La scheda Principale gestisce i parametri di base dell’asta. Quando selezioni una casella di controllo nella sezione della finestra di dialogo "Opzioni", di solito viene aggiunta un’altra scheda della finestra di dialogo. Lì puoi specificare i dettagli.
Tipo di asta
Il tipo di asta controlla il modo in cui possono essere acquisite le forze interne o le proprietà previste per l'asta. Nell'elenco sono disponibili diversi tipi di aste.
Trave
Un'asta trave è un'asta rigida alla flessione che può trasferire tutte le forze interne. Un'asta a trave non ha cerniere alle sue estremità. Questo tipo di asta può essere caricato con tutti i tipi di carico.
Rigida
Un'asta rigida collega gli spostamenti di due nodi tramite un collegamento rigido. Corrisponde quindi essenzialmente a un accoppiamento. Con esso si possono definire aste con rigidezza molto elevata tenendo conto delle cerniere, che possono anche avere costanti di molla e non linearità. Si verificano a malapena problemi numerici poiché le rigidezze sono adattate al sistema.
Per le aste rigide, vengono fornite le forze interne se, nel Navigatore - Risultati, nella categoria in basso 'Aste', si attivano i risultati per accoppiamenti.
Per le aste rigide vengono considerate le seguenti rigidezze:
| Rigidezza assiale E · A | 1013 · ℓ [unità SI] con ℓ = lunghezza dell'asta |
| Rigidezza torsionale G · IT | 1013 · ℓ [unità SI] |
| Rigidezza flessionale E · I | 1013 · ℓ3 [unità SI] |
| Rigidezza al taglio GAy / GAz (se attivata) | 1016 · ℓ3 [unità SI] |
Nervatura
Le aste nervatura possono rappresentare travi lamellari (travi di copertura). In questo tipo di asta, le eccentricità e le larghezze delle piastre partecipanti sono considerate nel modello FEM.
Le aste nervatura sono particolarmente adatte per le aste in calcestruzzo armato, poiché le forze interne e le sezioni delle nervature sono incluse nel dimensionamento del calcestruzzo. Una lamiera d'acciaio con "nervatura" saldata dovrebbe essere modellata come una superficie con un'asta connessa eccentricamente.
L'elenco 'Disposizione delle nervature' offre diverse opzioni di selezione.
Un'asta di tipo nervatura è di solito un'asta disposta eccentricamente. L'eccentricità è determinata automaticamente dallo spessore della metà della superficie e dall'altezza della metà dell'asta. Può anche essere definita manualmente. L'eccentricità della nervatura aumenta la rigidezza del modello. Con una disposizione centrale, l'asse principale della nervatura si trova al centro della superficie.
Le larghezze efficaci della nervatura devono essere definite nella sezione 'Dimensioni della flangia' per il lato sinistro e destro. Spesso si può mantenere l'impostazione 'Trova automaticamente', con la quale il programma determina le due superfici. Se sulla linea dell'asta della nervatura si uniscono più di due superfici, le superfici rilevanti devono essere definite manualmente.
Ci sono diversi modi per inserire le larghezze di integrazione b-y,int e b+y,int (vedi figura Nuova nervatura): Le larghezze possono essere inserite direttamente o determinate automaticamente dalla lunghezza dell'asta con le opzioni Lref / 6 e Lref / 8. Possono anche essere determinate secondo le normative, ad esempio secondo 'EC2' sezione 5.3.2.1.
I valori by,int definiscono la larghezza della superficie o dell'area di integrazione da cui devono essere integrate le forze interne. I valori by,eff rappresentano la larghezza della sezione trasversale della flangia della nervatura dal centro del tirante al bordo rispettivo. Per impostazione predefinita, i valori by,int e by,eff sono uguali. Tuttavia, è possibile definirli separatamente dopo aver cliccato sul pulsante
.
Se sono stati definiti nodi del tipo 'Nodi su asta', la nervatura può essere definita in sezioni per i singoli segmenti. Se sono definiti più segmenti, le aree di larghezza variabile possono essere linearizzate e collegate nella colonna della tabella 'Distribuzione lineare', per evitare grandi salti di rigidezza nell'asta della nervatura.
Nei modelli 3D, le larghezze partecipanti non influenzano la rigidezza, poiché la maggiore rigidezza è considerata dall'asta eccentrica. Tuttavia, le larghezze partecipanti influenzano la distribuzione delle forze interne delle aste e delle superfici.
Biella
Un'asta biella è un'asta a trave con cerniere di momento a entrambe le estremità. Inoltre, la rotazione attorno all'asse longitudinale all'inizio dell'asta è rilasciata tramite una cerniera φx. Per questo tipo di asta vengono fornite le forze nei momenti flettenti e torsionali derivanti dai carichi dell'asta.
Biella (solo N)
Questo tipo di asta biella con rigidezza E ⋅ A può assorbire le forze normali sotto forma di trazione e compressione. Vengono fornite solo le forze nodali. L'asta ha un andamento lineare delle forze interne, a meno che non ci siano carichi concentrati sull'asta. Non verrà fornita nessuna curva del momento che si può verificare a causa di peso proprio o carico lineare. Tuttavia, le forze nodali sono calcolate dai carichi delle aste, garantendo il corretto trasferimento.
Tesa
Un'asta in trazione può assumere solo forze di trazione. Il tipo di asta corrisponde a una 'Asta biella (solo N)' che si guasta sotto carico di compressione.
Il calcolo di una struttura a traliccio con aste di trazione viene eseguito iterativamente: nel primo passaggio, vengono determinate le forze interne di tutte le aste. Se le aste di trazione ricevono una forza normale negativa (compressione), inizia un ulteriore passaggio iterativo. Le parti di rigidezza di queste aste non vengono più considerate – sono fallite. Questo processo continua fino a quando nessuna asta di trazione fallisce più. Un sistema può diventare instabile a causa del fallimento delle aste di trazione.
Compressa
Un'asta di compressione può assumere solo forze di compressione. Il tipo di asta corrisponde a una 'Asta biella (solo N)' che fallisce sotto carico di trazione. Aste di compressione che falliscono possono portare a un sistema instabile.
Instabile
Un'asta instabile corrisponde a una 'Asta biella (solo N)' che assume forze di trazione senza limite, ma solo forze di compressione fino al raggiungimento della forza critica. Per il caso di Eulero 2, questa forza è calcolata come segue:
Con questo tipo di asta è spesso possibile evitare instabilità che si verificano nel calcolo non lineare secondo la teoria II. o III. del carico dovuto alla flessione delle aste reticolari. Sostituendole (in modo realistico) con aste di instabilità, in molti casi il carico critico aumenta.
Fune
Un'asta fune è soggetta solo a trazione. Pertanto, i correnti di funi possono essere rilevate con calcolo iterativo secondo la teoria III. Del carico tenendo conto delle forze longitudinali e trasversali.
Le funi sono adatte per modelli in cui possono verificarsi grandi deformazioni con conseguenti cambiamenti nelle forze interne. Per semplici ancoraggi come nella tettoia, le aste di trazione sono completamente sufficienti.
Barra di armatura
Con questo tipo di asta è possibile rappresentare rinforzi in acciaio flessibile nel modello FE di un elemento in calcestruzzo armato. È possibile investigare ad esempio zone di discontinuità basate sull'analogia reticolare (puntoni tiranti e compressi in consolle, travi con aperture).
L'asta di rinforzo dispone di una funzione automatica di connessione con altri elementi come aste o superfici, se si trova fisicamente all'interno dell'elemento. Come l'Asta biella (solo N), un'asta di rinforzo ha solo una rigidezza tangente. Un comportamento materiale non lineare al momento non è possibile.
Nella sezione 'Impostazioni', è impostato come tipo di asta un rinforzo di acciaio flessibile. Sono disponibili altri tipi di aste di rinforzo se è attivato il modulo aggiuntivo Armature di precompressione.
Nella sezione 'Oggetti principali', assegnare le aste o le superfici in cui si trova l'asta di rinforzo. Utilizzare il pulsante
. Con il pulsante
è quindi possibile collegare automaticamente l'asta di rinforzo all'oggetto principale.
Fune su pulegge
Anche questo tipo di asta a cavo assume solo forze di trazione e viene calcolato secondo la teoria del cavo (teoria III. ordine). Un'asta a cavo su carrucole può essere tuttavia definita solo su una polilinea che ha almeno tre nodi. Questo tipo di asta è quindi adatto per elementi di trazione flessibili alla flessione le cui forze di trazione sono guidate attraverso i punti di deviazione dal modello. Un esempio di applicazione è un sistema di carrucole.
A differenza di un'asta a cavo normale, è possibile solo uno spostamento nei nodi interni nella direzione longitudinale (ux). Pertanto, l'asta non deve essere caricata con carichi sull'asta che agiscono nella direzione locale y o z. Vengono considerati solo gli spostamenti ux e le forze normali N.
Non è rilevante se nei nodi interni della polilinea sia presente un nodo di supporto o se l'asta sia collegata a un'altra struttura: l'intero sistema dell'asta a cavo viene esaminato sulla lunghezza della polilinea.
Asta risultante
L'asta risultante è adatta per integrare i risultati di superfici, volumi o aste in una finta asta. In questo modo, ad esempio, si possono leggere le forze taglianti risultanti di una superficie per la verifica del muro di sostegno.
La linea di un'asta risultante può essere collocata arbitrariamente nel modello. L'asta del risultato non necessita né di un supporto né di un collegamento al modello. Tuttavia, è necessario assegnare una sezione trasversale per consentire una determinazione. Non è possibile applicare carichi su un'asta del risultato.
Scegliere nella sezione 'Integra tensioni e forze' il tipo di asta del risultato per stabilire la forma geometrica dell'area di integrazione. Nella sezione 'Parametri' è quindi possibile definire le dimensioni. Si riferiscono alla linea dell'asta nel suo baricentro.
Nella sezione 'Includi oggetti', definisci le superfici, le celle delle superfici, i volumi e le aste i cui risultati devono essere considerati nell'integrazione. In alternativa, seleziona 'Tutti' gli oggetti e quindi escludere certi elementi nella sezione 'Escludi da oggetti inclusi'.
Linea risultante
La linea risultante è adatta per integrare i risultati di superfici, volumi o aste in una linea. Questa linea può essere posizionata arbitrariamente nel modello.
Il principio corrisponde a un asta del risultato. Tuttavia, non è necessario assegnare una sezione trasversale. Nel registro 'Sezione trasversale' è possibile leggere la lunghezza della linea e, se necessario, ruotare la linea per la visualizzazione dei risultati; non ha ulteriori funzioni.
Trasferimento del carico
Con questo tipo di asta è possibile applicare carichi sugli oggetti che sono collegati all'asta ai nodi finali o intermedi. L'asta stessa non ha rigidezza. I criteri per il trasferimento dei carichi possono essere definiti in un nuovo registro.
Il trasferimento del carico è attualmente effettuato utilizzando il metodo della striscia. Il carico sull'asta di trasferimento del carico - carico sull'asta o carico nodale del tipo forza, momento o massa - viene distribuito proporzionalmente agli oggetti strutturali comuni più vicini. Questi sono, ad esempio, nodi supportati, aste, nodi di superfici o linee supportate.
Se si desidera considerare il peso proprio dell'asta, è possibile definire il peso dell'asta nella sezione 'Parametri'.
Nella sezione 'Oggetti caricati', vengono fornite le numerazioni dei nodi in cui il carico dell'asta viene trasferito agli oggetti adiacenti. Se non tutti questi nodi sono rilevanti, è possibile escludere certi nodi nella sezione 'Senza effetto su'.
Travetto
Questo tipo di asta consente di impostare le proprietà della sezione trasversale per Open Web Steel Joists che l'Steel Joist Institute ha messo a disposizione in cosiddette tabelle "Travetto virtuale". Questi profili di travetti virtuali rappresentano travi a flange larghe equivalenti che vengono molto vicine alla zona dell'ala del trave, al momento di inerzia effettivo e al peso. La trave viene quindi sostituita da un'asta con una sezione trasversale virtuale. Ciò consente di simulare unità portanti complesse come, ad esempio, una trave reticolare nel sistema generale.
Scegliere dalla lista la 'Serie' del travetto virtuale.
Nella lista 'travetto virtuale' è quindi possibile scegliere il tipo esatto.
Il pulsante
nella sezione 'Sezione trasversale e materiale' consente di importare la travetto virtuale dalla libreria delle sezioni trasversali.
Modello di superficie
Questo tipo di asta è particolarmente adatto per rappresentare travi con fori e travi alveolari o riduzioni della sezione trasversale come aperture per le installazioni nelle aste del modello. L'asta viene convertita in un modello di superficie in cui le aperture dell'asta sono disposte secondo le indicazioni dell'utente. Tuttavia, l'asta rimane invariata. Devono essere soddisfatte le seguenti condizioni:
- La sezione trasversale rappresenta un profilo sottile normalizzato o parametrico con un'anima.
- Il materiale della sezione trasversale è basato su un modello di materiale isotropo lineare-elastico.
Nel tipo di asta 'Modello di superficie', l'asta è presente sia come oggetto di asta sia come oggetto superficiale. Le proprietà geometriche sono identiche; entrambi i modelli hanno lo stesso baricentro. La rappresentazione è controllata nel Navigatore - Visualizzazione tramite la voce Modello → Oggetti di base → Aste → Modello di superficie o tramite il pulsante
nella barra degli strumenti.
La mesh FE del modello di superficie viene generata automaticamente, non può essere attualmente influenzata. Per il calcolo statico viene utilizzato il modello di superficie. Al momento dell'analisi, sono disponibili sia i risultati delle aste (come in un asta del risultato, in cui le tensioni delle suddivisioni dell'asta sono integrate in forze interne dell'asta) sia i risultati delle superfici. Anche in questo caso il controllo può essere eseguito tramite il Navigatore - Visualizzazione o il pulsante
.
Il dimensionamento di un'asta modello di superficie nei componenti aggiuntivi viene effettuato con le forze interne delle aste e la sezione dell'asta.
Come mostrato nell'immagine sopra, diversi aste rigide vengono creati alle estremità di un'asta modello di superficie. Collegano il modello di superficie ai nodi finali delle aste adiacenti. Ciò garantisce il trasferimento corretto delle forze interne agli oggetti 1D. Se si collegano più aste modello di superficie, questi accoppiamenti vengono creati per ciascuna asta.
In questo caso, per il carico dell'asta definire una alla sezione trasversale. Il carico sarà quindi applicato realistico al bordo della sezione trasversale e verrà mantenuto anche nel modello di superficie.
Rigidezza definibile
Con questo tipo di asta, è possibile utilizzare un'asta con rigidezza personalizzate. I valori delle rigidezza devono essere definiti nella finestra di dialogo 'Nuova rigidezza dell'asta' (vedi capitolo rigidezza delle aste).
Accoppiamento
Un'asta di accoppiamento è un'asta virtuale, molto rigida, con estremità delle aste rigide o articolate. Sono disponibili quattro opzioni per accoppiare i gradi di libertà dei nodi iniziale e finale come 'Fisso' o tramite una 'Cerniera'. Con gli accoppiamenti è possibile modellare situazioni speciali per il trasferimento di forze e momenti. Le forze normali e trasversali, nonché i momenti di torsione e flessione, vengono trasferiti direttamente da nodo a nodo.
Molla
Un'asta a molla offre la possibilità di rappresentare proprietà delle molle lineari o anche non lineari con gamme di azione definibili. Per un'asta a molla è necessario solo definire la lunghezza dell'asta Lz nella sezione 'Sezione trasversale', non una sezione trasversale: La rigidezza dell'asta deriva dai parametri della molla, che devono essere definiti nella finestra di dialogo 'Nuova molla dell'asta' (vedi capitolo Molliche dell'asta).
Dissipatore viscoso
Un dissipatore viscoso è essenzialmente un'asta a molla con la proprietà aggiuntiva di 'Coefficiente di smorzamento'. Questo tipo di asta amplia le possibilità per le analisi dinamiche secondo il Analisi Time History.
Come per un'asta a molla, è necessario solo definire la lunghezza dell'asta Lz nel registro 'Sezione trasversale', non una sezione trasversale. La rigidezza dell'asta è determinata dai parametri della molla, che devono essere definiti nella finestra di dialogo 'Nuova molla dell'asta' (vedi capitolo Molliche dell'asta). Le proprietà di smorzamento possono essere controllate tramite il coefficiente di smorzamento X.
Opzioni
In questa sezione è possibile impostare ulteriori proprietà dell'asta tramite le caselle di controllo.
Nodi sull'asta
Con uno o più nodi sull'asta, è possibile suddividere l'asta in segmenti senza dividerla effettivamente (vedi capitolo Nodi).
Cerniere
È possibile disporre cerniere su un'asta per controllare il trasferimento delle forze interne ai nodi finali (vedi capitolo Cerniere delle aste). Per determinati tipi di aste, l'immissione è bloccata poiché sono già presenti cerniere interne. È possibile assegnare cerniere separatamente a 'Inizio asta i' e 'Fine asta j'.
Eccentricità
Le eccentricità offrono la possibilità di collegare eccentricamente un'asta ai nodi finali (vedi capitolo Eccentricità dell'asta). È possibile assegnare eccentricità separate a 'Inizio asta i' e 'Fine asta j'.
Vincoli
È possibile assegnare un vincolo all'asta che è efficace su tutta la sua lunghezza. I gradi di libertà e le rigidezze della molla devono essere definiti nelle condizioni di vincolo (vedi capitolo Vincoli delle aste).
Irrigidimenti trasversali
Gli irrigidimenti trasversali sull'asta influenzano la rigidezza torsionale dell'asta. Influenzano il calcolo con la torsione considerando sette gradi di libertà (vedi capitolo Irrigidimenti trasversali delle aste).
Aperture delle aste
Le aperture delle aste influenzano i valori della sezione trasversale e l'andamento delle forze interne. Sono rilevanti quando si tratta del tipo di asta 'Modello superficiale'. Nel capitolo Aperture delle aste è descritto come definire il tipo e la posizione delle aperture.
Non linearità
È possibile assegnare una non linearità all'asta. Le proprietà non lineari devono essere definite come non linearità dell'asta (vedi capitolo Non linearità delle aste).
Punti risultati intermedi
Con i punti risultati intermedi è possibile controllare la visualizzazione tabellare dei risultati lungo l'asta. I punti di suddivisione devono essere definiti nella finestra di dialogo 'Nuovo punto risultato dell'asta' (vedi capitolo Punti risultati intermedi delle aste).
Modifiche finali
Con le modifiche finali è possibile regolare graficamente la geometria dell'asta alle sue estremità. Ciò consente di preparare protrusioni, accorciamenti o smussature per la rappresentazione renderizzata.
'Estensione': È possibile definire un' 'Estensione' per l'inizio e la fine dell'asta. Un valore negativo Δ ha effetto come accorciamento.
'Inclinazione': Con un'inclinazione è possibile smussare ogni estremità dell'asta. Sono possibili angoli di inclinazione sui due assi dell'asta y e z. Un angolo positivo produce una rotazione in senso orario attorno all'asse positivo rispettivo.
Attiva trasferimento di carico
La casella di controllo consente di distribuire il carico sull'asta - indipendentemente dalla rigidezza dell'asta - tramite un trasferimento di carico. Di conseguenza, l'asta è efficace per la sua rigidezza nel modello. Tuttavia, la distribuzione del carico sugli oggetti adiacenti è gestita tramite i parametri che possono essere stabiliti nel registro Trasferimento di carico.
Disattiva per il calcolo
Se si seleziona questa casella di controllo, l'asta, incluso il carico, non viene considerata nel calcolo. In questo modo, è possibile esaminare come cambia il comportamento strutturale del modello se certe aste non sono efficaci. Le aste non devono essere eliminate; anche i carichi rimangono.