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 3D di RFEM con elementi solidi finiti per la verifica del collegamento in acciaio. Questa collegamento speciale include un nodo con sei aste. La colonna superiore e le diagonali inferiori subiscono forze assiali estremamente elevate, che provengono dalla struttura prefabbricata in calcestruzzo dell'edificio e causano inoltre un'elevata forza di trazione nella trave orizzontale laterale. Il modello di calcolo 3D di RFEM è stato creato per progettare le tensioni interne nel blocco di acciaio con pareti spesse con una profondità massima di 450 mm (17,72 pollici). Nel modello di calcolo, tutti gli elementi (travi/blocchi) sono stati modellati come elementi solidi. I carichi dei nodi sono stati applicati ai solidi in corrispondenza di superfici di 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. Da un punto di vista economico, un blocco di acciaio con pareti spesse era una soluzione migliore rispetto a una serie di piastre di armatura saldate. I risultati dell'analisi delle tensioni di RFEM sono stati confrontati con la tensione massima ammissibile dell'acciaio di 315 N/mm² (46 psi), che corrisponde alla classe di acciaio S355 con uno spessore della piastra fino a 100 mm (3,94 pollici). Le tensioni del blocco erano notevolmente inferiori alle tensioni consentite.

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

RFEM è stato infine utilizzato per la verifica, poiché i solidi possono essere facilmente calcolati all'interno del programma. Il team del Prof. Wald dell'Università di Praga ha utilizzato RFEM anche per verificare il comportamento delle piastre in parete sottile in IDEA CONNECTION.