Vincolo di progetto e inflessione

Il registro Vincolo di progetto e inflessione è disponibile nella finestra di dialogo di modifica di un'asta o di un set di aste se le proprietà di verifica dell'oggetto sono attivate (vedere l'immagine Proprietà di verifica di un'asta da attivare). I vincoli di progetto hanno essenzialmente due funzioni:

1. Definizione delle condizioni al bordo per la verifica "Compressione ortogonale alla fibratura"
2. Segmentazione dell'asta o del set di aste per la verifica dell'inflessione della verifica legno

Le impostazioni per la verifica a inflessione delle superfici possono essere impostate nel registro Inflessione della finestra di dialogo di modifica della superficie.

Aste

Finestra di dialogo "Modifica asta", scheda "Appoggi di progetto e deformazione"

Vincolo di progetto

Come menzionato, i vincoli di progetto sono necessari per la verifica "Compressione ortogonale alla fibratura" sul vincolo. I parametri specifici per questa verifica possono essere impostati nel registro Compressione ortogonale alla fibratura. I vincoli di progetto offrono anche la possibilità di segmentare aste e set di aste per la verifica dell'inflessione.

I vincoli di progetto possono essere assegnati non solo all'inizio e alla fine dell'asta, ma anche ai nodi interni. Nella tabella, quindi, i nodi del tipo 'Nodo su linea/asta' e i nodi standard tra le aste di un set di aste sono automaticamente preimpostati.

Selezionare un vincolo di progetto dall'elenco o crearne un nuovo tipo con il pulsante (vedere l'immagine Nuovo vincolo di progetto). Con il pulsante è possibile modificare il tipo selezionato, con il pulsante selezionare un vincolo di progetto già assegnato nel modello.

Finestra di dialogo 'Nuovo appoggio di progetto'

La finestra di dialogo è adattata alla Norma. Se all'asta o al set di aste è stato assegnato un materiale legno, il tipo Legno è preimpostato. Altrimenti, selezionare questa opzione nell'elenco.

Con le due opzioni Attivo è possibile controllare per quali direzioni (asse z e/o asse y) è presente un vincolo di progetto. Se l'asta è ruotata di 90°, ad esempio, è possibile disattivare il 'Vincolo in direzione z/z' e attivarlo invece per l'asse y.

Se non si deve eseguire la verifica "Compressione ortogonale alla fibratura", ma il vincolo di progetto serve solo per segmentare l'asta o il set di aste per la verifica dell'inflessione, disattivare l'opzione Vincolo diretto: In questo modo non sono necessari dati sulla geometria e la posizione del vincolo; il vincolo serve esclusivamente per la segmentazione per la verifica della deformazione. In alternativa, si potrebbe anche selezionare il tipo di vincolo di progetto 'Generale', per il quale la pressione di contatto non viene esaminata.

La Lunghezza del vincolo è sempre riferita alla trave reale. Viene rappresentata – partendo dal sistema statico o dal nodo – nella grafica della finestra di dialogo per metà in direzione x positiva dell'asta e per metà in direzione x negativa.

Definition der Auflagerlänge bei Bemessungsauflager

Regolazione grafica della lunghezza dell'asta utilizzando "Fine modifiche"

Con l'opzione Vincolo dal bordo il programma riconosce automaticamente se un vincolo di progetto riceve forze di compressione o trazione. Di conseguenza, la verifica "Compressione ortogonale alla fibratura" viene eseguita solo in caso di forze di compressione.

Se un vincolo di progetto agisce su un vincolo intermedio, selezionare la casella di controllo Vincolo interno. A seconda della norma di progetto, questa impostazione influisce sulla determinazione dell'area di contatto efficace.

Con l'opzione Riduzione della forza di taglio, la verifica a taglio sul vincolo viene eseguita con la forza di taglio determinante. La forza di taglio viene considerata nella verifica a una certa distanza dal bordo del vincolo. La distanza dipende dalla norma di progetto. Ciò presuppone che la forza agisca sul lato opposto del vincolo, quindi generalmente sul lato superiore della trave.

Se le tensioni di compressione trasversale sono troppo elevate, queste possono essere assorbite con rinforzi a vite (solo per EN 1995-1-1 e vincolo diretto). A tale scopo, selezionare la casella di controllo Elementi di rinforzo. Nel registro Elementi di rinforzo è quindi possibile definire le proprietà delle viti a filettatura totale.

Con la casella di controllo Attivo per verifica contro l'incendio è possibile controllare se la verifica della pressione di contatto deve essere eseguita anche per il caso di incendio.

Se un vincolo di progetto non deve essere considerato per la segmentazione, disattivare l'opzione Attivo per la verifica dell'inflessione.

Verifica inflessione

Segmenti e lunghezze di riferimento

Nella sezione destra della finestra di dialogo del registro Vincolo di progetto e inflessione sono elencati i segmenti che risultano dall'assegnazione dei vincoli di progetto per le rispettive direzioni della verifica a inflessione. Per ogni punto di verifica in un segmento, la lunghezza visualizzata L_c viene utilizzata come lunghezza di riferimento per la determinazione del valore limite.

Se si desidera modificare le lunghezze di riferimento calcolate automaticamente (ad esempio perché la lunghezza di riferimento di un'asta curva differisce dalla lunghezza del segmento), selezionare la casella di controllo 'Lunghezze definite dall'utente'. I valori sono quindi modificabili. Tuttavia, queste lunghezze definite dall'utente non vengono adattate automaticamente se si modifica successivamente la lunghezza dell'asta nel modello.

Valori limite per travi e mensole

I valori limite dell'inflessione per travi con vincoli su entrambi i lati e mensole sono gestiti nelle Configurazioni SLE. Il valore limite corrispondente viene applicato durante la verifica per ogni segmento in base alla disposizione dei vincoli di progetto: Un segmento con vincoli di progetto su entrambi i lati o senza vincolo di progetto viene considerato come tipo di segmento Trave, un segmento con un vincolo di progetto su un lato come Mensola.

Direzione di verifica

Stabilire con la 'Direzione di verifica' quali valori di risultato dell'inflessione devono essere verificati. Nell'elenco sono disponibili gli assi locali y e z, l'inflessione risultante e gli assi locali ausiliari y' e z'. I segmenti sottostanti si adattano di conseguenza.

Imposta direzione di verifica

Riferimento di spostamento

Con le opzioni dell'elenco 'Riferimento di spostamento' è possibile influenzare i valori di inflessione da verificare per la verifica:

• Sistema indeformato: I valori di deformazione locali u_y e u_z sono presi direttamente dai risultati.
• Estremità del segmento deformate: I valori di inflessione per la verifica sono ridotti dei valori di deformazione dei nodi iniziali e finali, in modo che vengano verificate solo le inflessioni locali.

Controfreccia

Nella verifica è possibile considerare una controfreccia per ogni segmento e ridurre così il valore dell'inflessione. La controfreccia viene applicata per i segmenti di trave come forma a onda singola, per i segmenti a mensola come andamento lineare. Inserire la controfreccia w_c,z o w_c,y come valore positivo se è opposta all'asse locale dell'asta z o y. Per la verifica della direzione risultante, le componenti della controfreccia vengono convertite nella direzione risultante.

Esempio: Nell'immagine seguente, sul nodo intermedio n. 50 non è stato definito alcun vincolo di progetto. Di conseguenza, dal programma viene riconosciuto solo un segmento e la lunghezza di riferimento corrisponde alla lunghezza dell'asta.

Definizione dei segmenti per l'analisi degli spostamenti generalizzati | Senza vincolo esterno di progetto nel nodo intermedio

Se viene definito un vincolo di progetto sul nodo intermedio, vengono riconosciuti due segmenti. La lunghezza di riferimento si adatta di conseguenza.

Definizione dei segmenti per l'analisi degli spostamenti generalizzati | Con vincolo esterno di progetto al nodo intermedio

Se un segmento non deve essere esaminato per la deformazione, è possibile disattivarlo tramite la casella di controllo:

Disattivazione dei segmenti per l'analisi della deformazione

Elementi di rinforzo

Questo registro è disponibile per una verifica secondo EN 1995-1-1 se nel registro 'Base' è stata selezionata l'opzione Elementi di rinforzo. Qui è possibile definire viti a filettatura totale che vengono considerate come elementi di rinforzo a compressione trasversale nella verifica "Compressione ortogonale alla fibratura".

Definire le proprietà degli elementi di rinforzo

Al momento sono possibili solo elementi di rinforzo del tipo 'Viti'. Definire resistenze e lunghezze delle viti secondo le specifiche del produttore. È anche possibile utilizzare le proprietà degli elementi di rinforzo già definiti come Viti per legno. Utilizzare a tale scopo l'opzione corrispondente nell'elenco.

Seleziona elemento di rinforzo

Selezionare una vite per legno già definita o crearne un nuovo tipo con il pulsante .

Nella sezione 'Geometria in asse z/y' definire il numero di viti e la loro disposizione.

Le viti vengono verificate a compressione e instabilità. Inoltre, viene eseguita la verifica della capacità portante a compressione trasversale nel piano della punta della vite. L'angolo di diffusione del carico della 'Distribuzione del carico' può essere considerato linearmente a 45° o – come descritto in [1] – in modo non lineare (vedere anche la grafica della finestra di dialogo).

Superfici

Nella verifica delle superfici allo stato limite ultimo vengono esaminate le componenti di tensione. Le verifiche si basano sulle proprietà del materiale e sugli spessori delle superfici. Per la verifica allo stato limite di esercizio, invece, sono necessarie indicazioni specifiche per la superficie. Queste possono essere impostate nel registro Inflessione della finestra di dialogo 'Modifica superficie'.

Dialogo "Modifica superficie", scheda "Deformazione"

Tipo di superficie

Stabilire con il tipo di superficie quali valori limite dell'inflessione vengono applicati nella verifica. Nell'elenco sono disponibili due opzioni:

• Doppiamente vincolata
• Mensola

I valori limite sono definiti nella finestra di dialogo Configurazioni SLE per diverse situazioni di progetto di superfici con vincolo su uno o entrambi i lati.

Riferimento di spostamento

Il riferimento di spostamento controlla quale modello di riferimento viene utilizzato per la verifica delle deformazioni. L'elenco contiene tre opzioni:

• Piano di riferimento deformato definito dall'utente: Se i vincoli presentano spostamenti molto diversi, si dovrebbe specificare un piano di riferimento inclinato per lo spostamento da verificare u_z. Definire il piano nella sezione 'Piano di riferimento definito dall'utente' tramite tre punti del sistema indeformato. RFEM determina la deformazione dei tre punti di definizione, imposta il piano di riferimento attraverso questi punti spostati e utilizza la deformazione massima relativa u_z per la verifica.

Piano di riferimento deformato definito dall'utente per il riferimento degli spostamenti

• Superficie parallela in corrispondenza del nodo con deformazione minima: Questa opzione è consigliata in caso di vincolo flessibile della superficie. La deformazione massima u_z è riferita a un piano di riferimento spostato parallelamente al sistema indeformato, che RFEM posiziona attraverso il nodo con il valore di spostamento minimo u_z,min.

Superficie parallela attraverso nodi minimamente deformati per riferimento degli spostamenti

• Sistema indeformato: Le deformazioni locali u_z sono prese direttamente dai risultati e utilizzate per la verifica.

Lunghezza di riferimento e tipo di definizione

Il valore limite dell'inflessione dipende dalla lunghezza di riferimento L_z. Con le opzioni del tipo di definizione 'Secondo la linea di delimitazione massima' e 'Secondo la linea di delimitazione minima' (impostazione predefinita), RFEM determina la lunghezza del bordo più lungo o più corto dalla geometria della superficie e imposta automaticamente la lunghezza di riferimento. Se si desidera definire la lunghezza di riferimento, selezionare il tipo di definizione 'Manuale' nell'elenco e quindi inserire il valore.

Linee di contorno minima e massima di una superficie

Vincolo flessibile

Il modello di riferimento si basa sul presupposto che i bordi della superficie presentino un vincolo fisso. Se una superficie o un set di superfici è supportato elasticamente da un elemento asta, la verifica della deformazione non può essere eseguita tramite la possibilità del riferimento di spostamento del piano sopra descritto. In questo caso, si raccomanda la seguente procedura:

1. Creare una linea lungo la deformazione rilevante.
2. Assegnare alla linea un'asta del tipo Trave di risultato.
3. Definire nelle proprietà dell'asta una larghezza di integrazione ridotta, ad esempio 1 cm. In questo modo, le deformazioni locali della superficie u_z vengono integrate come risultati dell'asta.
4. Assegnare alla trave di risultato una Configurazione SLE per Aste con i parametri di verifica appropriati. Disattivare la verifica SLU selezionando l'opzione -- nell'elenco quando si assegna la Configurazione SLU.

L'inflessione della superficie viene quindi esaminata sotto forma di verifica di asta.

Analisi degli spostamenti generalizzati di un solaio mediante set di aste (due travi di risultato con vincolo di progetto nel nodo interno)

Compressione ortogonale alla fibratura

Il registro Impostazioni per 'Compressione ortogonale alla fibratura' è disponibile nella finestra di dialogo di modifica di un'asta o di un set di aste, se per un vincolo di progetto è presente un Vincolo diretto. Qui è possibile descrivere la situazione di vincolo di un sistema spaziale per i nodi dell'asta o del set di aste che nel modello sono realizzati senza vincolo nodale – ad esempio aste con un vincolo (indiretto) su un'altra asta.

Impostazioni per 'Pressione perpendicolare alla fibratura'

La forza di compressione necessaria per la verifica "Compressione ortogonale alla fibratura" viene determinata dalle sollecitazioni delle aste collegate al nodo. Nel modello statico, tutte le aste convergono in un nodo, come mostra il seguente esempio.

Semplificazione del sistema statico

Questa semplificazione spesso non corrisponde alle condizioni reali: Non tutte le aste trasmettono la loro forza normale o di taglio direttamente al vincolo, ma premono su un'altra asta, che a sua volta trasferisce questa forza con le sue sollecitazioni al vincolo. Ciò comporta una moltitudine di situazioni di vincolo.

Con le caselle di controllo è possibile controllare quali aste causano forze di compressione trasversale e definire così chiaramente la situazione del vincolo. Questo è descritto in un articolo specialistico sulla base di un esempio:

• Vincolo di progetto per la verifica del legno – Stato limite di esercizio, compressione ortogonale alla fibratura e riduzione della forza di taglio