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.
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.
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
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.
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 .
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.
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.
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.
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.
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 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.
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.
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.
Lo sapeva che... ? per calcolare le strutture in muratura, in RFEM è stato implementato un modello di materiale non lineare? Si basa sull'approccio di Lourenco, una superficie di snervamento composta secondo Rankine e Hill. Questo modello consente di descrivere e modellare il comportamento strutturale della muratura e i diversi meccanismi di rottura.
I parametri limite sono stati selezionati in modo tale che le curve di progetto utilizzate corrispondano a una curva di progetto normativa.
Grazie a RFEM, è possibile mappare le proprietà speciali del collegamento tra il soffitto in cemento armato e la parete in muratura utilizzando uno speciale cardine lineare. Ciò limita le forze trasferibili del collegamento a seconda della geometria specificata. Hai indovinato: Ciò significa che il materiale non può essere sovraccaricato.
Il programma sviluppa diagrammi di interazione che vengono applicati automaticamente. Essi rappresentano le varie situazioni geometriche e puoi usarli per determinare la rigidezza corretta.
Il calcolo della muratura viene effettuato in conformità con la legge del materiale plastico non lineare. Se il carico in qualsiasi punto è superiore al possibile carico a cui resistere, la ridistribuzione avviene all'interno del sistema. Questo ha il semplice scopo di ripristinare l'equilibrio delle forze. Una volta completato con successo il calcolo, viene fornita l'analisi di stabilità.
Costruire pietra su pietra ha una lunga tradizione nella costruzione. L'add-on Verifica muratura per RFEM consente di progettare la muratura utilizzando il metodo degli elementi finiti. È stato sviluppato nell'ambito del progetto di ricerca DDMaS - Digitizing the design of masonry structures (Digitalizzazione del progetto di strutture in muratura). Qui, il modello del materiale rappresenta il comportamento non lineare della combinazione mattone-malta sotto forma di macro-modellazione. Vuoi saperne di più?
Puoi essere certo che i costi sono un fattore importante nella pianificazione strutturale di qualsiasi progetto. È anche essenziale rispettare le disposizioni sulla stima delle emissioni. L'add-on in due parti Ottimizzazione & Stima dei costi/Emissioni di CO2 rende più facile orientarsi nella giungla di norme e opzioni. Utilizza la tecnologia di intelligenza artificiale (AI) dell'ottimizzazione dello sciame di particelle (PSO) per trovare i parametri giusti per i modelli parametrizzati e i blocchi che garantiscono il rispetto dei consueti criteri di ottimizzazione. D'altra parte, questo componente aggiuntivo stima i costi del modello o le emissioni di CO2 specificando i costi unitari o le emissioni per definizione di materiale per il modello strutturale. Con questo add-on, sei al sicuro.
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)
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
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.
Determinazione delle tensioni utilizzando un modello di materiale elastico-plastico
Verifica di strutture in muratura per compressione e taglio sul modello di edificio o modello singolo
Determinazione automatica della rigidezza del vincolo interno parete-solaio
Un ampio database di materiali per quasi tutte le strutture in pietra e malta disponibile sul mercato austriaco (la gamma di prodotti viene continuamente ampliata, anche per altri paesi)
Determinazione automatica dei valori del materiale secondo l'Eurocodice 6 (ÖN EN 1996‑X)
Immettere e modellare la struttura direttamente in RFEM. È possibile combinare il modello del materiale della muratura con tutti i comuni add-on di RFEM. Ciò consente di progettare l'intero modello di edificio in relazione alla muratura.
Il programma determina automaticamente per te tutti i parametri necessari per il calcolo utilizzando i dati del materiale che hai inserito. Quindi, infine, genera le curve tensione-deformazione per ciascun elemento EF.
Il tuo progetto ha avuto successo? Quindi siediti e rilassati. Approfitta delle numerose funzioni di RFEM anche qui. Il programma fornisce le tensioni massime delle superfici della muratura, per cui è possibile visualizzare i risultati in dettaglio in ogni punto della mesh EF.
Inoltre, è possibile inserire sezioni per effettuare una valutazione dettagliata delle singole aree. Utilizza la visualizzazione delle aree di snervamento per stimare le fessure nella muratura.
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.
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.