Considerazione di Schöck Isokorb® nel calcolo FEM di RFEM

Struttura di modellazione

Il taglio termico dei lati esterno ed interno viene solitamente eseguito utilizzando una striscia isolante in polistirene espanso rigido. Nel caso di Schöck Isokorb®, le forze di trazione sono assorbite dall'acciaio inossidabile e le forze di compressione dal calcestruzzo ad alte prestazioni armato con microfibra con rivestimento plastico PE-HD attraverso lo strato isolante. Il trasferimento dei momenti torsionali attraverso lo strato isolante non è quindi possibile. A seconda del tipo di Isokorb® selezionato, è possibile trasferire momenti e/o forze di taglio. Questa trasmissione di forza limitata deve essere considerata nell'analisi strutturale.

Le informazioni tecniche secondo EC 2 [1] per Isokorb® includono una linea guida FEM che descrive la modellazione. L'azienda Schöck raccomanda il seguente approccio per la progettazione di Schöck Isokorb® utilizzando il metodo degli elementi finiti:

• Separare il componente esterno dalla struttura portante dell'edificio.
• Determinare le forze interne sul vincolo esterno del componente, tenendo conto dei valori di rigidezza della molla (raccomandazione per Schöck Isokorb®). Valori approssimativi della molla consigliati per Schöck Isokorb®:
  10.000 kNm/rad/m per una molla rotazionale
  250.000 kN/m² per una molla verticale
• Seleziona il tipo di Schöck Isokorb®, compresi i valori di progetto determinati per la forza di taglio v_Ed e il momento m_Ed.
• Applicare la forza di taglio calcolata v_Ed e i momenti m_Ed come carichi dei bordi esterni alla struttura portante (solaio del soffitto, ad esempio).

Sistema strutturale per Schöck Isokorb® tipo K da [1]

Quando si separa il componente esterno della struttura portante di un edificio, i carichi dei componenti esterni devono essere applicati manualmente come carichi laterali aggiuntivi sulla struttura portante. Come mostrato nell'immagine 02, una soletta del balcone è stata modellata separatamente dal solaio e le forze vincolari del solaio del balcone sono state definite come un carico del bordo del solaio.

Entkoppelte Bemessung von Außenbauteil und Tragstruktur

Modellazione in RFEM utilizzando il vincolo interno della linea

Al fine di evitare uno sforzo aggiuntivo nell'applicazione dei carichi laterali dal componente esterno, è possibile modellare il componente esterno insieme alla struttura di supporto in RFEM. Pertanto, la trasmissione della forza limitata dovuta a Isokorb® è considerata correttamente nel calcolo FEM, ma è necessario disporre un vincolo interno della linea all'intersezione tra il componente esterno e quello interno (posizione di installazione di Isokorb®). Definendo le proprietà della cerniera, l'effetto specifico può essere considerato nel flusso di forza. In questo caso, il vincolo interno della linea è disposto sul lato esterno (lato balcone). Si noti che non è possibile definire alcuna non linearità per le proprietà del vincolo esterno quando si utilizza il vincolo interno della linea. Tuttavia, il vincolo interno della linea è sufficiente per l'applicazione generale di Isokorb®, ad esempio, nel caso di una soletta a sbalzo per balcone in cui il momento e la forza di taglio agiscono solo in una direzione.

Definition eines Liniengelenkes mit den Isokorb®-Eigenschaften

Modellazione in RFEM utilizzando lo svincolo lineare

A seconda del tipo di Isokorb® selezionato, le forze trasferibili sono diverse. Pertanto, i momenti e le forze di taglio possono anche essere trasmessi in una sola direzione, a seconda del tipo. Quando si definisce la trasmissione della forza non lineare (ad esempio una rottura in una direzione) su una linea di collegamento tra il componente esterno e quello interno, è possibile utilizzare uno svincolo lineare in RFEM. Nella prima fase, è necessario definire un tipo di svincolo lineare con le proprietà corrispondenti dell'Isokorb® selezionato. Per disattivare l'effetto molla in una direzione, selezionare l'opzione "Attività parziale..." sotto "Non linearità" e nei dettagli corrispondenti, selezionare l'opzione "Inefficacia della molla" nella rispettiva direzione. L'immagine 04 mostra le proprietà di Isokorb® tipo K con la possibilità di trasferire una direzione della forza (trazione) e una direzione di traslazione.

Tipo di svincolo della linea con proprietà non lineari

Il tipo di svincolo lineare mostrato nell'immagine 04 è definito come uno svincolo lineare sulla linea di collegamento tra i componenti esterni e interni.

Definition einer Linienfreigabe mit den nichtlinearen Isokorb®-Eigenschaften

Valutazione dei risultati

Il progetto Isokorb® richiede la trasmissione delle forze interne di progetto. Quando si modellano i componenti separatamente, come mostrato nell'immagine 01, è possibile utilizzare le forze vincolari del componente esterno. Quando si utilizza un vincolo interno o uno svincolo lineare per la modellazione, è possibile visualizzare le forze da trasmettere utilizzando "Visualizzazione dei risultati sulle sezioni". In questo modo, è possibile generare una sezione sulla linea di collegamento (Isokorb®) e selezionare il numero della superficie del componente esterno per l'output del risultato. L'immagine&bsp;06 mostra un confronto dei momenti flettenti della piastra mx risultanti dai metodi di modellazione sopra descritti. Qui è possibile riconoscere un buon accordo tra i risultati dei singoli approcci di modellazione.

Gegenüberstellung der Biegemomente mx für die einzelnen Modellierungsansätze

Riferimenti