Una sezione è necessaria per descrivere le proprietà di un'asta: i parametri della sezione trasversale e le proprietà del materiale assegnate influenzano la rigidità dell'asta.
Non ogni sezione definita deve essere utilizzata nel modello. In questo modo è possibile modellare rapidamente varianti senza eliminare sezioni. Tuttavia, le sezioni non possono essere rinumerate.
Nome
È possibile assegnare un nome qualsiasi alla sezione e specificare i valori della sezione. Se la denominazione corrisponde a una voce della libreria, RFEM leggerà i parametri archiviati. Per selezionare la sezione dalla libreria, fare clic sul pulsante
alla fine della riga di inserimento. L'adozione delle sezioni è descritta nel capitolo Libreria di sezioni.
Per le sezioni della libreria, i parametri sezione sono fissi e non modificabili. Un'eccezione sono le aree di taglio e le dimensioni per i carichi di temperatura irregolari.
Per una denominazione di sezione definita dall'utente, tutti i parametri sezione devono essere definiti manualmente. È possibile quindi utilizzare la sezione per determinare le sollecitazioni. Tuttavia, la progettazione di questa sezione non è possibile, poiché non possono essere definiti punti di tensione.
Base
La scheda Base gestisce i parametri fondamentali della sezione.
Materiale
A ogni sezione deve essere assegnato un materiale. È possibile selezionarlo dall'elenco dei materiali già definiti. I pulsanti accanto al campo di inserimento offrono la possibilità di selezionare un materiale dalla libreria o di definirne uno nuovo (vedere il capitolo Materiali).
Categorie
Tipo di sezione
Per le sezioni della libreria, il 'Tipo di sezione' è preimpostato secondo le classificazioni usuali lì (vedere il capitolo Libreria di sezioni). Le sezioni definite dall'utente sono assegnate al tipo 'Base'.
Metodo di produzione
Per le sezioni della libreria viene visualizzato il metodo di produzione del profilo. Controlla specifiche di progettazione particolari, per esempio le linee di piegatura dei profili cavi formati a freddo.
Opzioni
Disattiva rigidità al taglio
La considerazione della rigidità al taglio porta a un aumento della deformazione a causa delle forze trasversali. La deformazione a taglio gioca un ruolo secondario nei profili laminati e saldati. Tuttavia, nei profili a sezione piena e in legno, è consigliabile considerare le rigidità al taglio per il calcolo delle deformazioni.
Disattiva rigidità al svergolamento
La casella di controllo per considerare la rigidità al svergolamento è accessibile quando il componente aggiuntivo 'Svergolamento elastico' è attivato nei dati di base. In questo caso, è possibile decidere se la rigidità al svergolamento della sezione è inclusa nel calcolo con sette gradi di libertà.
Rotazione della sezione
La rotazione della sezione descrive l'angolo con cui la sezione viene ruotata. È possibile definire l'angolo di rotazione α' nella scheda Rotazione della sezione.
Per le sezioni asimmetriche, questa scheda offre anche la possibilità di 'specchiare' il profilo. Ad esempio, è possibile posizionare correttamente un profilo ad L.
Se si importa una sezione dalla libreria o da RSECTION, non è necessario preoccuparsi dell'angolo di rotazione della sezione α'. RFEM leggerà automaticamente l'angolo. Tuttavia, per i profili definiti dall'utente, è necessario determinare da soli l'angolo rispetto agli assi principali e quindi regolare la posizione tramite la rotazione della sezione.
Ibrido
L’opzione 'Ibrido' è accessibile per le sezioni del tipo 'Parametrico - Spesso II' così come per i profili RSECTION che consistono di diversi materiali. Nella scheda Ibrido è possibile assegnare le proprietà del materiale ai componenti delle sezioni in legno composte, ad esempio.
Indicare il 'Materiale di riferimento' – uno dei materiali componenti – con cui determinare i valori ideali della sezione composta. Le proporzioni di rigidità dei componenti sono determinate in relazione al materiale di riferimento tenendo conto delle rispettive proprietà del materiale. Tuttavia, la scelta del materiale di riferimento di per sé non ha alcun effetto sulla rigidità della sezione complessiva.
Modello a parete sottile
Con la casella di controllo 'Modello a parete sottile' è possibile gestire, per le sezioni del tipo 'Normato - Acciaio' e 'Parametrico - Parete sottile', secondo quale teoria verranno determinati i valori della sezione. Per una sezione grossa, le superfici di taglio e il momento di inerzia alla torsione vengono determinati con un metodo diverso, perché la soluzione analitica si applica solo a sezioni a parete sottile.
Notazione US per i valori della sezione
I simboli per i valori della sezione differiscono in base alle convenzioni europee e americane. Con il campo di controllo è possibile decidere se, ad esempio, i momenti statici sono indicati con S o Q.
Preventivo
Il preventivo viene generalmente fatto con i costi del materiale assegnato alle aste di una sezione (vedere il capitolo Materiali). Se devono essere applicati parametri specifici a una sezione, è possibile stabilire i costi unitari e le unità nella scheda Preventivo separatamente.
Stima delle emissioni di CO2
Anche la stima delle emissioni di CO2 si basa generalmente sul materiale della sezione. Tuttavia, è possibile stabilire le emissioni unitarie e le unità nella scheda Stima delle emissioni di CO2 specificamente per ciascuna sezione.
Smorzamento di tensione per evitare singolarità
Lo smorzamento di tensione è adatto principalmente alle sezioni composte in legno, per evitare singolarità nelle aree di connessione. Lì, gli stress di taglio spesso portano a picchi di tensione che influenzano negativamente la progettazione. Con questa funzione si ottiene una migliore distribuzione degli stress.
Valori della sezione
In questa sezione sono indicati i principali valori della sezione. Altri parametri si trovano nella scheda Valori della sezione.
Aree della sezione
Le aree della sezione sono suddivise nell’area totale 'Assiale A' e nelle aree di 'Taglio Ay' e 'Taglio Az'. L'area di taglio Ay è associata al momento di inerzia Iz, mentre l'area di taglio Az corrisponde a Iy.
Nel seguente articolo tecnico si trovano informazioni sul calcolo delle aree di taglio:
Le aree di taglio influenzano la deformazione a taglio, che dovrebbe essere considerata soprattutto per aste corte e spesse. Se si modificano le aree di taglio, è opportuno evitare valori estremamente piccoli: le aree di taglio sono presenti al denominatore delle equazioni, quindi possono sorgere problemi numerici.
Momenti di inerzia delle superfici
I momenti di inerzia definiscono la rigidità della sezione rispetto alla sollecitazione da momenti: il momento d’inerzia alla torsione IT descrive la rigidità contro la torsione attorno all’asse longitudinale, i momenti delle superfici di 2° grado Iy e Iz determinano la rigidità contro la piegata attorno agli assi locali y e z. L'asse y è considerato l'asse "forte". Il momento di 2° grado della superficie di cimatura Iω descrive la resistenza contro il svergolamento.
Per i profili asimmetrici, i momenti di inerzia sono espressi rispetto agli assi principali u e v della sezione. Gli assi locali della sezione sono mostrati nel disegno della sezione.
È possibile regolare le superfici della sezione e i momenti di inerzia attraverso fattori, definibili come una 'Modificazione strutturale' specifica della sezione (vedere il capitolo Modifiche strutturali).
Inclinazione degli assi principali
L'inclinazione degli assi principali descrive la posizione degli assi principali rispetto al sistema degli assi principali standard di sezioni simmetriche. Per i profili asimmetrici, è l'angolo α tra l'asse y e l'asse u (positivo in senso orario). Gli assi principali sono indicati per i profili simmetrici come y e z, e per i profili asimmetrici come u e v (vedi figura Valori della sezione e assi).
L'inclinazione degli assi principali è determinata dalla seguente equazione:
|
α |
Angolo dell'asse principale |
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Iyz |
Momento d’inerzia di superficie biassiale |
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Iz |
Momento d’inerzia attorno all’asse z |
|
Iy |
Momento d’inerzia rispetto all’asse y |
L'inclinazione degli assi principali dei profili della libreria non è modificabile. È possibile comunque ruotare la sezione di un angolo personalizzato: attivare l'opzione 'Rotazione della sezione' nella sezione 'Opzioni' (vedere la sezione Rotazione della sezione).
Dimensioni (per carichi di temperatura irregolari)
Le dimensioni in termini di larghezza b e altezza h della sezione sono necessarie per il calcolo dei carichi termici.
RSECTION
Se è presente una sezione generata con RSECTION, è possibile aprire il programma di sezione e modificare la sezione cliccando sul pulsante .
Valori della sezione
Nella scheda Valori della sezione sono elencati in dettaglio i parametri della sezione.
I valori delle sezioni dei profili parametrici sono determinati con RSECTION.
Statistiche
La scheda Statistiche offre una panoramica delle aste nel modello che utilizzano la sezione. Il 'Peso totale' può essere, ad esempio, usato per una lista di acciai o una stima dei costi.
Punti
La geometria della sezione è definita tramite punti. Costituiscono anche la base per Linee.
Le coordinate dei punti di definizione sono elencate in una tabella. Selezionando una riga, quel punto viene visualizzato in rosso nel disegno della sezione. Per le sezioni a parete sottile, i punti di definizione sulle linee mediane sono marcati con il simbolo +. I punti di controllo generati per gli archi sono riconoscibili dal simbolo di un lucchetto con +. I punti sui bordi delle sezioni derivano dagli spessori degli elementi.
Per gli archi, accanto alle coordinate dei punti, è possibile leggere i parametri dell'arco nella sezione 'Parametri'.
Linee
I Punti della sezione sono collegati da linee, così che la geometria della sezione sia definita dal suo contorno. Le linee sono anche la base per Parti.
I punti di definizione delle linee così come i tipi di linee e le lunghezze sono elencati in una tabella. Selezionando una riga, quella linea viene visualizzata in rosso nel disegno della sezione.
Parti
Dalle linee di contorno della sezione viene generato uno o più parti.
Per ogni parte della sezione vengono indicati le linee di definizione, il materiale, l’area della sezione e la massa per unità di lunghezza.
Punti di tensione
I punti di tensione sono necessari per determinare le tensioni nella sezione. Tutte le sezioni della libreria sono dotate di punti di tensione nelle posizioni rilevanti per il progetto dei profili.
La scheda Punti di tensione è costituita da fino a quattro sottoregistri. Lì è possibile visualizzare le coordinate dei punti di tensione, i momenti statici e le coordinate di bordo con gli spessori correlati (per le sezioni a parete sottile) e le tensioni unitarie calcolate con la teoria a parete sottile TWA (per le sezioni a parete sottile) e con il metodo degli elementi finiti FEM.
È possibile verificare i profili delle sezioni e delle tensioni nel disegno della sezione: fare clic nella colonna del valore o scegliere il tipo nella lista sotto il disegno.
Rete FE
L'ultima scheda gestisce le impostazioni per la rete FE, sulla base della quale sono determinati i valori delle sezioni e le tensioni unitarie.
I due campi di inserimento offrono la possibilità di influenzare la discretizzazione. Un fattore minore di 1 genera una rete più fine, mentre un fattore maggiore di 1 la genera più grossolana. In generale, qui non sono richieste regolazioni.
Preventivo
La scheda Preventivo viene visualizzata quando l’opzione Preventivo è selezionata nella scheda 'Base'.
Se per il materiale di una sezione sono già state stabilite delle previsioni per un preventivo, la casella di controllo 'Adotta dal Materiale' è attivata per impostazione predefinita. Pertanto, valgono le definizioni dei costi unitari specifiche per asta e sono evitati doppi inserimenti. Se si desidera stabilire costi unitari e unità specificamente per aste con una determinata sezione, disattivare la casella di controllo.
Selezionare quali grandezze della sezione sono rilevanti per il preventivo: Peso, Volume, Area o Lunghezza. Inserire nella colonna 'Costo unitario' il valore che una unità del parametro costa. Nella lista della colonna 'Unità', sono disponibili varie possibilità per i costi unitari.
I valori per peso, volume, area e lunghezza indicati nella colonna 'Quantità' derivano dalle proprietà delle aste a cui la sezione è assegnata.
I 'Costi' mostrano il prezzo per tutte le aste utilizzate della sezione. Rappresentano anche il 'Costo totale'. Se più sezioni sono attivate per la stima dei costi, è possibile anche leggere la percentuale della sezione dei costi totali.
Stima delle emissioni di CO2
La scheda Stima delle emissioni di CO2 viene visualizzata quando l’opzione Stima delle emissioni di CO2 è selezionata nella scheda 'Base'.
Se per il materiale di una sezione sono già state stabilite delle previsioni per la stima delle emissioni di CO2, la casella di controllo 'Adotta dal Materiale' è attivata per impostazione predefinita. Pertanto, valgono le definizioni delle emissioni specifiche per asta ed è evitato il duplicarsi delle definizioni. Se si desidera specificare le emissioni unitarie e le unità per aste con una determinata sezione, disattivare la casella di controllo.
Indicare quali grandezze della sezione sono rilevanti per la stima delle emissioni di CO2: Peso, Volume, Area o Lunghezza. Inserire nella colonna 'Emissione unitaria' il valore che una unità del parametro provoca in termini di CO2. Nella lista della colonna 'Unità', sono disponibili varie unità di emissione per equivalenti di CO2.
I valori di peso, volume, area e lunghezza indicati nella colonna 'Quantità' derivano dalle proprietà delle aste a cui la sezione è assegnata. L’emissione è determinata da questi valori e dall'emissione unitaria.
L' 'Emissione totale' fornisce gli equivalenti di CO2 causati da tutte le aste della sezione. Inoltre, viene indicata la percentuale di emissioni in [%] attribuibile a questa sezione rispetto alle emissioni totali. L' 'Emissione totale' deriva dalla somma delle emissioni di tutte le sezioni.