Modifica della rigidezza del calcestruzzo in RFEM 6 secondo ACI 318-19 e CSA A23.3-19

Articolo tecnico sul tema Analisi strutturale con Dlubal Software

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In conformità con la Sez. 6.6.3.1.1 e Sez. 10.14.1.2 rispettivamente di ACI 318-19 e CSA A23.3-19, RFEM prende in considerazione la riduzione della rigidezza dell'asta in calcestruzzo e della superficie per vari tipi di elementi. I tipi di selezione disponibili includono pareti fessurate e non fessurate, piastre e solai piani, travi e colonne. I coefficienti moltiplicatori disponibili all'interno del programma sono presi direttamente dalla Tabella 6.6.3.1.1(a) e dalla Tabella 10.14.1.2.

Rigidezza ridotta secondo ACI 318 e CSA A23.3

Facendo riferimento alla Sez. 6.6.3.1.1 e Sez. 10.14.1.2, l'area della sezione lorda Ag e il momento d'inerzia Ig sono ammessi per l'analisi elastica con livelli di carico fattorizzati. La determinazione dei livelli di carico fattorizzati viene eseguita utilizzando la tabella 6.6.3.1.1 (a) dall'ACI 318-19 [1] e la tabella che si trova nella sez. 10.14.1.2 nel CSA A23.3-19 [2] , dove vengono presi in considerazione il tipo di elemento e la sua condizione. I coefficienti di moltiplicazione riducono il momento d'inerzia mentre l'area della sezione lorda rimane costante. Questi fattori sono stati applicati in modo conservativo dalle varie norme sul calcestruzzo per tenere conto della perdita di sezione dovuta alla fessurazione del calcestruzzo.

Secondo l'ACI 318-19 Sez. 6.6.3.1.1, il momento d'inerzia e l'area lorda delle aste/superfici devono essere calcolati secondo le tabelle 6.6.3.1.1 (a) o 6.6.3.1.1 (b) a meno che non sia necessaria un'analisi più rigorosa. Allo stesso modo, il CSA A23.3-19 elenca una tabella che include i coefficienti di moltiplicazione corrispondenti applicati a ciascun momento di inerzia.

Condizioni diverse come "fessurato" e "non fessurato" hanno effetto solo sugli elementi in calcestruzzo classificati come "muro". Quando si calcola il momento e il taglio per una parete fessurata, si applica un coefficiente di 0,70 al momento di inerzia lordo Ig . Se si indica che la parete si fessura, in base al modulo di rottura, il momento di inerzia è calcolato come 0,35Ig per ulteriori analisi.

A differenza dei muri, quando si analizzano altri elementi come colonne, travi, piastre e solette piane, i momenti di inerzia non cambiano in base a ipotesi fessurate o non fessurate. Il valore ridotto si basa su un singolo coefficiente di riduzione elencato di seguito.

Colonne: iog = 0,70 iog
travi: iog = 0,35 iog
Piastre piane e solai piani: iog = 0,25 iog

Per tutti gli elementi in calcestruzzo, comprese le pareti, viene applicato un coefficiente di 1.0 all'area della sezione lorda Ag . Pertanto, l'area lorda della sezione di calcestruzzo rimane invariata. Per quanto riguarda l'ACI 318-19, i valori del momento d'inerzia presi da MacGregor e Hage (1977) [3] sono moltiplicati per un coefficiente di riduzione della rigidezza dik = 0,875 come riferimento da R6.6.4.5.2. Ad esempio, il momento di inerzia può essere calcolato come tale:

0,875 (0,80 Ig ) = 0,70 Ig

Adozione di RFEM

RFEM consente all'utente di modificare la rigidezza flessionale o assiale di qualsiasi asta o superficie in calcestruzzo da considerare per l'analisi e la progettazione secondo ACI 318-19 o CSA A23.3-19. Le modifiche della rigidezza devono essere impostate solo per le situazioni di progetto di resistenza (fattorizzata) e non per le situazioni di progetto di esercizio (non fattorizzato). Sebbene i tipi di componenti possano essere impostati per ciascun elemento all'interno dei casi/combinazioni di carico nell'opzione "Modifica della struttura" all'interno del programma, è meglio apportare queste modifiche direttamente nella Situazione di progetto della resistenza che a sua volta applicherà automaticamente queste impostazioni al successivo combinazioni di carico fattorizzati.

Quando si crea/modifica la "Combinazione guidata" nella scheda "Situazioni di progetto" in "Opzioni", c'è una casella di controllo per "Considera" "Modifiche alla struttura". Vedi le figure 01 e 02.

Una volta selezionata questa casella, è necessario creare una nuova modifica della struttura utilizzando il pulsante "Crea nuova modifica della struttura...". Lì, una tabella per la modifica della rigidezza in cui è possibile controllare le aste e/o le superfici da modificare. Quindi, una volta selezionato almeno uno di questi, apparirà una nuova scheda in alto.

All'interno delle schede, è possibile specificare il "Tipo di modifica" come ACI 318-19 Tabella 6.6.3.1.1 (a) o CSA A23.3-19 Tabella 10.14.1.2 per aste o superfici. Le figure 03 e 04 mostrano le diverse norme e i tipi di componenti che possono essere selezionati all'interno di una finestra a discesa.


Autore

Alex Bacon, EIT

Alex Bacon, EIT

Ingegnere del supporto tecnico

Alex è responsabile della formazione dei clienti, dell'assistenza tecnica e dello sviluppo di programmi per il mercato nordamericano.

Parole chiave

Rigidezza Asta Area sup. colonna Riduzione

Riferimento

[1]   ACI 318-19, Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary

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  • Aggiornato 20. gennaio 2022

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RFEM 6
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Programma principale

Il programma di analisi strutturale RFEM 6 è la base di un sistema software modulare.
Il programma principale RFEM 6 viene utilizzato per definire strutture, materiali e carichi di sistemi strutturali piani e spaziali costituiti da piastre, pareti, gusci e aste.
Con il programma è possibile progettare anche strutture composte, elementi solidi e di contatto.

Prezzo della prima licenza
3.990,00 USD