Descrizione
Una struttura è composta da una trave a sezione a I e due capriate tubolari. La struttura presenta diverse imperfezioni ed è caricata dalla forza Fz. Il problema è descritto dal seguente insieme di parametri. Il peso proprio è trascurato in questo esempio. Determinare le deformazioni uy e uz e la rotazione assiale φx all'estremità (Punto 4). L'esempio di verifica è basato sull'esempio introdotto da Gensichen e Lumpe (vedere il riferimento).
| Materiale | Acciaio S355 | Modulo di Elasticità | E | 210000,000 | MPa |
| Modulo di Taglio | G | 81000,000 | MPa | ||
| Geometria | Struttura | Lunghezza Sezione 1 | L1 | 4,000 | m |
| Lunghezza Sezione 2 | L2 | 4,000 | m | ||
| Lunghezza Sezione 3 | L3 | 2,500 | m | ||
| Posizione Appoggio Capriata | a | 2,500 | m | ||
| Imperfezioni | Punto 2 | ey2 | -40,000 | mm | |
| Punto 4 | ey4 | 12,500 | mm | ||
| Profilo a I | Altezza | h | 400,000 | mm | |
| Larghezza | b | 180,000 | mm | ||
| Spessore dell'Anima | s | 10,000 | mm | ||
| Spessore dell'Ala | t1 | 14,000 | mm | ||
| Tubo | Diametro Esterno | D | 60,300 | mm | |
| Spessore della Parete | t2 | 5,000 | mm | ||
| Carico | Forza | F | 14,000 | kN | |
| Eccentricità | eFy | 20,000 | mm | ||
| eFz | -193,00 | mm | |||
Soluzione Analitica
Non è disponibile una soluzione analitica. I risultati del software S3D sono presi come riferimento.
Impostazioni RFEM e RSTAB
- Modellato in RFEM 6.14
- La dimensione dell'elemento è lFE= 0,020 m
- Viene utilizzato un modello di materiale elastico lineare isotropo
- Il numero di incrementi è 10
- Viene utilizzata l'Analisi per Grandi Deformazioni
- Il problema è modellato sia tramite aste che tramite una combinazione di aste ed elementi superficiali
Risultati
In RFEM 6 vengono utilizzate due tecniche di modellazione. In primo luogo, la sezione a I è modellata come una trave con imperfezioni e i tubi come capriate (solo N). In secondo luogo, i tubi sono capriate mentre la trave a sezione a I è modellata tramite piastre, considerando le imperfezioni date. Un vincolo fisso nel Punto 1 è creato tramite vincoli esterni di linea rigidi. Nel caso di una trave a sezione a I modellata con piastre, i risultati sono valutati nel punto centrale.
Risultati
| Grandezza | S3D | RFEM 6 - Aste | Rapporto | RFEM 6 - Aste e Piastre | Rapporto |
| uy [mm] | 14,800 | 16,214 | 1,096 | 15,940 | 1,077 |
| uz [mm] | 16,900 | 17,983 | 1,064 | 17,795 | 1,053 |
| φx [mrad] | 237,000 | 239,673 | 1,011 | 254,382 | 1,073 |
