Collegamento complesso di travi orizzontali al pilastro e collegamento di diagonali di armatura
Il modello di connessione è stato modellato utilizzando circa 50 componenti. Il modello è stato creato in base all'esempio reale di utilizzo nella struttura.
Per determinare la resistenza a taglio dei bulloni, è possibile specificare nell'add-on Giunti acciaio se nel piano di taglio vi è una parte di gambo con o senza filettatura.
Nel caso di sezioni trasversali rettangolari, di solito è possibile ottenere un collegamento diretto utilizzando saldature. Tuttavia, puoi anche collegarli ad altre sezioni trasversali allo stesso modo. Inoltre, altri componenti come le piastre terminali aiutano a collegare le sezioni trasversali rettangolari ad altri componenti strutturali.
Nell'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.
Verifica di un collegamento di un telaio con aste rastremate e irrigidite. Per il collegamento sono state eseguite un'analisi delle tensioni e un'analisi di stabilità all'instabilità. Per visualizzare i risultati di instabilità, il collegamento è stato convertito in un modello separato.
Il programma ti supporta: Determina le forze dei bulloni sulla base del modello di analisi EF e le valuta automaticamente. L'add-on esegue la verifica della resistenza del bullone per casi di rottura come trazione, taglio, foro e punzonamento, secondo la norma e mostra chiaramente tutti i coefficienti richiesti.
Vuoi eseguire la verifica delle saldature? Le saldature sono modellate come elementi di superficie elastico-plastico e le loro tensioni sono lette dal modello di analisi EF. I criteri di plasticità sono impostati per rappresentare la rottura secondo AISC J2-4, J2-5 (resistenza delle saldature) e J2-2 (resistenza del metallo di base). La verifica può essere eseguita utilizzando i coefficienti parziali di sicurezza dell'Appendice nazionale selezionata della EN 1993-1-8.
Le piastre nel collegamento sono progettate plasticamente confrontando la deformazione plastica esistente con la deformazione plastica ammissibile. L'impostazione predefinita è 5% secondo EN 1993-1-5, Appendice C, ma può essere modificata in base alle specifiche definite dall'utente, nonché 5% per AISC 360.
Qui, la verifica delle saldature diventa molto più semplice. Utilizzando il modello di materiale appositamente sviluppato "Ortotropo | Plastico | Saldatura (Superfici)", è possibile calcolare plasticamente tutte le componenti delle tensioni. La tensione τperpendicolare è anche considerata plasticamente.
Utilizzando questo modello di materiale, è possibile verificare saldature in modo più realistico ed efficace.
Utilizzando il componente "Piatto di collegamento", è possibile creare automaticamente un nuovo fazzoletto nell'add-on Giunti acciaio. In questo modo si salvano i componenti separati, e si considerano automaticamente gli altri elementi come una piastra di copertura e una piastra scorrevole, comprese le loro dimensioni.
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.
Se un cordone di saldatura collega due piastre di diverso materiale, è possibile selezionare da una casella combinata nell'add-on Giunti acciaio quale dei due materiali deve essere utilizzato per il cordone di saldatura.
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.
Il componente "Editor aste" consente di modificare piastre di aste singole o multiple nell'add-on Giunti acciaio.
È possibile utilizzare le operazioni di smusso, intaglio, arrotondamento e foro con più forme. È possibile utilizzare le due operazioni "Intaglio" e "Smusso" per più piastre di aste.
In questo modo, è possibile intagliare le ali dalle sezioni a I, ad esempio (vedi immagine).
Rispetto al modulo aggiuntivo RF-/STEEL Warping Torsion (RFEM 5 / RSTAB 8), le seguenti nuove caratteristiche sono state aggiunte all'add-on Torsione di ingobbamento (7 DOF) per RFEM 6 / RSTAB 9:
Completa integrazione nell'ambiente di RFEM 6 e RSTAB 9
Il 7° grado di libertà è considerato direttamente nel calcolo delle aste in RFEM/RSTAB sull'intero sistema
Non è più necessario definire le condizioni del vincolo esterno o le rigidezze della molla per il calcolo sul sistema equivalente semplificato
Possibile combinazione con altri add-on, ad esempio per il calcolo di carichi critici per instabilità torsionale e instabilità flesso-torsionale con analisi di stabilità
Nessuna restrizione per le sezioni in acciaio a parete sottile (ad esempio, è anche possibile calcolare i momenti ribaltanti ideali per travi con sezioni in legno massicce)
I risultati della verifica del collegamento possono essere inseriti nella relazione di calcolo
Quando si crea una nuova relazione di calcolo, selezionare gli elementi aggiunti dall'add-on Giunti acciaio
Utilizzare lo strumento 'Stampa grafici nella relazione di calcolo' per inserire i grafici con i risultati del collegamento, incluso il pannello di controllo, nella relazione
La relazione di calcolo contiene le specifiche dei componenti del collegamento, i parametri di progetto, i risultati e i grafici
Nell'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)
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
Oltre ad altri componenti predefiniti nell'add-on Verifica giunti acciaio, è possibile utilizzare il componente di base universale 'Saldatura generale' per inserire situazioni di collegamento complesse.
Nell'add-on Giunti acciaio, è possibile classificare le rigidezze dei giunti.
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 nelle tabelle come "incernierata", "semirigida" o "rigida".
Nell'add-on Verifica calcestruzzo, è possibile eseguire la verifica sismica per aste in cemento armato secondo EC 8. Ciò include, tra le altre cose, le seguenti funzionalità:
Configurazioni di calcolo sismico
Distinzione delle classi di duttilità DCL, DCM, DCH
Opzione per trasferire il coefficiente di comportamento dall'analisi dinamica
Verifica del valore limite per il coefficiente di comportamento
Verifica della capacità 'Colonna forte - trave debole'
Dettagli e regole particolari per la duttilità di curvatura
Dettagli e regole particolari per la duttilità locale
Nell'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.
Per progettare un collegamento acciaio, è necessario che l'add-on Giunti acciaio sia abilitato. Gli add-on in RFEM 6 sono attivati nella scheda Add-on della finestra Modifica modello - Dati di base. Se l'add-on è attivo, viene visualizzato nel navigatore.
Tra gli altri, nella libreria delle strutture a strati sono disponibili i seguenti produttori di legno a strati incrociati:
Binderholz (USA)
KLH (USA, CAN)
Calle buck (USA, CAN)
Nordic Structures (USA, CAN)
Mercer Mass Timber
SmartLam
Stirling strutturale
Sovrastrutture elencate in Lignatec Edition 32 "Legno lamellare a strati incrociati di produzione svizzera".
Importando una struttura dalla libreria delle strutture a strati, tutti i parametri rilevanti vengono adottati automaticamente. La libreria è continuamente aggiornata.
Per i componenti del giunto, è possibile verificare se la rottura per stabilità è rilevante. Ciò richiede l'add-on Stabilità della struttura.
In questo caso, si calcola il coefficiente di carico critico per tutte le combinazioni di carico analizzate e il numero selezionato di forme modali per il modello di collegamento. Confronta il coefficiente di carico critico più piccolo con il valore limite 15 della norma EN 1993-1-1, clausola 5. Inoltre, è possibile effettuare una regolazione definita dall'utente del valore limite. Come risultato dell'analisi di stabilità, il programma visualizza graficamente le forme modali corrispondenti.
Per l'analisi di stabilità, RFEM utilizza il modello di superficie adattato per riconoscere in modo specifico le forme di instabilità locale. È anche possibile salvare e utilizzare il modello dell'analisi di stabilità, compresi i risultati, come file di modello separato.
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.
Nell'add-on Giunti acciaio, è possibile 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.
In RFEM è implementata una libreria per le superfici in legno a strati incrociati, da cui è possibile importare le strutture a strati del produttore (ad esempio, Binderholz, KLH, Piveteaubois, Södra, Züblin Timber, Schilliger, Stora Enso). Oltre agli spessori degli strati ed ai materiali, ci sono anche informazioni sulle riduzioni di rigidezza e sull'incollaggio del lato stretto.
Il componente "Piastra di base" consente di progettare collegamenti della piastra di base con tirafondi gettati in opera. In questo caso, vengono analizzati piastre, saldature, ancoraggi e interazione acciaio-calcestruzzo.