La trave a piastre è una scelta economica per la costruzione di campate lunghe. La trave in lamiera di acciaio con sezione a I ha tipicamente un'anima profonda per massimizzare la sua capacità di taglio e la separazione dell'ala, ma un'anima sottile per ridurre al minimo il peso proprio. A causa del suo grande rapporto altezza-spessore (h/tw ), potrebbero essere necessari irrigidimenti trasversali per irrigidire l'anima snella.
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.
L'analisi dello spettro di risposta è uno dei metodi di calcolo più utilizzati in caso di terremoto. Questo metodo ha molti vantaggi. La più importante è la semplificazione: essa semplifica la complessità dei terremoti fino al punto che la verifica può essere eseguita con uno sforzo ragionevole. Al contrario, lo svantaggio di questo metodo è che molte informazioni vengono perse a causa di questa semplificazione. Un modo per moderare questo svantaggio è di usare la combinazione lineare equivalente quando si combinano le risposte modali. Questo sarà spiegato in dettaglio in questo articolo con un esempio.
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.
Lo scenario ottimale in cui si dovrebbe utilizzare la verifica a taglio-punzonamento secondo ACI 318-19 [1] o CSA A23.3:19 [2] è quando una soletta sta subendo un'elevata concentrazione di forze di carico o di reazione che si verificano in un singolo nodo. In RFEM 6, il nodo in cui il taglio da punzonamento è un problema è indicato come nodo di taglio a punzonamento. Le cause di questa alta concentrazione di forze possono essere introdotte da una colonna, da una forza concentrata o da un vincolo esterno del nodo. Anche le pareti di collegamento possono causare questi carichi concentrati alle estremità delle pareti, agli angoli e alle estremità dei carichi lineari e di vincoli esterni delle linee.
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.
I carichi esplosivi da esplosivi ad alta energia, accidentali o intenzionali, sono rari ma possono essere un requisito di progettazione strutturale. Questi carichi dinamici differiscono dai carichi statici standard a causa della loro grande entità e della loro durata molto breve. Uno scenario di esplosione può essere eseguito direttamente in un programma FEA come analisi time history per ridurre al minimo la perdita di vite umane e valutare i vari livelli di danno strutturale.
Nel mondo dell'ingegneria civile, la parola "imperfezioni" ha un significato specifico. In generale, descrive il difetto di una struttura o lo scostamento di un componente strutturale da una forma ideale causata dalla produzione.
A volte una struttura necessita di armatura nei casi in cui viene aggiunto un nuovo solaio o quando si scopre che un'asta esistente è in fase di progettazione a causa di un'ipotesi di carico difficile da prevedere. In molti casi, l'asta strutturale può non essere facilmente sostituita e l'armatura viene implementata per soddisfare il nuovo requisito di carico.
L'analisi dello spettro di risposta è uno dei metodi di calcolo più utilizzati in caso di terremoto. Questo metodo ha molti vantaggi. La più importante è la semplificazione: essa semplifica la complessità dei terremoti fino al punto che la verifica può essere eseguita con uno sforzo ragionevole. Al contrario, lo svantaggio di questo metodo è che molte informazioni vengono perse a causa di questa semplificazione. Un modo per moderare questo svantaggio è di usare la combinazione lineare equivalente quando si combinano le risposte modali. Questo sarà spiegato in dettaglio in questo articolo con un esempio.
La norma europea EN 1993-1-8, sezione 4.5.3.3. fornisce all'utente un metodo semplificato per la verifica allo stato limite ultimo delle saldature d'angolo. Secondo la norma, a verifica è completata se il valore della verifica risultante che agisce sull'area della saldatura d'angolo è inferiore al valore della verifica della capacità portante della saldatura. Quindi, se si desidera quotare la saldatura per un modello di superficie, sarà necessario ottenere una varietà di risultati a causa della natura dei calcoli FEM. Pertanto, mostriamo di seguito come determinare le componenti di forza dal modello.
Secondo la clausola 3.2.2, EN 1993-1-3 consente l'uso di uno snervamento medio aumentato fya di una sezione trasversale a causa dell'incrudimento della deformazione.
Questo esempio descrive la definizione di una superficie piana utilizzando quattro nodi che sono stati importati e sembrano giacere in un piano comune, ma in realtà non sono esattamente in un piano a causa, ad esempio, di un precedente errore di modellazione di pochi millimetri . Quando si cerca di creare una superficie piana, viene visualizzato il messaggio di errore "Errore nella definizione della superficie! I nodi non sono su un piano comune."
La progettazione di prodotti in acciaio laminati a freddo è definita nella EN 1993-1-3. Le forme tipiche dei profili formati a freddo sono le sezioni, C, Z, omega o sigma. Si tratta di prodotti in acciaio laminati a freddo realizzati in lamiera a pareti sottili che è stata formata a freddo con metodi di formatura a rulli o piegatura. Quando si progettano gli stati limite ultimi, è anche necessario assicurarsi che le forze trasversali locali non portino a compressione, paralizzante del nastro o instabilità locale nel nastro delle sezioni. Questi effetti possono essere causati dalle forze trasversali locali tra la flangia e l'anima e dalle forze di supporto nei punti supportati. Abschnitt 6.1.7 der EN 1993-1-3 regelt im Detail, wie die Beanspruchbarkeit des Steges Rw,Rd unter örtlicher Lasteinleitung zu ermitteln ist.
A causa delle proprietà speciali del vetro, è necessario prestare particolare attenzione ai dettagli quando si modella un modello FE. Das Glas besitzt eine sehr hohe Druckfestigkeit und wird daher tendenziell nur auf seine Zugspannungen bemessen. Ein besonderer Nachteil des Materials ist seine Sprödheit. In der Berechnung auftretende Spannungsspitzen dürfen daher nicht ohne Weiteres vernachlässigt werden.
La norma ASCE 7-16 richiede scenari di carico da neve bilanciato e sbilanciato per la considerazione della progettazione di una struttura. Mentre questo può essere più intuitivo per coperture piane o addirittura a due falde, la determinazione dei carichi da neve è sempre più difficile per le coperture ad arco a causa della geometria complessa. Tuttavia, con le indicazioni di ASCE 7-16 sui calcoli del carico da neve per coperture curve e gli efficienti strumenti di applicazione dei carichi di RFEM, è possibile considerare i carichi da neve bilanciati e sbilanciati per una progettazione affidabile e sicura della struttura.
I requisiti fondamentali di un sistema strutturale sono, secondo le basi della progettazione strutturale, uno stato limite ultimo sufficiente, l'esercizio e la resistenza. Le strutture devono essere progettate in modo tale che nessun danno si verifichi a causa di eventi come l'impatto di un veicolo.
L'articolo che segue descrive la progettazione di una trave a due campate sottoposta a flessione mediante il modulo aggiuntivo RF-STEEL EC3 secondo EN 1993-1-1. Il collasso per instabilità globale sarà escluso a causa di sufficienti misure di stabilizzazione.
Für einen Zweifeldträger soll die Querschnittsklasse nachgewiesen werden. Außerdem sind die erforderlichen Querschnittsnachweise zu führen. Il collasso per instabilità globale sarà escluso a causa di sufficienti misure di stabilizzazione.
Per le gru sospese, la corrente inferiore della trave della pista è soggetta a flessione locale dell'ala a causa dei carichi delle ruote oltre alla capacità portante principale. La corda inferiore si comporta come una soletta a causa di queste tensioni flessionali locali e ha una condizione di tensione biassiale [1].
Questo esempio è descritto nella letteratura tecnica [1] come Esempio 9.5 e in [2] come Esempio 8.5. Per una trave principale è necessario eseguire un'analisi di instabilità flesso-torsionale. Questa trave è un'asta strutturale uniforme. Pertanto, l'analisi di stabilità può essere eseguita secondo la clausola 6.3.3 della DIN EN 1993-1-1. A causa della flessione uniassiale, sarebbe anche possibile eseguire la verifica utilizzando il metodo generale secondo la clausola 6.3.4. Inoltre, la determinazione del momento Mcr è convalidata con un modello di asta idealizzato in linea con il metodo sopra menzionato, utilizzando un modello FEM.
Se la sezione di un'asta in alluminio è composta da elementi sottili, la rottura può verificarsi a causa dell'instabilità locale delle ali o delle anime prima che l'asta possa raggiungere la piena resistenza. Nel modulo aggiuntivo RF-/ALUMINUM ADM, ci sono ora tre opzioni per determinare la resistenza a flessione nominale per lo stato limite di instabilità locale, Mnlb, dalla sezione F.3 nel Manuale di progettazione dell'alluminio 2015. Le tre opzioni includono le sezioni F.3.1 Metodo della media ponderata, F.3.2 Metodo della resistenza diretta e F.3.3 Metodo degli elementi limitanti.
Il caricamento delle lastre di vetrocamera a causa degli effetti climatici è chiaramente regolato nella DIN 18008. Diese Art der Belastung kann bei entsprechender Scheibengeometrie auch maßgebend für die Bemessung im Zustand der Tragfähigkeit werden. Eine FE-Bemessung am Gesamtsystem mit Abbildung des SZR als Gasvolumen liefert exakte Ergebnisse zur Analyse. Im Gegenzug gewinnt jedoch auch eine stichpunktartige Plausibilitätskontrolle immer mehr an Bedeutung. Nachfolgend werden verschiedene Optionen aufgezeigt, wie diese Kontrollen durchgeführt werden können.
A partire dalla versione 5.06 del programma, è possibile utilizzare l'opzione per regolare la resistenza a trazione efficace del calcestruzzo fct,eff,wk al momento della fessurazione. All'inizio delle verifiche allo SLE, il programma controlla se le forze interne possono causare fessure nel calcestruzzo. Pertanto, viene applicata la resistenza a trazione efficace del calcestruzzo al momento di fessurazione. È possibile modificare la resistenza tramite il relativo coefficiente. I dettagli di calcolo mostrano il valore modificato.
A causa dell'efficienza strutturale e dei vantaggi economici, le coperture a forma di cupola sono spesso utilizzate per magazzini o stadi. Anche se la cupola ha la forma geometrica corrispondente, non è facile stimare i carichi del vento a causa dell'effetto del numero di Reynolds. I coefficienti di pressione esterna (cpe ) dipendono dai numeri di Reynolds e dalla snellezza della struttura. EN 1991-1-4 [1] può aiutare a stimare i carichi del vento su una cupola. Sulla base di ciò, il seguente articolo spiega come definire un carico del vento in RFEM. I carichi del vento della struttura mostrati nell'immagine 1 possono essere divisi come segue:carico del vento sulle pareticarico del vento sulla cupola
L'esempio seguente presenta un confronto tra un modello di guscio e un modello di un'asta semplice eseguito in RFEM. Nel caso del modello a guscio, c'è una trave sospesa nelle superfici, che è modellata con vincoli su entrambi i lati a causa delle condizioni al contorno. Damit handelt es sich um ein statisch unbestimmtes System, welches bei einer Überlast Fließgelenke ausbildet. Der Vergleich wird hier mit einem Stabmodell geführt, welches dieselben Randbedingungen erhält wie das Schalenmodell.
A partire dalla versione 5.06 di RFEM, in RF-CONCRETE Surfaces c'è la possibilità di regolare la resistenza a trazione efficace del calcestruzzo al momento della fessurazione. All'inizio delle verifiche allo SLE, il programma controlla se le forze interne possono causare fessure nel calcestruzzo. Pertanto, viene applicata la resistenza a trazione efficace del calcestruzzo al momento di fessurazione. È possibile modificare la resistenza tramite il relativo coefficiente. I dettagli di calcolo mostrano il valore modificato.
Se si utilizzano non linearità in un modello (ad esempio, solidi di contatto), alla fine del calcolo potrebbe apparire un messaggio di errore a causa dei criteri di convergenza localmente non soddisfatti. Die Ursache dafür ist, dass während der Berechnung die Konvergenz der globalen Iterationsbedingungen maßgebend ist.
Quando si modella una struttura, può verificarsi una numerazione irregolare degli oggetti a causa della copia, della divisione di linee e aste e così via. Mit Hilfe der automatischen Umnummerierung ist es möglich, die Nummerierung neu zu strukturieren und damit die Übersichtlichkeit zu verbessern. Dies ist für Knoten und Stäbe möglich, in RFEM außerdem für Linien, Flächen und Volumina.
RFEM facilita la modellazione integrando automaticamente gli oggetti nelle superfici. Tuttavia, è impossibile integrare automaticamente gli oggetti nel caso di superfici curve. Per l'integrazione manuale, selezionare le superfici pertinenti e fare clic sull'opzione "Modifica superfici" nel menu di scelta rapida; quindi, nella scheda "Integrato", è possibile integrare gli oggetti pertinenti utilizzando la funzione "Seleziona". In questo modo, è possibile evitare messaggi di errore causati da oggetti non integrati quando si avvia il calcolo.