Le strutture frangivento sono tipi di strutture speciali in tessuto che proteggono l'ambiente da particelle chimiche dannose, riducono l'erosione del vento e aiutano a preservare edifici o aree di valore. RFEM e RWIND sono utilizzati per l'analisi strutturale del vento come interazione fluido-struttura unidirezionale (FSI). Questo articolo mostra come eseguire la progettazione strutturale di strutture frangivento utilizzando RFEM e RWIND.
RWIND 2 è un programma per la generazione di carichi del vento basati sulla CFD (Fluidodinamica computazionale). La simulazione numerica del flusso del vento viene generata attorno a qualsiasi edificio, compresi i tipi di geometria irregolare o unica, per determinare i carichi del vento sulle superfici e sulle aste. RWIND 2 può essere integrato con RFEM/RSTAB per l'analisi strutturale e la verifica o come applicazione stand-alone.
L'add-on per Form-Finding è disponibile in RFEM 6 per determinare le forme di equilibrio dei modelli di superfici soggette a trazione e le aste soggette a forze assiali. Attivare questo add-on nei Dati di base del modello e usarlo per trovare la posizione geometrica in cui la precompressione delle strutture leggere è in equilibrio con le condizioni al contorno esistenti.
Mit der Funktion "Info über Objekt...", welche sich in der Menüleiste unter "Extras" befindet, lassen sich durch das Verweilen mit dem Mauszeiger über einem Objekt sämtliche Informationen dazu anzeigen.
Befindet man sich im Sichtbarkeitsmodus nach der Definition von zusammengehörigen generierten Lasten, werden diese bei der Darstellung als Flächenlast auch an den ausgeblendeten Strukturteilen angezeigt.
Die auch als Shifting bezeichnete Funktion erlaubt es, Verzweigungslastfaktoren ab einem selbst gewählten Startwert zu berechnen. Eine Ermittlung der Verzweigungslastfaktoren findet in der Regel vom kleinsten zum größten Laststeigerungsfaktor statt.
Häufig befinden sich an Gebäuden Anbauten. Liegen die Dachebenen nicht in gleicher Höhe, muss dieser Höhensprung (falls er mehr als 0,5 m beträgt) bei der Schneelastannahme zusätzlich erfasst werden.
Quando si tratta di carichi del vento su strutture tipo edifici secondo ASCE 7, è possibile trovare numerose risorse per integrare le norme di progettazione e aiutare gli ingegneri con questa applicazione di carico laterale. However, engineers may find it more difficult to find similar resources for wind loading on non-building type structures. This article will examine the steps to calculate and apply wind loads as per ASCE 7-16 on a circular reinforced concrete tank with a dome roof.
RFEM und RSTAB können als Vertreter der allgemeinen Stab- beziehungsweise FEM-Programme eine Vielzahl von Teilgebieten des Bauwesens abdecken. So ist auch die Bemessung von Seiltragwerken in beiden Software-Lösungen möglich. Im Folgenden sollen einige Modellierungs- und Bemessungshilfen vorgestellt werden.
L'Eurocodice 1, parti da 1 a 3, e la norma americana ASCE/SEI 7-16 descrivono gli effetti generali dovuti ai carichi da neve. Die von den Normen geforderten Lastansätze für Sattel-, Pult- und Flachdächer sind in RFEM und RSTAB in einem Tool hinterlegt, sodass eine einfache Generierung dieser Einwirkung stattfinden kann.
RFEM e RSTAB consentono di considerare facilmente gli effetti del carico del vento su un edificio tridimensionale secondo ASCE/SEI 7-16. Dieser Beitrag soll dazu dienen, die komplexe Windthematik für die Eingabe in der Software zu erläutern. Die Windlastgenerierer finden sich unter "Extras" → "Belastung generieren" → "Aus Windlasten".
Le strutture a fune e a membrana sono considerate strutture costruttive molto snelle ed estetiche. Die teils sehr komplexen doppelt gekrümmten Formen können über geeignete Formfindungsalgorithmen gefunden werden. Ein möglicher Lösungsansatz ist hier zum Beispiel die Formensuche über das Gleichgewicht zwischen der Oberflächenspannung (vorgegebene Vorspannung und zusätzliche Last wie Eigengewicht, Druck etc.) und den gegebenen Randbedingungen.
Nella categoria H - Coperture, i carichi imposti devono essere applicati. Üblicherweise sind dies Mannlasten zur Montage und Wartung. Da bei Schnee üblicherweise keine Wartung stattfindet, müssen Schnee und Nutzlasten in der Kategorie H nicht gemeinsam angesetzt werden. Dies kann in den Optionen der automatischen Kombinatorik berücksichtigt werden.
Das Zeitverlaufsdiagramm zeigt Ergebnisse einer Zeitverlaufsanalyse aus RF-/DYNAM Pro - Erzwungene Schwingungen an. Die Grafik kann mit Hilfe der Einstellungen angepasst werden. Diese finden sich über den Rechtsklick im Kontext-Menu. So kann beispielsweise das Raster ein- oder ausgeblendet werden. Diese Änderungen werden bei Druck in das Ausdruckprotokoll übernommen.
Durante l'ottimizzazione di una struttura, le singole sezioni trasversali potrebbero dover essere modificate più volte. Mit der Funktion "Stäben grafisch zuordnen", welche unter "Querschnitte" im Projekt-Navigator Daten zu finden ist, ist dies sehr schnell möglich.
Il modulo aggiuntivo RF-FORM-FINDING determina le forme di equilibrio di elementi a membrana e funi in RFEM. In diesem Berechnungsprozess sucht das Programm für die Membran- und Seilelemente eine geometrische Lage, in der die Oberflächenspannung/Vorspannung der Membranen und Seile im Gleichgewicht mit den natürlichen und geometrischen Randreaktionen steht. Dieser Prozess heißt Formfindung (nachfolgend FF genannt). Die FF-Berechnung wird in RFEM global in den "Basisangaben" eines Modells im Register "Optionen" aktiviert. Nach Aktivierung werden in RFEM ein Lastfall beziehungsweise ein Berechnungsprozess mit dem Namen RF-FORMFINDUNG angelegt und für die Seil- und Membraneingabe zusätzlich FF-Parameter zur Definition der Oberflächenspannung und Vorspannung freigeschaltet. Die Aktivierung der FF-Option bedeutet für das Programm, dass vor der reinen strukturellen Berechnung der Schnittgrößen, Verformung, Eigenwerte etc. immer zuerst der Formfindungsprozess gestartet und für die Folgeberechnung ein entsprechend vorgespanntes Modell vorgegeben wird.
Il modulo aggiuntivo RF-/STEEL EC3 esegue una classificazione dettagliata delle sezioni trasversali su ogni progetto prima di eseguire il progetto. Damit wird die Empfindlichkeit aller Teile des Querschnitts in Bezug auf lokales Beulen bewertet. Die hierbei festgestellte Querschnittsklasse wirkt sich auf die Ermittlung der Tragfähigkeit und der Rotationskapazität aus.
Il processo di form-finding in RF-FORM-FINDING sposta i nodi d'angolo degli elementi EF di una superficie di membrana nello spazio fino a quando la tensione superficiale definita è in equilibrio con le condizioni al contorno. Diese Verschiebung erfolgt unabhängig von der Elementgeometrie. Da diese freie Verschiebung bei Elementen mit vier Eckpunkten eine räumliche Drillung der Elementebene hervorrufen kann und dann die Gültigkeitsgrenzen der Berechnung nicht mehr eingehalten sind, sind für Formfindungssysteme generell Dreieckselemente zu empfehlen. Dreieckselemente bleiben unabhängig von der Verschiebung der Eckknoten eben und in den Anwendungsgrenzen der Berechnung.
Nel modulo aggiuntivo DYNAM Pro per RSTAB, ora è possibile trascurare le masse che possono avere un effetto negativo sul coefficiente di massa equivalente durante il calcolo degli autovalori. Dazu können unter [Details] die Massen deaktiviert werden. Hierzu zählen in erster Linie Massepunkte, die sich im Auflager der Strukturen befinden.
È possibile spostare e copiare oggetti direttamente nella finestra di visualizzazione per lavorare in modo più efficiente. Da es Anwender gibt, die diese Funktion bewusst nicht wünschen, kann sie auch deaktiviert werden. Dazu klickt man im Ansichtsfenster auf die rechte Maustaste und findet den Eintrag "Drag & Drop ermöglichen" in der Liste.
Durante il processo di form-finding, anche il modulo di scorrimento di una sottostruttura viene preso in considerazione durante la ricerca dello stato di equilibrio. Große Durchbiegungen von stützenden Fachwerkträgern oder die reine Biegeverformung von Randträgern können bei der Ermittlung der Membranform berücksichtig werden.
È possibile aggiungere rapidamente superfici alle griglie o agli elementi di facciata utilizzando la funzione "Crea superfici da celle". Die unter "Extras" -> "Modell generieren" -> "Flächen" zu findende Funktion erkennt dabei sämtliche Zellen des Gesamtmodells. Über eine Pick-Funktion können die jeweiligen Zellen per Mausklick ausgewählt werden. Neben dem Material und der Dicke kann auch die Steifigkeit sämtlicher zu erzeugender Flächen in der Eingabemaske festgelegt werden.
In generale, RFEM rileva automaticamente tutti gli oggetti che giacciono su una superficie che non sono utilizzati per la definizione della superficie. Die in die Fläche integrierten Objekte können über das Kontextmenü "Integrierte Objekte selektieren" der betreffenden Fläche im Projekt-Navigator – Daten selektiert werden. Damit lässt sich beispielsweise grafisch leicht herausfinden, welche Objekte bereits in eine Fläche integriert sind.
Il processo di form-finding in RFEM cerca uno stato di equilibrio in cui la precompressione definita delle membrane e la precompressione o le variazioni di lunghezza degli elementi di funi con reazioni al contorno sono in equilibrio. Hierbei gibt das Programm die Möglichkeit, einen isotropen oder einen orthotropen Vorspannungszustand für die Membranen zu definieren.
Di tanto in tanto, possono verificarsi spazi vuoti nella numerazione dei casi di carico quando si lavora su un modello. Mit der Funktion "Umnummerieren" -> "Verschieben", welche unter den "Extras" zu finden ist, können Lastfälle einfach verschoben und die Lücken geschlossen werden.
In RFEM, ci sono un'interfaccia basata su file e un'interfaccia DXF diretta. Die dateibasierte DXF-Schnittstelle exportiert die Daten in eine DXF-Datei, die direkte hingegen in eine offene AutoCAD-Datei. Im Schnittstellendialog kann man anwählen, welche Daten man exportieren möchte (Ergebnisse als Isolinien, Ergebniswerte, FE-Netz mit Rand- und Integrationslinien).
Il modulo aggiuntivo RF‑FORM‑FINDING può essere attivato nella finestra "Modifica modello - Dati generali", scheda "Opzioni". Diese Aktivierung bewirkt, dass im Hauptprogramm die Membran- und Seilelemente ein zusätzliches Menü zur Beschreibung des Vorspannungszustandes erhalten und ein Lastfall RF-FORMFINDUNG angelegt wird.