Se nel programma è presente un caso di carico o una combinazione di carico, il calcolo di stabilità è attivato. È possibile definire un altro caso di carico per considerare, ad esempio, la precompressione iniziale.
Per questo, è necessario specificare se eseguire un'analisi lineare o non lineare. A seconda del caso di applicazione, è possibile selezionare un metodo di calcolo diretto, come il metodo di Lanczos o il metodo di iterazione ICG. Le aste non integrate nelle superfici sono generalmente visualizzate come elementi dell'asta con due nodi EF. Con tali elementi, il programma non può determinare l'instabilità locale delle singole aste. Ecco'perché hai la possibilità di dividere automaticamente le aste.
È possibile selezionare diversi metodi disponibili per l'analisi degli autovalori:
Metodi diretti
I metodi diretti (Lanczos [RFEM], radici del polinomio caratteristico [RFEM], metodo di iterazione sottospaziale [RFEM/RSTAB], iterazione inversa spostata [RSTAB]) sono adatti per modelli di piccole e medie dimensioni. Utilizzare questi metodi di risoluzione rapida solo se il computer ha una grande quantità di memoria RAM.
Metodo di iterazione ICG (gradiente coniugato incompleto [RFEM])
Al contrario, questo metodo richiede solo una piccola quantità di memoria. Gli autovalori sono determinati uno dopo l'altro. Può essere utilizzato per calcolare grandi sistemi strutturali con pochi autovalori.
Utilizzare l'add-on Stabilità della struttura per eseguire un'analisi di stabilità non lineare utilizzando il metodo incrementale. Questa analisi fornisce risultati vicini alla realtà anche per strutture non lineari. Il coefficiente di carico critico è determinato aumentando gradualmente i carichi del caso di carico sottostante fino al raggiungimento dell'instabilità. L'incremento del carico tiene conto delle non linearità come aste che si rompono, vincoli esterni e fondazioni e non linearità dei materiali. Dopo aver aumentato il carico, è possibile eseguire un'analisi di stabilità lineare sull'ultimo stato stabile per determinare la modalità di stabilità.
Come primi risultati, il programma presenta i coefficienti di carico critici. È quindi possibile eseguire una valutazione dei rischi di stabilità. Per i modelli di aste, le lunghezze libere d'inflessione risultanti e i carichi critici delle aste vengono visualizzati nelle tabelle.
Utilizzare la finestra dei risultati successiva per verificare gli autovalori normalizzati ordinati per nodo, asta e superficie. Il grafico degli autovalori consente di valutare il comportamento all'instabilità. In questo modo sarà più facile prendere le contromisure.
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.
Una vasta gamma di profili disponibili, come le sezioni a I laminate; sezioni a U; Sezioni a T; angolari; sezioni cave rettangolari e circolari; barre tonde; sezioni simmetriche e asimmetriche, parametriche a I, T e angolari; sezioni composte (l'idoneità per la verifica dipende dalla norma selezionata)
Progettazione di sezioni trasversali generali di RSECTION (a seconda dei formati di verifica disponibili nella rispettiva norma); ad esempio, verifica delle tensioni equivalenti
Verifica di aste rastremate (metodo di verifica a seconda della norma)
È possibile l'adeguamento dei coefficienti di verifica essenziali e dei parametri delle norme
Flessibilità dovuta ad impostazioni dettagliate per calcoli di base ed estesi
Risultati rapidi e chiari per una panoramica immediata della distribuzione dei risultati dopo la verifica
Output dettagliato dei risultati della verifica e delle formule essenziali (percorso dei risultati comprensibile e verificabile)
Output numerico dei risultati visualizzato in tabelle dalla chiara e facile consultazione con la possibilità di rappresentare i risultati graficamente nella struttura
Integrazione dell'output nella relazione di calcolo RFEM/RSTAB
Verifica di forze interne a trazione, compressione, flessione, taglio, torsione e combinate
Verifica a trazione con considerazione di un'area della sezione ridotta (ad esempio, indebolimento del foro)
Classificazione automatica delle sezioni trasversali per verificare l'instabilità locale
Le forze interne dal calcolo con Torsione di ingobbamento (7 DOF) sono prese in considerazione mediante il controllo delle tensioni equivalenti (attualmente non per la norma di progettazione ADM 2020)
Progettazione di sezioni trasversali di Classe 4 con proprietà della sezione trasversale efficace secondo EN 1999-1-1 (le licenze per RSECTION e "Sezioni efficaci" sono richieste per le sezioni trasversali di RSECTION)
Verifica dell'instabilità per taglio con considerazione degli irrigidimenti trasversali
Analisi di stabilità per instabilità flessionale, torsionale e flesso-torsionale sotto compressione
Analisi di instabilità flesso-torsionale dei componenti strutturali sottoposti a carico del momento
Importazione delle lunghezze libere d'inflessione dal calcolo utilizzando l'add-on Stabilità della struttura
Input grafico e verifica dei vincoli esterni dei nodi definiti e delle lunghezze libere d'inflessione per l'analisi di stabilità
A seconda della norma, è possibile scegliere tra l'input definito dall'utente di Mcr, il metodo analitico dalla norma e l'uso del risolutore di autovalori interno
Considerazione di un pannello di taglio e di un vincolo rotazionale quando si utilizza il risolutore di autovalori
Visualizzazione grafica di una forma modale se è stato utilizzato il risolutore di autovalori
Analisi di stabilità di componenti strutturali con la compressione combinata e la tensione di flessione, a seconda della norma di progetto
Calcolo comprensibile di tutti i coefficienti necessari, come i fattori di interazione
Considerazione alternativa di tutti gli effetti per l'analisi di stabilità durante la determinazione delle forze interne in RFEM/RSTAB (analisi del secondo ordine, imperfezioni, riduzione della rigidezza, possibilmente in combinazione con l'add-on Torsione di ingobbamento (7 DOF))
Semplice definizione delle fasi costruttive nella struttura di RFEM inclusa la visualizzazione
Aggiungere, rimuovere, modificare e riattivare elementi di aste, superfici e solidi e loro proprietà (ad esempio, cerniere di aste e linee, gradi di libertà per i vincoli esterni e così via)
Combinatoria automatica e manuale con le combinazioni di carico nelle singole fasi costruttive (ad esempio, per considerare i carichi di montaggio, le gru di cantiere, ecc.)
Considerazione di effetti non lineari come rottura dell'asta tesa o vincoli esterni non lineari
Hai creato l'intera struttura in RFEM? Molto bene, ora è possibile assegnare i singoli componenti strutturali e i casi di carico alle fasi costruttive corrispondenti. Ad esempio, in ogni fase costruttiva, è possibile modificare le definizioni di svincolo di aste e vincoli.
È quindi possibile modellare le modifiche strutturali, come quelle che si verificano quando le travi del ponte vengono stuccate successivamente o quando le colonne vengono depositate. Quindi, assegnare i casi di carico creati in RFEM alle fasi costruttive come carichi permanenti o non permanenti.
Lo sapeva che... ? La combinatoria consente di sovrapporre i carichi permanenti e non permanenti nelle combinazioni di carico. In questo modo, è possibile determinare le forze interne massime di diverse posizioni della gru o considerare i carichi di montaggio temporanei disponibili in una sola fase costruttiva.
Se ci sono differenze di geometria che emergono tra il sistema strutturale ideale e quello deformato dalla fase costruttiva precedente, queste vengono confrontate nel programma. La fase costruttiva successiva è costruita sopra il sistema tensionato dalla fase costruttiva precedente. Questo calcolo non è lineare.
Il calcolo è andato a buon fine? Ora è possibile visualizzare i risultati delle singole fasi costruttive graficamente e nelle tabelle in RFEM. Inoltre, RFEM consente di considerare le fasi costruttive nel calcolo combinatorio e di includerlo in un'ulteriore verifica.
Hai attivato l'add-on Analisi time-dependent (TDA)? Molto bene, ora è possibile aggiungere i dati temporali ai casi di carico. Dopo aver definito l'inizio e la fine del carico, viene presa in considerazione l'influenza della viscosità alla fine del carico. Il programma consente di modellare gli effetti della viscosità per strutture intelaiate e reticolari in cemento armato.
In questo caso, il calcolo viene eseguito in modo non lineare secondo il modello reologico (modello di Kelvin e Maxwell).
Il calcolo è andato a buon fine? Ora è possibile visualizzare le forze interne determinate in tabelle e grafici e considerarle nella verifica.
Hai delle domande riguardo al programma? L'ottimizzazione strutturale nei programmi RFEM e RSTAB è un completamento dell'input parametrico. È un processo parallelo oltre al calcolo del modello vero e proprio con tutti i suoi calcoli regolari e le definizioni di progetto. L'add-on presuppone che il modello o il blocco sia costruito con un contesto parametrico e sia controllato nella sua interezza da parametri di controllo globali del tipo "ottimizzazione". Pertanto, questi parametri di controllo hanno un limite inferiore e superiore e una dimensione del passo per delimitare l'intervallo di ottimizzazione. Se si desidera trovare valori ottimali per i parametri di controllo, è necessario specificare un criterio di ottimizzazione (ad esempio, peso minimo) con la selezione di un metodo di ottimizzazione (ad esempio, ottimizzazione dello sciame di particelle).
È già possibile trovare la stima dei costi e delle emissioni di CO2 nelle definizioni dei materiali. È possibile attivare entrambe le opzioni individualmente in ogni definizione di materiale. La stima si basa su un'unità per il costo unitario o l'emissione unitaria per aste, superfici e solidi. In questo caso, è possibile selezionare se specificare le unità per peso, volume o area.
Ci sono due metodi che è possibile utilizzare per il processo di ottimizzazione, con i quali è possibile trovare i valori dei parametri ottimali secondo un criterio di peso o di deformazione.
Il metodo più efficiente con il minor tempo di calcolo è l'ottimizzazione quasi naturale dello sciame di particelle (PSO). Ne hai sentito parlare o letto? Questa tecnologia di intelligenza artificiale (AI) ha una forte analogia con il comportamento degli stormi di animali, in cerca di un luogo di riposo. In tali sciami, puoi trovare molte persone (vedi soluzione di ottimizzazione - ad esempio, peso) a cui piace stare in un gruppo e seguire il movimento del gruppo. Assumiamo's che ogni singola asta dello sciame abbia la necessità di riposare in un luogo di riposo ottimale (cfr. soluzione migliore - ad esempio, peso più basso). Questa necessità aumenta man mano che ci si avvicina al luogo di riposo. Pertanto, il comportamento dello sciame è influenzato anche dalle proprietà dello spazio (vedi diagramma dei risultati).
Perché l'escursione nella biologia? Molto semplicemente: il processo PSO in RFEM o RSTAB procede in modo simile. L'esecuzione del calcolo inizia con un risultato di ottimizzazione da un'assegnazione casuale dei parametri da ottimizzare. Determina ripetutamente nuovi risultati di ottimizzazione con vari valori dei parametri, che si basano sull'esperienza delle mutazioni del modello precedentemente eseguite. Il processo continua fino al raggiungimento del numero specificato di possibili mutazioni del modello.
In alternativa a questo metodo, il programma offre anche un metodo di elaborazione batch. Questo metodo tenta di verificare tutte le possibili mutazioni del modello specificando casualmente i valori per i parametri di ottimizzazione fino a raggiungere un numero predeterminato di possibili mutazioni del modello.
Dopo aver calcolato una mutazione del modello, entrambe le varianti controllano anche i rispettivi risultati di verifica attivati degli add-on. Inoltre, salvano la variante con il corrispondente risultato dell'ottimizzazione e l'assegnazione del valore dei parametri di ottimizzazione se l'utilizzo è < 1.
È possibile determinare i costi totali stimati e le emissioni dalle rispettive somme dei singoli materiali. Le somme dei materiali sono composte dalle somme parziali basate sul peso, sul volume e sull'area dell'asta, della superficie e degli elementi solidi.
Entrambi i metodi di ottimizzazione hanno una cosa in comune. Alla fine del processo, ti forniscono un elenco di mutazioni del modello dai dati memorizzati. Qui è possibile trovare i dettagli del risultato di controllo dell'ottimizzazione e l'assegnazione dei valori associati ai parametri di ottimizzazione. Questo elenco è organizzato in ordine decrescente. È possibile trovare la soluzione migliore assunta mostrata nella prima riga. Per questo, il risultato dell'ottimizzazione con la sua assegnazione del valore determinato è il più vicino al criterio di ottimizzazione. Tutti i risultati degli add-on hanno un utilizzo < 1. Inoltre, una volta completata l'analisi, il programma adatterà l'assegnazione del valore a quella della soluzione ottimale per i parametri di ottimizzazione nell'elenco dei parametri globali.
Nelle finestre di dialogo del materiale, è possibile trovare le schede aggiuntive "Stima dei costi" e "Stima delle emissioni di CO2 ". Mostrano le singole somme stimate delle aste, delle superfici e dei solidi assegnati per unità di peso, volume e area. Inoltre, queste schede mostrano il costo totale e l'emissione di tutti i materiali assegnati. Questo ti dà una buona panoramica del tuo progetto.
Rispetto ai moduli aggiuntivi RF-STABILITY (RFEM 5) e RSBUCK (RSTAB 8), le seguenti nuove caratteristiche sono state aggiunte all'add-on Stabilità della struttura per RFEM 6/RSTAB 9:
Aktivierung als Eigenschaft eines Lastfalls oder einer Lastkombination
Automatisierte Aktivierung der Stabilitätsberechnung über Kombinationsassistenten für mehrere Lastsituationen in einem Schritt
Inkrementelle Laststeigerung mit benutzerdefinierten Abbruchkriterien
Veränderung der Eigenformnormierung ohne Neuberechnung