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2023-11-30

VE0049 | Trave ritorta sotto carichi complessi con ingobbamento

Descrizione

Una trave è completamente fissa (ingobbamento limitato) sull'estremità sinistra (x=0) e supportata dal vincolo esterno della forcella (ingobbamento libero) sull'estremità destra (x=4a). La trave è soggetta a una coppia M, una forza longitudinale Fx e una forza trasversale Fz. Determina il comportamento del momento torcente primario MTpri, del momento torcente secondario MTsec e del momento di ingobbamento Mω. L'esempio di verifica si basa sull'esempio introdotto da Gensichen e Lumpe (vedere il riferimento).

Materiale Acciaio Modulo di elasticità E 210000,000 MPa
Modulo di taglio [LinkToImage01] 81000,000 MPa
Geometria Trave Lunghezza della sezione [LinkToImage02] 2,000 m
Sezione trasversale Altezza h 400,000 mm
Larghezza b 180,000 mm
Spessore dell'anima s 10,000 mm
spessore dell'ala t 14,000 mm
Carico Coppia M 6,000 kNm
Forza longitudinale Fx 800,000 kN
Forza trasversale Fz 100,000 kN

Soluzione analitica

La soluzione analitica non è disponibile. I risultati del software S3D sono presi come riferimento.

Impostazioni di RFEM e RSTAB

  • Modellato in RFEM 5.05, RSTAB 8.05 e RFEM 6.01, RSTAB 9.01
  • La dimensione dell'elemento è lFE = 0,025 m
  • Viene utilizzato il modello di materiale elastico lineare isotropo
  • Viene utilizzata l'analisi del secondo ordine
  • I moduli RF-FE-LTB e FE-LTB sono utilizzati in RFEM 5 e RSTAB 8
  • L'add-on Torsione di ingobbamento e verifica acciaio è utilizzato in RFEM 6 e
Punto A S3D ANSYS 15 RFEM 6 Rapporto RSTAB 9 Rapporto
MT [kNm] 3,92 - 3,90 0,995 3,92 1,000
MTpri [kNm] 0,00 - 0,00 - 0,01 -
MTsec [kNm] 3,92 - 3,90 0,995 3,91 0,997
Mω [kNm] -4.77 -4.74 -4.80 1,006 -4.80 1,006
Punto B S3D ANSYS 15 RFEM 6 Rapporto RSTAB 9 Rapporto
MT [kNm] 3,86 - 3,88 1,005 3,86 1,000
MTpri [kNm] 1,44 - 1.40 0,972 1,42 0,986
MTsec [kNm] 2,42 - 2,48 1,025 2,44 1,008
Mω [kNm] -0.17 -0.17 -0.19 1,118 -0.17 1,000
Punto C S3D ANSYS 15 RFEM 6 Rapporto RSTAB 9 Rapporto
ΔMT [kNm] -6.00 - -6.00 1,000 -6.00 1,000
MTpri [kNm] 0,34 - 0,34 1,000 0,33 1,000
ΔMTsec [kNm] -6.00 - -6.00 1,000 -5.99 0,998
Mω [kNm] 3,88 3,89 3,95 1,018 3,94 1,015

Nota: ΔMT e ΔMTsec sono valori di variazione della quantità nel punto D. Questo cambiamento è causato dal momento di carico M.

Punto D S3D ANSYS 15 RFEM 6 Rapporto RSTAB 9 Rapporto
MT [kNm] -2.21 - -2.19 0,991 -2.20 0,995
MTpri [kNm] -1.22 - -1.19 0,975 -1.20 0,984
MTsec [kNm] -0.99 - -1.00 1,010 -1.00 1,010
Mω [kNm] 1,39 1.40 1,42 1,022 1,42 1,022
Punto E S3D ANSYS 15 RFEM 6 Rapporto RSTAB 9 Rapporto
MT [kNm] -2.21 - -2.19 0,991 -2.20 0,995
MTpri [kNm] -1.65 - -1.62 0,982 -1.63 0,988
MTsec [kNm] -0.56 - -0.57 1,018 -0.57 1,018
Mω [kNm] 0,00 0,00 0,00 - 0,00 -

Nota: I valori del momento di ingobbamento Mω in tutti i punti di prova sono inoltre calcolati in ANSYS 15 utilizzando l'elemento BEAM188. Si noti che i valori della soluzione dell'elemento sono interpolati nei punti di prova desiderati. La soluzione numerica in ANSYS 15 è stata eseguita dalla società Designtec sro

Punto A S3D ANSYS 15 RFEM 5 - RF-FE-LTB Rapporto RSTAB 8 - FE/LTB Rapporto
MT [kNm] 3,92 - 3,95 1,008 3,92 1,000
MTpri [kNm] 0,00 - 0,00 - 0,00 -
MTsec [kNm] 3,92 - 3,95 1,008 3,92 1,000
Mω [kNm] -4.77 -4.74 -4.73 0,992 -4.81 1,008
Punto B S3D ANSYS 15 RFEM 5 - RF-FE-LTB Rapporto RSTAB 8 - FE/LTB Rapporto
MT [kNm] 3,86 - 3,89 1,008 3,87 1,003
MTpri [kNm] 1,44 - 1,41 0,979 1,42 0,986
MTsec [kNm] 2,42 - 2,48 1,025 2,45 1,012
Mω [kNm] -0.17 -0.17 -0.16 0,941 -0.17 1,000
Punto C S3D ANSYS 15 RFEM 5 - RF-FE-LTB Rapporto RSTAB 8 - FE/LTB Rapporto
ΔMT [kNm] -6.00 - -6.00 1,000 -6.00 1,000
MTpri [kNm] 0,34 - 0,34 1,000 0,33 1,000
ΔMTsec [kNm] -6.00 - -6.00 1,000 -6.00 1,000
Mω [kNm] 3,88 3,89 3,87 0,997 3,95 1,008
Punto D S3D ANSYS 15 RFEM 5 - RF-FE-LTB Rapporto RSTAB 8 - FE/LTB Rapporto
MT [kNm] -2.21 - -2.19 0,991 -2.20 0,995
MTpri [kNm] -1.22 - -1.19 0,975 -1.20 0,984
MTsec [kNm] -0.99 - -1.00 1,010 -1.00 1,010
Mω [kNm] 1,39 1.40 1,41 1,014 1,41 1,014
Punto E S3D ANSYS 15 RFEM 5 - RF-FE-LTB Rapporto RSTAB 8 - FE/LTB Rapporto
MT [kNm] -2.21 - -2.19 0,991 -2.20 0,995
MTpri [kNm] -1.65 - -1.63 0,988 -1.63 0,988
MTsec [kNm] -0.56 - -0.57 1,018 -0.57 1,018
Mω [kNm] 0,00 0,00 0,00 - 0,00 -

Bibliografia
  1. LUMPE, G. e GENSITEN, V. Valutazione dell'analisi lineare e non lineare di aste in teoria e software: Esempi di test, cause di rottura, teoria dettagliata. Ernesto.
  2. LUMPE, G. S3D (Vers. 25/09/2011). Biberach Università di scienze applicate, 2011.


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