La scheda Base gestisce i parametri elementari dell'asta. Se si seleziona una casella di controllo nella sezione 'Opzioni', viene generalmente aggiunta un'altra scheda di dialogo. Lì è possibile definire i dettagli.
Tipo di asta
Il tipo di asta controlla in che modo le forze interne possono essere assorbite o quali proprietà sono presupposte per l'asta. Nell'elenco sono disponibili diversi tipi di asta per la selezione.
Asta a trave
Una trave è un'asta rigida a flessione che può trasmettere tutte le forze interne. Un'asta a trave non ha cerniere alle sue estremità. Questo tipo di asta può essere caricato da tutti i tipi di carico.
Asta rigida
Un'asta rigida accoppia gli spostamenti di due nodi tramite una connessione rigida. Corrisponde quindi in linea di principio a un accoppiamento. In questo modo, è possibile definire aste con rigidità molto elevata tenendo conto delle cerniere, che possono anche presentare costanti di molla e non linearità. Non si verificano quasi problemi numerici, poiché le rigidità sono adattate al sistema.
Per le aste rigide, le forze interne vengono emesse se si attivano i Risultati per accoppiamenti nel Navigatore - Risultati in basso nella categoria 'Aste'.
Per le aste rigide, vengono utilizzate le seguenti rigidità:
| Rigidezza assiale E · A | 1013 · ℓ [unità SI] con ℓ = lunghezza asta |
| Rigidezza torsionale G · IT | 1013 · ℓ [unità SI] |
| Rigidezza flessionale E · I | 1013 · ℓ3 [unità SI] |
| Rigidezza a taglio GAy / GAz (se attivata) | 1016 · ℓ3 [unità SI] |
Asta di traliccio
Un'asta di traliccio corrisponde a un'asta a trave con cerniere momento ad entrambe le estremità. Inoltre, la rotazione attorno all'asse longitudinale all'inizio dell'asta è rilasciata da una cerniera φx. Per questo tipo di asta, i momenti flettenti e torsionali derivanti dai carichi sull'asta vengono emessi.
Asta di traliccio (solo N)
Questo tipo di asta di traliccio con rigidità E ⋅ A è in grado di assorbire forze assiali sotto forma di trazione e compressione. Vengono emesse solo le forze interne ai nodi. L'asta presenta un andamento lineare delle forze interne, a condizione che non agisca alcun carico concentrato sull'asta. Non viene emesso alcun diagramma dei momenti che potrebbe risultare dal peso proprio o da un carico lineare. Tuttavia, le forze nodali sono calcolate dai carichi sull'asta, garantendo così la corretta trasmissione.
Controvento ad instabilità impedita (Buckling-Restrained Brace)
Il tipo Buckling-restrained brace consente la modellazione di un'asta con un nucleo in acciaio (piatto o sezione trasversale cruciforme) e un rivestimento riempito di calcestruzzo in un profilo cavo quadrato o rotondo. È utilizzato in particolare negli Stati Uniti per l'irrigidimento di edifici a rischio sismico.
Il nucleo in acciaio è mobile nel mantello di calcestruzzo senza aderenza. Sotto compressione, si verifica un "micro-instabilità" con alte forme modali, poiché il rivestimento impedisce un'instabilità globale dell'intera asta.
Per la rigidezza dell'asta, solo il nucleo in acciaio è considerato, per il peso proprio automatico anche il mantello di calcestruzzo con il rivestimento esterno in acciaio.
Asta in trazione
Un'asta in trazione può assorbire solo forze di trazione. Il tipo di asta corrisponde a unAsta di traliccio (solo N)' che viene meno sotto una forza di compressione.
Il calcolo di una struttura intelaiata con aste in trazione avviene iterativamente: In una prima fase, vengono determinate le forze interne di tutte le aste. Se le aste in trazione ricevono una forza assiale negativa (compressione), si avvia un'ulteriore fase iterativa. I contributi di rigidezza di queste aste non sono più considerati - sono venuti meno. Questo processo viene continuato finché nessuna asta in trazione viene più a mancare. Un sistema può diventare instabile a causa del venir meno delle aste in trazione.
Asta compressa
Un'asta compressa può assorbire solo forze di compressione. Il tipo di asta corrisponde a unAsta di traliccio (solo N)' che viene meno sotto una forza di trazione. Le aste compresse che vengono meno possono portare a un sistema instabile.
Asta inflessa
Un'asta inflessa corrisponde a unAsta di traliccio (solo N)' che assorbe forze di trazione illimitate, ma forze di compressione solo fino al raggiungimento della forza critica. Per il caso di Eulero 2, questa forza è determinata come segue:
Con questo tipo di asta, è spesso possibile evitare instabilità che si verificano con un calcolo non lineare secondo la teoria del II. o III. ordine a causa dell'instabilità delle aste di traliccio. Sostituendo queste (fedelmente alla realtà) con aste inflesse, il carico critico è aumentato in molti casi.
Asta fune
Una fune può essere sollecitata solo a trazione. In questo modo, è possibile rappresentare catene di funi mediante un calcolo iterativo secondo la teoria del III. ordine tenendo conto delle forze longitudinali e trasversali.
Le funi sono adatte per modelli in cui possono verificarsi grandi deformazioni con corrispondenti variazioni delle forze interne. Per semplici controventature come in una pensilina, le aste in trazione sono completamente sufficienti.
Travatura virtuale
Questo tipo di asta consente di impostare le proprietà della sezione trasversale per Open Web Steel Joists, che lo Steel Joist Institute ha depositato nelle cosiddette tabelle "Virtual Joist". Questi profili Virtual Joist rappresentano travi a doppia T ad ali larghe equivalenti che si avvicinano molto all'area della flangia della trave, al momento d'inerzia effettivo e al peso. La travatura è quindi sostituita da un'asta con una sezione trasversale virtuale. In questo modo, unità strutturali complesse come una trave reticolare possono essere simulate nel sistema complessivo.
Selezionare la 'Serie' della travatura virtuale nell'elenco.
Nell'elenco 'Travatura virtuale', è quindi possibile definire il tipo esatto.
Il pulsante
nella sezione 'Sezione trasversale e Materiale' consente di importare la travatura virtuale dalla libreria delle sezioni trasversali.
Rigidezza
Con questo tipo di asta, è possibile utilizzare un'asta con rigidezze definite dall'utente. I valori caratteristici di rigidezza devono essere definiti nella finestra di dialogo 'Nuova rigidezza asta' (vedi capitolo Rigidezze asta).
Accoppiamento
Un'asta di accoppiamento è un'asta virtuale, molto rigida, con estremità d'asta rigide o cerniere. Sono disponibili quattro opzioni per accoppiare i gradi di libertà dei nodi iniziale e finale 'Fisso' o tramite una 'Cerniera'. Gli accoppiamenti possono essere utilizzati per modellare situazioni speciali per la trasmissione di forze e momenti. Le forze normali e di taglio o i momenti torsionali e flettenti vengono trasmessi direttamente da nodo a nodo.
Molla
Un'asta molla offre la possibilità di rappresentare proprietà di molla lineari o anche non lineari con intervalli di azione definibili. Per un'asta molla, nella scheda 'Sezione trasversale', è necessario definire solo la lunghezza dell'asta Lz, nessuna sezione trasversale: La rigidezza dell'asta risulta dai parametri della molla che si definiscono nella finestra di dialogo 'Nuova molla asta' (vedi capitolo Molle asta).
Smorzatore
Uno smorzatore corrisponde in linea di principio a un'asta molla con la proprietà aggiuntiva 'Coefficiente di smorzamento'. Questo tipo di asta amplia le possibilità per le analisi dinamiche secondo l'Analisi time-history.
Come per un'asta molla, nella scheda 'Sezione trasversale', è necessario definire solo la lunghezza dell'asta Lz, nessuna sezione trasversale. La rigidezza dell'asta risulta dai parametri della molla che si definiscono nella finestra di dialogo 'Nuova molla asta' (vedi capitolo Molle asta). Le proprietà di smorzamento possono essere controllate tramite il coefficiente di smorzamento X.
Opzioni
In questa sezione, è possibile definire ulteriori proprietà dell'asta tramite le caselle di controllo.
- Nodi sull'asta
Con uno o più nodi sull'asta, è possibile suddividere l'asta in segmenti senza dividere l'asta (vedi capitolo Nodi ).
- Cerniere
È possibile disporre cerniere su un'asta per controllare la trasmissione delle forze interne ai nodi finali (vedi capitolo Cerniere estremità asta). Per determinati tipi di asta, l'input è bloccato poiché sono già presenti cerniere interne. Le cerniere possono essere assegnate separatamente allInizio asta i' e alla 'Fine asta j'.
- Eccentricità
Le eccentricità offrono la possibilità di collegare l'asta eccentricamente ai nodi finali (vedi capitolo Eccentricità asta). Le eccentricità possono essere assegnate separatamente allInizio asta i' e alla 'Fine asta j'.
- Supporto
È possibile assegnare un supporto all'asta che agisce su tutta la sua lunghezza. I gradi di libertà e le rigidezze della molla devono essere definiti nelle condizioni di supporto (vedi capitolo Supporti asta).
- Irrigidimento trasversale
Gli irrigidimenti trasversali sull'asta hanno un'influenza sulla rigidezza torsionale da ingobbamento dell'asta. Incidono sul calcolo con torsione da ingobbamento considerando sette gradi di libertà (vedi capitolo Irrigidimenti trasversali asta).
- Non linearità
È possibile assegnare una non linearità all'asta. Le proprietà non lineari devono essere definite come non linearità dell'asta (vedi capitolo Non linearità asta).
- Punti intermedi di risultato
Con i punti intermedi di risultato, è possibile controllare l'emissione tabellare dei risultati lungo l'asta. I punti di divisione devono essere definiti nella finestra di dialogo 'Nuovo punto intermedio risultato asta' (vedi capitolo Punti intermedi risultati asta).
- Modifiche finali
Con le modifiche finali, è possibile adattare graficamente la geometria dell'asta alle sue estremità. In questo modo, si possono preparare sporgenze, accorciamenti o smussi per la rappresentazione renderizzata.
'Estensione': È possibile definire unEstensione' per l'inizio e la fine dell'asta. Un valore negativo Δ agisce come accorciamento.
'Inclinazione': Con un'inclinazione, ogni estremità dell'asta può essere smussata. Sono possibili angoli di inclinazione attorno ai due assi dell'asta y e z. Un angolo positivo provoca una rotazione in senso orario attorno al rispettivo asse positivo.
- Disattiva per il calcolo
Se si seleziona questa casella di controllo, l'asta, incluso il carico, non viene considerata nel calcolo. In questo modo, è possibile studiare come cambia il comportamento strutturale del modello quando determinate aste non sono efficaci. Le aste non devono essere cancellate; anche i carichi vengono mantenuti.
