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.
Vari parametri di verifica delle sezioni trasversali possono essere modificati nella configurazione allo stato limite di esercizio. Qui puoi controllare la condizione della sezione trasversale applicata per l'analisi degli spostamenti generalizzati e dell'ampiezza delle fessure.
Per questo, è possibile attivare le seguenti impostazioni:
Stato di fessurazione calcolato dal carico associato
Stato di fessurazione determinato come inviluppo di tutte le situazioni di progetto SLE
Stato della sezione trasversale fessurata - indipendente dal carico
Lo sapevi che...? A differenza di altri modelli di materiale, il diagramma tensioni-deformazioni per questo modello di materiale non è antimetrico rispetto all'origine. Ad esempio, è possibile utilizzare questo modello di materiale per simulare il comportamento del calcestruzzo fibrorinforzato in acciaio. Trova informazioni dettagliate sulla modellazione del calcestruzzo fibrorinforzato in acciaio nell'articolo tecnico su Determinazione delle proprietà del materiale del calcestruzzo fibrorinforzato in acciaio.
In questo modello di materiale, la rigidezza isotropa è ridotta con un parametro di danno scalare. Questo parametro di danno è determinato dalla curva di tensione definita nel diagramma. La direzione delle tensioni principali non viene presa in considerazione. Piuttosto, il danno si verifica nella direzione della deformazione equivalente, che copre anche la terza direzione perpendicolare al piano. L'area di trazione e di compressione del tensore di tensione è trattata separatamente. In questo caso, si applicano diversi parametri di danneggiamento.
La "Dimensione dell'elemento di riferimento" controlla come la deformazione nell'area della fessura viene ridimensionata alla lunghezza dell'elemento. Con il valore predefinito zero, non viene eseguito alcun ridimensionamento. Pertanto, il comportamento del materiale del calcestruzzo fibrorinforzato è modellato realisticamente.
Trovi ulteriori informazioni sulla base teorica del modello di materiale "Danno isotropo" nell'articolo tecnico che descrive il Danno del modello di materiale non lineare.
Si determina la deformazione per aste e superfici, tenendo conto della sezione trasversale di calcestruzzo armato fessurata (stato II) o non fessurata (stato I). Quando si determina la rigidezza, è possibile considerare l'irrigidimento a trazione tra le fessure, chiamato 'Irrigidimento da trazione', secondo la norma di progetto utilizzata.
Le norme specificano già i metodi di approssimazione (ad esempio, calcolo degli spostamenti generalizzati secondo EN 1992-1-1, 7.4.3, o ACI 318-19, 24.3.2.5) necessari per il calcolo degli spostamenti generalizzati. In questo caso, le cosiddette rigidezze efficaci sono calcolate negli elementi finiti secondo lo stato limite esistente con/senza fessure. È quindi possibile utilizzare queste rigidezze efficaci per determinare gli spostamenti generalizzati mediante un altro calcolo FEM.
Considera una sezione trasversale in cemento armato per il calcolo delle rigidezze efficaci degli elementi finiti. Sulla base delle forze interne determinate per lo stato limite di esercizio in RFEM, è possibile classificare la sezione trasversale in cemento armato come "fessurata" o "non fessurata". Consideri l'effetto del calcestruzzo tra le fessure? In questo caso, questo viene fatto tramite un coefficiente di distribuzione (ad esempio, secondo EN 1992-1-1, Eq. 7.19, o ACI 318-19, 24.3.2.5). Si può presumere che il comportamento del materiale per il calcestruzzo sia lineare-elastico nella zona di compressione e trazione fino a raggiungere la resistenza a trazione del calcestruzzo. Questa procedura è sufficientemente precisa per lo stato limite di esercizio.
Quando si determinano le rigidezze efficaci, è possibile tenere conto della viscosità e del ritiro a "livello della sezione trasversale". Non è necessario'considerare l'influenza del ritiro e della viscosità in sistemi staticamente indeterminati in questo metodo di approssimazione (ad esempio, le forze di trazione da deformazione da ritiro nei sistemi vincolati su tutti i lati non sono determinate e devono essere considerate separatamente). In sintesi, il calcolo degli spostamenti generalizzati viene eseguito in due fasi:
Calcola le rigidezze efficaci della sezione trasversale di calcestruzzo armato, assumendo un comportamento elastico-lineare
Calcolo della deformazione utilizzando le rigidezze efficaci con FEM
Prima di iniziare il calcolo, è necessario verificare la correttezza dei dati di input utilizzando la funzione del programma. Quindi, il modulo aggiuntivo CONCRETE calcola i risultati dei relativi casi di carico, carico e combinazioni di risultati. Se questi non possono essere trovati, RSTAB avvia il calcolo per determinare le forze interne richieste.
Considerando lo standard di progetto selezionato, vengono calcolate le aree necessarie di armatura longitudinale e di tagli, nonché i risultati intermedi corrispondenti. Se l'armatura longitudinale determinata dalla verifica dello stato limite ultimo non è sufficiente per la verifica dell'ampiezza massima della fessura, è possibile aumentare automaticamente l'armatura fino al raggiungimento del valore limite definito.
La verifica di componenti strutturali potenzialmente instabili può essere effettuata utilizzando il calcolo non-lineare. Sono disponibili differenti approcci nel rispetto delle normative.
La verifica della resistenza al fuoco viene eseguita secondo il metodo di calcolo semplificato descritto nell'EN 1992-1-2, 4.2. Il modulo CONCRETE utilizza il metodo di zona menzionato nell'appendice B2. Inoltre, è possibile considerare le deformazioni termiche in direzione longitudinale e addizionalmente la controfreccia termica per gli effetti asimmetrici del fuoco.
Per l'analisi degli spostamenti generalizzati, con i metodi di approssimazione definiti nelle normative (ad esempio secondo 7.4.3, EN 1992-1-1) RF-CONCRETE Deflect, calcola le rigidezze efficaci degli elementi finiti in funzione dello stato limite dato del calcestruzzo fessurato/non fessurato. Le rigidezze sono poi utilizzate per determinare gli spostamenti generalizzati delle superfici con un calcolo FEA ripetuto.
Il calcolo della rigidezza efficace di elementi finiti tiene conto di una sezione trasversale in cemento armato. Sulla base delle forze interne determinate per lo stato limite di esercizio in RFEM, il programma classifica la sezione trasversale di cemento armato come 'fessurata' o 'non fessurata'. Viene considerato anche il contributo tra le fessure e il coefficiente di distribuzione (ad esempio z secondo 7.19, EN 1992-1-1). Si presume che il comportamento del materiale per il calcestruzzo sia lineare-elastico nella zona di compressione e trazione fino al raggiungimento della resistenza a trazione del calcestruzzo. Questo è raggiunto esattamente nello stato limite di esercizio.
Quando si determinano le rigidezze efficaci, la viscosità e il ritiro sono presi in considerazione a "livello della sezione trasversale". L'influenza del ritiro e della viscosità nei sistemi staticamente indeterminati non è presa in considerazione in questo metodo di approssimazione (ad esempio, le forze di trazione dovute alla deformazione da ritiro nei sistemi vincolati su tutti i lati non sono determinate e devono essere considerate separatamente). RF-CONCRETE Deflect calcola gli spostamenti generalizzati in due fasi:
Calcolo delle rigidezze efficaci della sezione trasversale in cemento armato assumendo condizioni lineari-elastiche
Calcolo della deformazione utilizzando le rigidezze efficaci con FEM
Libreria integrata dei materiali e delle sezioni trasversali
L'estensione del modulo EC2 for RSTAB consente la progettazione di calcestruzzo armato secondo EN 1992-1-1 (Eurocodice 2) e le seguenti Appendici nazionali:
DIN EN 1992-1-1/NA/A1:2015-12 (Germania)
ÖNORM B 1992-1-1:2018-01 (Austria)
NBN EN 1992-1-1 ANB:2010 per la progettazione a temperatura normale, e EN 1992-1-2 ANB:2010 per la progettazione di resistenza al fuoco (Belgio)
BDS EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Bulgaria)
EN 1992-1-1 DK NA:2013 (Danimarca)
NF EN 1992-1-1/NA:2016-03 (Francia)
SFS EN 1992-1-1/NA:2007-10 (Finlandia)
UNI EN 1992-1-1/NA:2007-07 (Italia)
LVS EN 1992-1-1:2005/NA:2014 (Lettonia)
LST EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Lituania)
MS EN 1992-1-1:2010 (Malesia)
NEN-EN 1992-1-1+C2:2011/NB:2016 (Paesi Bassi)
NS EN 1992-1 -1:2004-NA:2008 (Norvegia)
PN EN 1992-1-1/NA:2010 (Polonia)
NP EN 1992-1-1/NA:2010-02 (Portogallo)
RS EN 1992-1-1:2004/NA:2008 (Romania)
SS EN 1992-1-1/NA:2008 (Svezia)
SS EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Singapore)
STN EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Slovacchia)
SIST EN 1992-1-1:2005/A101:2006 (Slovenia)
UNE EN 1992-1-1/NA:2013 (Spagna)
CSN EN 1992-1-1/NA:2016-05 (Repubblica Ceca)
BS EN 1992-1-1:2004/NA:2005 (Regno Unito)
CPM 1992-1-1:2009 (Bielorussia)
CYS EN 1992-1-1:2004/NA:2009 (Cipro)
Oltre alle Appendici Nazionali (AN) sopra elencate, è possibile usare anche appendici personalizzate con valori e parametri definiti dall'utente.
Impostazioni predefinite opzionali per coefficienti parziali e di riduzione, limitazione della profondità dell'asse neutro, proprietà del materiale e del copriferro
Determinazione delle armature longitudinali, di taglio e torsionali
Progettazione di aste rastremate
Ottimizzazione delle sezione trasversale
Rappresentazione dell'armatura minima e di compressione
Determinazione della bozza di armatura modificabile
Progetto dell'ampiezza delle fessure con la possibilità di incrementare l'armatura necessaria al fine di mantenere i valori limite delle analisi alla fessurazione
Calcolo non-lineare con sezioni fessurate (per DIN 1045-1:2008 e EN 1992-1-1:2004)
Considerando l'irrigidimento a trazione
Considerando la viscosità e il ritiro
Spostamenti generalizzati in sezioni fessurate (stadio II)
Rappresentazione grafica di tutti i diagrammi dei risultati
Progetto della protezione al fuoco con il metodo semplificato (metodo a zona) secondo EN 1992-1-2 per sezioni trasversali rettangolari e circolari. È possibile effettuare anche il progetto della resistenza all'incendio degli sbalzi.
Dopo aver eseguito il calcolo, il modulo elenca l'armatura necessaria ed i risultati dello stato limite di esercizio in tabelle dalla chiara e facile consultazione. Inoltre, il modulo mostra tutti i valori intermedi. Oltre alle tabelle, sono rappresentate graficamente anche le tensioni e le deformazioni attuali in una sezione trasversale.
Le proposte di armatura dell'armatura longitudinale e di taglio, compresi gli schizzi, sono documentate secondo la pratica corrente. È possibile modificare l'armatura proposta e ad esempio regolare il numero di aste e l'ancoraggio. Le modifiche vengono aggiornate automaticamente.
Una sezione trasversale di calcestruzzo, inclusa l'armatura, può essere visualizzata in un rendering 3D. In questo modo, il programma fornisce un'opzione di documentazione ottimale per creare disegni di armatura, incluso l'abaco acciaio.
Le analisi dell'ampiezza della fessura vengono eseguite utilizzando l'armatura selezionata delle forze interne nello stato limite di esercizio. L'output dei risultati copre le tensioni dell'acciaio, l'armatura minima, i diametri limite e la spaziatura massima delle barre, nonché la spaziatura delle fessure e le larghezze massime delle fessure.
Come risultato del calcolo non-lineare, ci sono gli stati limite ultimi della sezione trasversale con l'armatura definita (determinato in modo elastico-lineare) nonché come deflessioni efficaci dell'asta considerando la rigidezza nello stato fessurato.
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.
Quando si determinano le forze interne, è possibile scegliere tra il metodo di calcolo 1 (non fessurata su tutta la lunghezza della trave) e il metodo di calcolo 2 (formazione di fessure su colonne interne).
In entrambi i casi, è possibile considerare una larghezza efficace costante della soletta di calcestruzzo sull'intera campata secondo ENV 1994-1-1, 4.2.2.1 (1) e una ridistribuzione dei momenti. Le forze interne per la verifica di connettori a taglio possono essere determinate solo dal calcolo elastico delle forze interne utilizzando il nucleo di analisi RSTAB (non è richiesta alcuna licenza RSTAB).
Il calcolo esegue la determinazione completamente automatica delle proprietà efficaci della sezione trasversale nei rispettivi punti temporali, considerando la viscosità e il ritiro. Nell'interfaccia utente di RSTAB, i modelli strutturali vengono creati come una struttura di aste, comprese tutte le condizioni al contorno e i carichi. In questo modo, è garantito un calcolo affidabile delle forze interne con le proprietà della sezione trasversale efficace.
I risultati sono visualizzati nelle tabelle dei risultati ordinate per i progetti richiesti. Una chiara disposizione dei risultati consente un facile orientamento e valutazione.
Progetto allo stato limite ultimo:
Resistenza alla flessione e alla forza di taglio con interazione
Collegamento a taglio parziale di elementi di collegamento duttili e non duttili
Determinazione di connettori a taglio necessari e loro distribuzione
Progettazione di resistenza a forza di taglio longitudinale
Verifica del collegamento con connettori a taglio e del perimetro del connettore
Risultati delle reazioni vincolari determinanti per la costruzione e la fase composta, compresi i carichi dei vincoli esterni della costruzione
Analisi di instabilità flesso-torsionale (per travi continue e travi a sbalzo)
Verifica delle classi delle sezioni trasversali e delle proprietà plastiche ed elastiche delle sezioni trasversali
Progetto allo stato limite di esercizio:
Verifica delle inflessioni
Deformazioni e pre-curvatura iniziale determinate con proprietà ideali della sezione trasversale da viscosità e ritiro
Analisi delle frequenze naturali
Analisi dell'ampiezza fessura
Determinazione delle forze vincolari
Tutti i dati sono documentati in una relazione di calcolo chiaramente organizzata, compresi i grafici. In caso di modifiche, la relazione di calcolo viene aggiornata automaticamente. COMPOSITE-BEAM è un programma stand-alone e non richiede la licenza RSTAB.
L'analisi non-lineare degli spostamenti generalizzati viene effettuata con un processo iterativo che considera gli irrigidimenti delle sezioni fessurate e non fessurate. Per quanto concerne la modellazione non-lineare del calcestruzzo armato, si devono definire le proprietà del materiale che variano all'interno dello spessore della superficie. Quindi, per determinare l'altezza della sezione trasversale, RF-CONCRETE NL divide l'elemento finito in certo numero di strati di acciaio e calcestruzzo.
Le resistenze medie dell'acciaio utilizzate nel calcolo si basano sul 'Probabilistic Model Code' pubblicato dal comitato tecnico JCSS. Spetta all'utente se la resistenza dell'acciaio viene applicata fino alla resistenza ultima a trazione (ramo crescente nell'area plastica). Per quanto concerne le proprietà del calcestruzzo, è possibile controllare il diagramma tensione-deformazione per la resistenza a compressione e a trazione. Durante la determinazione della resistenza a compressione del calcestruzzo, è possibile selezionare tra i diagrammi tensione-deformazione a parabola o a parabola-rettangolo. Per le tensioni, è possibile o definire la resistenza a trazione secondo la normativa CEB-FIB model code 90:1993 o applicare una resistenza a trazione residua per tenere conto degli irrigidimenti a trazione tra le fessure.
È possibile scegliere quali valori di risultati si desidera ottenere dal calcolo non-lineare allo stato limite di esercizio:
Spostamenti generalizzati (globale, locale in funzione del sistema deformato/non-deformato)
Larghezze delle fessure, profondità e spaziatura dei lati superiore e inferiore nelle direzioni principali I e II
Tensioni del calcestruzzo (tensioni e deformazioni nelle direzioni principali I e II) e dell'armatura (deformazione, area, sezione, copriferro e direzione in ogni direzione di armatura)
RF-CONCRETE Members:
L'analisi non-lineare degli spostamenti generalizzati delle strutture intelaiate viene eseguita con un processo iterativo con considerazione della rigidezza delle sezioni fessurate e non. Proprietà del materiale del calcestruzzo e dell'acciaio da armatura utilizzato nel calcolo non lineare sono selezionate secondo uno stato limite. Il contributo della resistenza a trazione del calcestruzzo tra le fessure (irrigidimento a trazione) può essere applicato tramite un diagramma tensione-deformazione modificato dell'acciaio di armatura o applicando una resistenza a trazione residua del calcestruzzo.
I risultati dell'analisi degli spostamenti generalizzati sono visualizzati in tabelle dalla chiara e facile consultazione. Vengono mostrati tutti i valori intermedi in modo comprensibile. La rappresentazione grafica del rapporto di progetto e degli spostamenti generalizzati in RFEM consente di indentificare rapidamente le sezioni critiche o fessurate.
La visualizzazione dei risultati e dei valori intermedi per superficie e per punto consente di visionare tutti i dettagli del calcolo. Tutti i risultati vengono integrati automaticamente nella relazione di calcolo di RFEM.
Calcolo iterativo non-lineare degli spostamenti generalizzati per strutture bidimensionali di calcestruzzo armato con la determinazione della rigidezza degli elementi considerando i carichi definiti
Calcolo degli spostamenti generalizzati delle superfici di calcestruzzo armato fessurate (stadio II)
Analisi generale di stabilità non lineare di aste compresse in cemento armato; per esempio, secondo EN 1992-1-1, 5.8.6
Rigidezza a trazione del calcestruzzo applicato tra le fessure
Numerose appendici nazionali disponibili per la progettazione secondo l'Eurocodice 2 (EN 1992-1-1: 2004 + A1: 2014, vedi EC2 per RFEM)
Possibilità di considerare le influenze a lungo termine della viscosità o del ritiro
Calcolo non-lineare delle tensioni del'acciaio d'armatura e del calcestruzzo
Calcolo non-lineare dell'ampiezza delle fessure
Flessibilità dovuta ad impostazioni dettagliate per calcoli di base ed estesi
Rappresentazione grafica dei risultati integrata in RFEM; ad esempio, deformazione o flessione di una soletta piana in cemento armato
Risultati in tabelle dalla chiara e facile consultazione con la possibilità di visualizzare i risultati nel modello grafico
Piena integrazione dei risultati nella relazione di calcolo di RFEM
Dopo il calcolo, il modulo mostra tabelle chiaramente organizzate che elencano i risultati del calcolo non lineare. Tutti i valori intermedi sono inclusi in modo comprensibile. La rappresentazione grafica dei rapporti di progetto, degli spostamenti generalizzati, delle tensioni del calcestruzzo e dell'acciaio di armatura, dell'ampiezza delle fessure, delle profondità delle fessure e della spaziatura delle fessure in RFEM facilita una rapida panoramica delle aree critiche o fessurate.
Messaggi di errore o annotazioni concernenti il calcolo aiutano l'utente nella ricerca degli eventuali problemi di calcolo. Poiché i risultati della verifica sono visualizzati per superficie o per punto compresi tutti i risultati intermedi, è possibile ripercorrere tutti i dettagli del calcolo.
A causa dell'esportazione opzionale delle tabelle di input o dei risultati in MS Excel, i dati rimangono disponibili per un ulteriore utilizzo in altri programmi. La completa integrazione dei risultati nella relazione di calcolo di RFEM garantisce una verifica strutturale verificabile.