Programma stand-alone o modulo aggiuntivo RF-/PLATE-BUCKLING per RFEM/RSTAB

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Analisi di instabilità delle piastre con o senza irrigidimenti

RF-/PLATE-BUCKLING è disponibile come modulo aggiuntivo per RFEM / RSTAB o come programma stand alone. Esegue l'analisi di instabilità di piastre rettangolari secondo le normative:

  • European Union EN 1993-1-5:2006
  • Germany DIN 18800-3:1990-11

È possibile applicare alle piastre irrigidimenti orizzontali o verticali (ad esempio piastre piatte, angolari, irrigidimenti a T, irrigidimenti trapezoidali, sezioni a C). Le sollecitazioni sui bordi della piastra possono essere applicate in vari modi o importate da RFEM/RSTAB. L'analisi di instabilità delle piastre nel modulo aggiuntivo RF-/PLATE-BUCKLING considera sempre l'intero pannello perché in questo modo gli irrigidimenti esistenti possono essere considerati nel modello tridimensionale agli elementi finiti. Quindi, è possibile operare senza il progetto delle singole parti (c/t) o delle sezioni dei pannelli.

  1. 1.3 Carichi

    Caratteristiche

    • Per la progettazione secondo Eurocodice 3 sono disponibili i seguenti appendici nazionali:
      • Italia UNI EN 1993-1-5/NA:2011-02 (Italia)
      • Belgio NBN EN 1993-1-5/NA:2011-03 (Belgio)
      • Cyprus CYS EN 1993-1-5/NA:2009-03 (Cipro)
      •  SFS EN 1993-1-5/NA:2006 (Finlandia)
      • Germania DIN EN 1993-1-5/NA:2010-12 (Germania)
      •  NS EN 1993-1-5/NA:2009-06 (Norvegia)
      • Paesi Bassi NEN EN 1993-1-5/NA:2011-04 (Paesi Bassi)
      • Repubblica Ceca CSN EN 1993-1-5/NA:2008-07 (Repubblica Ceca)
      Oltre a quelli elencati, è possibile definire ulteriori appendici nazionali personalizzati, applicando valori limiti e parametri definiti dall'utente.
    • Importazione di tutte le forze interne pertinenti da RSTAB selezionando i numeri delle aste e i pannelli di instabilità con determinazione delle tensioni determinanti ai bordi
    • Sommario delle tensioni dei casi di carico con determinazione del caso di carico determinante
    • È possibile impostare materiali differenti per la piastra e gli irrigidimenti
    • Importazione di irrigidimenti dall'ampia libreria (piastre piatte e acciaio piatto a bulbo, angolari, irrigidimenti a T, a C e trapezoidali)
    • Determinazione delle larghezze efficaci secondo EN 1993-1-5 (tabella 4.1 o 4.2) o DIN 18800 parte 3 eq. (4)
    • Calcolo delle tensioni critiche per instabilità locale con le formule analitiche degli appendici nazionali A.1, A.2, A.3 di EC 3 o con il calcolo FEM
    • Progettazione (tensioni, spostamenti generalizzati, instabilità torsionale) degli irrigidimenti trasversali e longitudinali
    • Possibilità di considerare gli effetti dell'istabilità secondo DIN 18800, parte 3, eq. (13)
    • Rappresentazione foto-realistica (rendering 3D) per pannelli di instabilità con irrigidimenti, condizioni di tensione e con animazione delle deformate critiche
    • Documentazione di tutti i dati di input e di output nella relazione di calcolo pronta per ingegneri di controllo
  2. Inserimento di un irrigidimento a T

    Input

    Si definiscono prima i dati del materiale, le dimensioni del pannello e le condizioni al contorno (incernierato, incastrato, non vincolato, incernierato-elastico). È possibile anche importare i dati corrispondenti direttamente da RFEM/RSTAB. Successivamente, si definiscono le tensioni ai bordi per ogni caso di carico o inserendole manualmente o importandole da RFEM/RSTAB.

    Gli irrigidimenti sono modellati come elementi della superficie spazialmente efficaci connessi eccentricamente alla piastra. Quindi non è necessario considerare le eccentricità degli irrigidimenti attraverso le larghezze efficaci. Utilizzando il modello reale 3D risulteranno determinate automaticamente la flessione, il taglio e le deformazioni degli irrigidimenti così come le rigidezze di St. Venant e di Bredt per irrigidimenti chiusi.

  3. Impostazioni dettagliate

    Progetto

    Le analisi vengono eseguite successivamente al calcolo degli autovalori dei valori critici ideali per le singole condizioni di tensione e del valore critico per l'efficacia simultanea di tutte le componenti tensionali.

    La performance dell'analisi di instabilità è basata sul metodo delle tensioni ridotte, confrontando le tensioni agenti con una condizione tensionale limite ridotta dalle condizioni di snervamento di von Mises per ogni panello di instabilità. La base di progetto è una snellezza singola globale determinata in funzione dell'intero campo tensionale. Viene omessa l'analisi dei carichi singoli e la conseguente fusione tramite criterio di interazione.

    Per determinare il comportamento istabile della piastra che risulta simile a quello di un'asta, RF-/PLATE-BUCKLING calcola gli autovalori dei valori critici ideali del pannello con bordi longitudinali liberi. Successivamente, vengono determinati le snellezze e i coefficienti di riduzione secondo EN 1993-1-5, Capitolo 4 o Appendice B, o DIN 18800, parte 3, Tabella 1. Infine, viene eseguita l'analisi secondo EN 1993-1-5, Capitolo 10, o DIN 18800,  3, eq. (9), (10) o (14).

    Il pannello di instabilità viene discretizzato in elementi finiti quadrilateri o, se necessario, triangolari. Ogni nodo di un elemento possiede sei gradi di libertà.

    La componente flettente dell'elemento triangolare si basa sull'elemento LYNN‑DHILLON (2nd Conf. Matrix Meth. JAPAN – USA, Tokyo) secondo la teoria della flessione descritta da Mindlin. La componente membranale, tuttavia, è basata sull'elemento BERGAN-FELIPPA. Gli elementi quadrilateri sono costituiti da quattro elementi triangolari con eliminazione del nodo interno.

  4. Visualizzazione grafica delle deformate critiche

    Risultati

    I risultati sono visualizzati con riferimento a EN 1993-1-5 o DIN 18800. Inoltre, il modulo mostra i risultati di calcolo separatamente per l'azione di un solo carico del bordo e per l'effetto simultaneo di tutti i carichi di bordo.

    In caso di diversi casi di carico, RF-/PLATE-BUCKLING visualizza separatamente il caso di carico determinante. Quindi, non è necessario un confronto dei dati di calcolo riducendo i tempi dell'analisi.

    Nella Tabella 2.5, i coefficienti del carico critico vengono visualizzati per tutti i casi di carico e le deformate critiche corrispondenti.

    Tutte le deformate critiche e i carichi del pannello di instabilità possono essere visualizzati nella finestra grafica dove è possibile visualizzare rapidamente la verifica dei dati.

    Infine, l'animazione offre la possibilità di visualizzare le deformate in moto, che possono aiutare a capire il comportamento di instabilità delle piastre irrigidite. Infine, è possibile esportare facilmente tutte le tabelle in MS Excel o OpenOffice.org Calc o in un file CSV. Tutte le specificazioni necessarie per l'esportazione sono definite in un menu speciale di trasferimento.

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