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Questo articolo ti mostrerà come modellare e progettare strutture di funi in RFEM 6 e RSTAB 9.
Questo articolo mostra e spiega l'influenza della rigidezza flessionale delle funi sulle loro forze interne. Questo articolo fornisce anche suggerimenti su come ridurre questa influenza.
L'instabilità flesso-torsionale (LTB) è un fenomeno che si verifica quando una trave o un'asta strutturale è soggetta a flessione e l'ala compressa non è sufficientemente supportata lateralmente. Ciò porta ad una combinazione di spostamento laterale e torsione. È una considerazione critica nella progettazione di elementi strutturali, in particolare in travi e travi sottili.
La creazione di un esempio di convalida per la fluidodinamica computazionale (CFD) è un passaggio critico per garantire l'accuratezza e l'affidabilità dei risultati della simulazione. Questo processo comporta il confronto dei risultati delle simulazioni CFD con dati sperimentali o analitici da scenari del mondo reale. L'obiettivo è quello di stabilire che il modello CFD può replicare fedelmente i fenomeni fisici che intende simulare. Questa guida descrive i passaggi essenziali nello sviluppo di un esempio di validazione per la simulazione CFD, dalla selezione di uno scenario fisico adatto all'analisi e al confronto dei risultati. Seguendo meticolosamente questi passaggi, ingegneri e ricercatori possono migliorare la credibilità dei loro modelli CFD, aprendo la strada alla loro applicazione efficace in diversi campi come l'aerodinamica, l'aerospaziale e gli studi ambientali.
La direzione del vento gioca un ruolo cruciale nel dare forma ai risultati delle simulazioni di fluidodinamica computazionale (CFD) e nella verifica strutturale di edifici e infrastrutture. È un fattore determinante per valutare come le forze del vento interagiscono con le strutture, influenzando la distribuzione delle pressioni del vento e, di conseguenza, le risposte strutturali. Comprendere l'impatto della direzione del vento è essenziale per lo sviluppo di progetti in grado di resistere a forze del vento variabili, garantendo la sicurezza e la durata delle strutture. Semplificata, la direzione del vento aiuta nella messa a punto delle simulazioni CFD e guida i principi di progettazione strutturale per prestazioni ottimali e per la resilienza contro gli effetti indotti dal vento.
Sia la determinazione delle vibrazioni naturali che l'analisi dello spettro di risposta vengono sempre eseguite su un sistema lineare. Se nel sistema esistono non linearità, queste vengono linearizzate e quindi non prese in considerazione. Sono causate, ad esempio, da aste tese, vincoli esterni non lineari o cerniere non lineari. Questo articolo mostra come gestirle in un'analisi dinamica.
La conformità alle normative edilizie, come l'Eurocodice, è essenziale per garantire la sicurezza, l'integrità strutturale e la sostenibilità di edifici e strutture. La fluidodinamica computazionale (CFD) svolge un ruolo fondamentale in questo processo simulando il comportamento dei fluidi, ottimizzando i progetti e aiutando architetti e ingegneri a soddisfare i requisiti dell'Eurocodice relativi all'analisi del carico del vento, alla ventilazione naturale, alla sicurezza antincendio e all'efficienza energetica. Integrando CFD nel processo di progettazione, i professionisti possono creare edifici più sicuri, più efficienti e conformi che soddisfano i più alti standard di costruzione e progettazione in Europa.
- 001819
- progettazione
- Verifica alluminio per RFEM 6
-
- Verifica alluminio per RSTAB 9
- Verifica calcestruzzo per RFEM 6
- Verifica calcestruzzo per RSTAB 9
- Verifica acciaio per RFEM 6
- Verifica acciaio per RSTAB 9
- Verifica legno per RFEM 6
- Verifica legno per RSTAB 9
- Strutture in calcestruzzo
- Strutture in acciaio
- Strutture di legno
- Analisi e progettazione strutturale
- Eurocode 0
- Eurocode 2
- Eurocode 3
- Eurocode 5
- Eurocode 9
- ADM
- ANSI/AISC 360
Per la funzionalità di una struttura, le deformazioni non devono superare determinati valori limite. Un esempio mostra come l'inflessione delle aste può essere verificata con gli add-on di progetto.
Per essere in grado di valutare l'influenza dei fenomeni di stabilità locale dei componenti strutturali snelli, RFEM 6 ed RSTAB 9 offrono la possibilità di eseguire un'analisi del carico critico lineare a livello di sezione trasversale. Il seguente articolo spiega le basi del calcolo e l'interpretazione dei risultati.
Se è presente una soletta di calcestruzzo sull'ala superiore, essa funge da vincolo laterale (struttura composita) e previene un problema di stabilità all'instabilità torsionale. Se il momento flettente è negativo, l'ala inferiore è sotto pressione e l'ala superiore è sotto trazione. Se il vincolo laterale non è sufficiente a causa della rigidezza dell'anima, in questo caso l'angolo tra l'ala inferiore e la linea di taglio dell'anima è variabile, in modo che vi sia la possibilità di instabilità dimensionale dell'ala inferiore.
Con l'add-on Steel Design, è possibile progettare componenti in acciaio in caso di incendio utilizzando i semplici metodi di progettazione dell'Eurocodice 3. La temperatura del componente al momento del rilevamento può essere determinata automaticamente secondo le curve temperatura-tempo specificate nella norma. Oltre a considerare il rivestimento antincendio, è anche possibile considerare le proprietà benefiche della zincatura a caldo.
Le sezioni personalizzate sono spesso richieste nella progettazione di acciaio piegato a freddo. In RFEM 6, la sezione personalizzata può essere creata utilizzando una delle sezioni "a pareti sottili" disponibili nella libreria. Per le altre sezioni che non soddisfano nessuna delle 14 sagome piegate a freddo disponibili, le sezioni possono essere create e importate dal programma standalone, RSECTION. Per informazioni generali sulla verifica dell'acciaio AISI in RFEM 6, fare riferimento all'articolo della Knowledge Base fornito alla fine della pagina.
La dimensione dell'area di calcolo (la dimensione della galleria del vento) è un aspetto importante in una simulazione del vento, che ha un impatto significativo sull'accuratezza e sul costo delle simulazioni CFD.
La verifica di aste in acciaio piegate a freddo secondo AISI S100-16 è ora disponibile in RFEM 6. È possibile accedere alla verifica AISI selezionando "AISC 360" come norma nell'add-on Giunti acciaio. "AISI S100" viene quindi selezionato automaticamente per la verifica di profili piegati a freddo (Figura 01).
Questo articolo discute le opzioni disponibili per determinare la resistenza nominale a flessione, Mnlb per lo stato limite di instabilità locale durante la progettazione secondo il Manuale di verifica dell'alluminio 2020.
Il vantaggio dell'add-on RFEM 6 Steel Joints è che è possibile analizzare le connessioni in acciaio utilizzando un modello EF per il quale la modellazione viene eseguita in background in modo completamente automatico. L'input dei componenti del giunto in acciaio che controllano la modellazione può essere effettuato definendo i componenti manualmente o utilizzando i modelli disponibili nella libreria. Quest'ultimo metodo è incluso in un precedente articolo della Knowledge Base intitolato "Definizione di componenti di giunti in acciaio utilizzando la libreria". La definizione dei parametri per la progettazione di giunti in acciaio è l'argomento dell'articolo della Knowledge Base "Progettazione di giunti in acciaio in RFEM 6".
In RFEM 6, i collegamenti in acciaio sono definiti come un assemblaggio di componenti. Nel nuovo add-on Giunti acciaio, sono disponibili componenti di base universalmente applicabili (piastre, saldature, piani ausiliari) per inserire situazioni di collegamento complesse. I metodi con cui possono essere definiti i collegamenti sono considerati in due articoli precedenti della Knowledge Base: "Un nuovo approccio alla verifica di giunti in acciaio in RFEM 6" e "Definizione di componenti di giunti in acciaio utilizzando la libreria".
La verifica delle sezioni trasversali secondo l'Eurocodice 3 si basa sulla classificazione delle sezioni trasversali da verificare nelle classi definite dalla norma. La classificazione delle sezioni trasversali è importante, poiché determina i limiti di resistenza e capacità di rotazione dovuti all'instabilità locale delle parti della sezione trasversale.
Gli effetti dovuti al carico da neve sono descritti nella norma americana ASCE/SEI 7-16 e nell'Eurocodice 1, nelle parti da 1 a 3. Questi standard sono implementati nel nuovo programma RFEM 6 e nella creazione guidata di carichi da neve, che serve a facilitare l'applicazione dei carichi da neve. Inoltre, l'ultima generazione del programma consente di specificare il cantiere su una mappa digitale, consentendo così l'importazione automatica della zona di carico da neve. Questi dati sono, a loro volta, utilizzati dal Load Wizard per simulare gli effetti dovuti al carico da neve.
In conformità con il cap. 6.6.3.1.1 e la clausola 10.14.1.2 di ACI 318-19 e CSA A23.3-19, rispettivamente, RFEM prende effettivamente in considerazione l'asta di calcestruzzo e la riduzione della rigidezza della superficie per vari tipi di elementi. I tipi di selezione disponibili includono pareti fessurate e non fessurate, piastre piane e solette, travi e colonne. I coefficienti moltiplicativi disponibili all'interno del programma sono presi direttamente dalla Tabella 6.6.3.1.1(a) e dalla Tabella 10.14.1.2.
L'acciaio ha scarse proprietà termiche in termini di resistenza al fuoco. L'espansione termica per l'aumento della temperatura è molto elevata rispetto a quella di altri materiali da costruzione e potrebbe causare effetti che non erano presenti nel progetto a temperatura normale a causa del vincolo nel componente. As temperature increases, steel ductility increases, whereas its strength decreases. Since steel loses 50% of its strength at temperature of 600 °C, it is important to protect components against fire effects. In the case of protected steel components, the fire resistance duration can be increased due to the improved heating behavior.
Le verifiche di stabilità per la verifica dell'asta equivalente secondo EN 1993-1-1, AISC 360, CSA S16 e altre norme internazionali richiedono la considerazione della lunghezza di progetto (cioè la lunghezza effettiva delle aste). In RFEM 6, è possibile determinare manualmente la lunghezza effettiva assegnando vincoli esterni nodali e coefficienti di lunghezza efficace o, d'altra parte, importandola dall'analisi di stabilità. Entrambe le opzioni saranno dimostrate in questo articolo determinando la lunghezza effettiva della colonna incorniciata nell'immagine 1.
Questo articolo tecnico presenta alcune nozioni di base per l'utilizzo dell'add-on Torsione di ingobbamento (7 DOF). È completamente integrato nel programma principale e consente di considerare l'ingobbamento della sezione trasversale durante il calcolo degli elementi dell'asta. Im Zusammenspiel mit den Add-Ons Stabilitätsanalyse und Stahlbemessung ist ein Biegedrillknicknachweis mit Schnittgrößen nach Theorie II. Ordnung unter Berücksichtigung von Imperfektionen möglich.
Le proprietà della sezione trasversale in RFEM e RSTAB includono diversi tipi di aree di taglio. Questo articolo tecnico spiega il calcolo e il significato di vari valori.
Häufig verhindern sehr kleine Torsionsmomente in den zu bemessenden Stäben bestimmte Nachweisformate. Um diese zu vernachlässigen und die Nachweise dennoch zu führen, kann man in RF-/STAHL EC3 einen Grenzwert definieren, ab dem Torsionsschubspannungen berücksichtigt werden.
Das Zusatzmodul RF-/STAHL EC3 kann den Nachweis der Halskehlnähte für alle parametrischen, geschweißten Querschnitte der Querschnittsbibliothek führen. Hierzu muss die Option in den Detaileinstellungen des Moduls aktiviert werden. Alternativ kann auch ein Flächenmodell zur Bemessung genutzt werden.
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- Moduli aggiuntivi
- RF-FRAME-JOINT Pro 5
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- Base della colonna 8
- JOINTS Steel | DSTV 8
- Bloccato 8
- JOINTS Steel | Rigido 8
- JOINTS Steel | SIKLA 8
- Torre 8
- Acciaio a legno 8
- JOINTS Timber | Legno - Legno 8
- RF-JOINTS Steel | SIKLA 5
- RF-JOINTS Steel | Base della colonna 5
- RF-JOINTS Steel | DSTV 5
- RF-JOINTS Steel | Pinned 5
- RF-JOINTS Steel | Rigid 5
- RF-JOINTS Steel | Tower 5
- RF-JOINTS Timber | Steel to Timber 5
- RF-JOINTS Timber | Legno - Legno 5
- FRAME-JOINT Pro 8
- Strutture in acciaio
- Strutture di legno
- Collegamenti in acciaio
- Eurocode 3
- Eurocode 5
Neben den Ergebnistabellen wird in RF-/JOINTS und RF-/RAHMECK Pro eine dreidimensionale Grafik erstellt. Hierbei handelt es sich um eine wirklichkeitsgetreue und maßstäbliche Darstellung der Verbindung.
Nei moduli di verifica, nell'impostazione predefinita, la classe della sezione trasversale per ciascuna asta e il caso di carico è determinata automaticamente. Nella finestra di input delle sezioni trasversali, tuttavia, l'utente può anche specificare la classe della sezione trasversale manualmente, nel caso in cui, ad esempio, l'instabilità locale è esclusa dalla verifica.
In der EN 1993-1-1 wurde mit dem Allgemeinen Verfahren ein Nachweisformat für Stabilitätsnachweise eingeführt, welches sich für ebene Systeme mit beliebigen Randbedingungen und veränderlicher Bauhöhe anwenden lässt. Die Nachweise können für eine Belastung in der Haupttragebene und gleichzeitiger Druckbeanspruchung geführt werden. Dabei werden die Stabilitätsfälle Biegedrillknicken und Biegeknicken aus der Haupttragebene heraus, also um die schwache Bauteilachse, nachgewiesen. Häufig stellt sich daher die Frage, wie in diesem Zusammenhang Biegeknicken in der Haupttragebene nachgewiesen werden kann.
Per verificare stabilità di aste e set di aste con una sezione trasversale uniforme, è possibile utilizzare il metodo dell'asta equivalente secondo EN 1993-1-1, da 6.3.1 a 6.3.3. Tuttavia, non appena è disponibile una sezione trasversale rastremata, questo metodo non può più essere utilizzato o solo in misura limitata. Il modulo aggiuntivo RF-/STEEL EC3 può riconoscere automaticamente questi casi e passare al metodo generale.