L' add-on Giunti acciaio fornisce con la possibilità di 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.
Vai al video esplicativoNell'add-on Giunti acciaio , è possibile classificare la rigidezza del giunto.
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 nella tabella come "incernierata", "semirigida" o "rigida".
Vai al video esplicativoNell'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.
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.
Video esplicativo: Calcolo della rigidezza iniziale Sj,iniLa 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.
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.
Vai al video esplicativoNell'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)
- Verifica delle tensioni ammissibili (ASD)
Le nuove sezioni di acciaio secondo l'ultimo manuale CISC (12a edizione) sono disponibili in RFEM 6. Le sezioni sono elencate nella libreria standardizzata. Nel filtro, seleziona "Canada" per la regione e "CISC 12" per la norma. In alternativa, il nome della sezione può essere inserito direttamente nella casella di ricerca situata nella parte inferiore della finestra di dialogo.
- 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
- Integrazione completa con RFEM e RSTAB
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.
Anche i carichi del vento non sono un problema nella tua progettazione. È possibile generare automaticamente carichi del vento come carichi delle aste o carichi superficiali (RFEM) sui seguenti componenti strutturali:
- Pareti verticali
- Coperture piane
- Copertura a una falda
- Coperture a due falde/a falde
- Pareti verticali con copertura a due falde
- Pareti verticali con copertura piana/a una falda
Sono disponibili le seguenti norme:
-
EN 1991-1-4 (comprese le Appendici Nazionali)
-
ASCE 7
-
CTE DB-SE-AE
-
GB 50009
Anche le tue strutture devono resistere alle nevicate? Utilizzare la creazione guidata di carichi da neve per generare carichi da neve come carichi di aste o carichi di superficie.
Sono disponibili le seguenti norme:
-
1991-1-3 (incl. Appendici nazionali)
-
ASCE 7
-
NBC
-
SIA 261
-
CTE DB-SE-AE
-
GB 50009
-
IS 875
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.
La prima finestra dei risultati mostra i rapporti di progetto massimi con il progetto corrispondente di ogni caso di carico, combinazione di carico o combinazione di risultati.
Le altre finestre dei risultati elencano tutti i risultati dettagliati ordinati per argomento specifico in menu ad albero estensibili. Tutti i risultati intermedi lungo le aste possono essere visualizzati in qualsiasi posizione. In questo modo, è possibile ripercorrere facilmente come il modulo ha eseguito i singoli progetti.
I dati completi del modulo fanno parte della relazione di calcolo di RFEM/RSTAB. È possibile selezionare il contenuto della relazione e l'estensione in modo specifico per i singoli progetti.
Innanzitutto, è necessario decidere se eseguire la progettazione secondo ASD o LRFD. Quindi, è possibile inserire i casi di carico, le combinazioni di carico e le combinazioni di risultati da progettare. Le combinazioni di carico secondo ASCE 7 possono essere generate manualmente o automaticamente in RFEM/RSTAB.
Nei passaggi successivi, è possibile regolare le preimpostazioni dei vincoli esterni laterali intermedi, delle lunghezze libere d'inflessione e di altri parametri di progetto specifici della norma, come il coefficiente di modifica Cb per instabilità flesso-torsionale o il coefficiente di taglio. Nel caso di aste continue, è possibile definire le condizioni di vincolo individuali e le eccentricità di ogni nodo intermedio delle singole aste. Uno speciale strumento FEM determina i carichi e i momenti critici necessari per l'analisi di stabilità.
In connessione con RFEM/RSTAB, è possibile applicare il metodo di analisi diretta tenendo conto dell'influenza del calcolo generale secondo l'analisi del secondo ordine. In questo modo, si evita di utilizzare coefficienti di ingrandimento speciali.
- Progettazione di aste e set di aste per trazione, compressione, flessione, taglio, forze interne combinate e torsione
- Analisi di stabilità dell'instabilità e dell'instabilità flesso-torsionale
- Determinazione automatica dei carichi critici di instabilità e dei momenti critici di instabilità per applicazioni di carico generali e condizioni di vincolo mediante uno speciale programma FEA (analisi degli autovalori) integrato nel modulo
- Calcolo analitico alternativo del momento critico di instabilità per situazioni standard
- Applicazione opzionale di vincoli laterali discreti a travi e aste continue
- Classificazione automatica delle sezioni trasversali (compatte, non compatte e snelle)
- Progetto allo stato limite di esercizio (inflessione)
- ottimizzazione della sezione trasversale
- Una vasta gamma di sezioni trasversali disponibili, come le sezioni a I laminate; sezioni di canale; Sezioni a T; angolari; sezioni cave rettangolari e circolari; barre tonde; sezioni simmetriche e asimmetriche, parametriche a I, T e angolari; doppi angoli
- Finestre di input e di risultati disposte in modo chiaro
- Documentazione dettagliata dei risultati compresi i riferimenti alle equazioni di progetto della norma utilizzata
- Varie opzioni di filtro e ordinamento dei risultati, inclusi elenchi di risultati per asta, sezioni trasversali e posizione x, o per caso di carico, combinazione di carico e combinazione di risultati
- Tabella dei risultati della snellezza dell'asta e delle forze interne determinanti
- Elenco delle parti con specifiche del peso e dei solidi
- Integrazione continua con RFEM/RSTAB
- Unità imperiali e metriche
- Applicabile per aste definite come set di aste
- Risolutore separato che considera 7 direzioni di deformazione (ux, uy, uz, φx, φy, φz, ω) o 8 forze interne (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω )
- Verifica non lineare secondo l'analisi del secondo ordine
- Input di imperfezioni
- Calcolo dei coefficienti di carico critici e delle forme modali di instabilità, nonché la loro visualizzazione (incl. ingobbamento)
- Integrazione nella verifica delle aste nei moduli aggiuntivi RF-/STEEL AISC e RF-/STEEL EC3
- Disponibile per tutte le sezioni trasversali in acciaio a parete sottile
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.
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.
La prima finestra dei risultati mostra il massimo rapporto di progetto e l'analisi corrispondente per ogni caso, gruppo o combinazione di carico calcolata.
Le finestre seguenti mostrano tutti i risultati dettagliati ordinati per oggetti specifici nel menu ad albero estensibile. Tutti i risultati intermedi lungo le aste possono essere visualizzati in qualsiasi posizione. In questo modo, è possibile ripercorrere facilmente le modalità con le quali il modulo ha effettuato le singole verifiche.
I dati completi del modulo fanno parte della relazione di calcolo di RFEM/RSTAB. È possibile selezionare il contenuto della relazione e l'estensione in modo specifico per le singole verifiche.
È necessario inserire i dati del materiale, del carico e della combinazione in RFEM/RSTAB in conformità con il concetto di progetto specificato da GB 50017. La libreria dei materiali di RFEM/RSTAB contiene già i materiali pertinenti.
Il modulo aggiuntivo RF-/STEEL GB richiede la progettazione di aste e set di aste, nonché casi di carico, combinazioni di carico e combinazioni di risultati.
Nelle finestre di input successive, è possibile modificare le definizioni preimpostate dei vincoli esterni laterali intermedi e delle lunghezze libere d'inflessione. Questa impostazione viene quindi utilizzata dal programma per determinare i carichi critici e i momenti necessari per l'analisi di stabilità in queste situazioni.
- Verifica di forze interne a trazione, compressione, flessione, taglio e combinate
- Analisi di stabilità per instabilità flessionale e flesso-torsionale
- Determinazione automatica dei carichi critici di instabilità e dei coefficienti di stabilità complessivi per instabilità flesso-torsionale secondo l'Appendice B
- Applicazione opzionale di vincoli laterali discreti alle travi
- Analisi di stabilità locale automatica e verifica dei criteri di verifica plastica di una sezione trasversale
- Analisi degli spostamenti generalizzati (esercizio)
- ottimizzazione della sezione trasversale
- Ampia gamma di sezioni trasversali disponibili, come sezioni a I laminate, sezioni a U, sezioni cave rettangolari, angolari, sezioni a T. Sezioni saldate: A forma di I (simmetrica e asimmetrica attorno all'asse maggiore), sezioni a canale (simmetriche attorno all'asse maggiore), sezioni cave rettangolari (simmetriche e asimmetriche attorno all'asse maggiore), angolari, tubi tondi e barre tonde
- Ampia libreria di sezioni trasversali, come ad esempio sezioni ad I, ad U, sezioni cave rettangolari, sezioni quadrate, angolari con lati uguali e disuguali, barre piatte e tonde
- Documentazione dettagliata dei risultati compresi i riferimenti alle equazioni di progetto della norma utilizzata
- Varie opzioni di filtro e ordinamento dei risultati, inclusi elenchi di risultati per asta, sezioni trasversali, posizione x o per caso di carico, combinazione di carico e di risultati
- Tabella dei risultati della snellezza dell'asta e delle forze interne determinanti
- Elenco delle parti con specifiche del peso e dei solidi
- Integrazione continua con RFEM/RSTAB
Le tensioni e i cedimenti calcolati sono visualizzati nella finestra dei risultati. Inoltre, è possibile valutare i risultati graficamente. Il grafico mostra la posizione e la disposizione degli strati dei campioni di terreno per chiarire i risultati.
La finestra del risultato finale mostra i coefficienti elastici della fondazione. È anche possibile una valutazione grafica.
I coefficienti delle fondazioni elastiche sono calcolati secondo un metodo iterativo non-lineare. Il modulo determina i coefficienti delle fondazioni elastiche per ogni singolo elemento. I coefficienti dipendono dagli spostamenti generalizzati.
La definizione degli strati di terreno viene eseguita in una finestra di input chiara e ben organizzata. Una libreria estensibile facilita la selezione delle proprietà del terreno.
L'elasticità può essere definita attraverso il modulo di rigidezza, il modulo di elasticità e il coefficiente Poisson. Non ci sono limitazioni sul numero di strati del terreno che possono essere definiti. Gli strati possono essere assegnati graficamente o attraverso l'inserimento delle coordinate.
- Rappresentazione realistica dell'interazione tra un edificio e il terreno
- Libreria estensibile delle proprietà del terreno
- Considerazione di diversi sondaggi di suolo in vari punti, anche al di fuori dell'edificio
- Considerazione del livello delle acque sotterranee e degli effetti collaterali dovuti allo scavo e allo strato di terreno più basso che è solido
- Calcolo dei coefficienti della fondazione elastica
- Determinazione e rappresentazione dei diagrammi di tensione e dei cedimenti nei punti della griglia
I carichi da neve possono essere generati come carichi di aste su tetti piani, a una falda o a due falde.
Possono essere presi in considerazione ulteriori carichi da neve come carichi in presenza di accumuli, neve aggettante e paraneve o ostacoli.
Sono disponibili le seguenti norme:
-
1991-1-3 (incl. Appendici nazionali)
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DIN 1055-5
-
CTE DB-SE-AE
-
ASCE/SEI 7-16