Una sezione è necessaria per descrivere le proprietà di un'asta: i valori caratteristici della sezione e le proprietà del materiale associate influenzano la rigidità dell'asta.
Non tutte le sezioni definite devono essere utilizzate nel modello. In questo modo è possibile modellare rapidamente varianti senza eliminare le sezioni. Tuttavia, le sezioni non possono essere rinumerate.
Nome
È possibile assegnare un nome qualsiasi alla sezione e specificarne i valori di sezione. Se la denominazione corrisponde a un elemento della libreria, RSTAB legge i valori memorizzati. Per selezionare la sezione nella libreria, fare clic sul pulsante
alla fine della riga di inserimento. L'acquisizione delle sezioni è descritta nel capitolo Querschnittsbibliothek.
Per le sezioni dalla libreria, i valori caratteristici della sezione sono impostati in modo fisso e non modificabili. Un'eccezione è rappresentata dalle superfici di taglio e dalle dimensioni per i carichi termici non uniformi.
Con un nome di sezione personalizzato, tutti i valori delle sezioni devono essere definiti manualmente. È possibile utilizzare la sezione per la determinazione delle forze interne. Tuttavia, la progettazione di questa sezione non è possibile, poiché non è possibile definire i punti di tensione.
Base
La scheda Base gestisce i parametri fondamentali della sezione.
Materiale
A ogni sezione deve essere assegnato un materiale. È possibile selezionarlo dall'elenco dei materiali già definiti. I pulsanti accanto al campo di input offrono la possibilità di selezionare un materiale dalla libreria o di definirne uno nuovo (vedere il capitolo Materialien).
Categorie
Tipo di sezione
Per le sezioni dalla libreria, il 'Tipo di sezione' è preimpostato secondo le classificazioni usuali (vedere il capitolo Querschnittsbibliothek). Le sezioni definite dall'utente vengono assegnate al tipo 'Base'.
Modalità di produzione
Per le sezioni della libreria, viene visualizzata la modalità di produzione del profilo. Questa determina determinati criteri di progettazione, ad esempio le linee di instabilità dei profili cavi formati a freddo.
Opzioni
Disattivare la rigidità al taglio
La considerazione della rigidità al taglio porta a un aumento della deformazione a causa delle forze trasversali. La deformazione di taglio è di secondaria importanza nei profili laminati e saldati. Tuttavia, per le sezioni massicce e i profili in legno, è consigliabile considerare le rigidità al taglio per il calcolo della deformazione.
Disattivare la rigidità alla torsione deviata
La casella di controllo per la considerazione della rigidità alla torsione deviata è accessibile se nelle impostazioni di base è attivato l'add-on di analisi Torsione alare. In questo caso, è possibile controllare se la rigidità alla torsione deviata della sezione deve essere considerata nel calcolo con sette gradi di libertà.
Rotazione della sezione
La rotazione della sezione descrive l'angolo di rotazione della sezione. È possibile definire l'angolo di rotazione α' nella scheda Rotazione della sezione.
Per le sezioni asimmetriche, questa scheda offre anche la possibilità di 'Specchiare' il profilo. In questo modo è possibile posizionare correttamente un profilo a L, ad esempio.
Se si importa una sezione dalla libreria o da RSECTION, non è necessario preoccuparsi dell'angolo di rotazione della sezione α'. RSTAB legge automaticamente l'angolo. Tuttavia, per i profili definiti autonomamente, è necessario determinare da soli l'angolo degli assi principali e poi adattare la posizione attraverso la rotazione della sezione.
Ibrido
L'opzione 'Ibrido' è accessibile per sezioni del tipo 'Parametrico - Pareti spesse II' e per profili RSECTION composti da più materiali. Nella scheda Ibrido, è possibile assegnare le proprietà del materiale ai componenti delle sezioni di legno composte.
Modello a pareti sottili
Con la casella di controllo 'Modello a pareti sottili', è possibile controllare per sezioni del tipo 'Standard - Acciaio' e 'Parametrico - Pareti sottili' la teoria secondo la quale vengono determinati i valori della sezione. Per una sezione spessa, ad esempio, le superfici di taglio e il momento di inerzia alla torsione vengono determinati con un metodo diverso, poiché la soluzione analitica si applica solo alle sezioni a pareti sottili.
Notazione statunitense per i valori di sezione
I simboli dei valori di sezione differiscono secondo le convenzioni europee e americane. Con la casella di controllo, è possibile decidere se, ad esempio, i momenti statici debbano essere indicati come S o Q.
Stima dei costi
La stima dei costi avviene generalmente con i costi del materiale assegnato ai nodi di una sezione (vedere il capitolo Materialien). Se per una sezione si desiderano parametri specifici, è possibile definire separatamente i costi unitari e le unità nella scheda Stima dei costi.
Stima delle emissioni di CO2
Anche la stima delle emissioni di CO2 si basa generalmente sul materiale della sezione. Tuttavia, è possibile definire specificamente le emissioni unitarie e le unità per ciascuna sezione nella scheda Stima delle emissioni di CO2.
Smussamento delle tensioni per evitare singolarità
Lo smussamento delle tensioni è principalmente adatto per sezioni di legno composte, al fine di evitare singolarità nelle zone di connessione. Le tensioni di taglio in tali zone spesso portano a picchi di stress che influiscono negativamente sulla progettazione. Con questa funzione si ottiene una distribuzione migliorata delle tensioni.
Valori della sezione
In questa sezione sono indicati i principali valori della sezione. Altri valori caratteristici sono disponibili nella scheda Valori della sezione.
Superfici della sezione
Le superfici della sezione sono suddivise nella superficie totale 'Asse A' e nelle superfici per il 'Taglio Ay' e il 'Taglio Az'. La superficie di taglio Ay è correlata al momento d'inerzia Iz, mentre la superficie di taglio Az è correlata a Iy.
Nel seguente articolo troverete informazioni sulla determinazione delle superfici di taglio:
Le superfici di taglio influenzano la deformazione al taglio, che dovrebbe essere considerata soprattutto per aste corte e massicce. Se si modificano le superfici di taglio, si dovrebbero evitare valori estremamente piccoli: le superfici di taglio sono nel denominatore delle equazioni, il che può causare problemi numerici.
Momenti di inerzia della sezione
I momenti di inerzia definiscono la rigidità della sezione rispetto alla sollecitazione da momenti: il momento di inerzia alla torsione IT descrive la rigidità contro la torsione lungo l'asse longitudinale; i momenti delle aree di 2o grado Iy e Iz rappresentano le rigidità contro la flessione intorno agli assi locali y e z. L'asse y è considerato l'asse "forte". Con il momento d'inerzia alare Iω, viene descritto il resistenza alla distorsione.
Per i profili asimmetrici, i momenti d'inerzia vengono indicati rispetto agli assi principali u e v della sezione. Gli assi locali della sezione sono visualizzati nella grafica della sezione.
È possibile adattare le superfici della sezione e i momenti d'inerzia tramite fattori che si definiscono come 'Modificazione della struttura' specifica della sezione (vedere il capitolo Strutture modificate).
Inclinazione degli assi principali
L'inclinazione degli assi principali descrive la posizione degli assi principali rispetto al sistema di assi principali 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 sono denominati y e z per i profili simmetrici, mentre u e v per i profili asimmetrici (vedere l'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 della libreria non è modificabile. Tuttavia, è possibile ruotare la sezione di un angolo personalizzato: per fare ciò, attivare la casella di controllo 'Rotazione della sezione' nella sezione 'Opzioni' (vedere la sezione Rotazione della sezione).
Dimensioni (per carichi termici non uniformi)
Le dimensioni in termini di larghezza b e altezza h della sezione sono necessarie per il calcolo dei carichi termici.
RSECTION
Se è presente una sezione generata con RSECTION, è possibile aprire il programma di sezione e modificare la sezione facendo clic sul pulsante .
Valori della sezione
Nella scheda Valori della sezione sono elencati in dettaglio i valori caratteristici della sezione.
I valori della sezione per i profili parametrici vengono determinati con RSECTION.
Statistiche
La scheda Statistiche fornisce una panoramica delle aste nel modello che utilizzano la sezione. Il 'peso totale' può essere utilizzato, ad esempio, per un elenco di acciaio o una stima dei costi.
Punti
La geometria della sezione è definita tramite punti. Questi costituiscono anche la base per le Linee.
Le coordinate dei punti di definizione sono elencate in una tabella. Se si seleziona una riga, il punto viene evidenziato in rosso nella grafica della sezione. Per sezioni a pareti sottili, i punti di definizione sui mediani sono contrassegnati da un simbolo +. I punti di controllo generati per gli archi sono riconoscibili da un simbolo a lucchetto con un +. I punti sui bordi della sezione sono determinati dagli spessori degli elementi.
Per gli archi, nella sezione 'Parametro' è possibile leggere i parametri dell'arco oltre alle coordinate dei punti.
Linee
I Punti della sezione sono collegati da linee in modo che la geometria della sezione sia fissata attraverso il suo contorno. Le linee costituiscono anche la base per i Parti.
I punti di definizione delle linee, così come i tipi e le lunghezze delle linee, sono elencati in una tabella. Se si seleziona una riga, la linea corrispondente viene evidenziata in rosso nella grafica della sezione.
Parti
Dalle linee di contorno della sezione viene generata una o più parti.
Per ciascuna parte di sezione vengono indicati le linee di definizione, il materiale, l'area della sezione e la massa specifica per lunghezza.
Punti di tensione
La scheda Punti di tensione è composta da fino a quattro sotto-schede. È possibile leggere le coordinate dei punti di tensione, i momenti statici e le coordinate di avvolgimento con gli spessori associati (per sezioni a pareti sottili) e le tensioni unitari calcolate con la teoria delle sezioni a pareti sottili TWA (per sezioni a pareti sottili) e con il metodo degli elementi finiti FEM.
È possibile verificare i profili delle sezioni e delle tensioni nella grafica della sezione: cliccare sulla colonna del valore o selezionare il tipo nell'elenco sotto la grafica.
Maglia degli elementi finiti
L'ultima scheda gestisce le impostazioni per la maglia degli elementi finiti su cui si basano i valori della sezione e le tensioni unitarie.
I due campi di input offrono la possibilità di influenzare la discretizzazione. Con un fattore inferiore a 1 si genera una maglia più fine, mentre con un fattore superiore a 1 si ottiene una maglia più grossa. In genere, non sono necessarie modifiche in questa sezione.
Stima dei costi
La scheda Stima dei costi è visualizzata se nella scheda 'Base' è selezionata l'opzione Stima dei costi.
Se per il materiale di una sezione esistono già delle specifiche per una stima dei costi, la casella di controllo 'Prendere dal materiale' è attivata per impostazione predefinita. Ciò implica che si applicano le definizioni dei costi unitari relative agli elementi e si evitano duplicazioni delle specifiche. Se si desiderano definire separatamente i costi unitari e le unità per proprietà specifiche degli elementi, deselezionare la casella di controllo.
Selezionare quale caratteristica della sezione è rilevante per la stima dei costi: peso, volume, area o lunghezza. Inserire nella colonna 'Costo unitario' il valore che costa un'unità del parametro. Nell'elenco della colonna 'Unità' sono disponibili vari formati per le unità di costo.
I valori di 'Quantità' indicati nella colonna per peso, volume, area, e lunghezza, derivano dalle proprietà delle aste cui è assegnata la sezione.
I 'Costi' mostrano il prezzo per tutte le aste che usano la sezione. Rappresentano anche i 'Costi totali'. Se più sezioni sono attivate per la stima dei costi, è possibile leggere anche la quota della sezione in [%] sui costi globali nei costi totali.
Stima delle emissioni di CO2
La scheda Stima delle emissioni di CO2 è visualizzata se nella scheda 'Base' è selezionata l'opzione Stima delle emissioni di CO2.
Se per il materiale di una sezione esistono già delle specifiche per una stima delle emissioni di CO2, la casella di controllo 'Prendere dal materiale' è attivata per impostazione predefinita. Ciò implica che si applicano le definizioni delle emissioni unitari relative agli elementi e si evitano duplicazioni delle specifiche. Se si desiderano definire separatamente le emissioni unitari e le unità per proprietà specifiche degli elementi, deselezionare la casella di controllo.
Selezionare quale caratteristica della sezione è rilevante per la stima delle emissioni di CO2: peso, volume, area o lunghezza. Inserire nella colonna 'Emissione unitária' il valore che un'unità della sezione provoca in termini di CO2. Nell'elenco della colonna 'Unità' sono disponibili varie opzioni per le unità di emissione per equivalenti di CO2.
I valori di 'Quantità' indicati nella colonna per peso, volume, area, e lunghezza, derivano dalle proprietà delle aste cui è assegnata la sezione. LEmissione' viene calcolata da questi valori e dall'emissione unitaria.
LEmissione totale' rappresenta l'equivalente di CO2 di tutte le aste che utilizzano la sezione. Inoltre, viene indicata la quota di emissioni in [%] che questa sezione ha sulle emissioni totali. LEmissione complessiva' è il risultato dell'aggiunta delle emissioni totali di ciascuna sezione.