Per descrivere le proprietà di un'asta è necessaria una sezione trasversale: le caratteristiche della sezione trasversale e le proprietà del materiale associato influenzano la rigidezza dell'asta.
Non tutte le sezioni trasversali definite devono necessariamente essere utilizzate nel modello. In questo modo, è possibile modellare rapidamente varianti senza cancellare sezioni trasversali. Tuttavia, le sezioni trasversali non possono essere rinumerate.
Nome
È possibile specificare un qualsiasi nome per la sezione trasversale e fornire i valori della sezione trasversale. Se la denominazione corrisponde a una voce della libreria, RFEM legge i valori memorizzati. Per selezionare la sezione trasversale in libreria, fare clic sul pulsante
alla fine della riga di immissione. L'acquisizione delle sezioni trasversali è descritta nel capitolo Libreria delle sezioni trasversali.
In caso di sezioni trasversali dalla libreria, i valori caratteristici della sezione trasversale sono preimpostati e non modificabili. Fanno eccezione le superfici di taglio e le dimensioni per i carichi termici non uniformi.
Con un nome di sezione trasversale personalizzato, tutti i valori della sezione devono essere definiti manualmente. È quindi possibile utilizzare la sezione per la determinazione delle forze interne. Tuttavia, il dimensionamento di questa sezione non è possibile, poiché non possono essere definiti punti di tensione.
Base
La scheda 'Base' gestisce i parametri fondamentali della sezione trasversale.
Materiale
A ogni sezione deve essere assegnato un materiale. È possibile selezionarlo dall'elenco dei materiali già definiti. I pulsanti accanto al campo di immissione offrono la possibilità di selezionare un materiale dalla libreria o di definirne uno nuovo (vedi capitolo Materiali).
Categorie
Tipo di sezione trasversale
Per le sezioni dalle librerie, il 'Tipo di sezione trasversale' è preimpostato secondo le classificazioni comuni (vedi capitolo Libreria delle sezioni trasversali). Le sezioni trasversali definite dall'utente sono assegnate al tipo 'Base'.
Metodo di produzione
Per le sezioni di libreria viene visualizzato il metodo di produzione del profilo. Questo determina alcune specifiche di progettazione, ad esempio le linee di snervamento dei profili cavi formati a freddo.
Opzioni
Disabilitare la rigidezza a taglio
Considerare la rigidezza a taglio porta a un aumento della deformazione a causa delle forze trasversali. La deformazione a taglio ha un ruolo secondario nei profili laminati e saldati. Tuttavia, per sezioni massicce e profili in legno, si consiglia di considerare le rigidezze a taglio per il calcolo della deformazione.
Disabilitare la rigidezza a flessione laterale
Il campo di controllo per considerare la rigidezza a flessione laterale è accessibile quando nell'impostazione di base è attivato l'Add-on di analisi 'Torsione laterale'. In questo caso, è possibile decidere se utilizzare la rigidezza a flessione laterale della sezione nelle analisi con sette gradi di libertà.
Rotazione sezione trasversale
La rotazione della sezione trasversale descrive l'angolo con cui la sezione viene ruotata. È possibile definire l'angolo di rotazione α' nella scheda 'Rotazione sezione trasversale'.
Per le sezioni asimmetriche, questa scheda offre anche opzioni per 'Specchiare' il profilo. Ad esempio, è possibile posizionare correttamente un profilo a L.
Se si importa una sezione dalla libreria o da RSECTION, non è necessario preoccuparsi dell'angolo di rotazione sezione α'. RFEM legge automaticamente l'angolo. Tuttavia, per i profili definiti dall'utente, è necessario determinare personalmente l'angolo degli assi principali e quindi adattare la posizione tramite la rotazione della sezione.
Ibrido
L'opzione 'Ibrido' è accessibile per sezioni di tipo 'Parametrico - Spesso II' così come per i profili RSECTION composti da più materiali. Nella scheda 'Ibrido', è possibile assegnare le proprietà dei materiali ai componenti delle sezioni trasversali composte, ad esempio.
Specificate il 'Materiale di riferimento' - uno dei materiali componenti - con cui si devono determinare i valori ideali della sezione del profilo composto. Le frazioni di rigidezza dei componenti sono determinate tenendo conto delle rispettive proprietà materialei rispetto al materiale di riferimento. Tuttavia, la scelta del materiale di riferimento non ha alcun effetto sulla rigidezza della sezione totale.
Modello sottile
Con il campo di controllo 'Modello sottile', è possibile determinare per sezioni di tipo 'Standard - Acciaio' e 'Parametrico - Sottile' la teoria secondo la quale vengono determinati i valori della sezione. Per una sezione spessa, ad esempio la superficie di taglio e il momento di inerzia alla torsione vengono determinati con un metodo differente, poiché la soluzione analitica è valida solo per sezioni sottili.
Notazione americana per i valori della sezione
I simboli dei valori della sezione differiscono secondo le convenzioni europee e americane. Con il campo di controllo, è possibile determinare se, ad esempio, i momenti statici vengono indicati come S o Q.
Levigatura delle tensioni per evitare le singolarità
La levigatura delle tensioni è adatta principalmente per sezioni composte in legno per evitare singolarità nelle aree di connessione. Queste portano spesso a picchi di tensione che influenzano negativamente la progettazione. Questa funzione consente di ottenere una distribuzione delle tensioni più uniforme.
Valori della sezione
In questa sezione sono riportati i valori principali della sezione trasversale. Altri valori si trovano nella scheda Valori della sezione.
Superfici della sezione trasversale
Le superfici della sezione trasversale sono divise nella superficie totale 'Assiale A' e nelle superfici per 'Taglio Ay' e 'Taglio Az'. La superficie di taglio Ay è correlata al momento di inerzia Iz, la superficie di taglio Az corrispondentemente a Iy.
Nell'articolo tecnico seguente si trovano informazioni sulla determinazione delle superfici di taglio: https://www.dlubal.com/it/supporto-e-formazione/supporto/knowledge-base/000966
Le superfici di taglio influenzano la deformazione da taglio, che dovrebbe essere presa in considerazione soprattutto per aste corte e massicce. Se si modificano le superfici di taglio, si devono evitare valori estremamente bassi: le superfici di taglio sono contenute al denominatore di equazioni, tali che possono verificarsi problemi numerici.
Momenti di inerzia
I momenti di inerzia definiscono la rigidezza della sezione in relazione alla sollecitazione da momenti: il momento di inerzia alla torsione IT descrive la rigidezza contro la torsione attorno all'asse longitudinale, i momenti di superficie di 2. grado Iy e Iz le rigidezze contro la flessione attorno agli assi locali y e z. L'asse y è da intendere come asse 'forte'. Con il momento di superficie di 2. grado Iω, viene descritto il resistenza contro l'accartocciamento.
Per i profili asimmetrici, i momenti d'inerzia sono indicati rispetto agli assi principali u e v della sezione trasversale. Gli assi locali della sezione sono illustrati nella grafica della sezione.
È possibile adattare le superfici della sezione e i momenti d'inerzia tramite fattori che si definiscono come 'Modificazione strutturale' specifica della sezione (vedi capitolo Modificazioni strutturali).
Inclinazione degli assi principali
L'inclinazione degli assi principali descrive la posizione degli assi principali rispetto al sistema assiale standard delle sezioni simmetriche. Per i profili asimmetrici, questo è l'angolo α tra l'asse y e l'asse u (positivo in senso orario). Gli assi principali per le sezioni simmetriche sono indicati come y e z, per i profili asimmetrici come u e v (vedi immagine Valori della sezione e assi).
L'inclinazione degli assi principali viene calcolata con la seguente equazione:
|
α |
Angolo dell'asse principale |
|
Iyz |
Momento d’inerzia di superficie biassiale |
|
Iz |
Momento d’inerzia attorno all’asse z |
|
Iy |
Momento d’inerzia rispetto all’asse y |
L'inclinazione degli assi principali dei profili di libreria non è modificabile. È tuttavia possibile ruotare la sezione di un angolo definito dall'utente: attivare a tal scopo nel paragrafo 'Opzioni' il campo di controllo 'Rotazione della sezione' (vedi paragrafo Rotazione della sezione).
Dimensioni (per carichi termici non uniformi)
Le dimensioni in relazione alla larghezza b e all'altezza h della sezione sono necessarie per il calcolo dei carichi termici.
RSECTION
Se è presente una sezione creata con RSECTION, è possibile aprire il programma di sezione con il pulsante e modificare la sezione.
Valori della sezione
Nella scheda 'Valori della sezione' sono elencati in dettaglio i parametri della sezione.
I valori della sezione dei profili parametrici sono determinati con RSECTION.
Statistiche
La scheda 'Statistiche' fornisce una panoramica delle aste nel modello che utilizzano la sezione trasversale. Il 'Peso totale' può essere utilizzato, ad esempio, per un elenco dei materiali in acciaio o una stima dei costi.
Punti
La geometria della sezione trasversale è definita da punti. Costituiscono anche la base per le Linee.
Le coordinate dei punti di definizione sono elencate in una tabella. Se si seleziona una riga, questo punto viene visualizzato in rosso nella grafica della sezione. Nei profili sottili, i punti di definizione sulle linee medie sono contrassegnati con un simbolo +. I punti di controllo generati per gli archi sono riconoscibili da un simbolo di lucchetto con un +. I punti sui bordi delle sezioni derivano dagli spessori degli elementi.
Per archi si possono leggere nella sezione 'Parametri' oltre alle coordinate dei punti i parametri dell'arco.
Linee
I Punti della sezione trasversale sono collegati da linee, in modo che la geometria della sezione sia determinata dal suo contorno. Le linee servono anche come base per le Parti.
I punti di definizione delle linee, i tipi di linea e le lunghezze sono elencati in una tabella. Se si seleziona una riga, questa linea si colora in rosso nella grafica della sezione.
Parti
Dalle linee di contorno della sezione viene generata una o più parti.
Per ciascuna parte della sezione vengono indicate le linee di definizione, il materiale, la superficie della sezione e la massa per unità di lunghezza.
Punti di tensione
I punti di tensione sono richiesti per determinare le tensioni nella sezione. Tutte le sezioni della libreria sono dotate di punti di tensione nelle posizioni rilevanti per il progetto nei profili.
La scheda 'Punti di tensione' comprende fino a quattro sottoschede. Qui si possono leggere le coordinate dei punti di tensione, i momenti statici e le ordinati di accartocciamento con gli spessori associati (per sezioni sottili) così come le tensioni unitarie calcolate con la teoria sottile 'TWA' (per sezioni sottili) e con il Metodo degli Elementi Finiti 'FEM'.
È possibile verificare i profili della sezione e i profili di tensione nella grafica della sezione: fare clic sulla colonna del valore o selezionare nella lista sotto la grafica il tipo desiderato.
Rete FE
L'ultima scheda gestisce le impostazioni per la mesh FE, sulla base della quale vengono determinati i valori della sezione e le tensioni unitarie.
I due campi di immissione offrono la possibilità di influenzare la discretizzazione. Un fattore inferiore a 1 produce una rete più fine, un fattore superiore a 1 una rete più grossolana. Di solito, qui non sono necessarie modifiche.