La progettazione di cinque tipi di sistemi resistenti alla forza sismica (SFRS) include il telaio a momento speciale (SMF), il telaio a momento intermedio (IMF), il telaio a momento ordinario (OMF), il telaio ordinario concentricamente controventato (OCBF) e il telaio speciale concentricamente controventato (SCBF) )
Verifica della duttilità dei rapporti larghezza-spessore per anime e ali
Calcolo della resistenza e della rigidezza richieste per il controvento di stabilità delle travi
Calcolo della spaziatura massima per i controventi di stabilità delle travi
Calcolo della resistenza richiesta nelle posizioni delle cerniere per il controvento di stabilità delle travi
Calcolo della resistenza necessaria della colonna con l'opzione di trascurare tutti i momenti flettenti, il taglio e la torsione per lo stato limite di sovraresistenza
Verifica dei rapporti di snellezza di pilastri e controventi
Nell'add-on Analisi geotecnica, è disponibile il modello di materiale Hoek-Brown. Il modello mostra il comportamento del materiale plastico-ideale lineare-elastico. Il suo criterio di resistenza non lineare è il criterio di rottura più comune per pietre e rocce.
È possibile inserire i parametri del materiale utilizzando
Parametri della roccia direttamente o in altro modo
Classificazione GSI.
Informazioni dettagliate su questo modello di materiale e sulla definizione dell'input in RFEM sono disponibili nel rispettivo capitolo Modello Hoek-Brown del manuale online per l'add-on Analisi geotecnica.
Utilizzando il tipo di asta "Dissipatore viscoso", è possibile definire un coefficiente di smorzamento, una costante della molla e una massa. Questo tipo di asta estende le possibilità all'interno dell'analisi time history.
Per quanto riguarda la viscoelasticità, il tipo di asta "Dissipatore viscoso" è simile al modello Kelvin-Voigt, che è costituito dall'elemento di smorzamento e da una molla elastica (entrambi collegati in parallelo).
Il coefficiente di rilevanza modale (MRF) può aiutarti a valutare in che misura elementi specifici partecipano a una forma modale specifica. Il calcolo si basa sull'energia di deformazione elastica relativa di ogni singola asta.
L'MRF può essere utilizzato per distinguere le forme modali locali e le globali. Se più aste singole mostrano un MRF significativo (ad esempio, > 20%), l'instabilità dell'intera struttura o di una sottostruttura è molto probabile. D'altra parte, se la somma di tutti gli MRF per un modo proprio di vibrare è intorno al 100%, ci si può aspettare un fenomeno di stabilità locale (ad esempio, instabilità di una singola barra).
Inoltre, l'MRF può essere utilizzato per determinare i carichi critici e le lunghezze di instabilità equivalenti di alcune aste (ad esempio, per la verifica di stabilità). Le forme modali per le quali un'asta specifica ha valori MRF piccoli (ad esempio, < 20%) possono essere trascurate in questo contesto.
L'MRF viene visualizzato per forma modale nella tabella dei risultati in Analisi di stabilità → Risultati per aste → Lunghezze libere d'inflessione e carichi critici.
Le seguenti verifiche sono disponibili per la verifica semplificata della resistenza al fuoco:
Pilastri: Dimensioni minime della sezione trasversale per sezioni rettangolari e circolari secondo la Tabella 5.2a e l'equazione 5.7 per il calcolo del tempo di esposizione al fuoco
Travi: Dimensioni minime e interassi secondo la Tabella 5.5 e la Tabella 5.6
È possibile determinare le forze interne per la verifica della resistenza al fuoco secondo due metodi.
1 Qui, le forze interne della situazione di progetto eccezionale sono incluse direttamente nel progetto.
2 Le forze interne della verifica a temperatura normale sono ridotte del coefficiente Eta,fi (ηfi), e quindi utilizzate nel progetto di resistenza al fuoco.
Inoltre, è possibile modificare la distanza dell'asse secondo l'Eq. 5.5.
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.
Per gli elementi nei modelli di edifici, sono disponibili diversi strumenti di modellazione:
Linea verticale
Colonna
Parete
Asta della trave
Soffitto rettangolare
Lastra poligonale
Apertura rettangolare nel soffitto
Apertura poligonale del soffitto
Questa funzione consente di definire elementi sul piano terra (ad esempio, un layer di sfondo) con la creazione di elementi multipli associati nello spazio.
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
La 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.
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.
Cosa sono i giunti in plastica? Molto semplice: i cardini in plastica secondo FEMA 356 ti aiutano a creare curve pushover. Queste sono cerniere con comportamento non lineare con proprietà di snervamento preimpostate e criteri di accettazione per aste in acciaio (Capitolo 5 - FEMA 356).
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.
Vuoi modellare e analizzare il comportamento di un solido del terreno? Per garantire ciò, in RFEM sono stati implementati modelli di materiali speciali adatti. È possibile utilizzare il modello di Mohr-Coulomb modificato con un modello plastico-elastico lineare o un modello elastico non lineare con una relazione tensione-deformazione edometrica. Il criterio limite, che descrive il passaggio dall'area elastica a quella del flusso plastico, è definito secondo Mohr-Coulomb.
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.
Conosce il modello di materiale Tsai-Wu? Combina proprietà plastiche e ortotrope, il che consente una modellazione speciale di materiali con caratteristiche anisotrope, come la plastica fibrorinforzata o il legno.
Se il materiale è plastificato, le tensioni rimangono costanti. La ridistribuzione viene eseguita in base alle rigidezze disponibili nelle singole direzioni. L'area elastica corrisponde all'ortotropo | Modello di materiale elastico lineare (solidi). Per l'area plastica, si applica lo snervamento secondo Tsai-Wu:
Tutte le resistenze sono definite positivamente. Puoi immaginare il criterio di tensione come una superficie ellittica all'interno di uno spazio di tensioni a sei dimensioni. Se una delle tre componenti di tensione viene applicata come un valore costante, la superficie può essere proiettata su uno spazio di tensione tridimensionale.
Se il valore per fy(σ), secondo l'equazione di Tsai-Wu, condizione di tensione piana, è inferiore a 1, le tensioni sono nella zona elastica. L'area plastica è raggiunta non appena fy (σ) = 1; valori maggiori di 1 non sono ammessi. Il comportamento del modello è ideal-plastico, il che significa che non c'è irrigidimento.
Sai esattamente come viene eseguito il form-finding? Innanzitutto, il processo di form-finding dei casi di carico con la categoria di casi di carico "Precompressione" sposta la geometria della mesh iniziale in una posizione bilanciata in modo ottimale mediante cicli di calcolo iterativi. Per questa attività, il programma utilizza il metodo della strategia di riferimento aggiornata (URS) del Prof. Bletzinger e del Prof. Ramm. Questa tecnologia è caratterizzata da forme di equilibrio che, dopo il calcolo, soddisfano quasi esattamente le condizioni al contorno di form-finding inizialmente specificate (curva, forza e precompressione).
Oltre alla pura descrizione delle forze attese o delle flessioni sugli elementi da formare, l'approccio integrale dell'URS consente anche di considerare le forze regolari. Nel processo generale, ciò consente, ad esempio, una descrizione del peso proprio o di una pressione pneumatica tramite i carichi degli elementi corrispondenti.
Tutte queste opzioni danno al kernel di calcolo il potenziale per calcolare le forme anticlastiche e sinclastiche che si trovano in un equilibrio di forze per geometrie planari o rotazionalmente simmetriche. Per essere in grado di implementare realisticamente entrambi i tipi singolarmente o insieme in un unico ambiente, il calcolo fornisce due modi per descrivere i vettori delle forze di form-finding:
Metodo di trazione - descrizione dei vettori di forze di form-finding nello spazio per geometrie planari
Metodo di proiezione - descrizione dei vettori della forza di form-finding su un piano di proiezione con fissazione della posizione orizzontale per geometrie coniche
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)
Il programma può anche aiutarti qui. Determina le forze dei bulloni sulla base del calcolo sul modello EF e le valuta automaticamente. È possibile eseguire le verifiche della resistenza dei bulloni per i casi di rottura a trazione, a taglio, a foro e a taglio-punzonamento secondo la norma. Il programma si occupa di tutto il resto in questo passaggio. Determina tutti i coefficienti necessari e li visualizza chiaramente.
Vuoi eseguire la verifica delle saldature? In quel caso, anche le tensioni richieste sono determinate sul modello EF. Quindi, l'elemento Weld viene modellato come elemento shell elastico-plastico, dove ogni elemento EF viene verificato per le sue forze interne. (Il criterio di plasticità è impostato per riflettere la rottura sec. AISC J2-4 e J2-5 (verifica della resistenza delle saldature) e anche J2-2 (verifica della capacità del metallo di base). La verifica può anche essere eseguita con i coefficienti di sicurezza parziali secondo l'Appendice nazionale selezionata.
È possibile eseguire la verifica plastica della piastra confrontando la deformazione plastica esistente con la deformazione plastica ammissibile. Per impostazione predefinita, questo è impostato su 5% per AISC 360, ma può essere specificato tramite la definizione utente 5% secondo EN 1993-1-5, Appendice C, o ancora, la specifica definita dall'utente.
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
Il programma fa molto lavoro per te. Le aste da verificare sono direttamente importate da RFEM/RSTAB.
Si può facilmente definire le caratteristiche costruttive dei pilastri così come di altri dettagli per la determinazione dell'armatura longitudinale e a taglio richiesta. In questo caso, è possibile definire manualmente il coefficiente della lunghezza efficace ß o importarlo da Add-on per la stabilità della struttura elemento da importare.
Vuoi eseguire la verifica della rottura per flessione? Per fare ciò, analizzare le posizioni determinanti della colonna per le forze assiali e i momenti. Per la verifica della resistenza a taglio, è anche possibile considerare le posizioni con valori estremi delle forze di taglio. Durante il calcolo, si determina se un progetto standard è sufficiente o se la colonna con i momenti deve essere progettata secondo la teoria del secondo ordine. È quindi possibile determinare questi momenti utilizzando le specifiche precedentemente inserite. Il calcolo è diviso in tre parti:
Passi di calcolo indipendenti dal carico
Determinazione iterativa del carico determinante tenendo conto di un'armatura richiesta variabile
Determinazione della sicurezza di tutte le forze interne agenti, inclusa l'armatura progettata
Dopo un calcolo riuscito, i risultati vengono visualizzati in tabelle disposte in modo chiaro. Ogni valore intermedio è assolutamente tracciabile, rendendo trasparenti le verifiche.
Importazione dei dati e dei risultati rilevanti da RFEM
Librerie dei materiali e delle sezioni trasversali integrate modificabili
Impostazione completa e ragionata dei parametri di input
Verifica a punzonamento su colonne (tutte le forme di sezione), estremità delle pareti e angoli delle pareti
Riconoscimento automatico del nodo di punzonamento dal modello di RFEM
Rilevamento delle curve o dell spline come bordo del perimentro di controllo
Considerazione automatica di tutte le aperture delle superfici definite in RFEM
Costruzione e visualizzazione grafica del perimetro di controllo
Progetto con tensioni tangenziali non discretizzate lungo il perimetro di controllo che corrispondono alla effettiva distribuzione del modello agli EF
Determinazione del coefficiente di incremento del carico β tramite distribuzione a taglio plastico totale come coefficienti costanti secondo EN 1992-1-1, cap. 6.4.3 (3), in base a EN 1992-1-1, Fig. 6.21N, o per specifica definita dall'utente
Visualizzazione numerica e grafica dei risultati (3D, 2D e nelle sezioni)
Verifica a punzonamento della soletta senza armatura a punzonamento
Determinazione qualitativa dell'armatura a punzonamento necessaria
Progettazione e analisi dell'armatura longitudinale
Totale integrazione con la relazione di calcolo di RFEM
RSECTION calcola tutte le proprietà rilevanti della sezione trasversale. Ciò include anche le forze interne limite plastiche. Nel caso di sezioni trasversali costituite da materiali diversi, RSECTION determina le proprietà ideali della sezione trasversale.
Hai varie opzioni con RSECTION. Ad esempio, è possibile calcolare le tensioni dalla forza assiale, dai momenti flettenti biassiali e dalle forze di taglio, dal momento torcente primario e secondario, nonché dal bimomento di ingobbamento per qualsiasi forma di sezione trasversale. Determina le tensioni equivalenti secondo l'ipotesi delle tensioni di von Mises, Tresca e Rankine.
Lo sapevi che... ? Quando si scarica il componente strutturale con un modello in materiale plastico, a differenza di quello isotropo | Modello di materiale elastico non lineare, la deformazione rimane dopo che è stata completamente scaricata.
È possibile selezionare tre diversi tipi di definizione:
Standard (definizione della tensione equivalente sotto la quale il materiale si plasticizza)
Bilineare (definizione del modulo equivalente di incrudimento di tensione e deformazione)
Diagramma tensioni-deformazioni: definizione del diagramma tensioni-deformazioni poligonali
Possibilità di salvataggio / importazione del diagramma
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.
Se si rilascia nuovamente un componente strutturale con un materiale elastico non lineare , la deformazione ritorna sullo stesso percorso. In contrasto con l'isotropo|Modello in materiale plastico, non c'è deformazione residua quando è completamente scarico.
È possibile selezionare tre diversi tipi di definizione:
Norma (definizione della tensione equivalente sotto la quale il materiale si plastifica)
Bilineare (definizione di una tensione equivalente di un modulo plastico)
Diagramma tensioni-deformazioni:
Definizione della relazione poligonale tensioni-deformazioni