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 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.
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.
In RFEM 6, i risultati per i nodi della mesh EF sono determinati utilizzando il metodo degli elementi finiti. Affinché la distribuzione delle forze interne, degli spostamenti generalizzati sia continua, questi valori nodali vengono smussati attraverso un processo di interpolazione. Questo articolo presenta e confronta i diversi tipi di smussamento che puoi utilizzare per questo scopo.
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" .
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.
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).
Building Model è uno degli add-on di soluzioni speciali in RFEM 6. È uno strumento vantaggioso per la modellazione, con il quale i piani degli edifici possono essere creati e manipolati facilmente. Building Model può essere attivato all'inizio del processo di modellazione e successivamente.
Questo articolo si occupa della determinazione dell'armatura di una trave sollecitata solo a trazione secondo EN 1992-1-1. L'obiettivo è quello di mostrare il carico di trazione di un elemento idel tipo di asta (senza deformazioni imposte) e di definire l'armatura in conformità con le regole di costruzione e le disposizioni della norma utilizzando il software di analisi strutturale RFEM.
La digitalizzazione nell'edilizia continua ad avanzare. Gli ingegneri strutturali, un gruppo più piccolo nel settore delle costruzioni, non sono sempre considerati come ingegneri che si uniscono immediatamente alle ultime tendenze. Spesso per una buona ragione. Molti ritengono che questo sia il motivo per cui argomenti come l'utilizzo del metodo BIM non sono ancora lo standard nell'ingegneria strutturale. Tuttavia, gli ultimi anni hanno dimostrato che è in corso un processo di ripensamento e le nuove tendenze digitali vengono riprese e applicate.
Il calcolo delle strutture basate su gemelli digitali sta diventando sempre più un compito quotidiano nell'ufficio tecnico. Se esiste già un modello di costruzione digitale, si desidera continuare a utilizzare le informazioni in esso contenute nel modo più semplice possibile. Ciò stabilisce requisiti estesi per quanto riguarda la modellazione e le interfacce per i software di analisi strutturale compatibili con BIM.
Building Information Modeling sta facendo notizia nella progettazione di edifici. Mentre alcuni ingegneri utilizzano solo i metodi BIM per la pianificazione, altri si occupano di questo argomento per la prima volta o raramente hanno tempo per farlo nella loro routine lavorativa quotidiana. Tuttavia, un argomento sembra il più importante nell'ingegneria strutturale: Qual'è il vantaggio che si può ottenere dal processo BIM?
In pratica, un ingegnere deve spesso affrontare il compito di rappresentare le condizioni del vincolo il più vicino possibile alla realtà per essere in grado di analizzare le deformazioni e le forze interne della struttura soggetta alla loro influenza e per consentire una costruzione economicamente efficiente quanto possibile. RFEM e RSTAB offrono numerose opzioni per la definizione di vincoli esterni dei nodi non lineari. La prima sezione del mio articolo descrive le opzioni per creare un vincolo esterno libero non lineare e fornisce un semplice esempio. Per una migliore comprensione, il risultato viene sempre confrontato con un vincolo definito linearmente.
Nel processo di costruzione, è spesso necessario fabbricare gli elementi in calcestruzzo in sezioni. Ein klassisches Beispiel für diese abschnittsweise Herstellung ist die Verwendung von Fertigteilunterzügen, bei denen die Platte in Ortbetonbauweise ergänzt wird. Die Ergänzung eines Querschnittsteils führt zu einer Entstehung von Fugen zwischen bereits erhärtetem Beton und Frischbeton. Die Übertragung der zwischen den Teilquerschnitten entstehenden Längsschubkräfte muss bei der Bemessung berücksichtigt werden.
Sulla base dell'articolo tecnico sulla verifica allo stato limite ultimo delle saldature delle rotaie, la seguente spiegazione si riferisce al processo di verifica a fatica delle saldature delle rotaie. In particolare, questo articolo spiega in dettaglio gli effetti della considerazione di un carico eccentrico della ruota di 1/4 della larghezza della testa della rotaia.
Come accennato nella parte 1, secondo l'attuale norma DIN 18008-3, nella costruzione di vetro è consentito rappresentare punti di vincolo per componenti in vetro mediante FEM al fine di progettare lo stato limite ultimo adeguato. Le regole sono descritte nell'Appendice B della norma [1].
Lo stato attuale dello sviluppo del software di analisi agli elementi finiti e della tecnologia informatica consente il calcolo di strutture più complesse. Sempre più frequentemente, i calcoli EF vengono eseguiti sull'intero modello. In questo contesto, possono apparire alcuni problemi pratici di costruzione. Uno di questi problemi è la considerazione di un processo di costruzione nel modello.
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.
Un processo progettuale di successo coinvolge non solo il proprietario dell'edificio e l'ingegnere, ma anche i progettisti. Diese müssen in der heutigen Zeit auch Standardanschlüsse im Stahlbau selbst auslegen. Hierzu sind die entsprechenden Anschlußschnittgrößen notwendig.
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.
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.
Se si seleziona la combinazione secondo EN 1990 + EN 1991-2 e si definisce un caso di carico nella categoria di azioni gr1a, gr2 o gr5, è necessario definire inoltre nel programma quale modello di carico dovrebbe essere preso come base per il caso di carico. Queste informazioni sono fondamentali per definire le regole di combinazione per le combinazioni automatiche secondo EN 1990 + EN 1991-2. Nella categoria gr1a, è possibile selezionare, ad esempio, TS (LM1), UDL (LM1) o pista ciclabile e pedonale. TS (LM1) è preimpostato per impostazione predefinita. Nella categoria gr2, è possibile selezionare le forze di rottura e di accelerazione o le forze centrifughe come specifica.
L'uso crescente del metodo BIM nella pianificazione degli edifici apre anche nuove possibilità per gli ingegneri strutturisti. Una volta creato un modello 3D completo di un edificio, si desidera continuare a utilizzarlo per l'analisi strutturale e trarne il massimo beneficio. Tuttavia, ci sono anche alcune nuove sfide per l'ingegnere strutturista e il software utilizzato, che sono descritte in questo articolo.
RF-/DYNAM Pro - Forced Vibrations offre la possibilità di monitorare l'andamento temporale. Durante il processo di valutazione, è possibile confrontare diversi grafici direttamente nel programma. Inoltre, è possibile trasferire le immagini alla relazione di calcolo o esportarle direttamente in Excel come una tabella di valori.
Le diagonali degli angolari doppi sono utilizzate, tra le altre cose, per la costruzione di ponti di tubi e per travi reticolari. Sie werden vorwiegend auf Zug beansprucht, müssen aber je nach Lastangriff auch kleinere Druckkräfte übertragen. Besonders wenn die Diagonalen sehr schlank sind, sollte auch Biegung aus Eigengewicht berücksichtigt werden.