Un profilo è necessario per descrivere le proprietà di un'asta: i valori caratteristici del profilo e le proprietà del materiale associato influenzano la rigidità dell'asta.
Non ogni profilo definito deve anche essere utilizzato nel modello. In questo modo, è possibile modellare rapidamente varianti senza eliminare i profili. Tuttavia, i profili non possono essere rinumerati.
Nome
Puoi assegnare qualsiasi nome al profilo e specificare i valori del profilo. Se la designazione corrisponde a una voce della libreria, RFEM legge i valori caratteristici memorizzati. Per selezionare il profilo nella libreria, fai clic sul pulsante
alla fine della riga di input. L'integrazione dei profili è descritta nel capitolo Libreria profili.
Nei profili della libreria, i valori caratteristici del profilo sono impostati in modo fisso e non modificabili. Un'eccezione sono le superfici di taglio e le dimensioni per carichi termici non uniformi.
Per un nome di profilo definito dall'utente, tutti i valori del profilo devono essere definiti manualmente. Puoi quindi utilizzare il profilo per la determinazione degli sforzi. Tuttavia, la progettazione di questo profilo non è possibile, poiché non possono essere definiti punti di tensione.
Base
La scheda Base gestisce i parametri fondamentali del profilo.
Materiale
A ogni profilo deve essere assegnato un materiale. Puoi selezionarlo nell'elenco dei materiali già definiti. I pulsanti accanto al campo di input offrono la possibilità di selezionare un materiale dalla libreria o ridefinirlo (vedi capitolo Materiali).
Categorie
Tipo di profilo
Nei profili della libreria, il 'Tipo di profilo' è preimpostato secondo le classificazioni usuali (vedi capitolo Libreria profili). I profili definiti dall'utente sono assegnati al tipo 'Base'.
Modalità di produzione
Nei profili della libreria è visualizzata la modalità di produzione del profilo. Essa controlla alcune specifiche di progettazione, ad esempio le linee di snervamento dei profili cavi formati a freddo.
Opzioni
Disattiva rigidità a taglio
Il considerare la rigidità 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 i profili solidi e i profili in legno, è consigliabile considerare le rigidità a taglio per il calcolo delle deformazioni.
Disattiva rigidità a torsione
Il campo di controllo per considerare la rigidità a torsione è accessibile quando nelle impostazioni di base è attivato il componente aggiuntivo di analisi Wölbkrafttorsion. In questo caso, puoi controllare se la rigidità a torsione del profilo viene considerata nel calcolo con sette gradi di libertà.
Rotazione del profilo
La rotazione del profilo descrive l'angolo di rotazione del profilo. Puoi definire l'angolo di rotazione α' nella scheda Rotazione del profilo.
Per i profili asimmetrici, questa scheda offre anche la possibilità di 'Specchiare' il profilo. In questo modo, è possibile ad esempio posizionare correttamente un profilo a L.
Se importi un profilo dalla libreria o RSECTION, non devi preoccuparti dell'angolo di rotazione del profilo α'. RFEM legge automaticamente l'angolo. Tuttavia, per i profili definiti dall'utente, devi determinare l'angolo principale e poi adattare la posizione tramite la rotazione del profilo.
Ibrido
L'opzione 'Ibrido' è accessibile per i profili del tipo 'Parametrico - Spesso II' nonché per i profili RSECTION che consistono di più materiali. Nella scheda Ibrido puoi quindi assegnare, ad esempio, le proprietà dei materiali alle componenti dei profili di legno composti.
Indica il 'Materiale di riferimento' – uno dei materiali componenti – con cui determinare i valori teorici del profilo composto. Le percentuali di rigidità delle componenti sono determinate tenendo conto delle rispettive proprietà dei materiali in relazione al materiale di riferimento. Tuttavia, la scelta del materiale di riferimento in sé non influisce sulla rigidità complessiva del profilo.
Modello sottile
Con il campo di controllo 'Modello sottile' puoi controllare per i profili del tipo 'Standard - Acciaio' e 'Parametrico - Sottile' secondo quale teoria vengono determinati i valori del profilo. Un profilo spesso, ad esempio, determina le superfici di taglio e il momento d'inerzia a torsione con un altro metodo, poiché la soluzione analitica si applica solo ai profili sottili.
Notazione USA per i valori del profilo
I simboli dei valori del profilo differiscono secondo le convenzioni europee e americane. Con il campo di controllo puoi controllare se, ad esempio, i momenti statici vengono indicati come S o Q.
Smorzamento delle tensioni per evitare singolarità
Il smorzamento delle tensioni è particolarmente adatto per i profili di legno composti, per evitare singolarità nelle zone di connessione. Lì, le tensioni di taglio spesso portano a picchi di tensione che influiscono negativamente sulla progettazione. Con questa funzione si ottiene una migliore distribuzione delle tensioni.
Valori caratteristici del profilo
In questa sezione sono indicati i principali valori caratteristici del profilo. Altri valori caratteristici si trovano nella scheda Valori caratteristici del profilo.
Aree del profilo
Le aree del profilo sono suddivise nell'area totale 'Assiale A' e nelle aree per 'Taglio Ay' e 'Taglio Az'. L'area di taglio Ay è correlata al momento d'inerzia Iz, mentre l'area di taglio Az è correlata a Iy.
Nel seguente articolo tecnico trovi informazioni sulla determinazione delle superfici di taglio:
Le superfici di taglio influenzano la deformazione a taglio, che dovrebbe essere considerata soprattutto per aste corte e solide. Se modifichi le superfici di taglio, dovresti evitare valori estremamente piccoli: le superfici di taglio sono contenute al denominatore delle equazioni, il che può portare a problemi numerici.
Momenti d'inerzia delle aree
I momenti d'inerzia definiscono la rigidità del profilo rispetto alla sollecitazione a momenti: il momento d'inerzia a torsione IT descrive la rigidità contro la torsione intorno all'asse longitudinale, i momenti d'area del 2° grado Iy e Iz descrivono le rigidità contro la flessione intorno agli assi locali y e z. L'asse y è considerato come asse "forte". Il momento d'area del 2° grado Iω descrive la resistenza contro l'imbarcamento.
Per i profili asimmetrici, i momenti d'inerzia sono indicati sugli assi principali u e v del profilo. Gli assi locali del profilo sono mostrati nel grafico del profilo.
È possibile adattare le aree del profilo e i momenti d'inerzia tramite fattori che puoi definire come 'Modifica della struttura' specifica del profilo (vedi capitolo Modifiche della struttura).
Inclinazione degli assi principali
L'inclinazione degli assi principali descrive la posizione degli assi principali in relazione al sistema generale degli assi principali dei profili simmetrici. 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 indicati per i profili simmetrici come y e z, per i profili asimmetrici come u e v (vedi immagine Valori e assi del profilo).
L'inclinazione degli assi principali viene determinata con la seguente equazione:
|
α |
Angolo dell'asse principale |
|
Iyz |
Momento d’inerzia di superficie biassiale |
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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, puoi ruotare il profilo di un angolo definito dall'utente: per farlo, attiva il campo di controllo 'Rotazione del profilo' nella sezione 'Opzioni' (vedi sezione Rotazione del profilo).
Dimensioni (per carichi termici non uniformi)
Le dimensioni in termini di larghezza b e altezza h del profilo sono necessarie per il calcolo dei carichi termici.
RSECTION
Se è presente un profilo generato con RSECTION, puoi utilizzare il pulsante per aprire il programma di profili e modificare il profilo.
Valori caratteristici del profilo
Nella scheda Valori caratteristici del profilo sono elencati in dettaglio i valori caratteristici del profilo.
I valori caratteristici del profilo dei profili parametrici sono determinati con RSECTION.
Statistica
La scheda Statistica fornisce una panoramica delle aste nel modello che utilizzano il profilo. Il 'Peso totale' può essere utilizzato, ad esempio, per una lista di acciaio o una stima dei costi.
Punti
La geometria del profilo è definita mediante punti. Essi costituiscono anche la base per Linee.
Le coordinate dei punti di definizione sono elencate in una tabella. Se selezioni una riga, quel punto è evidenziato in rosso nel grafico del profilo. Nei profili sottili, i punti di definizione sul centro linea sono contrassegnati con un simbolo +. I punti di controllo generati per gli archi sono riconoscibili da un simbolo di serratura con +. I punti sui bordi del profilo risultano dagli spessori degli elementi.
Per gli archi, puoi leggere, nella sezione 'Parametri', i parametri dell'arco accanto alle coordinate del punto.
Linee
I Punti del profilo sono collegati da linee, in modo che la geometria del profilo sia definita dal suo contorno. Le linee costituiscono anche la base per Parti.
I punti di definizione delle linee e i tipi e lunghezze delle linee sono elencati in una tabella. Se selezioni una riga, quella linea è evidenziata in rosso nel grafico del profilo.
Parti
Dalle linee di contorno del profilo vengono generati uno o più parti.
Per ogni parte del profilo sono indicate le linee di definizione, il materiale, l'area del profilo e la massa per unità di lunghezza.
Punti di tensione
I punti di tensione sono necessari per determinare le tensioni nel profilo. Tutti i profili della libreria sono dotati di punti di tensione nelle posizioni rilevanti per la progettazione dei profili.
La scheda Punti di tensione consiste fino a quattro sottoschede. Qui puoi leggere le coordinate dei punti di tensione, i momenti statici e le coordinate del bordo con gli spessori associati (per i profili sottili) nonché le tensioni unitarie calcolate con la teoria sottile TWA (per i profili sottili) e con il metodo degli elementi finiti FEM.
Puoi controllare i percorsi del profilo e i percorsi di tensione nel grafico del profilo: fai clic sulla colonna del valore o seleziona 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 caratteristici del profilo e le tensioni unitarie.
I due campi di input offrono la possibilità di influenzare la discretizzazione. Con un fattore minore di 1 si genera una rete più fine, con un fattore maggiore di 1 si genera una rete più grossolana. Di solito, non è necessario fare adattamenti in questa sezione.