All'interno del "Verifica della capacità plastica | con il Metodo Simplex" in RSECTION, la variazione simultanea delle tensioni tangenziali sull'area della sezione trasversale viene eseguita in aggiunta alla variazione delle tensioni assiali. Questa forma estesa di analisi consente di utilizzare le riserve di ridistribuzione, in particolare per le sezioni trasversali soggette a carico di taglio, caricando così le sezioni trasversali in modo ancora più efficiente.
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.
Considerazione del comportamento dei componenti non lineari utilizzando cerniere plastiche standard per acciaio (FEMA 356, EN 1998-3) e del comportamento non lineare dei materiali (muratura, acciaio bilineare, curve di lavoro definite dall'utente)
Importazione diretta delle masse da casi di carico o combinazioni per l'applicazione di carichi verticali costanti
Specifiche definite dall'utente per la considerazione dei carichi orizzontali (standardizzati alla forma modale o distribuiti uniformemente lungo l'altezza delle masse)
Determinazione di una curva di pushover con criterio limite di calcolo selezionabile (un collasso o una deformazione limite)
Trasformazione della curva pushover nello spettro di capacità (formato ADRS, sistema a un grado di libertà)
Bilinearizzazione dello spettro di capacità secondo EN 1998-1:2010 + A1:2013
Trasformazione dello spettro di risposta applicato nello spettro richiesto (formato ADRS)
Determinazione dello spostamento obiettivo secondo EC 8 (il metodo N2 secondo Fajfar 2000)
Confronto grafico della capacità e dello spettro richiesto
Valutazione grafica dei criteri di accettazione di cerniere plastiche predefinite
Visualizzazione dei risultati dei valori utilizzati nel calcolo iterativo dello spostamento obiettivo
Accesso a tutti i risultati dell'analisi strutturale nei singoli livelli di carico
Durante il calcolo, il carico orizzontale selezionato viene aumentato in step di carico. Un'analisi statica non lineare viene eseguita per ogni step di carico fino al raggiungimento della condizione limite specificata.
I risultati dell'analisi pushover sono esaustivi. Da un lato, la struttura viene analizzata per il suo comportamento a deformazione. Questo può essere rappresentato da una linea di forza-deformazione del sistema (una curva di capacità). D'altra parte, l'effetto dello spettro di risposta può essere visualizzato nel grafico ADRS (Acceleration-Displacement Response Spectrum). Lo spostamento finale è determinato automaticamente nel programma sulla base di questi due risultati. Il processo può essere valutato graficamente e in tabelle.
I singoli criteri di accettazione possono quindi essere analizzati graficamente e interpretati (per lo step di carico successivo dello spostamento obiettivo, ma anche per tutte le altre fasi di carico). I risultati dell'analisi statica sono disponibili anche per i singoli step di carico.
Per le superfici in legno con il tipo di spessore "Costante", viene preso in considerazione il coefficiente di fessurazione kcr e quindi l'influenza negativa delle fessure sulla capacità di taglio.
Come probabilmente saprai, le verifiche per le aste selezionate vengono eseguite, tenendo conto del tempo di carbonizzazione definito. Tutti i coefficienti e i coefficienti di riduzione necessari sono memorizzati di conseguenza nel programma e sono presi in considerazione quando si determina la capacità portante. Ciò consente di risparmiare un sacco di lavoro.
Le lunghezze libere d'inflessione per la verifica dell'asta equivalente sono ricavate direttamente dalle voci di resistenza. Non è necessario inserirli di nuovo.
Dopo aver completato la verifica, il programma presenta le verifiche di resistenza al fuoco in modo chiaro e con tutti i dettagli dei risultati. Ciò consente di seguire i risultati in modo completamente trasparente. I risultati contengono anche tutti i parametri richiesti, in modo da poter determinare la temperatura del componente in fase di progettazione.
Oltre a tutte queste caratteristiche, il programma consente di integrare tutte le tabelle dei risultati e i grafici, compresi i risultati dello stato limite ultimo e di esercizio, nella relazione di calcolo globale di RFEM/RSTAB come parte dei risultati della verifica acciaio.
Utilizzare le riduzioni della sezione trasversale dell'asta per considerare gli intagli iniziali, interni o finali di una trave. La riduzione della trave è quindi presa in considerazione nel calcolo della capacità portante. Tuttavia, questo non si applica alla rigidezza.
Le verifiche per le aste selezionate vengono eseguite tenendo conto della temperatura dei componenti determinanti. È possibile eseguire le verifiche delle sezioni trasversali e le analisi di stabilità secondo EN 1993-1-2, sezione 4.2.3, nell'add-on Verifica acciaio. Tutti i coefficienti di riduzione e i coefficienti necessari sono memorizzati di conseguenza e sono presi in considerazione quando si determina la capacità portante.
Le lunghezze libere d'inflessione per la verifica dell'asta equivalente sono ricavate direttamente dalle voci di resistenza. Non è necessario 'inserirli di nuovo.
In ogni progetto, eseguire prima la classificazione della sezione trasversale. Per le sezioni trasversali della Classe 4, la verifica viene eseguita automaticamente secondo EN 1993-1-2, Appendice E.
Eseguire la verifica della resistenza al fuoco con una capacità portante ridotta in base alla temperatura del componente determinata automaticamente al momento della verifica. Questo può essere determinato automaticamente in base a varie curve di temperatura nel programma (una curva temperatura-tempo standard, una curva di incendio esterno, una curva di idrocarburi). Per altri tipi di determinazione della temperatura, è anche possibile specificare manualmente la temperatura da applicare nel progetto. Questo può essere determinato, ad esempio, secondo la curva parametrica temperatura-tempo della DIN EN 1991-1-2 o da una relazione sulla protezione antincendio.
In RFEM, è possibile determinare le curve di pushover (chiamate anche curve di capacità) ed esportarle in Excel.
Con il modulo aggiuntivo RF-DYNAM Pro - Equivalent Loads, è possibile generare automaticamente la distribuzione del carico secondo una forma modale ed esportarla come caso di carico in RFEM.
Quando si esegue la verifica di carichi a trazione, compressione, flessione e taglio, il modulo confronta i valori di progetto della capacità di carico massima con i valori di progetto delle azioni.
Se i componenti sono soggetti sia a flessione che a compressione, il programma esegue un'interazione. In RF-/STEEL EC3, è possibile determinare i coefficienti secondo il Metodo 1 (Appendice A) o il Metodo 2 (Appendice B).
Il progetto di instabilità flessionale non richiede né la snellezza né il carico critico elastico del caso di instabilità determinante. Il modulo calcola automaticamente tutti i coefficienti necessari per il valore di progetto della tensione di flessione. RF-/STEEL EC3 determina il momento critico elastico per instabilità flesso-torsionale per ogni asta su ogni posizione x della sezione trasversale. Se necessario, è necessario solo specificare i vincoli esterni laterali intermedi delle singole aste/set di aste, definibili in una delle finestre di input.
Se le aste sono selezionate per la verifica della resistenza al fuoco in RF-/STEEL EC3, è disponibile un'altra finestra di input in cui è possibile inserire parametri aggiuntivi, come: un tipo di rivestimento o rivestimento. Le impostazioni globali coprono il tempo richiesto per la resistenza al fuoco, la curva di temperatura e altri coefficienti. La relazione di calcolo elenca tutti i risultati intermedi e il risultato finale del progetto di resistenza al fuoco. Inoltre, è possibile stampare la curva di temperatura nel rapporto.
Il progetto della resistenza della sezione trasversale considera tutte le combinazioni di forze interne.
Se le sezioni trasversali sono progettate secondo il metodo PIF, le forze interne della sezione trasversale, che agiscono nel sistema degli assi principali relativi al baricentro o al centro di taglio, sono trasformate in un sistema locale di coordinate che si ferma nel centro dell'anima ed è orientato nella direzione dell'anima.
Le singole forze interne sono distribuite sulle ali superiore e inferiore e sull'anima e vengono determinate le forze interne limite delle parti della sezione trasversale. A condizione che le tensioni tangenziali e i momenti dell'ala possano essere assorbiti, la capacità portante assiale e la capacità di carico ultimo per flessione della sezione trasversale sono determinate mediante le forze interne rimanenti e confrontate con la forza e il momento esistenti. Se si supera la tensione tangenziale o la resistenza dell'ala, la verifica non può essere eseguita.
Il metodo Simplex determina il coefficiente di ingrandimento plastico con la combinazione di forze interne data utilizzando il calcolo SHAPE‑THIN. Il valore reciproco del coefficiente di ingrandimento rappresenta il rapporto di progetto della sezione trasversale.
Le sezioni trasversali ellittiche sono analizzate per la loro capacità portante plastica sulla base di una procedura analitica di ottimizzazione non lineare. Questo metodo è simile al metodo Simplex. Casi di progetto separati consentono un'analisi flessibile di aste selezionate, set di aste e azioni, nonché di singole sezioni trasversali.
È possibile regolare i parametri rilevanti per la progettazione come il calcolo di tutte le sezioni trasversali secondo il metodo Simplex.
I risultati della verifica plastica sono visualizzati come di consueto in RF‑/STEEL EC3. Le rispettive tabelle dei risultati includono le forze interne, le classi delle sezioni trasversali, la verifica generale e altri dati dei risultati.
RF-/STEEL EC3 importa automaticamente le sezioni trasversali definite in RFEM/RSTAB. È possibile progettare tutte le sezioni trasversali in parete sottile. Il programma seleziona automaticamente il metodo più efficiente secondo le norme.
Il progetto allo stato limite ultimo tiene conto di diversi carichi ed è possibile selezionare i progetti di interazione disponibili nella norma.
La classificazione delle sezioni trasversali di progetto nelle Classi da 1 a 4 è una parte essenziale dell'analisi secondo l'Eurocodice 3. In questo modo, è possibile verificare la limitazione della capacità di progetto e rotazionale mediante l'instabilità locale delle parti della sezione trasversale. RF-/STEEL EC3 determina i rapporti c/t delle parti della sezione trasversale soggette a tensione di compressione ed esegue automaticamente la classificazione.
Per l'analisi di stabilità, è possibile specificare per ogni asta o set di aste se l'instabilità flessionale si verifica nella direzione y e/o z. È possibile definire vincoli laterali aggiuntivi in modo da rappresentare il modello più realisticamente possibile. Il rapporto di snellezza e il carico critico elastico sono determinati automaticamente sulla base delle condizioni al contorno di RF-/STEEL EC3. Il momento critico per instabilità flesso-torsionale necessario per l'instabilità flesso-torsionale può essere determinato automaticamente o specificato manualmente. Il punto di applicazione del carico dei carichi trasversali, che ha un'influenza sulla resistenza torsionale, può anche essere preso in considerazione tramite l'impostazione nei dettagli. Inoltre, è possibile tenere conto dei vincoli rotazionali (ad esempio lamiere trapezoidali e arcarecci) e dei pannelli di taglio (ad esempio lamiere trapezoidali e controventi).
Nella costruzione moderna, dove le sezioni trasversali sono sempre più snelle, lo stato limite di esercizio è un fattore importante nell'analisi strutturale. RF-/STEEL EC3 assegna casi di carico, combinazioni di carico e combinazioni di risultati a diverse situazioni di progetto. Le rispettive deformazioni limite sono preimpostate nell'Appendice nazionale e possono essere modificate, se necessario. Inoltre, è possibile definire lunghezze di riferimento e controfrecce per il progetto.
Le linee guida DSTV sono raccolte in uno speciale database integrato nel modulo aggiuntivo RF‑/JOINTS Steel - DSTV. Ogni giunto è caratterizzato da un codice alfanumerico univoco.
I possibili collegamenti DSTV possono essere filtrati dalle specifiche corrispondenti per il tipo di collegamento DSTV (IH, IW, IS, IG e IK) e la sezione trasversale utilizzata. In questo modo, è possibile determinare la capacità di carico del giunto selezionato.
Progettazione di collegamenti semplici e rigidi per sezioni trasversali ad I laminate secondo Eurocodice 3:
Collegamenti della piastra d'estremità resistenti a momento (tipo IH/IM)
Giunti rigidi coprigiunti arcareccio (tipo PM)
Giunti semplici con angolari normali o lunghi (tipo IW e IG)
Giunti semplici usando flange di estremità montate o solo sull'anima o anche sull'ala (tipo IS)
Controllo collegamenti con mortesature (IK) con flange di estremità incernierate (IS) e collegamenti angolari (IW)
Layout automatico del giunto richiesto con dimensioni bulloni (tutti i tipi)
Verifica dello spessore richiesto dell’asta portante per i collegamenti a taglio
Output di tutti i dettagli strutturali necessari quali dispositivi, disposizione dei fori, estensioni necessarie, numero di bulloni, dimensioni delle flange di estremità e saldature
Output delle rigidezze Sj,ini per collegamenti rigidi
Documentazione dei carichi disponibili e confronto con le capacità portanti
Output del rapporto di progetto per ogni singolo collegamento
Determinazione automatica delle forze interne determinanti per i diversi casi di carico e i nodi di collegamento
La geometria viene inserita tramite template, come in tutti gli altri programmi della famiglia RX-TIMBER. Selezionando la struttura della copertura, si definisce la geometria di base, che può essere modificata dalle impostazioni definite dall'utente. La classe di legno pertinente del materiale può essere selezionata dalla libreria dei materiali. Sono disponibili tutti i tipi di materiali per legno lamellare lamellare, legno duro, pioppo e legno di conifere specificati nella EN 1995-1-1. Inoltre, è possibile generare una classe di resistenza con proprietà del materiale definite dall'utente per ampliare la libreria.
Poiché il controvento di irrigidimento include le sezioni trasversali in acciaio, anche le attuali qualità di acciaio sono integrate nella libreria. Pertanto, sono disponibili anche sezioni trasversali laminate e saldate. L'irrigidimento degli elementi di accoppiamento può essere considerato nella Tabella 1.5 Collegamenti come rigidezze traslazionali e rotazionali delle molle. Il programma gestisce queste rigidezze con una rigidezza divisa per il coefficiente di sicurezza parziale per la verifica della capacità portante e con i valori medi della rigidezza per la verifica allo stato limite di esercizio. Il carico può essere inserito direttamente come carico laterale (carico laterale equivalente) risultante dalla verifica di una trave reticolare.
Il carico del vento viene applicato automaticamente su tutti e quattro i lati della struttura. Inoltre, è possibile specificare carichi definiti dall'utente; ad esempio, carichi concentrati da colonne (carico di instabilità). In base ai carichi generati, il programma crea automaticamente combinazioni per gli stati limite ultimi e di esercizio, nonché per la verifica della resistenza al fuoco in background. Le combinazioni generate possono essere considerate o modificate in base alle specifiche definite dall'utente.
Dopo aver avviato il programma, si selezionano la normativa e il metodo secondo i quali eseguire il progetto. Gli stati limite ultimi e di esercizio possono essere progettati secondo i metodi di calcolo lineare e non lineare. I casi di carico, le combinazioni di carico o le combinazioni di risultati vengono quindi assegnate a diversi tipi di calcolo. Ulteriori tabelle di input sono disponibili per la definizione dei materiali e delle sezioni trasversali. Inoltre, è possibile assegnare i parametri relativi alla viscosità e al ritiro. Il modulo di viscosità e il coefficiente di ritiro saranno modificati immediatamente in funzione dell'età del calcestruzzo.
La geometria del vincolo esterno è determinata per mezzo di dati rilevanti per la progettazione come le larghezze e i tipi di vincolo (vincolo esterno diretto, monolitico, di estremità o intermedio) e la ridistribuzione dei momenti, nonché la forza di taglio e la riduzione del momento. CONCRETE riconosce i tipi di vincolo esterno automaticamente dal modello di RSTAB.
Una finestra segmentata include i dati specifici dell'armatura come i diametri, il copriferro e il tipo di taglio delle armature, il numero di strati, la capacità di taglio dei collegamenti e il tipo di ancoraggio. Nel caso della verifica della resistenza al fuoco, è necessario definire la classe di resistenza al fuoco, le proprietà del materiale relative al fuoco e il lato della sezione trasversale esposto al fuoco. Le aste e i set di aste possono essere riassunti in speciali 'gruppi di armatura', ciascuno con diversi parametri di progetto.
Inoltre, è possibile modificare il valore limite della larghezza massima delle fessure durante l'analisi della fessurazione. Per le armature può essere determinata addizionalmente la geometria delle rastremazioni.
Il Gestore Progetti è capace di gestire anche i sottoprogetti. Per ogni modello, vengono visualizzate informazioni importanti, come la data di creazione della struttura, la data dell'ultima modifica e il nome dell'utente. Inoltre, è possibile controllare le dimensioni ed il peso di ogni struttura. È possibile ripristinare i progetti eliminati accidentalmente dal cestino integrato.
Gli strumenti di generazione facilitano l'inserimento dei modelli parametrici come telai, capannoni, travature reticolari, scale elicoidali, archi e coperture. È possibile generare anche carichi e casi di carico risultanti dal peso proprio, dalla neve e dal vento.
Dopo il calcolo, il modulo aggiuntivo RF-/JOINTS Timber - Steel to Timber elenca, tra le altre cose, le rigidezze dei giunti di tutte le singole aste. Sono visualizzati i seguenti risultati di progetto:
Verifica della spaziatura minima
Capacità di carico del singolo elemento di fissaggio
Lamiere di acciaio (resistenza portante e tensione secondo EC 3 e AISC)
Analisi delle tensioni con sezione trasversale di legno ridotta
rottura block shear
Capacità di carico totale (inclusa determinazione della rigidezza, verifica della trazione trasversale secondo EC 5 e altri)
Verifica della resistenza al fuoco secondo EN 1995-1-2
Integrazione in RFEM/RSTAB con riconoscimento automatico della geometria e trasferimento delle forze interne
Possibilità di definizione manuale dei collegamenti
Ampia libreria di sezioni cave per correnti e puntoni:
Sezioni circolari
Sezioni quadrate
Sezioni rettangolari
Qualità di acciaio implementate: S 235, S 275, S 355, S 420, S 450 e S 460
Vari tipi di collegamenti disponibili, a seconda delle specifiche della norma:
Collegamento a K (gap/sovrapposizione)
Collegamento a KK (spaziale)
Collegamento a N (gap/sovrapposizione)
Collegamento a KT (gap/sovrapposizione)
Collegamento a DK (gap/sovrapposizione)
Collegamento a T (piana)
Collegamento a TT (spaziale)
Collegamento a Y (piana)
Collegamento a X (piana)
Collegamento a XX (spaziale)
Selezione di coefficienti parziali di sicurezza secondo l'Appendice nazionale per Germania, Austria, Repubblica Ceca, Slovacchia, Polonia, Slovenia, Svizzera o Danimarca
Angolari modificabili, tra puntoni e correnti
Possibile rotazione del corrente di 90° per sezioni cave rettangolari
Considerazione dei gap tra puntoni o della loro sovrapposizione
Possibilità di considerare forze addizionali ai nodi
Verifica del collegamento come capacità portante massima dei puntoni di una travatura reticolare per forze assiali e momenti flettenti
Innanzitutto, il modulo combina le verifiche determinanti della colonna e della trave orizzontale e visualizza la geometria del collegamento in una tabella dei risultati. Le altre tabelle dei risultati includono tutti i dettagli di progetto importanti come le lunghezze delle linee di flusso, la capacità portante delle viti, le tensioni di saldatura o le rigidezze dei collegamenti. Tutti i collegamenti vengono visualizzati in modalità rendering 3D.
Le dimensioni, le specifiche dei materiali e le saldature che sono importanti per la costruzione del collegamento sono immediatamente visibili e possono essere stampate. I collegamenti possono essere rappresentati graficamente nel modulo aggiuntivo RF-/FRAME-JOINT Pro o direttamente nel modello di RFEM o RSTAB. Tutti i grafici possono essere inclusi nella relazione di calcolo di RFEM/RSTAB o stampati direttamente. Grazie all'output in scala, è possibile un controllo visivo ottimale già nella fase di progettazione.