Un profilo è necessario per descrivere le proprietà di un'asta: le caratteristiche della sezione e le proprietà del materiale associato influenzano la rigidità dell'asta.
Non ogni sezione definita deve essere necessariamente utilizzata nel modello. In questo modo è possibile modellare rapidamente delle varianti senza eliminare le sezioni. Tuttavia, le sezioni non possono essere rimesse in numero.
Nome
È possibile assegnare un nome qualsiasi alla sezione e specificare i valori della sezione. Se la designazione corrisponde a una voce della libreria, RSTAB caricherà i valori salvati. Per selezionare la sezione dalla libreria, fare clic sul pulsante
alla fine della riga di immissione. L'integrazione delle sezioni è descritta nel capitolo Libreria delle sezioni.
Per le sezioni della libreria, le caratteristiche della sezione sono impostate e non modificabili. Fanno eccezione le superfici di taglio e le dimensioni per i carichi di temperatura non uniformi.
Per un nome di sezione personalizzato, tutti i valori della sezione devono essere definiti manualmente. È possibile utilizzare quindi la sezione per determinare le dimensioni di taglio. Tuttavia, la progettazione di questa sezione non è possibile in quanto non è possibile definire punti di tensione.
Base
La scheda Base gestisce i parametri fondamentali della sezione.
Materiale
Ad 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 Materiali).
Categorie
Tipo di sezione
Per le sezioni della libreria, il 'Tipo di sezione' è preimpostato secondo le classificazioni usuali (vedi capitolo Libreria delle sezioni). Le sezioni personalizzate sono assegnate al tipo 'Base'.
Tipo di produzione
Per le sezioni della libreria, è indicato il tipo di produzione del profilo. Questo controlla determinate direttive di progettazione, ad esempio le linee di instabilità per profili cavi formati a freddo.
Opzioni
Disattivare la rigidità al taglio
Il considerare la rigidità al taglio porta a un aumento della deformazione a causa delle forze trasversali. La deformazione al taglio svolge un ruolo secondario nei profili laminati e saldati. Tuttavia, per le sezioni massicce e i profili di legno, è consigliabile considerare la rigidità al taglio per il calcolo della deformazione.
Disattivare la rigidità di ingobbamento
Il campo di controllo per considerare la rigidità di ingobbamento è accessibile quando l'add-on di analisi Torsione con ingobbamento è attivato nei dati di base. In questo caso, è possibile controllare se viene considerata la rigidità di ingobbamento della sezione 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, ad esempio, è possibile mettere un profilo a L nella posizione corretta.
Quando 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 dall'utente, è necessario calcolare da sé l'angolo principale e quindi adattare la posizione tramite la rotazione della sezione.
Ibrido
L'opzione 'Ibrido' è accessibile per sezioni del tipo 'Parametrico - Pareti spesse II' e per profili RSECTION costituiti da più materiali. Nella scheda Ibrido è possibile assegnare le proprietà dei materiali alle componenti delle sezioni composte in legno.
Modello a pareti sottili
Con il campo di controllo 'Modello a pareti sottili' è possibile controllare, per sezioni del tipo 'Standard - Acciaio' e 'Parametriche - Pareti sottili', secondo quale teoria vengono determinati i valori della sezione. Per una sezione a pareti spesse, ad esempio, le superfici di taglio e il momento di inerzia alla torsione sono determinati con un altro metodo, poiché la soluzione analitica è valida solo per sezioni a pareti sottili.
Notazione statunitense per i valori delle sezioni
I simboli dei valori delle sezioni 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.
Smorzamento delle tensioni per evitare singolarità
Lo smorzamento delle tensioni è adatto principalmente per sezioni composte in legno per evitare singolarità nelle zone di collegamento. Lì, le tensioni di taglio spesso conducono a picchi di tensione che influiscono negativamente sulla progettazione. Con questa funzione, si ottiene una migliore distribuzione delle tensioni.
Valori della sezione
In questa sezione sono indicati i principali valori della sezione. Altri valori sono trovabili nella scheda Valori della sezione.
Superfici della sezione
Le superfici della sezione sono suddivise nell'area totale 'Assiale A' e nelle aree per 'Taglio Ay' e 'Taglio Az'. La superficie di taglio Ay è correlata al momento d'inerzia Iz, la superficie di taglio Az corrisponde a Iy.
In questo articolo tecnico troverete informazioni sulla determinazione delle superfici di taglio:
Le superfici di taglio influenzano la deformazione di taglio, in particolare per aste corte e massicce, che dovrebbero essere prese in considerazione. 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 d'inerzia
I momenti di inerzia definiscono la rigidità della sezione nei confronti della sollecitazione da momenti: il momento di inerzia alla torsione IT descrive la rigidità contro le torsioni sull'asse longitudinale, i momenti di area del 2º grado Iy e Iz descrivono le rigidità contro la flessione sugli assi locali y e z. L'asse y è inteso come asse "forte". Con il momento della superficie d'inerzia 2º grado Iω, si descrive la resistenza contro l'ingobbamento.
Per i profili asimmetrici, i momenti di inerzia sono indicati intorno agli assi principali u e v della sezione. Gli assi locali della sezione sono rappresentati nel grafico della sezione.
È possibile adattare le superfici della sezione e i momenti di inerzia tramite fattori che si definiscono come 'Modifiche strutturali' peculiari della sezione (vedere il capitolo Modifiche strutturali).
Inclinazione degli assi principali
L'inclinazione degli assi principali descrive la posizione degli assi principali in relazione al sistema assiale principale standard di sezioni simmetriche. Per sezioni asimmetriche, questo è l'angolo α tra l'asse y e l'asse u (positivo in senso orario). Gli assi principali sono indicati come y e z per sezioni simmetriche, e come u e v per sezioni asimmetriche (vedere immagine Valori della sezione e assi).
L'inclinazione degli assi principali viene determinata 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 per i profili delle librerie non è modificabile. Tuttavia, è possibile ruotare la sezione secondo un angolo personalizzato: attivare il campo di controllo 'Rotazione della sezione' nella sezione 'Opzioni' (vedi la sezione Rotazione della sezione).
Dimensioni (per carichi di temperatura non uniformi)
Le dimensioni in termini di larghezza b e altezza h della sezione sono necessarie per il calcolo dei carichi di temperatura.
RSECTION
Se è presente una sezione generata con RSECTION, è possibile aprire il programma della sezione con il pulsante e modificare la sezione.
Valori della sezione
La scheda Valori della sezione elenca in dettaglio i valori della sezione.
I valori delle sezioni dei profili parametrici sono determinati con RSECTION.
Statistiche
La scheda Statistiche offre una panoramica sulle aste nel modello che utilizzano la sezione. Il 'Peso totale' può essere utilizzato per un elenco d'acciaio o una stima dei costi.
Punti
La geometria della sezione è definita mediante punti. Questi rappresentano anche la base per Linee.
Le coordinate dei punti di definizione sono elencate in una tabella. Se si seleziona una riga, questo punto viene mostrato in rosso nel grafico della sezione. Per le sezioni a pareti sottili i punti di definizione sulle linee mediane sono contrassegnati da un simbolo +. I punti di controllo generati per archi sono riconoscibili da un simbolo di lucchetto con +. I punti sui bordi delle sezioni derivano dagli spessori degli elementi.
Per gli archi, nella sezione 'Parametri' accanto alle coordinate dei punti è possibile leggere i parametri dell'arco.
Linee
I Punti della sezione sono collegati da linee, in modo da definire la geometria della sezione attraverso il suo contorno. Le linee rappresentano anche la base per Parti.
I punti di definizione delle linee nonché i tipi di linea e le lunghezze sono elencati in una tabella. Se si seleziona una riga, questa linea viene mostrata in rosso nel grafico della sezione.
Parti
Dalle linee di contorno della sezione si genera una o più parti.
Per ogni parte della sezione, vengono indicate le linee di definizione, il materiale, l'area della sezione e la massa per lunghezza.
Punti di tensione
La scheda Punti di tensione è suddivisa in un massimo di quattro sottoschede. Qui è possibile leggere le coordinate dei punti di tensione, i momenti statici e le ordinate di ingobbo con gli spessori associati (per sezioni a pareti sottili) e le tensioni unitarie calcolate con la teoria delle pareti sottili TWA (per sezioni a pareti sottili) e con il metodo agli elementi finiti FEM.
È possibile verificare i percorsi delle sezioni e delle tensioni nel grafico della sezione: fare clic nella colonna del valore o selezionare nella lista sotto il grafico il tipo.
Rete FE
L'ultima scheda gestisce le impostazioni per la rete FE, sulla base della quale vengono determinati 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 rete più sottile, con un fattore superiore a 1 una rete più grossa. Di solito, non sono necessari adattamenti qui.