Componenti per la modellazione di connessioni in acciaio in RFEM 6: Piastra di collegamento

Se hai già modellato connessioni in acciaio in RFEM 6, probabilmente hai familiarità con l'add-on Steel Joints. Questo add-on consente l'analisi delle connessioni sulla base di un modello EF. Le verifiche di progetto vengono eseguite per vari tipi di collegamento per sezioni trasversali laminate e saldate. L'input e la valutazione dei risultati sono completamente integrati nell'interfaccia utente del software FEA strutturale RFEM.

Grazie a questo add-on, i giunti in acciaio possono essere creati in RFEM 6 tramite l'input semplice e familiare di componenti predefiniti. La libreria per questi componenti viene costantemente ampliata per rendere ancora più semplice per i nostri clienti la modellazione di connessioni in acciaio.

Questo articolo introduce il componente Piastra di connessione e puoi vedere un esempio di come usarlo per modellare un giunto in acciaio da assegnare ai nodi nr. 5 e nr. 6 (Figura 01).

Come mostrato nell'immagine 01, la connessione in acciaio da creare collega le aste nr. 4, nr. 5 e nr. 7 da un lato e le aste nr. 21, nr. 6 e nr. 14 dall'altro. Per iniziare a creare il giunto in acciaio, è necessario aprire la finestra "Nuovo giunto in acciaio" come mostrato nell'immagine 02.

Una volta aperta la finestra "Nuovo giunto in acciaio", nella sezione "Assegnato al nodo" è necessario specificare tutti i nodi previsti per il progetto. È possibile modificare il numero di nodi digitandoli o inserendoli graficamente utilizzando il pulsante "Seleziona individualmente". Questo giunto deve essere assegnato ai nodi nr. 5 e nr. 6, quindi questi nodi sono inseriti in questa sezione (Figura 03). Non appena si seleziona un nodo per il progetto, il programma assegna tutte le aste collegate a questi nodi e le raggruppa in gruppi separati.

Ciò significa che tutte le aste che hanno le stesse proprietà e una posizione corrispondente nel modello strutturale sono raggruppate insieme. In questo caso, le aste raggruppate sono nr. 4 e nr. 21, nr. 5 e nr. 6 e nr. 7 e nr. 14 (Figura 03). La designazione dello stato verrà utilizzata in seguito per questi componenti, ai quali è anche possibile assegnare un nome individuale (non deve essere "gruppo").

Come appena descritto, le aste con proprietà identiche sono raggruppate in modo da poter vedere anche questi raggruppamenti nella scheda "Aste" (Figura 04). Questa scheda gestisce le impostazioni dettagliate delle aste collegate al nodo. Pertanto, è importante fornire dettagli per le aste, come il loro tipo ("finite" o "continuate"). Nella colonna "Estremità supportate" è possibile specificare quale asta deve essere supportata nel nodo remoto nel modello EF.

Tieni presente che puoi abilitare i supporti per più aste, ma almeno un'asta non deve essere supportata. Il vincolo esterno corrisponde a un vincolo fisso e dovrebbe essere selezionato in modo tale o nel punto in cui corrisponde più strettamente al comportamento del modello. Per questo collegamento, le estremità supportate vengono attivate per le aste del gruppo 1 (ovvero l'asta nr. 4 e nr. 21).

Tutti i componenti della connessione sono gestiti nella scheda Componenti. Come già accennato all'inizio di questo testo, uno dei vantaggi di RFEM 6 è che i giunti in acciaio possono essere creati mediante l'input semplice e familiare di componenti predefiniti. Sono disponibili vari tipi di componenti predefiniti (ad es. piastra d'estremità, staffe, piastre alettate) e componenti di base universalmente applicabili (piastre, saldature, piani ausiliari) per l'immissione di tutti i tipi di situazioni di collegamento.

Uno di questi componenti è il componente della piastra di collegamento che è l'argomento di questo articolo. Pertanto, oltre al taglio dell'asta necessario per questa connessione, vengono inserite due piastre di collegamento dalla libreria (Figura 05). In questo modo, tutti i sottocomponenti come piastra fazzoletto, piastra di copertura, piastra ad incastro, saldature e bulloni che compongono il componente della piastra di collegamento sono disponibili per la configurazione.

Il modo in cui sono definite le impostazioni di una piastra di collegamento è mostrato per la prima volta per le impostazioni della piastra di collegamento nr. 1. Tuttavia, prima di approfondire le sue proprietà e i criteri di definizione, è necessario definire l'asta collegata dal piatto di collegamento.

È quindi possibile scegliere se l'oggetto di riferimento è un oggetto esistente (ovvero un'asta, un piatto dell'asta o un piatto esistente) o un nuovo piatto fazzoletto. Se, come in questo caso, si seleziona "Nuova piastra" come oggetto di riferimento (Figura 06), viene visualizzata l'area di immissione per una piastra fazzoletto. Prima di configurarlo, è anche possibile definire l'indentazione X, ovvero la distanza dell'estremità dell'asta collegata dall'estremità teorica dell'asta.

Poiché "Nuova piastra" è stata selezionata come oggetto di riferimento, per la configurazione viene visualizzata l'area di immissione per una piastra fazzoletto (Figura 07). Il piatto piastra è delimitato dall'oggetto correlato principale, selezionato nella prima riga, e può essere un'asta o un piatto (compresi i piatti dell'asta). È anche possibile definire un altro oggetto correlato, che è facoltativo se è necessario inserire il fazzoletto tra due oggetti esistenti.

Quindi è necessario definire il materiale, lo spessore e l'allineamento. Per selezionare il piano al quale sarà allineata la piastra fazzoletto, sono disponibili due opzioni: "Asta collegata" (allinea la piastra fazzoletto al piano XZ dell'asta collegata) e "Oggetto correlato principale" (allinea la piastra al piano formato dagli assi longitudinali dell'oggetto di riferimento principale e dell'asta collegata). Ulteriori parametri che definiscono la piastra fazzoletto sono le sue dimensioni (ovvero, larghezza e altezza), la traslazione lungo l'asse longitudinale dell'oggetto principale associato, la rotazione attorno all'asse longitudinale dell'elemento collegato, l'eccentricità fuori piano di il piatto e il numero di piatti. L'ultimo può essere impostato su 1 o 2; in questo caso viene utilizzata una piastra. Inoltre, il fazzoletto può essere modificato tramite offset, smusso o una combinazione di entrambi. Viene visualizzata una nuova linea di definizione per ciascuna delle modifiche. Per la piastra in questo caso, la fazzoletto viene modificata con gli smussi.

Un altro sottocomponente della piastra di collegamento è la piastra ad alette. Questa piastra collega la piastra di copertura (ulteriormente definita) all'oggetto di riferimento e può essere vista come un'estensione dell'elemento collegato sotto forma di una piastra. Se l'oggetto di riferimento è un oggetto esistente, la posizione della linguetta viene regolata di conseguenza. Se l'oggetto di riferimento è una nuova piastra, come in questo caso, la piastra ad incastro viene posizionata centralmente rispetto all'elemento di connessione e la posizione della nuova piastra fazzoletto viene regolata rispetto alla piastra ad incastro.

Per definire la piastra ad incastro, è necessario definire il materiale, le dimensioni della piastra e la sua posizione. Quest'ultimo può essere selezionato come anteriore, posteriore o entrambi. Gli angoli rimossi della linguetta possono essere modificati mediante smussatura o arrotondamento. Per la connessione creata in questo articolo, la linguetta è modificata con smussi (Figura 08).

Il sottocomponente successivo (ovvero la piastra di copertura) può essere visto come un collegamento tra l'elemento collegato e la piastra ad alette, il primo essendo saldato da un lato della piastra di copertura e il secondo essendo saldato dall'altro sito. Questa piastra è definita dalla selezione del materiale, dallo spessore della piastra e dalle distanze dai bordi dei componenti collegati. Le dimensioni complessive della piastra vengono quindi visualizzate automaticamente nelle ultime due righe della sezione (Figura 09).

Per completare la definizione della piastra di collegamento, è necessario specificare come verranno collegati tutti questi nuovi componenti introdotti nella connessione. Puoi farlo nelle aree di input "Saldature" e "Bulloni" mostrate nell'immagine 08. Il primo è posizionato tra l'elemento collegato e la piastra di copertura, tra la piastra di copertura e la piastra ad alette e tra la piastra fazzoletto e l'oggetto di riferimento.

In generale, all'interno dei collegamenti di cui sopra, viene utilizzata una nuova linea di definizione per ogni contatto tra due piastre. La definizione include una casella di controllo che indica se utilizzare la saldatura, la casella combinata per il tipo di saldatura e (per l'opzione raccordo) lo spessore della saldatura. I bulloni, d'altra parte, collegano la piastra ad alette e la piastra fazzoletto. Verrà richiesto di definire il diametro del bullone, la classe del bullone e le proprietà dei bulloni come la spaziatura orizzontale e verticale dei bulloni.

Lo stesso dovrebbe essere fatto per la piastra di collegamento nr. 2. Per evitare di ripetere l'intero processo ed espandere questo testo, le impostazioni applicate sono mostrate nelle immagini 11 e 12.

Infine, la connessione definita in questo modo è mostrata nell'immagine 13.