Lunghezze libere d'inflessione

Per le verifiche di stabilità secondo il metodo della barra equivalente, ad es. in conformità a EN 1995-1-1 [1] 6.3, è necessario definire le lunghezze di inflessione (o lunghezze di instabilità), affinché il programma possa determinare il carico critico per il collasso per instabilità.

Se a una barra o a un insieme di barre è assegnata una lunghezza di inflessione, le relative impostazioni e lunghezze di inflessione vengono considerate nella progettazione di stabilità dell'oggetto. Se non è definita alcuna lunghezza di inflessione, ma la verifica di stabilità è attivata, nella tabella Fehler & Warnungen viene emesso un avviso come risultato.

Base

Nella scheda Base è necessario definire le impostazioni fondamentali. I coefficienti di lunghezza di inflessione e gli appoggi nodali possono quindi essere definiti nella scheda Knotenlager und Knicklängen . Le possibilità di inserimento sono adattate alla Norm memorizzata nelle impostazioni di base del modello.

Dialogo 'Nuove lunghezze di inflessione'

Tipo di determinazione

Considerare le lunghezze di inflessione

Definire mediante le caselle di controllo quali forme di collasso per instabilità devono essere verificate per la barra o l'insieme di barre. Sotto carico di compressione, il carico critico per instabilità flessionale attorno all'asse forte o debole può risultare determinante. L'opzione 'Instabilità flesso-torsionale' attiva la verifica dell'instabilità flesso-torsionale sotto sollecitazione di flessione.

Tipo di determinazione del momento critico di inflessione

A seconda della norma, sono disponibili varie possibilità per determinare il momento critico di inflessione M_cr o la tensione critica di flessione. Il metodo analitico per sezioni rettangolari è preimpostato. Se si desidera definire manualmente il valore, attivare l'opzione 'Definito dall'utente'. È quindi possibile definire M_cr nella scheda Knotenlager und Knicklängen nei coefficienti di lunghezza di inflessione.

Tipo di coefficiente di lunghezza di inflessione

Le norme di progetto americane distinguono tra valori teorici e raccomandati dei coefficienti di lunghezza di inflessione. I coefficienti di lunghezza di inflessione definibili come modello, ad es. per barre incastrate a un'estremità, vengono adattati in base alla selezione.

Tipo di barra

Nella verifica di stabilità secondo norme come CSA O86 [2] il tipo di struttura ha un ruolo. In questa sezione è possibile classificare la barra come trave appoggiata su entrambe le estremità o come mensola.

Opzioni

Con la casella di controllo Importa dall'analisi di stabilità è possibile impostare i coefficienti di lunghezza di inflessione sulla base delle forme modali di inflessione. Le relative voci possono quindi essere effettuate nella scheda Aus Stabilitätsanalyse importieren.

Se per il dimensionamento al fuoco sono rilevanti lunghezze della barra equivalente diverse rispetto al dimensionamento a freddo, selezionare la casella di controllo Lunghezze di inflessione diverse per il dimensionamento al fuoco. È possibile definire le condizioni al contorno nella scheda aggiuntiva Knotenlager und Knicklängen - Brandbemessung.

Fattori

Per norme come CSA O86 [2] o NBR 7190 [3] in un'ulteriore sezione è possibile definire coefficienti di adattamento con cui, ad esempio, viene considerato l'andamento del momento nella determinazione delle lunghezze di inflessione.

Appoggi nodali e lunghezze di inflessione

Definizione dei vincoli esterni dei nodi e delle lunghezze efficaci

Appoggi nodali

Gli appoggi nodali sulla barra o sull'insieme di barre definiscono le condizioni al contorno per la verifica dell'instabilità flesso-torsionale (solo con Ermittlungsart 'Metodo agli autovalori'). Inoltre, gli appoggi nodali vengono utilizzati per la suddivisione della barra o dell'insieme di barre in segmenti.

Per definire gli appoggi, è possibile selezionare in elenco varianti tipiche nella colonna 'Tipo di appoggio'. In alternativa, è possibile attivare o disattivare le caselle di controllo nelle celle delle singole colonne (appoggio fisso o nessun appoggio).

Selezione del tipo di vincolo

Oltre a un appoggio fisso o libero, sono possibili anche rigidezze elastiche per le direzioni rilevanti. A tale scopo utilizzare il menu contestuale della cella. È possibile inserire la rigidezza elastica nella sezione Knotenlager - Zusätzliche Daten.

Selezione della molla di supporto

Nodi intermedi

È possibile definire le condizioni di appoggio all'inizio, alla fine e ai nodi intermedi. Come nodi intermedi vengono considerati i nodi standard tra le barre di un insieme di barre e i 'nodi su barre' (vedere capitolo Knoten nel manuale di RFEM).

La definizione dei nodi intermedi non avviene in base al numero del nodo, bensì in base all'ordine lungo la barra: .1 indica il primo nodo intermedio a partire dall'inizio della barra, .2 il secondo, e così via. Se una barra a cui è assegnata questa lunghezza di inflessione presenta più o meno nodi intermedi, la considerazione avviene a partire dall'inizio della barra e le voci o i nodi in eccesso vengono ignorati.

Il pulsante inserisce un nuovo nodo intermedio sopra la riga selezionata. Per eliminare nuovamente un nodo intermedio, selezionare la riga e fare clic sul pulsante . Anche il menu contestuale della tabella offre possibilità di modifica delle righe.

Con il pulsante sinistro è possibile selezionare una barra o un insieme di barre nel modello e il numero di nodi intermedi su tale insieme di barre viene automaticamente trasferito nella tabella. Se la lunghezza di inflessione è già assegnata a una barra o a un insieme di barre, con il pulsante destro è possibile selezionare un nodo. Nella tabella degli appoggi nodali viene automaticamente selezionata la riga dell'appoggio intermedio corrispondente (se presente).

Coefficienti di lunghezza di inflessione

La tabella 'Coefficienti di lunghezza di inflessione' è adattata al numero di appoggi nodali. Se non sono definiti nodi intermedi, esiste un solo 'segmento'. È possibile adattare i coefficienti di lunghezza di inflessione di questo segmento alle condizioni al contorno, prolungando o accorciando la lunghezza di inflessione per le diverse forme di collasso mediante coefficienti.

Gli appoggi ai nodi intermedi suddividono la barra o l'insieme di barre in più segmenti per i diversi casi di collasso:

• l'appoggio 'in z/v' suddivide la lunghezza per l'instabilità flessionale attorno all'asse principale forte con il coefficiente k_y/u
• l'appoggio 'in y/u' suddivide la lunghezza per l'instabilità flessionale attorno all'asse principale debole con il coefficiente k_z/v e la lunghezza di inflessione con il coefficiente k_LT
• l'incastro 'intorno a x' suddivide la lunghezza di inflessione con il coefficiente k_LT

La denominazione dei coefficienti può variare a seconda della Bemessungsnorm selezionata.

Una freccia simboleggia un coefficiente di lunghezza di inflessione che attraversa più segmenti, se nella tabella 'Appoggi nodali' non è presente un appoggio intermedio corrispondente. È possibile definire i coefficienti di lunghezza di inflessione dei singoli segmenti nelle righe della tabella e così adattare le lunghezze di inflessione delle tratte. Per i casi tipici è possibile utilizzare i valori predefiniti dal menu contestuale della cella.

Seleziona coefficiente di vincolo

La lunghezza di inflessione utilizzata per la verifica di una forma di collasso in un punto di questo segmento risulta dalla moltiplicazione della lunghezza del segmento per il corrispondente coefficiente di lunghezza di inflessione.

È inoltre possibile definire valori assoluti per le lunghezze di inflessione. A tale proposito è necessario tenere presente che questi valori vengono utilizzati per tutti gli oggetti assegnati. A differenza dell'utilizzo dei coefficienti di lunghezza di inflessione, non viene effettuato alcun adattamento relativo alla lunghezza reale del segmento. Pertanto, è preferibile definire le lunghezze di inflessione mediante coefficienti anziché inserire valori assoluti per la lunghezza di inflessione.

Nella verifica dell'instabilità flesso-torsionale con il risolutore agli autovalori si considera sempre la lunghezza totale dell'oggetto con i relativi vincoli. Il programma determina il momento critico di instabilità flesso-torsionale M_cr su un modello interno di barra equivalente a quattro gradi di libertà (φ_x, φ_z, u_y, ω) e sugli appoggi nodali definiti. Se è stato scelto l'inserimento personalizzato di M_cr, è possibile immettere un valore di M_cr per ogni segmento. Questo viene utilizzato per tutti i punti di verifica all'interno del segmento.

Appoggi nodali - Dati aggiuntivi

Questa sezione viene visualizzata se nella riga selezionata è stato definito un appoggio come molla oppure se è presente un appoggio laterale in y/u senza incastro rigido intorno a x. Qui è possibile definire i parametri in dettaglio.

Definizione delle proprietà della molla e dell'eccentricità

Immettere i valori caratteristici delle molle presenti per il vincolo laterale o per la rotazione attorno agli assi vincolati. È inoltre possibile definire rigidezze per molle a torsione di guerra.

L'eccentricità si riferisce al vincolo laterale in y/u e, a seconda della posizione dell'ala compressa nell'instabilità flesso-torsionale, può avere un effetto stabilizzante o destabilizzante. L'elenco offre un vincolo sul corrente superiore o inferiore nonché la possibilità di una definizione manuale.

Importa dall'analisi di stabilità

La scheda Importa dall'analisi di stabilità viene visualizzata se nella scheda 'Base' è attivata la relativa casella di controllo. Qui è possibile selezionare le forme di inflessione e le barre per le quali devono essere considerati i coefficienti di lunghezza di inflessione k_y/u o k_z/v.

Importazione della lunghezza di instabilità dall'analisi di stabilità

Intorno all'asse

Indicare da quali casi di carico dell'analisi di stabilità devono essere importate le lunghezze di inflessione. È possibile definire per ciascun asse principale la forma modale di un caso di carico specifico.

Le forme modali sono proprietà di un caso di carico o di una combinazione di carico. Selezionare prima nell'elenco 'Caso di carico/Combinazione di carico' quale situazione di carico è determinante per la forma di inflessione. L'elenco contiene solo i casi di carico e le combinazioni di carico per i quali è stata definita un'analisi di stabilità.

Nel passaggio successivo definire la 'Forma n.' determinante. L'elenco delle forme modali è disponibile per tutti i casi di carico e le combinazioni di carico calcolati.

Selezione della modalità Forma

Con il pulsante è possibile visualizzare le forme modali nella finestra grafica del programma principale.

Infine selezionare il 'Nr. barra' nell'elenco. Con il pulsante è anche possibile determinare graficamente la barra nella finestra di lavoro.

Coefficienti di lunghezza di inflessione

Nella tabella vengono indicati i coefficienti di lunghezza di inflessione importati dall'analisi di stabilità per i due assi principali. Se si desidera modificare manualmente un valore, attivare la casella di controllo 'Definito dall'utente' nella sezione 'Intorno all'asse'. In questo modo il campo di inserimento diventa accessibile.

I coefficienti di lunghezza di inflessione visualizzati qui vengono trasferiti nella scheda Knotenlager und Knicklängen e non sono più modificabili lì. Con l'opzione 'Valori assoluti' è possibile trasferire anche le lunghezze di inflessione L_cr,y/v e L_cr,z/v delle barre dai risultati dell'analisi di stabilità. Questa opzione può essere utilizzata, ad esempio, quando la lunghezza di inflessione di un insieme di barre deve essere assunta da una barra in esso contenuta.

Appoggi nodali e lunghezze di inflessione - Progettazione al fuoco

Questa scheda viene visualizzata se nella scheda 'Base' è stata selezionata l'opzione Unterschiedliche Knicklängen für die Brandbemessung.

Definizione differente delle lunghezze libere di inflessione in caso di incendio

Qui è possibile definire lunghezze della barra equivalente specifiche per il dimensionamento a caldo. L'inserimento è identico a quello per il dimensionamento a freddo (vedere la sezione Knotenlager und Knicklängen).