Il registro Vincolo di progetto e inflessione è disponibile nella finestra di dialogo di modifica di un'asta o di un set di aste, quando le proprietà di verifica dell'oggetto sono attivate (vedi immagine Proprietà di verifica di un'asta attivate). I vincoli di progetto hanno essenzialmente due funzioni:
- Definizione delle condizioni al contorno per la verifica "Compressione perpendicolare alla fibratura"
- Segmentazione dell'asta o del set di aste per la verifica dell'inflessione della verifica legno
Le specifiche per la verifica dell'inflessione delle superfici possono essere effettuate nel registro Inflessione della finestra di dialogo di modifica della superficie.
Aste
Vincolo di progetto
Come accennato, i vincoli di progetto sono necessari per la verifica "Compressione perpendicolare alla fibratura" sul vincolo. I parametri specifici per questa verifica possono essere definiti nel registro Compressione perpendicolare alla fibratura. I vincoli di progetto offrono inoltre 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. Pertanto, nella tabella, i nodi del tipo 'Nodo su linea/asta' e i nodi standard tra le aste di un set di aste sono preimpostati automaticamente.
Selezionare un vincolo di progetto dall'elenco o crearne uno nuovo con il pulsante
(vedi 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.
La finestra di dialogo è adattata alla Norma. Se è stato assegnato un materiale legno all'asta o al set di aste, il tipo Legno è preimpostato. In caso contrario, selezionare questa opzione dall'elenco.
Con le due opzioni Attivo è possibile controllare per quali direzioni (asse z e/o asse y) esiste un vincolo di progetto. Se l'asta è ruotata di 90°, ad esempio, è possibile disattivare il 'Vincolo in direzione z' e attivarlo invece per l'asse y.
Se non deve essere eseguita la verifica "Compressione perpendicolare alla fibratura", ma il vincolo di progetto serve alla segmentazione dell'asta o del set di aste per la verifica dell'inflessione, disattivare l'opzione Vincolo diretto: In questo modo non sono necessari input sulla geometria e posizione del vincolo; il vincolo serve esclusivamente per la segmentazione per la verifica delle deformazioni. In alternativa, si potrebbe anche selezionare il tipo di vincolo di progetto 'Generale', per il quale la pressione sul vincolo non viene esaminata.
La Lunghezza di vincolo è sempre riferita alla trave reale. Viene rappresentata – a partire dal sistema statico o dal nodo – per metà nella direzione x positiva dell'asta e per metà nella direzione x negativa nella grafica della finestra di dialogo.
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 perpendicolare alla fibratura" viene eseguita solo in caso di forze di compressione.
Se un vincolo di progetto agisce su un vincolo intermedio, spuntare la casella di controllo Vincolo interno. A seconda della norma di verifica, questa specifica influisce sulla determinazione dell'area di vincolo effettiva.
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 ad una certa distanza dal bordo del vincolo. La distanza dipende dalla norma di verifica. Ciò presuppone che la forza agisca sul lato opposto del vincolo, cioè generalmente sul lato superiore della trave.
Se le tensioni di compressione perpendicolare sono troppo elevate, possono essere assorbite con rinforzi tramite viti (solo per EN 1995-1-1 e vincolo diretto). A tale scopo, spuntare la casella di controllo Elementi di rinforzo. Nel registro Elementi di rinforzo è quindi possibile definire le proprietà delle viti a filettatura completa.
Con la casella di controllo Attivo per verifica contro l'incendio è possibile controllare se la verifica della pressione sul vincolo 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 verifica dell'inflessione.
Verifica dell'inflessione
Segmenti e lunghezze di riferimento
Nella sezione destra del registro Vincolo di progetto e inflessione vengono elencati i segmenti che risultano dall'assegnazione dei vincoli di progetto per le rispettive direzioni della verifica dell'inflessione. Per ogni punto di verifica in un segmento, la lunghezza visualizzata Lc viene utilizzata come lunghezza di riferimento per la determinazione del valore limite.
Se si desidera modificare le lunghezze di riferimento determinate automaticamente (ad esempio perché la lunghezza di riferimento di un'asta curva si discosta dalla lunghezza del segmento), spuntare la casella di controllo 'Lunghezze definite dall'utente'. I valori sono quindi modificabili. Queste lunghezze definite dall'utente non vengono tuttavia adattate automaticamente se la lunghezza dell'asta viene successivamente modificata nel modello.
Valori limite per travi e travi a sbalzo
I valori limite dell'inflessione per travi appoggiate su entrambi i lati e per travi a sbalzo sono gestiti nelle Configurazioni SLE. Il valore limite corrispondente viene applicato nella 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 Trave a sbalzo.
Direzione di verifica
Con la 'Direzione di verifica' stabilire 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.
Riferimento di spostamento
Con le opzioni dell'elenco 'Riferimento di spostamento' è possibile influenzare i valori di inflessione da verificare per la verifica:
- Sistema non deformato: I valori di deformazione locali uy e uz sono presi direttamente dai risultati.
- Estremità del segmento deformate: I valori di inflessione vengono ridotti per la verifica 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 quindi ridurre il valore dell'inflessione. La controfreccia viene applicata per i segmenti di trave come forma a onda singola, per i segmenti a sbalzo come andamento lineare. Inserire la controfreccia wc,z o wc,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, al nodo intermedio n. 50 non è stato definito alcun vincolo di progetto. Di conseguenza, il programma riconosce solo un segmento e la lunghezza di riferimento corrisponde alla lunghezza dell'asta.
Se al nodo intermedio viene definito un vincolo di progetto, vengono riconosciuti due segmenti. La lunghezza di riferimento si adatta di conseguenza.
Se un segmento non deve essere sottoposto a verifica di deformazione, è possibile disattivarlo tramite la casella di controllo:
Elementi di rinforzo
Questo registro è disponibile per una verifica secondo EN 1995-1-1, se nel registro 'Base' è stata spuntata l'opzione Elementi di rinforzo. Qui è possibile definire viti a filettatura completa, che vengono considerate come elementi di rinforzo per compressione perpendicolare nella verifica "Compressione perpendicolare alla fibratura".
Attualmente sono possibili solo elementi di rinforzo del tipo 'Viti'. Definire le resistenze e le lunghezze delle viti in base alle specifiche del produttore. È anche possibile utilizzare le proprietà degli elementi di rinforzo definiti come Viti per legno. A tale scopo, utilizzare l'opzione corrispondente nell'elenco.
Selezionare una vite per legno già definita o crearne un nuovo tipo tramite il pulsante
.
Nella sezione 'Geometria in asse z/y' definire il numero di viti e la loro disposizione.
Le viti sono verificate per schiacciamento e instabilità. Inoltre, viene eseguita la verifica della resistenza alla compressione perpendicolare 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 (vedi anche la grafica della finestra di dialogo).
Superfici
Nella verifica di 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 di servizio, invece, sono necessarie indicazioni specifiche per la superficie. Queste possono essere effettuate nel registro Inflessione della finestra di dialogo 'Modifica superficie'.
Tipo di superficie
Definire con il tipo di superficie quali valori limite dell'inflessione devono essere applicati nella verifica. Nell'elenco sono disponibili due opzioni:
- Appoggiata su due lati
- Trave a sbalzo
I valori limite sono memorizzati nella finestra di dialogo Configurazioni SLE per diverse situazioni di progetto di superfici con vincolo su uno o due 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 di scelta:
- Piano di riferimento definito dall'utente deformato: Se i vincoli presentano spostamenti molto diversi, si dovrebbe specificare un piano di riferimento inclinato per lo spostamento da verificare uz. Definire il piano nella sezione 'Piano di riferimento definito dall'utente' attraverso tre punti del sistema non deformato. RFEM determina la deformazione dei tre punti di definizione, imposta il piano di riferimento attraverso questi punti spostati e utilizza la massima deformazione relativa uz per la verifica.
- Superficie parallela nella posizione del nodo minimamente deformato: Questa opzione è consigliata in caso di vincolo cedevole della superficie. La massima deformazione uz è riferita ad un piano di riferimento spostato parallelamente al sistema non deformato, che RFEM imposta attraverso il nodo con il valore di spostamento minimo uz,min.
- Sistema non deformato: Le deformazioni locali uz 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 Lz. Per 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' dall'elenco e inserire quindi il valore.
Vincolo cedevole
Il modello di riferimento si basa sul presupposto che i bordi della superficie presentino un vincolo rigido. Se una superficie o un set di superfici è supportato elasticamente da un elemento asta, la verifica di deformazione non può avvenire tramite la possibilità del riferimento di spostamento del piano sopra descritta. In questo caso si consiglia la seguente procedura:
- Creare una linea lungo la deformazione rilevante.
- Assegnare alla linea un'asta del tipo Trave di risultato.
- Definire una piccola larghezza di integrazione nelle proprietà dell'asta, ad esempio 1 cm. Con essa, le deformazioni superficiali locali uz vengono integrate come risultati dell'asta.
- Assegnare alla trave di risultato una configurazione SLE per Aste con i parametri di verifica appropriati. Disattivare la verifica per la capacità portante, selezionando l'opzione -- nell'elenco durante l'assegnazione della configurazione di resistenza.
L'inflessione della superficie viene quindi esaminata sotto forma di verifica di asta.
Compressione perpendicolare alla fibratura
Il registro Impostazioni per 'Compressione perpendicolare 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 esiste 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.
La forza di compressione necessaria per la verifica "Compressione perpendicolare alla fibratura" è determinata dalle forze interne delle aste collegate ai nodi. Nel modello statico, tutte le aste si incontrano in un nodo, come mostra il seguente esempio.
Questa semplificazione spesso non corrisponde alla realtà: Non ogni asta trasmette la sua forza normale o di taglio direttamente nel vincolo, ma preme su un'altra asta, che a sua volta trasmette questa forza con le sue forze interne nel vincolo. Ne risultano una moltitudine di situazioni di vincolo.
Con le caselle di controllo è possibile controllare quali aste causano forze di compressione perpendicolare e definire così chiaramente la situazione di vincolo. Questo è descritto in un articolo tecnico con un esempio:
