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.
Le cerniere plastiche sono indispensabili per l'analisi pushover (POA) come metodo statico non lineare per l'analisi sismica delle strutture. In RFEM 6, le cerniere plastiche possono essere definite come cerniere delle aste. Questo articolo mostrerà come definire cerniere plastiche con proprietà bilineari.
Le strutture complesse sono costituite da elementi strutturali con varie proprietà. Tuttavia, alcuni elementi possono avere le stesse proprietà in termini di vincoli esterni, non-linearità, modifiche alle estremità, cerniere e così via, nonché di progetto (ad esempio, lunghezze efficaci, vincoli esterni di progetto, armatura, classi di servizio, riduzioni di sezione e così via ). In RFEM 6, questi elementi possono essere raggruppati in base alle loro proprietà condivise e quindi possono essere considerati insieme sia per la modellazione che per la verifica.
Per simulare una distanza dal vincolo esterno in un collegamento tra aste, è possibile utilizzare la funzione "Diagramma" per i vincoli interni delle aste. Per utilizzare questa funzione, definire prima il grado di libertà corrispondente al vincolo. Quindi, è possibile selezionare la funzione "Diagramma" dall'elenco a discesa.
Durante la modellazione di strutture intelaiate, RFEM e RSTAB forniscono varie opzioni per il controllo del trasferimento delle forze interne e dei momenti nei punti di collegamento delle aste. Da un lato, è possibile utilizzare i tipi di aste per definire se solo le forze o anche i momenti agiscono sulle aste collegate. D'altra parte, è possibile escludere determinate forze interne dal trasferimento utilizzando le cerniere. Un tipo speciale sono le cerniere a forbice, che consentono una modellazione realistica delle strutture del tetto, per esempio.
Le deformazioni elastiche di un componente strutturale dovute a un carico si basano sulla legge di Hooke, che descrive una relazione tensione-deformazione lineare. Sono reversibili: Dopo la rimozione del carico, il componente strutturale ritorna alla sua forma orginale. Tuttavia, le deformazioni plastiche portano a un cambiamento irreversibile della forma. Le deformazioni plastiche sono in genere considerevolmente più grandi delle deformazioni elastiche. Per tensioni plastiche di materiali duttili come l'acciaio, si verificano effetti di snervamento dove l'aumento della deformazione è accompagnato da un indurimento. Conducono a deformazioni permanenti - e in casi estremi, al cedimento del componente strutturale.
L'analisi pushover è un calcolo statico non lineare per l'analisi sismica di strutture. Il modello di carico viene dedotto dal calcolo dinamico dei carichi equivalenti. Questi carichi vengono gradualmente aumentati fino al collasso globale della struttura. Il comportamento non lineare di un edificio è generalmente rappresentato mediante cerniere plastiche.
Quando si modellano aste eccentriche con cerniere dell'asta, RFEM offre la possibilità di assegnare il vincolo all'inizio o alla fine dell'eccentricità dell'asta. Durch diese Option bietet eine weitere Möglichkeit zur genaueren Erfassung und Abbildung des statischen Systems bei der Berechnung.