Nell'add-on di RFEM Verifica calcestruzzo di superficie consente di eseguire la verifica contro l'incendio di pareti e solai in cemento armato secondo il metodo della tabella semplificata (EN 1992-1-2, capitolo 5.4.2 e tabella 5.8 e 5.9).
Nell'add-on Verifica calcestruzzo, è possibile definire un'armatura a taglio-punzonamento orientata verticalmente. Questo viene quindi preso in considerazione nella verifica a taglio-punzonamento.
Nel add-on Analisi modale, si ha la possibilità di aumentare automaticamente gli autovalori ricercati fino a raggiungere un coefficiente di massa modale efficace definito. Vengono prese in considerazione tutte le direzioni traslazionali attivate come masse per l'analisi modale.
Pertanto, è possibile calcolare facilmente il 90% richiesto della massa modale efficace per il metodo dello spettro di risposta.
Hai sezioni trasversali di colonne singole o geometrie di pareti angolari e hai bisogno di una verifica a taglio-punzonamento per loro?
Nessun problema. In RFEM 6, è possibile eseguire la verifica a taglio-punzonamento non solo per sezioni trasversali rettangolari e circolari, ma per qualsiasi forma di sezione trasversale.
Sono disponibili diverse opzioni per definire le masse per un'analisi modale. Mentre le masse dovute al peso proprio sono considerate automaticamente, è possibile considerare i carichi e le masse direttamente in un caso di carico del tipo di analisi modale. Hai bisogno di più opzioni? Seleziona se considerare i carichi completi come masse, i componenti del carico nella direzione Z globale o solo i componenti del carico nella direzione della gravità.
Il programma offre un'opzione aggiuntiva o alternativa per l'importazione delle masse: Una definizione manuale delle combinazioni di carico a partire dalle quali sono le masse considerate nell'analisi modale. Hai selezionato una norma di progetto? È quindi possibile creare una situazione di progetto con il tipo di combinazione di massa sismica. Pertanto, il programma calcola automaticamente una situazione di massa per l'analisi modale secondo la norma di progetto preferita. In altre parole: Il programma crea una combinazione di carico sulla base dei coefficienti di combinazione preimpostati per la norma selezionata. Questo contiene le masse utilizzate per l'analisi modale.
Per un'analisi con spettro di risposta dei modelli di edifici, è possibile visualizzare i coefficienti di sensibilità per le direzioni orizzontali per piano.
Queste cifre chiave consentono di interpretare la sensibilità agli effetti di stabilità.
Considerazione automatica delle masse dal peso proprio
Importazione diretta delle masse dai casi e dalle combinazioni di carico
Definizione facoltativa di masse aggiuntive (masse nodali, lineari o di superficie, nonché masse di inerzia) direttamente nei casi di carico
Trascuratezza facoltativa delle masse (ad esempio, massa delle fondazioni)
Combinazione di masse in diversi casi di carico e combinazioni di carico
Coefficienti di combinazione preimpostati per varie norme (EC 8, SIA 261, ASCE 7,...)
Importazione facoltativa degli stati iniziali (ad esempio, per considerare la precompressione e l'imperfezione)
Variazione della struttura
Considerazione di vincoli esterni o di aste/superfici/solidi
Definizione di varie analisi modali (ad esempio, per analizzare diverse variazioni delle masse o modifiche delle rigidità)
Selezione del tipo di matrice di massa (matrice diagonale, matrice coerente, matrice unitaria), inclusa la specifica definita dall'utente dei gradi di libertà traslazionali e rotazionali
Metodi per determinare il numero di forme modali (definito dall'utente, automatico - per raggiungere i coefficienti di massa modale efficaci, automatico - per raggiungere la frequenza naturale massima - disponibile solo in RSTAB)
Determinazione delle forme modali e delle masse nei nodi
Risultati di autovalori, frequenza angolare, frequenza naturale e periodo
Output di masse modali, masse modali efficaci, fattori di massa modale e fattori di partecipazione
Output tabellare e grafico delle masse nei punti della mesh
Visualizzazione e animazione delle forme modali
Diverse opzioni di scala per le forme modali
Documentazione dei risultati numerici e grafici nella relazione di calcolo
Nelle impostazioni dell'analisi modale, è necessario inserire tutti i dati necessari per la determinazione delle frequenze naturali. Questi sono, ad esempio, forme di massa e solutori di autovalori.
L'add-on Analisi modale determina gli autovalori più bassi della struttura. Puoi regolare il numero di autovalori o lasciarli determinare automaticamente. Quindi, dovresti raggiungere i coefficienti di massa modale efficaci o le frequenze naturali massime. Le masse vengono importate direttamente dai casi di carico e dalle combinazioni di carico. In questo caso, si ha la possibilità di considerare la massa totale, le componenti del carico nella direzione Z globale o solo la componente del carico nella direzione della gravità.
È possibile definire manualmente masse aggiuntive su nodi, linee, aste o superfici. Inoltre, è possibile influenzare la matrice di rigidezza importando le forze assiali o le variazioni di rigidezza di un caso di carico o di una combinazione di carico.
Il coefficiente di rilevanza modale (MRF) può aiutarti a valutare in che misura elementi specifici partecipano a una forma modale specifica. Il calcolo si basa sull'energia di deformazione elastica relativa di ogni singola asta.
L'MRF può essere utilizzato per distinguere le forme modali locali e le globali. Se più aste singole mostrano un MRF significativo (ad esempio, > 20%), l'instabilità dell'intera struttura o di una sottostruttura è molto probabile. D'altra parte, se la somma di tutti gli MRF per un modo proprio di vibrare è intorno al 100%, ci si può aspettare un fenomeno di stabilità locale (ad esempio, instabilità di una singola barra).
Inoltre, l'MRF può essere utilizzato per determinare i carichi critici e le lunghezze di instabilità equivalenti di alcune aste (ad esempio, per la verifica di stabilità). Le forme modali per le quali un'asta specifica ha valori MRF piccoli (ad esempio, < 20%) possono essere trascurate in questo contesto.
L'MRF viene visualizzato per forma modale nella tabella dei risultati in Analisi di stabilità → Risultati per aste → Lunghezze libere d'inflessione e carichi critici.
Vuoi considerare altri carichi come masse oltre ai carichi statici? Il programma lo consente per carichi dei nodi, delle aste, delle linee e delle superfici. Per questo, è necessario selezionare il tipo di carico di massa quando si definisce il carico di interesse. Definire una massa o i componenti di massa nelle direzioni X, Y e Z per tali carichi. Per le masse nodali, hai un'opzione aggiuntiva per specificare anche i momenti di inerzia X, Y e Z al fine di modellare punti di massa più complessi.
Non appena il programma ha completato il calcolo, vengono elencati gli autovalori, le frequenze naturali e i periodi. Queste finestre dei risultati sono integrate nel programma principale RFEM/RSTAB. È possibile trovare tutte le forme modali della struttura nelle tabelle e avere anche un'opzione per visualizzarle graficamente e animarle.
Tutte le tabelle dei risultati e i grafici fanno parte della relazione di calcolo di RFEM/RSTAB. In questo modo, è possibile garantire una documentazione chiaramente organizzata. È anche possibile esportare le tabelle in MS Excel.
Spesso è necessario trascurare le masse. Questo è particolarmente vero quando si desidera utilizzare l'output dell'analisi modale per l'analisi sismica. Per questo, per il calcolo è necessario il 90% della massa modale efficace in ciascuna direzione. Quindi è possibile trascurare la massa in tutti i vincoli fissi dei nodi e delle linee. Il programma disattiva automaticamente le masse associate.
È anche possibile selezionare manualmente gli oggetti le cui masse devono essere trascurate per l'analisi modale. Abbiamo mostrato quest'ultimo nell'immagine per una migliore visualizzazione. Viene effettuata una selezione definita dall'utente e gli oggetti con le loro componenti di massa associate vengono selezionati per trascurare le masse.
Puoi già vederlo nell'immagine: Le imperfezioni possono anche essere prese in considerazione quando si definisce un caso di carico dell'analisi modale. I tipi di imperfezione che è possibile utilizzare nell'analisi modale sono carichi teorici dal caso di carico, oscillazione iniziale tramite tabella, deformazione statica, modalità di instabilità, forma modale dinamica e gruppo di casi di imperfezione.
Quando si definiscono i dati di input per il caso di carico dell'analisi modale, è possibile considerare un caso di carico le cui rigidezze rappresentano la posizione iniziale per l'analisi modale. Come si fa? Come mostrato nell'immagine, seleziona l'opzione "Considera stato iniziale da". Ora, apri la finestra di dialogo "Impostazioni stato iniziale" e definisci il tipo Rigidezza come stato iniziale. In questo caso di carico, a partire dal quale è lo stato iniziale preso in considerazione, è possibile considerare la rigidezza del sistema strutturale quando le aste tese si rompono. Lo scopo di tutto questo: La rigidezza da questo caso di carico è considerata nell'analisi modale. In questo modo, si ottiene un sistema chiaramente flessibile.
Rispetto al modulo aggiuntivo RF-/DYNAM Pro - Natural Vibrations (RFEM 5/RSTAB 8), le seguenti nuove caratteristiche sono state aggiunte all'add-on Analisi modale per RFEM 6/RSTAB 9:
Coefficienti di combinazione preimpostati per varie norme (EC 8, ASCE, ecc.)
Trascuratezza facoltativa delle masse (ad esempio, massa delle fondazioni)
Metodi per determinare il numero di forme modali (definito dall'utente, automatico - per raggiungere i coefficienti di massa modale efficaci, automatico - per raggiungere la frequenza naturale massima)
Output di masse modali, masse modali efficaci, fattori di massa modale e fattori di partecipazione
Output tabellare e grafico delle masse nei punti della mesh
Varie opzioni di ridimensionamento per le forme modali nel navigatore dei risultati
Il processo di form-finding fornisce un modello strutturale con forze attive nel "caso di carico di precompressione" Questo caso di carico mostra lo spostamento dalla posizione di input iniziale alla geometria trovata dalla forma nei risultati della deformazione. Nei risultati basati sulla forza o sulla tensione (forze interne dell'asta e della superficie, tensioni dei solidi, pressioni del gas e così via), chiarisce lo stato per il mantenimento della forma trovata. Per l'analisi della geometria della forma, il programma offre un grafico della linea di contorno bidimensionale con l'output dell'altezza assoluta e un grafico dell'inclinazione per la visualizzazione della situazione del pendio.
Ora, viene eseguito un ulteriore calcolo e un'analisi strutturale dell'intero modello. A tale scopo, il programma trasferisce la geometria di forma trovata comprese le deformazioni degli elementi in uno stato iniziale universalmente applicabile. Ora puoi usarlo nei casi di carico e nelle combinazioni di carico.
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.
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.
Il tipo di carico di ristagno consente di simulare le azioni della pioggia su superfici curve multiple, tenendo conto degli spostamenti secondo l'analisi a grandi spostamenti.
Questo processo numerico della pioggia analizza la geometria della superficie assegnata e determina quali componenti della pioggia defluiscono e quali si raccolgono in pozzanghere (sacche d'acqua) sulla superficie. La dimensione dell'accumulo d'acqua risulta quindi in un carico verticale corrispondente per l'analisi strutturale.
Ad esempio, è possibile utilizzare questa funzione nell'analisi di geometrie di coperture a membrana approssimativamente orizzontali soggette al carico della pioggia.
Una volta attivato l'add-on Form-Finding nei Dati di base, un effetto form-finding viene assegnato ai casi di carico con la categoria del caso di carico "Precompressione" in combinazione con i carichi form-finding dall'asta, dalla superficie e dal solido catalogo dei carichi. Questo è un caso di carico di precompressione. Quindi si trasforma in un'analisi di form-finding per l'intero modello con tutti gli elementi di aste, superfici e solidi definiti in esso. È possibile ottenere il form-finding degli elementi di aste e membrane pertinenti nel modello generale utilizzando carichi di form-finding speciali e definizioni di carico regolari. Questi carichi di form-finding descrivono lo stato di deformazione o forza previsto dopo il form-finding negli elementi. I carichi regolari descrivono il carico esterno dell'intero sistema.
Le seguenti verifiche sono disponibili per la verifica semplificata della resistenza al fuoco:
Pilastri: Dimensioni minime della sezione trasversale per sezioni rettangolari e circolari secondo la Tabella 5.2a e l'equazione 5.7 per il calcolo del tempo di esposizione al fuoco
Travi: Dimensioni minime e interassi secondo la Tabella 5.5 e la Tabella 5.6
È possibile determinare le forze interne per la verifica della resistenza al fuoco secondo due metodi.
1 Qui, le forze interne della situazione di progetto eccezionale sono incluse direttamente nel progetto.
2 Le forze interne della verifica a temperatura normale sono ridotte del coefficiente Eta,fi (ηfi), e quindi utilizzate nel progetto di resistenza al fuoco.
Inoltre, è possibile modificare la distanza dell'asse secondo l'Eq. 5.5.
Rispetto al modulo aggiuntivo RF-FORM-FINDING (RFEM 5), il programma include:\} le seguenti nuove caratteristiche sono state aggiunte per RFEM 6:
Specifica di tutte le condizioni al contorno di carico di form-finding in un caso di carico
Memorizzazione dei risultati di form-finding come stato iniziale per ulteriori analisi del modello
Assegnazione automatica dello stato iniziale di form-finding tramite procedure guidate di combinazione a tutte le situazioni di carico di una situazione di progetto
Inoltre, condizioni al contorno della geometria di form-finding per le aste (lunghezza non sollecitata, flessione verticale massima, flessione verticale nel punto basso)
Condizioni al contorno del carico di ricerca della forma aggiuntivo per le aste (forza massima nell'asta, forza minima nell'asta, componente di trazione orizzontale, trazione all'estremità i, trazione all'estremità j, trazione minima all'estremità i, trazione minima all'estremità j)
Tipo di materiale "Tessuto" e "Lamina" nella libreria dei materiali
Form-finding paralleli in un modello
Simulazione degli stati di form-finding della costruzione in sequenza in connessione con l'add-on Analisi delle fasi costruttive (CSA)
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.
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.
Sai esattamente come viene eseguito il form-finding? Innanzitutto, il processo di form-finding dei casi di carico con la categoria di casi di carico "Precompressione" sposta la geometria della mesh iniziale in una posizione bilanciata in modo ottimale mediante cicli di calcolo iterativi. Per questa attività, il programma utilizza il metodo della strategia di riferimento aggiornata (URS) del Prof. Bletzinger e del Prof. Ramm. Questa tecnologia è caratterizzata da forme di equilibrio che, dopo il calcolo, soddisfano quasi esattamente le condizioni al contorno di form-finding inizialmente specificate (curva, forza e precompressione).
Oltre alla pura descrizione delle forze attese o delle flessioni sugli elementi da formare, l'approccio integrale dell'URS consente anche di considerare le forze regolari. Nel processo generale, ciò consente, ad esempio, una descrizione del peso proprio o di una pressione pneumatica tramite i carichi degli elementi corrispondenti.
Tutte queste opzioni danno al kernel di calcolo il potenziale per calcolare le forme anticlastiche e sinclastiche che si trovano in un equilibrio di forze per geometrie planari o rotazionalmente simmetriche. Per essere in grado di implementare realisticamente entrambi i tipi singolarmente o insieme in un unico ambiente, il calcolo fornisce due modi per descrivere i vettori delle forze di form-finding:
Metodo di trazione - descrizione dei vettori di forze di form-finding nello spazio per geometrie planari
Metodo di proiezione - descrizione dei vettori della forza di form-finding su un piano di proiezione con fissazione della posizione orizzontale per geometrie coniche
Rispetto ai moduli aggiuntivi RF-/STABILITY (RFEM 5) e RSBUCK (RSTAB 8), le seguenti nuove caratteristiche sono state aggiunte all'add-on Stabilità delle strutture per RFEM 6 / RSTAB 9:
Attivazione come proprietà di un caso di carico o di una combinazione di carico
Attivazione automatizzata del calcolo di stabilità tramite creazione guidate di combinazioni per diverse situazioni di carico in un solo passaggio
Aumento incrementale del carico con criteri di terminazione definiti dall'utente
Modifica della normalizzazione della forma modale senza ricalcolo
Con l'add-on Verifica calcestruzzo, è possibile eseguire la verifica a fatica di aste e superfici secondo EN 1992-1-1, Capitolo 6.8.
Per la verifica a fatica, è possibile selezionare opzionalmente due metodi o livelli di verifica nelle configurazioni di progetto:
Livello di verifica 1: Criterio semplificato sec. 6.8.6 e 6.8.7(2): Il criterio semplificato viene eseguito per combinazioni di azioni frequenti secondo EN 1992-1-1, Capitolo 6.8.6 (2), e EN 1990, Eq. (6.15b) con i carichi di traffico rilevanti nello stato di esercizio. Un intervallo di tensione massima secondo 6.8.6 è verificato per l'acciaio di armatura. La tensione di compressione del calcestruzzo è determinata mediante la tensione ammissibile superiore e inferiore secondo 6.8.7(2).
Livello di verifica 2: Verifica della tensione equivalente di danno sec. 6.8.5 e 6.8.7(1) (verifica a fatica semplificata): La verifica utilizzando gli intervalli di tensioni equivalenti di danno viene eseguita per la combinazione a fatica secondo EN 1992-1-1, Capitolo 6.8.3, Eq. (6.69) con l'azione ciclica specificatamente definitaQfat .
Durante la verifica della sezione trasversale, è possibile controllare direttamente se la superficie di calcestruzzo viene applicata dietro le barre di armatura o viene sottratta dalla sezione trasversale di calcestruzzo. È possibile utilizzare la verifica della sezione trasversale netta di calcestruzzo soprattutto nel caso in cui si tratti di una sezione trasversale altamente armata.