Determinazione dei coefficienti di carico critici utilizzando l'add-on di stabilità della struttura in RFEM 6 e RSTAB 9

Articolo tecnico sul tema Analisi strutturale con Dlubal Software

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L'add-on Stabilità della struttura è offerto in RFEM 6 per eseguire l'analisi di stabilità secondo gli autovalori e i metodi incrementali. Utilizzare questo add-on per analizzare la stabilità delle strutture e determinare i coefficienti di carico critici e le cifre di stabilità corrispondenti. Questo articolo ti mostrerà un esempio pratico di come farlo determinando i coefficienti di carico critici e le forme modali corrispondenti per il capannone in acciaio mostrato nell'immagine 1. Inoltre, l'analisi di stabilità sarà eseguita considerando tutti gli elementi strutturali; per esempio, non è necessario considerare le rigidezze della molla per aste come controventi ecc., poiché questi elementi saranno considerati nel modello 3D con la rigidezza corrispondente.

Supponendo che l'add-on Stabilità della struttura sia attivato in Dati base (fig. 2), è possibile definire le impostazioni dell'analisi di stabilità disponibili nel navigatore Dati, come mostrato in Immagine 3. In questo esempio, il metodo degli autovalori di Lanczos è selezionato per l'analisi di stabilità e il numero di autovalori più bassi è impostato su 4. Come mostra la Figura 3, puoi considerare anche altre opzioni nelle impostazioni dell'analisi di stabilità.

In RFEM 6, l'analisi di stabilità può essere considerata in termini di casi di carico, combinazioni di carico e situazioni di progetto. È importante sapere che il programma offre la creazione guidata di combinazioni (che puoi attivare nella scheda Base della finestra Casi e combinazioni di carico) per aiutarti a combinando i casi di carico in combinazioni di carico e situazioni di progetto secondo la specifica norma preferita. Quindi, è possibile utilizzare questa creazione guidata per creare automaticamente le combinazioni di carico elencate nell'immagine 4. Nel caso di più combinazioni di carico come in questo esempio, è possibile selezionare quella che si prevede sia quella determinante (ad esempio CO5) e attivare l'opzione "Calcolare il carico critico | opzione Add-on di stabilità della struttura". A questo punto, è possibile scegliere le impostazioni dell'analisi di stabilità che sono già state definite, modificarle o crearne di nuove.

Un approccio più appropriato per eseguire l'analisi di stabilità che sarà mostrata in questo articolo è considerare non solo una combinazione di carico, ma tutte. Ciò può essere fatto facilmente se si attiva il calcolo del carico critico direttamente nella situazione di progetto. Supponendo che la combinazione guidata sia già stata attivata ed è disponibile nella situazione progettuale di interesse (fig. 5), è possibile attivare l'opzione "Analisi di stabilità" come mostrato nell'immagine 6. In questo modo, l'analisi di stabilità sarà attivata automaticamente per tutte le combinazioni di carico create con questa creazione guidata.

Una volta calcolata la situazione di progetto di interesse, i risultati di tutte le combinazioni di carico saranno disponibili sia in forma grafica che tabellare. Il coefficiente di carico più critico tra tutte le combinazioni di carico è ottenuto automaticamente per la situazione di progetto selezionata ed è visualizzato nel sommario della tabella Analisi statica (fig. 7). È anche disponibile la combinazione di carico determinante con cui è associato il coefficiente di carico critico, in modo da poter aprire i risultati dell'analisi di stabilità per questa combinazione di carico e visualizzare la forma modale corrispondente (fig. 8). In questo modo, è possibile vedere che il problema di stabilità più critico per le combinazioni di carico presenti nella situazione progettuale di interesse è l'instabilità flessionale nel piano.

A questo punto, è importante considerare che nel calcolo standard RFEM/RSTAB, è implementato il solutore 6 DOF e i risultati ottenuti sono quelli discussi sopra (cioè l'instabilità flessionale nel piano è il problema di stabilità più critico per la verifica situazione di interesse). Tuttavia, i risultati dell'analisi statica mostrati nell'immagine 9 indicano che i carichi applicati determinano momenti flettenti My, quindi è previsto anche un problema di instabilità flesso-torsionale della trave principale. È possibile risolvere questo problema utilizzando l'add-on Torsion Warping (7 DOF), che consente di considerare l'ingobbamento delle sezioni trasversali come un ulteriore grado di libertà nel calcolo delle aste in RFEM e RSTAB. Il modo per farlo sarà discusso in un prossimo articolo della Knowledge Base.

Autore

Irena Kirova, M.Sc.

Irena Kirova, M.Sc.

Marketing e assistenza clienti

La Sig.ra Kirova è responsabile della creazione di articoli tecnici e fornisce supporto tecnico ai clienti Dlubal.

Parole chiave

Stabilità delle strutture Coefficiente di carico critico Capannone in acciaio

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  • Aggiornato 31. maggio 2022

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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.

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RSTAB 9
programma di calcolo per strutture intelaiate

Programma principale

Il programma di analisi e progettazione di strutture intelaiate RSTAB 9 contiene una gamma di funzioni simile a quella del software agli elementi finiti RFEM, con particolare attenzione a strutture intelaiate e travature reticolari.
È quindi molto facile da usare e da molti anni è la scelta migliore per il calcolo e la verifica di strutture intelaiate di acciaio, calcestruzzo, legno, alluminio e altri materiali.

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