Modulo aggiuntivo RF-/FE-LTB per RFEM/RSTAB

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Analisi di instabilità flesso-torsionale delle aste secondo l'analisi del secondo ordine (FEA)

Il modulo aggiuntivo RF-/FE-LTB esegue il calcolo delle sottostrutture piane dei modelli spaziali di RFEM/RSTAB secondo l'analisi del secondo ordine per instabilità torsionale con svergolamento. Il programma importa i dati geometrici, vincolari e dei carichi automaticamente da RFEM/RSTAB. Dopo aver eff ettuato il calcolo, RF-/FE-LTB visualizza gli spostamenti generalizzati, le forze interne, le reazioni vincolari e le tensioni. Poiché i calcoli eseguiti dal modulo considerano la torsione fuori piano, il programma visualizza anche i risultati della distribuzione del bimomento e i diagrammi per la torsione primaria e secondaria.

La presenza nel programma delle tabelle necessarie, delle curve di instabilità e delle proprietà delle lamiere grecate evita la consultazione dell'eventuale letteratura tecnica. Ad esempio, nel modulo è implementato l'intero approccio metodico per la determinazione dei vincoli rotazionali secondo la DIN 18800.

  1. Caratteristiche

    • Totale integrazione con RFEM/RSTAB con importazione di tutti i carichi pertinenti
    • Progetto generale delle tensioni con torsione fuori piano secondo il metodo elastico-elastico
    • Analisi di stabilità per sbandamento e instabilità flesso-torsionale di aste continue piane
    • Determinazione del coefficiente del carico critico e quindi di Mcr o Ncr (il coefficiente può essere usato per il progetto el/pl)
    • Progetto di qualsiasi tipo di sezione trasversale per instabilità flesso-torsionale (anche sezioni trasversali di SHAPE-THIN)
    • Analisi di aste e set di aste con torsione applicata (p.es. trave del carro ponte)
    • Possibilità di determinare il coefficiente per la capacità portante ultima (coefficiente del carico critico)
    • Visualizzazione dei modi torsionali e dei modi di vibrare per le sezioni trasversali in modalità rendering
    • Potenti strumenti per la determinazione delle pareti di taglio e dei vincoli rotazionali, p.es. da lamiere grecate, arcarecci, controventi
    • Determinazione di molle discrete quali molle di svergolamento per flange di estremità o molle rotazionali per colonne
    • Selezione grafica dei punti di applicazione del carico sulle sezioni trasversali (corrente superiore, baricentro, corrente inferiore, o qualsiasi altro punto)
    • Disposizione libera dei vincoli esterni eccentrici dei nodi o delle linee sulle sezioni trasversali
    • Determinazione del valore dell'inclinazione o della controfreccia utilizzando l'analisi agli autovalori
    • Vincoli interni speciali per instabilità torsionale per la definizione delle condizioni di svergolamento sulle transizioni
  2. Libreria delle sezioni trasversali

    Input

    Una volta ultimato l'input dell'intera struttura in RFEM/RSTAB, è possibile avviare il modulo aggiuntivo RF-/FE-LTB. Per creare un caso di progetto, definire le aste continue da progettare e i casi e i gruppi di carico per l'analisi.

    È possibile selezionare i set di aste graficamente utilizzando i comuni strumenti di selezione. Come impostazione predefinita, nel modulo sono presenti i materiali e le sezioni trasversali utilizzate in RFEM/RSTAB ma possono sempre essere modificate e completate. Le tabelle per la definizione dei materiali e delle sezioni trasversali offrono ampie librerie per la selezione dei dati necessari.

  3. Calcolo delle molle rotazionali e traslazionali dal campo di tensione

    Opzioni di input

    Varie e semplici impostazioni dettagliate nelle tabelle di input facilitano la rappresentazione del sistema strutturale:

    Vincoli esterni dei nodi
    • È possibile modificare il tipo di vincolo esterno per ogni singolo nodo.
    • È possibile definire un irrigidimento allo svergolamento su ogni singolo nodo. La molla di svergolamento è determinata automaticamente dai parametri di input.
    Vincolo esterno elastico dell'asta
    • Per i vincoli esterni elastici delle aste è possibile inserire le costanti delle molle manualmente.
    • Alternativamente, è possibile utilizzare varie e chiare opzioni di impostazione per definire le molle rotazionali e traslazionali da un campo di tensione.
    Aste e molle
    • FE-LTB calcola le singole costanti delle molle automaticamente. È possibile utilizzare le finestre di dialogo e le immagini dettagliate per rappresentare una molla traslazionale con un componente di collegamento, una molla rotazionale con una colonna collegata, o un vincolo allo svergolamento (tipi di selezione: flangia di estremità, sezioni ad U, angolari, colonne di collegamento, elementi a sbalzo) .
    Vincoli interni delle aste
    • È possibile definire direttamente nel modulo tutti i vincoli interni dei set di aste selezionati che non sono stati definiti in RSTAB.
    Dati dei carichi
    • I carichi dei nodi e delle aste dei casi e dei gruppi di carico da calcolare vengono visualizzati in tabelle differenti. È possibile effettuare operazioni di modifica, eliminazione e completamento .
    Imperfezioni
    • Le imperfezioni vengono applicate automaticamente scalando l'autovettore più basso.
  4. Dettagli

    Progetto

    Nel rispetto della DIN 18800, parte 2, i progetti per instabilità flessionale ed instabilità flesso-torsionale vengono eseguiti separatamente per semplificare il calcolo. Generalmente, il progetto per instabilità flessionale nel piano del telaio viene effettuata con il calcolo della struttura piana del telaio secondo l'analisi del secondo ordine, considerando i carichi di progetto e le predeformazioni.

    Il progetto per instabilità flesso‑torsionale viene effettuato sulle singole aste separate dall'intera struttura e tiene conto delle specifiche condizioni al contorno e dei carichi secondo il metodo elastico-elastico.

    RF-/FE-LTB ricerca la modalità di rottura determinante usando il coefficiente del carico critico che descrive l'instabilità, l'instabilità flesso-torsionale o la combinazione di tutti i tipi di rottura, a seconda del modello e del carico applicato. Quindi, il modulo esegue il ricalcolo per ottenere gli operandi richiesti..

    Le impostazioni dettagliate controllano se il coefficiente di carico critico è calcolato a causa della perdita di stabilità (assunto che il materiale sia definito con proprietà elastiche infinite), o con la tensione limite.

    Se necessario, è possibile modificare le lunghezze degli elementi finiti. È anche possibile regolare il coefficiente di sicurezza parziale γM. In RF-/FE-LTB, i parametri di iterazione sono già impostati appropriatamente per tutte le più comuni strutture ma possono comunque essere modificati individualmente.

  5. Risultati

    Risultati

    Dopo aver effettuato il calcolo, RF-/FE-LTB mosta gli spostamenti generalizzati, le forze interne, le reazioni vincolari e le tensioni. Poichè il programma considera la torsione fuori piano, saranno disponibili anche i diagrammi del bimomento di svergolamento e del momento torsionale primario e secondario. Durante il calcolo, per le analisi di stabilità RF-/FE-LTB considera le imperfezioni e determina i coefficienti di carico critico che possono essere utilizzati per determinare Mcr e Ncr.

    Assieme ai valori dei risultati, nelle tabelle viene mostrato anche il grafico della sezione trasversale corrispondente. Nel modello di analisi di RFEM/RSTAB i vari risultati sono evidenziati con colori differenti. I colori e i valori assegnati possono essere modificati.

    I diagrammi della distribuzione dei risultati sui set di aste consentono una valutazione specifica. È possibile visualizzare anche tutti i valori intermedi. Infine, è possibile esportare tutte le tabelle in MS Excel, OpenOffice.org Calc o in un file CSV senza alcun tipo di problema. Tutte le specificazioni necessarie per l'esportazione vengono definite in un menu speciale di trasferimento.

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