Dieses Beispiel wurde in der Fachliteratur [1] als Beispiel 9.5 sowie in [2] als Beispiel 8.5 behandelt. Per una trave principale è necessario eseguire un'analisi di instabilità flesso-torsionale. Questa trave è un'asta strutturale uniforme. Der Stabilitätsnachweis kann daher nach Abschnitt 6.3.2 der DIN EN 1993-1-1 erfolgen. Aufgrund der einachsigen Biegung wäre alternativ auch ein Nachweis über das Allgemeine Verfahren nach Abschnitt 6.3.4 möglich. Ergänzend soll die Ermittlung des Verzweigungslastfaktors am idealisierten Stabmodell im Rahmen der oben genannten Verfahren mit einem FEM-Modell validiert werden.
Una delle innovazioni in RFEM 6 è l'approccio alla verifica di collegamenti per acciaio. A differenza di RFEM 5, dove la progettazione di giunti in acciaio si basava su una soluzione analitica, l'add-on Giunti acciaio in RFEM 6 offre una soluzione agli elementi finiti per i collegamenti acciaio.
L'analisi sismica in RFEM 6 è possibile utilizzando l'analisi modale e gli add-on per l'analisi dello spettro di risposta. Il concetto generale dell'analisi sismica in RFEM 6 si basa sulla creazione di un caso di carico per l'analisi modale e uno per l'analisi con spettro di risposta. I gruppi di standard per queste analisi sono impostati nella scheda Standard II dei Dati di base del modello.
Il calcolo di strutture complesse mediante il software di analisi degli elementi finiti viene generalmente eseguito sull'intero modello. Tuttavia, la costruzione di tali strutture è un processo eseguito in più fasi in cui lo stato finale dell'edificio è raggiunto combinando le parti strutturali separate. Per evitare errori nel calcolo dei modelli completi, è necessario considerare l'influenza del processo di costruzione. In RFEM 6, questo è possibile utilizzando l'add-on Construction Stages Analysis (CSA).
La nuova generazione di software RFEM offre la possibilità di eseguire la verifica della stabilità di aste in legno rastremate in linea con il metodo dell'asta equivalente. Secondo questo metodo, la verifica può essere eseguita se sono soddisfatte le linee guida della DIN 1052, sezione E8.4.2 per le sezioni trasversali variabili. In varie pubblicazioni tecniche, questo metodo è adottato anche per l'Eurocodice 5. Questo articolo illustra come utilizzare il metodo dell'asta equivalente per una trave del tetto rastremata.
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.
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 imperfezioni nell'ingegneria delle costruzioni sono associate alla deviazione relativa alla produzione dei componenti strutturali dalla loro forma ideale. Sono spesso utilizzati in un calcolo per determinare l'equilibrio delle forze per i componenti strutturali su un sistema deformato.
La norma sull'acciaio AISC 360-16 richiede che la stabilità sia considerata per una struttura nel suo insieme e per ciascuno dei suoi elementi. Sono disponibili vari metodi, tra cui la considerazione diretta nell'analisi, il metodo della lunghezza efficace e il metodo di analisi diretta. Questo articolo evidenzierà gli importanti requisiti del cap. C [1] e il metodo di analisi diretta da incorporare in un modello di acciaio strutturale insieme all'applicazione in RFEM 6.
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.
L'add-on Analisi delle fasi costruttive (CSA) consente la verifica di aste, superfici e strutture solide in RFEM 6 considerando le fasi costruttive specifiche associate al processo costruttivo. Questo è importante poiché gli edifici non sono costruiti tutti contemporaneamente, ma dalla combinazione graduale di singole parti strutturali. Le singole fasi in cui elementi strutturali, così come i carichi, sono aggiunti all'edificio sono dette fasi costruttive, mentre il processo stesso è chiamato processo costruttivo.
Pertanto, lo stato finale della struttura è disponibile al completamento del processo di costruzione; ovvero alla fine di tutte le fasi costruttive. Per alcune strutture, l'influenza del processo costruttivo potrebbe essere significativa e dovrebbe essere considerato in modo da evitare errori nel calcolo. Una panoramica generale dell'add-on CSA è fornita nell'articolo della Knowledge Base intitolato "Considerazione delle fasi costruttive in RFEM 6" .
La qualità dell'analisi strutturale degli edifici è notevolmente migliorata quando le condizioni del suolo sono prese in considerazione nel modo più realistico possibile. In RFEM 6, è possibile determinare realisticamente il corpo del terreno da analizzare con l'aiuto dell'add-on Analisi geotecnica. Questo add-on può essere attivato nei dati di base del modello come mostrato nell'immagine 01.
Poiché la determinazione realistica delle condizioni del suolo influenza in modo significativo la qualità dell'analisi strutturale degli edifici, RFEM 6 offre l'add-on Analisi geotecnica per determinare il corpo di suolo da analizzare.
Il modo per fornire i dati ottenuti dalle prove sul campo nell'add-on e utilizzare le proprietà dei campioni di terreno per determinare i massicci di terreno di interesse è stato discusso nell'articolo della Knowledge Base "Creazione del corpo del suolo da campioni di suolo in RFEM 6". Questo articolo, d'altra parte, discuterà la procedura per calcolare i cedimenti e le pressioni del suolo per un edificio in cemento armato.
Una situazione standard nel caso di strutture con aste in legno è l'abilità di collegare aste più piccole con un'asta-trave principale più grande. Inoltre, le condizioni del fine asta possono includere una situazione simile in cui la trave poggia su un tipo di vincolo esterno. In entrambi gli scenari, la trave deve essere progettata per considerare la capacità portante perpendicolare alla fibratura secondo NDS 2018 Sez. 3.10.2 e CSA O86:19 Clausole 6.5.6 e 7.5.9. In un software di progettazione strutturale generale, in genere non è possibile eseguire questa verifica completa, poiché l'area di appoggio è sconosciuta. Tuttavia, nella nuova generazione di RFEM 6 e nell'add-on Verifica legno, la funzione aggiunta "Vincoli esterni di progetto" consente ora agli utenti di conformarsi alle verifiche NDS e CSA per la verifica perpendicolare alla fibratura.
Lo Steel Joist Institute (SJI) ha precedentemente sviluppato le tabelle Virtual Joist per stimare le proprietà della sezione per Open Web Steel Joist. Queste sezioni di travetti virtuali sono caratterizzate come travi ad ala larga equivalenti che si avvicinano molto all'area della corda del travetto, al momento d'inerzia efficace e al peso. I travetti virtuali sono disponibili anche nel database delle sezioni trasversali di RFEM e RSTAB.
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).
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.
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.
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.