Durante la fase di progettazione dell'edificio, la qualità e i costi di costruzione degli edifici possono essere significativamente influenzati dalla ricerca della forma strutturale ideale.
Con l'introduzione del Building Information Modeling (BIM), i modelli di progettazione tridimensionali sono sempre più utilizzati. Questo apre nuove possibilità. Utilizzando derivazioni parametriche e automatizzate dei modelli di analisi, è possibile valutare diverse opzioni della struttura portante in termini di stato limite ultimo e di esercizio, ma anche secondo criteri architettonici.
Questa tesi di laurea magistrale mira a sviluppare la procedura di base di questo flusso di lavoro BIM parametrico e ad implementarlo utilizzando un esempio specifico.
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Autore
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Mathias Worm
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Università
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Technische Universität Braunschweig
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Corso di formazione online
Corso di formazione online
Il modello dell'edificio è calcolato in due fasi:
Dopo il calcolo, i risultati delle colonne e delle pareti dal calcolo 3D e i risultati delle solette dal calcolo 2D sono combinati in un unico modello. Ciò significa che non è necessario passare dal modello 3D ai singoli modelli 2D delle solette. L'utente lavora solo con un modello, risparmia tempo prezioso ed evita possibili errori nello scambio manuale di dati tra il modello 3D e i singoli modelli 2D del piano.
Le superfici verticali nel modello possono essere suddivise in pareti di taglio e travi parete. Il programma genera automaticamente le aste dei risultati interni da questi oggetti parete, in modo che possano quindi essere utilizzate secondo la norma desiderata in Verifica calcestruzzo.
Per gli elementi nei modelli di edifici, sono disponibili diversi strumenti di modellazione:
Questa funzione consente di definire elementi sul piano terra (ad esempio, un layer di sfondo) con la creazione di elementi multipli associati nello spazio.
Utilizzando il tipo di piano " Solo trasferimento del carico ", è possibile creare solai senza considerare l'effetto di rigidezza dentro e fuori dal piano. Questo tipo di elemento raccoglie i carichi sul soffitto e li trasferisce agli elementi portanti del modello 3D. Ciò offre la possibilità di simulare componenti secondari come griglie ed elementi di distribuzione del carico simili nel modello 3D senza ulteriori effetti.
È possibile utilizzare l'opzione "Mesh indipendente preferita" nelle impostazioni della mesh EF per creare una mesh EF per oggetti integrati che sia indipendente l'uno dall'altro. Ciò consente di generare una mesh EF significativamente più dettagliata e precisa per i singoli oggetti che sono integrati l'uno nell'altro.
Programma principale
La nuova generazione del software 3D agli elementi finiti viene utilizzata per l'analisi strutturale di aste, superfici e solidi.
Add-on
Le informazioni sui piani e sull'intero modello (centro di gravità) sono visualizzate in tabelle e grafici.
Add-on
L'add-on Verifica calcestruzzo consente varie verifiche secondo le norme internazionali. È possibile verificare aste, superfici e pilastri ed eseguire verifiche a taglio-punzonamento e deformabilità.
Add-on
L'add-on di RFEM Verifica muratura consente di progettare strutture in muratura utilizzando il metodo degli elementi finiti. È stato sviluppato nell'ambito del progetto di ricerca intitolato DDMaS - Digitalizzazione della verifica di strutture in muratura. Il modello del materiale rappresenta il comportamento non lineare della combinazione mattone-malta sotto forma di macro modellazione.
Add-on
L'add-on Verifica acciaio esegue le verifiche allo stato limite ultimo e di esercizio delle aste in acciaio secondo varie norme.
Add-on
L'add-on Verifica legno esegue le verifiche allo stato limite ultimo, di esercizio e di resistenza al fuoco delle aste in legno secondo varie norme.
Add-on
L'add-on Comportamento non lineare del materiale consente di considerare le non linearità dei materiali in RFEM, ad esempio plastica isotropa, plastica ortotropa, danno isotropo).
Add-on
L'add-on Stabilità della struttura esegue l'analisi di stabilità delle strutture.
Add-on
L'add-on Analisi delle fasi costruttive (CSA) consente di considerare il processo di costruzione di strutture (aste, superfici e strutture solide) in RFEM.
Add-on
La determinazione accurata delle condizioni del terreno influenza in modo significativo la qualità dell'analisi strutturale degli edifici.
Add-on
L'add-on Analisi modale consente il calcolo di autovalori, frequenze naturali e periodi naturali per modelli di aste, superfici e solidi.
Add-on
L'add-on include una vasta libreria di accelerogrammi da zone sismiche che possono essere utilizzate per generare gli spettri di risposta.
Add-on
Utilizzando l'add-on Analisi pushover, è possibile analizzare le azioni sismiche su un particolare edificio e quindi valutare se l'edificio può resistere a un terremoto.
Add-on
Inoltre, questo add-on stima i costi del modello o le emissioni di CO2 specificando i costi unitari o le emissioni per definizione del materiale per il modello strutturale.
Programma principale
Il moderno programma di analisi e progettazione strutturale 3D è adatto per l'analisi strutturale e dinamica di strutture a travi e per la progettazione di calcestruzzo, acciaio, legno e altri materiali.
Add-on
Utilizzando l'add-on Analisi pushover, è possibile analizzare le azioni sismiche su un particolare edificio e quindi valutare se l'edificio può resistere al terremoto.
Add-on
L'add-on include una vasta libreria di accelerogrammi da zone sismiche che possono essere utilizzate per generare spettri di risposta.
Add-on
L'add-on Analisi modale consente il calcolo di autovalori, frequenze naturali e periodi naturali per modelli di aste, superfici e solidi.
Add-on
L'add-on Verifica calcestruzzo consente varie verifiche di aste e colonne secondo le norme internazionali.
Add-on
L'add-on Verifica acciaio esegue le verifiche allo stato limite ultimo e di esercizio delle aste in acciaio secondo varie norme.
Add-on
L'add-on Verifica legno esegue le verifiche allo stato limite ultimo, di esercizio e di resistenza al fuoco delle aste in legno secondo varie norme.
Add-on
L'add-on Verifica alluminio esegue le verifiche allo stato limite ultimo e di esercizio delle aste in alluminio secondo varie norme.
Add-on
Inoltre, questo add-on stima i costi del modello o le emissioni di CO2 specificando i costi unitari o le emissioni per definizione del materiale per il modello strutturale.
Add-on
L'add-on Analisi tensioni-deformazioni esegue la verifica globale delle tensioni calcolando le tensioni esistenti e confrontandole con le tensioni limite.
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