Questo articolo presenta i concetti di base della dinamica strutturale e il loro ruolo nella progettazione sismica delle strutture. Grande enfasi è data alla spiegazione degli aspetti tecnici in modo comprensibile, in modo che i lettori senza una profonda conoscenza tecnica possano avere una visione dell'argomento.
Lo scambio di dati tra RFEM 6 e Allplan può essere effettuato utilizzando vari formati di file. Questo articolo presenta lo scambio di dati dell'armatura di superficie determinata utilizzando l'interfaccia ASF. Ciò consente di visualizzare i valori dell'armatura di RFEM come curve di livello o immagini a colori dell'armatura in Allplan.
Quando sono disponibili pressioni di superficie indotte dal vento su un edificio, possono essere applicate su un modello strutturale in RFEM 6, elaborato da RWIND 2 e utilizzate come carichi del vento per l'analisi statica in RFEM 6.
L'add-on Verifica acciaio in RFEM 6 ora offre la possibilità di eseguire la verifica sismica secondo AISC 341-16 e AISC 341-22. Attualmente sono disponibili cinque tipi di sistemi resistenti alla forza sismica (SFRS).
La verifica del telaio di momento secondo AISC 341-16 è ora possibile nell'add-on Verifica acciaio di RFEM 6. Il risultato della verifica sismica è classificato in due sezioni: requisiti delle aste e dei collegamenti. Questo articolo copre la resistenza richiesta del collegamento. Viene presentato un esempio di confronto dei risultati tra RFEM e il Manuale di progettazione sismica AISC [2].
La verifica di un telaio ordinario controventato concentricamente (OCBF) e di un telaio speciale concentricamente controventato (SCBF) può essere eseguita nell'add-on Verifica acciaio di RFEM 6. Il risultato della verifica sismica secondo AISC 341-16 e 341-22 è classificato in due sezioni: Requisiti delle aste e requisiti di collegamento.
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 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.
Se si desidera utilizzare un modello di superficie puro, ad esempio, per determinare le forze interne e i momenti, ma il componente strutturale è ancora progettato sul modello dell'asta, è possibile utilizzare una trave risultante.
In molte strutture reticolari, l'uso di un'asta semplice non è più sufficiente. Spesso devi prendere in considerazione i punti deboli della sezione trasversale o le aperture nelle travi piene. In questi casi, è possibile utilizzare il tipo di asta "Modello di superficie". Questo può essere integrato nel modello come qualsiasi altra asta e offre tutte le opzioni di un modello di superficie. Il seguente articolo tecnico mostra l'applicazione di tale asta in un sistema esistente e descrive l'integrazione delle aperture delle aste.
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.
I collegamenti in acciaio in RFEM 6 possono essere creati semplicemente inserendo i componenti predefiniti nell'add-on Giunti acciaio. La raccolta di questi componenti viene costantemente migliorata per rendere il tuo lavoro ancora più semplice anche durante la modellazione di collegamenti in acciaio. In questo articolo, il componente piastra di collegamento viene presentato come un componente aggiunto di recente alla libreria degli add-on.
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 proprietà del collegamento tra una soletta in cemento armato e una parete in muratura possono essere correttamente considerate nella modellazione utilizzando un vincolo interno della linea speciale disponibile in RFEM 6. Questo articolo ti mostrerà come definire questo tipo di cerniera usando un esempio pratico.
Questo articolo ti mostrerà come considerare correttamente il collegamento tra le superfici che si toccano su una linea con l'aiuto dei vincoli interni delle linee in RFEM 6.
Questo articolo introdurrà le "Regolazioni dei risultati delle superfici" in RFEM 6, corrispondenti alla funzione "Regione media" implementata in RFEM 5.
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 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.
È possibile modellare e analizzare le strutture in muratura in RFEM 6 con l'add-on Masonry Design che utilizza il metodo degli elementi finiti per la progettazione. Dato che nel programma è stato implementato un modello materiale non lineare per visualizzare il comportamento portante della muratura e i diversi meccanismi di rottura, si possono modellare complesse strutture in muratura, e possono essere eseguite analisi statiche e dinamiche. È possibile inserire e modellare le strutture in muratura direttamente in RFEM 6 e combinare il modello del materiale della muratura con tutti i comuni add-on di RFEM. In altre parole, è possibile progettare interi modelli di edifici in relazione alla muratura.
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" .
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".
Per creare e analizzare collegamenti in acciaio usando un modello FE, è possibile utilizzare l'add-on Giunti acciaio in RFEM 6. La modellazione dei collegamenti può essere controllata tramite un input di componenti semplice e familiare. I componenti dei giunti per acciaio possono essere definiti manualmente o utilizzando i modelli disponibili nella libreria. Il primo metodo è incluso in un precedente articolo di Knowledge Base intitolato "Un nuovo approccio alla progettazione di giunti in acciaio in RFEM 6" . Questo articolo si concentrerà su quest'ultimo metodo; ovvero, mostrerà come definire i componenti del giunto in acciaio utilizzando i modelli disponibili nella libreria del programma.
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.
Secondo EN 1992-1-1 [1], una trave è un'asta la cui campata non è inferiore a 3 volte la profondità della sezione complessiva. In caso contrario, l'elemento strutturale dovrebbe essere considerato come una trave parete. Il comportamento delle travi profonde (ovvero travi con una campata inferiore a 3 volte la profondità della sezione) è diverso dal comportamento delle travi normali (cioè travi con una campata 3 volte maggiore della profondità della sezione).
Tuttavia, la progettazione di travi profonde è spesso necessaria quando si analizzano i componenti strutturali delle strutture in cemento armato, poiché sono utilizzate per architravi di finestre e porte, travi verticali e inferiori, il collegamento tra solette a due livelli e sistemi di telaio.
Tutti i dati in RFEM 6 possono essere documentati in una relazione di calcolo multilingue. Il design della relazione di calcolo è moderno ed è stato altamente ottimizzato rispetto alla generazione precedente (RFEM 5) del programma. In questo articolo sono descritte alcune delle sue caratteristiche più importanti.
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.
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.
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.All'aumentare della temperatura, la duttilità dell'acciaio aumenta, mentre la sua resistenza diminuisce. Poiché l'acciaio perde il 50% della sua resistenza alla temperatura di 600 °C, è importante proteggere i componenti dagli effetti del fuoco. Nel caso di componenti in acciaio protetti, la durata della resistenza al fuoco può essere aumentata grazie al migliore comportamento al riscaldamento.
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.