Collegamento in acciaio 3D con elementi solidi RFEM, Paesi Bassi

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3D-Stahlanschluss

Modellazione e analisi delle tensioni in RFEM

ADS Ertner ha contattato MSc Engineering che ha creato un modello di calcolo RFEM 3D con elementi solidi finiti per la verifica della connessione in acciaio. Questo collegamento speciale include un nodo con sei aste di collegamento. La colonna superiore e le diagonali inferiori subiscono forze assiali estremamente elevate che originano dalla struttura prefabbricata in calcestruzzo dell'edificio e causano inoltre un'elevata forza di trazione nella trave orizzontale laterale. Il modello di calcolo 3D in RFEM è stato creato per progettare le tensioni interne nel blocco di acciaio a pareti spesse con una profondità massima di 17,72 pollici. Nel modello di calcolo, tutti gli elementi (travi/blocchi) sono stati modellati come elementi solidi. I carichi nodali sono stati applicati ai solidi a superfici del contorno rigide alle estremità dei solidi. Queste superfici rigide distribuiscono i carichi uniformemente sulle facce dei solidi. Alcune travi sono supportate da superfici del contorno semirigide.

Nel modello, il blocco funge da elemento di trasmissione per le grandi forze assiali. Dal punto di vista economico, un blocco di acciaio a pareti spesse era una soluzione migliore di una serie di piastre di armatura saldate. I risultati delle analisi delle tensioni di RFEM sono stati confrontati con una massima tensione dell'acciaio accettabile di 315 N/mm² che corrisponde ad un grado S355 di acciaio con uno spessore della piastra fino a 100 mm. Le tensioni del blocco erano notevolmente inferiori alle tensioni consentite.

La trave laterale orizzontale e la colonna sono collegate da flange e bulloni. Le piastre terminali sono modellate con i solidi con i solidi di contatto aggiuntivi per riempire il vuoto tra le piastre terminali e le piastre terminali dei blocchi. Le aperture sono state utilizzate per rappresentare i fori dei bulloni. I bulloni sono elementi rigidi che trasmettono forze di trazione e taglio.

RFEM è stato infine utilizzato per il progetto in quanto i solidi possono essere facilmente calcolati all'interno del programma. Il team insieme al prof. Wald dell'Università di Praga ha utilizzato RFEM per verificare il comportamento delle lastre con pareti sottili in IDEA CONNECTION.