Nel registro Aste | Base della finestra di dialogo 'Configurazione della capacità portante' o 'Configurazione della resistenza' vengono effettuate le impostazioni di base per il dimensionamento di aste e set di aste.
I 'Parametri di dimensionamento' sono suddivisi in diverse categorie che variano a seconda della norma di dimensionamento.
Generale
Il campo di controllo 'Esegui verifica di stabilità' controlla se, oltre alle verifiche della sezione trasversale, vengono effettuate anche verifiche di stabilità come contro instabilità per flessione o instabilità per torsione-flessione. Dovresti disattivare il campo di controllo se non desideri effettuare la verifica di stabilità o se gli effetti di stabilità sono già stati considerati nel calcolo delle forze interne (ad esempio attraverso un'analisi secondo la teoria del secondo ordine con imperfezioni e/o riduzione della rigidezza).
Se la verifica di stabilità è attivata, devono essere definiti e assegnati lunghezze di instabilità o condizioni al contorno alle aste o set di aste corrispondenti. Se ciò non avviene, non è possibile eseguire una verifica di stabilità. Una corrispondente notifica viene visualizzata nella tabella dei risultati Errori & Avvisi dopo il calcolo. Aste di cavo e aste a trazione sono escluse da questo poiché possono sopportare solo forze di trazione e non richiedono verifiche di stabilità.
Il campo di controllo 'Esegui dimensionamento plastico avanzato' offre la possibilità di dimensionare aste o set di aste secondo il cosiddetto "Metodo degli sforzi parziali" (TSV). Puoi impostare i parametri nel registro Aste | Plasticità, disponibile dopo aver selezionato l'opzione.
Limiti di utilizzo per ignorare forze interne e tensioni
Le normative di dimensionamento solitamente basate su calcoli manuali contengono formule di verifica o condizioni di interazione spesso predisposte solo per specifiche combinazioni di forze interne. Tuttavia, nell'ambito del calcolo strutturale su modelli 3D, si ottengono solitamente valori molto bassi di forze interne. Anche se dal punto di vista ingegneristico non sono significativi per la capacità portante, ostacolano specifiche verifiche o forzano l'uso di formule di interazione meno favorevoli se si osservano rigorosamente le normative di dimensionamento. I limiti di utilizzo offrono quindi un modo semplice e trasparente per trascurare determinate forze interne durante la verifica, evitando i problemi sopra menzionati.
Il limite η definisce il rapporto tra la forza interna applicata e la resistenza della sezione trasversale plastica, determinata in modo semplificato attraverso i valori della sezione trasversale. Queste non sono capacità di dimensionamento regolamentate normativamente: le regolazioni specifiche della norma (ad esempio, per la classificazione della sezione trasversale) non sono incluse; questa non è la funzione dell'impostazione del limite. Dovresti utilizzare alti valori limite solo per scopi di test.
Se una forza interna è inferiore alla condizione del limite di utilizzo, la verifica viene eseguita senza un avviso che la forza interna viene trascurata. Tuttavia, nei Dettagli della verifica puoi controllare quali forze interne sono state trascurate a causa dei limiti e non sono state considerate nella verifica, tramite il commento 'Trascurabile' nelle forze interne di verifica. Se tutte le forze interne sono trascurabili in un dato punto, solo la verifica delle forze interne trascurabili viene indicata come verifica.
Se l'Add-On Inflessione torsionale con warping (7 gradi di libertà) è attivato, per alcune norme di dimensionamento è disponibile anche un limite per il bimomento e la tensione di taglio da torsione secondaria.
Analisi di strutture a parete sottile (per EN)
Il calcolo della sezione trasversale efficace richiede un processo iterativo. Nel campo di input 'Numero massimo di iterazioni' puoi impostare il numero massimo di passaggi di calcolo. Non appena la 'Differenza massima tra iterazioni' tra i risultati di due iterazioni viene superata, il calcolo termina.
Per sezioni trasversali non simmetriche, soggette a compressione e potenzialmente soggette a instabilità locale, la posizionamento del baricentro della sezione trasversale efficace viene spostato rispetto alla sezione trasversale lorda. La forza di compressione esterna applicata centralmente alla sezione lorda ora agisce eccentricamente sulla sezione trasversale efficace, creando così un momento di piegamento aggiuntivo. Questo momento di piegamento è considerato per impostazione predefinita nel calcolo. Se questo non è desiderato, seleziona il campo di controllo 'Ignora momento flettente dovuto allo spostamento del baricentro'.
Il campo di controllo 'Considera larghezze efficaci secondo EN 1993-1-5, Allegato E' ti consente di controllare se il metodo alternativo descritto nell'Appendice E per determinare la sezione trasversale efficace per tensioni al di sotto del limite elastico deve essere utilizzato.
Opzioni (per EN, CSA, GB, SIA ecc.)
A seconda della norma di dimensionamento, sono disponibili ulteriori opzioni nella configurazione della capacità portante. Vengono presentate per le normative selezionate.
EN 1993
Le sezioni delle classi 1 e 2 possono essere dimensionate plasticamente. Seleziona il campo di controllo 'Dimensionamento elastico (anche per sezioni delle classi 1 e 2)' se queste sezioni devono essere verificate senza utilizzare le riserve plastiche. In questo caso, puoi controllare con il campo di controllo 'Usa la verifica secondo l'equazione 6.1 per dimensionamento elastico' se la verifica generale secondo la teoria dell'elasticità deve essere effettuata. Questo può essere conservativo, poiché le ridistribuzioni parziali delle tensioni plastiche generalmente ammesse nel dimensionamento elastico non sono considerate.
Per il dimensionamento plastico, il campo di controllo 'Usa interazione lineare secondo 6.2.1(7) per verifica sezionale per M+N' consente di sommare linearmente i rapporti di utilizzo delle forze interne. Questo approccio è conservativo e non ammissibile per le sezioni della classe 4.
CSA S16
Le sezioni delle classi 1 e 2 possono essere dimensionate plasticamente. Seleziona il campo di controllo 'Dimensionamento elastico anche per sezioni di classe 1 o 2' se queste sezioni devono essere verificate senza utilizzare le riserve plastiche.
Con le ulteriori opzioni puoi controllare i 'Parametri per la capacità di compressione secondo 13.3.1' e il 'Fattore dell'effetto della curvatura uniforme (ω1) secondo 13.8.6'.
GB 50017
La descrizione è in lavorazione.
SIA 263
Di solito, la verifica a taglio viene effettuata con l'area di taglio effettiva Av. Per sezioni I simmetriche doppie e sezioni U della classe 3, può anche essere usata in alternativa l'area del web Aw. A tale fine, seleziona il campo di controllo 'Considera area di taglio secondo 5.2.4'.
L'opzione 'Considera verifica di instabilità a taglio' è abilitata per impostazione predefinita. Questo comporta la verifica di instabilità a taglio secondo i paragrafi 4.5.4, 5.3.4 o Allegato F.1. Se disattivi il campo di controllo, l'instabilità a taglio non viene esaminata.
Le sezioni della classe 3 possono essere verificate per curvatura attorno a entrambi gli assi con forza normale secondo il punto 5.2.6. Se selezioni il campo di controllo 'Usa calcolo alternativo degli esponenti di curvatura α e β secondo 5.1.6.4', le verifiche per queste sezioni vengono eseguite secondo il punto 5.1.6.4.
Instabilità locale (per AISC)
La Tabella B4.1b fornisce i rapporti di larghezza su spessore per elementi compressi (parti della sezione trasversale) di aste sollecitate a flessione. Se devi dimensionare sezioni trasversali non regolate dalla tabella, seleziona il campo di controllo. Potrai quindi impostare i limiti λr sia per elementi senza rinforzo sia per elementi con rinforzo.
Aste angolari a compressione singola (per AISC)
La resistenza a compressione delle sezioni angolari semplici deve essere determinata per instabilità per flessione secondo la sezione E3 o E7, per instabilità per torsione-flessione secondo la sezione E4. Il campo di controllo 'Usa snellezza efficace secondo E5' consente di utilizzare il metodo semplificato di verifica secondo la sezione E5, in cui l'angolo viene considerato un'asta caricata assialmente attraverso l'adattamento della snellezza. Può essere applicato se la forza di compressione longitudinale viene introdotta in un'ala. L'altro braccio deve essere fissato all'elemento adiacente mediante saldatura o mediante una connessione a bullone con almeno due bulloni. Il calcolo della snellezza efficace può essere effettuato sia per un 'Traliccio piano secondo E5(a)' oppure per un 'Traliccio spaziale secondo E5(b)'.
Il metodo descritto nella sezione E5 permette di utilizzare lunghezze diverse dei bracci, collegate attraverso il braccio più corto, a condizione che la snellezza equivalente venga aumentata di un importo che considera il rapporto tra la lunghezza del braccio più lungo rispetto al più corto. È necessario specificare se il 'Collegamento avviene mediante' il braccio più lungo o più corto.
Dimensionamento dei profili formati a freddo (per EN, AISC, CSA)
Per alcune norme di dimensionamento è possibile eseguire verifiche su profili formati a freddo. Vengono introdotte per le normative selezionate.
EN 1993
Il campo di controllo 'Esegui dimensionamento dei profili formati a freddo' è abilitato per impostazione predefinita. Le aste con tali sezioni trasversali vengono verificate secondo EN 1993-1-3. Se si rimuove il segno di spunta, il dimensionamento dei profili formati a freddo verrà eseguito secondo EN 1993-1-1.
Il 'Fattore di profilazione k secondo 3.2.2(3)' influisce sul calcolo della resistenza aumentata del limite elastico fya. Puoi selezionare il metodo di produzione del profilo. L'elenco offre due opzioni:
- Profilazione a rullo (k = 7)
- Altri metodi di profilazione (k = 5)
Se selezioni il campo di controllo 'Usa dimensionamento elastico secondo 6.1.6', le verifiche delle tensioni vengono eseguite secondo la sollecitazione con torsione regolata in EN 1993-1-3, sezione 6.1.6. In questo modo vengono usate le formule di tensione elastica (6.11a), (6.11b) o (6.11c) per tutte le combinazioni di carico. Metodi di verifica plastica più economici, consentiti per determinate combinazioni di forze interne, sono esclusi in questo caso.
Con il campo di controllo 'Considera web come rinforzato secondo la Tabella 6.1', la capacità del web sotto carico locale non viene calcolata. Non si può verificare instabilità locale.
Il campo di controllo 'Calcola la capacità del web sotto carico locale secondo 6.1.7' controlla se le verifiche contro la compressione locale, il crippling del web o l'instabilità locale nel web vengono eseguite. La condizione è che un supporto di dimensionamento corrispondente sia definita.
La verifica di instabilità per torsione-flessione per elementi flessi non è applicabile secondo EN 1993-1-3, sezione 6.2.4(2), se il profilo mostra una significativa differenza angolare tra gli assi principali della sezione trasversale efficace e gli assi principali della sezione lorda. Con il campo di input per lInclinazione limite degli assi principali secondo 6.2.4(2)' puoi impostare l'angolo αlim fino a cui il calcolo può essere eseguito.
AISC 360
Definisci se la 'Verifica dei profili formati a freddo secondo la norma' deve essere eseguita secondo AISC 360 o AISI 100.
Per 'Aste al di fuori dei limiti di applicabilità' della Tabella B4.1-1 di AISI, puoi decidere tramite il campo di controllo se applicare il fattore di sicurezza Ω o il fattore di resistenza Φ come prescritto dalla sezione A1.2(c) di AISI S100. Questa disposizione si applica anche alle sezioni generali non coperte da limiti regolamentati.
Con i campi di controllo della categoria 'Aste sotto flessione', puoi effettuare specifiche dettagliate per le verifiche di stabilità. È possibile, ad esempio, utilizzare la capacità riserva inelastica secondo le sezioni F2.4.2, F3.2.3 e F4.3 di AISI. Per i profili I doppiamente simmetrici, la tensione critica elastica Fcre può essere invece determinata secondo Eq. (F2.1.1-6). Quando si esaminano sezioni Z simmetriche, è possibile anche determinare Fcre secondo Eq. (F2.1.3-2).
La resistenza Pn contro il 'crippling del web' è determinata secondo Eq. (G5-1). In alternativa, il valore può essere determinato secondo Eq. (G5-2). Per farlo, seleziona il campo di controllo corrispondente.
CSA S16
Definisci se il 'Dimensionamento dei profili formati a freddo secondo la norma' deve essere eseguito secondo CSA S16 o CSA S136.
Per 'Aste al di fuori dei limiti di applicabilità' della Tabella B4.1-1 di CSA S136, puoi decidere tramite il campo di controllo se applicare il fattore di sicurezza Ω o il fattore di resistenza Φ come prescritto dalla sezione A1.2(c) di CSA S136. Questa disposizione si applica anche alle sezioni generali non coperte da limiti regolamentati.
Con i campi di controllo della categoria 'Aste sotto flessione', puoi effettuare specifiche dettagliate per le verifiche di stabilità. Ad esempio, è possibile utilizzare la capacità riserva inelastica secondo le sezioni F2.4.2, F3.2.3 e F4.3 di CSA S136. Per i profili I doppiamente simmetrici, la tensione critica elastica Fcre può essere determinata invece secondo Eq. (F2.1.1-6). Quando si esaminano sezioni Z simmetriche, è possibile determinare Fcre anche secondo Eq. (F2.1.3-2).
La resistenza Pn contro il 'crippling del web' è determinata secondo Eq. (G5-1). In alternativa, il valore può essere determinato secondo Eq. (G5-2). Per farlo, seleziona il campo di controllo corrispondente.
Verifica di instabilità a taglio (per EN)
Il campo di controllo 'Esegui verifica di instabilità a taglio' è attivato per impostazione predefinita. Questo verifica se la snellezza λ del web richiede una verifica di instabilità a taglio secondo EN 1993-1-5, paragrafi 5.1, 5.2, 5.3 e 5.5. Se il limite λlim è rispettato, la verifica è soddisfatta. Se la snellezza supera il limite, sono previsti montanti alle estremità secondo la sezione 5.1.(2) al fine di poter eseguire la verifica di instabilità a taglio.
Dimensionamento delle saldature longitudinali (per EN)
Se desideri verificare la capacità portante delle saldature longitudinali di sezioni trasversali saldate, seleziona il campo di controllo 'Esegui dimensionamento'. Il fattore βw è generalmente registrato come una caratteristica del materiale nella maggior parte degli acciai della biblioteca secondo EN 1993-1-8, Tabella 4.1. Nel caso in cui gli elementi della sezione trasversale siano realizzati in diverse qualità di acciaio, puoi anche specificare personalizzatamente il coefficiente di correlazione βw per il dimensionamento delle saldature.
Verifiche di stabilità con forze interne secondo la teoria del secondo ordine (per EN)
Esiste la possibilità di eseguire le verifiche di stabilità non con il metodo delle aste equivalenti secondo EN 1993-1-1, sezione 6.3, ma con forze interne secondo la teoria del secondo ordine, tenendo conto dell'inflessione torsionale e delle imperfezioni. In questo caso, con il campo di controllo 'Usa γM1 per determinare la capacità della sezione trasversale', è possibile controllare se il coefficiente γM1 (invece di γM0) debba essere usato per le verifiche delle sezioni trasversali.
