizzati per superficie o per punto compresi tutti i risultati intermedi, è possibile ripercorrere tutti i dettagli del calcolo.
A causa dell'esportazione opzionale delle tabelle di input o dei risultati in MS Excel, i dati rimangono disponibili per un ulteriore utilizzo in altri programmi. La completa integrazione dei risultati nella relazione di calcolo di RFEM garantisce una verifica strutturale verificabile.