Risposta:
Nei Parametri di calcolo di RFEM e RSTAB, l'opzione "Riferisci forze interne alla struttura deformata" è disponibile per ogni combinazione di carico e ogni caso di carico. Ciò richiede il calcolo secondo l'analisi del secondo ordine.
L'importanza di questo è spiegata su un semplice esempio di uno sbalzo soggetto a un carico (vedi immagine).
Il carico dello sbalzo provoca una piccola rotazione nel nodo 3. Quando si calcola secondo l'analisi del secondo ordine, utilizzare questa opzione per decidere se le forze interne in questo nodo sono correlate al sistema di coordinate originale o ruotato. Quando si calcola il sistema strutturale secondo l'analisi geometricamente lineare, si ottengono le seguenti forze interne (RO 101.6×3.6, S235):
Nx = 0
Vy = 0
Vz = 3,00 kN
Mx = 0
My = 9,00 kNm
Mz = 0
Le forze e i momenti possono essere considerati come un vettore (Formula 1 e Formula 2) in ogni caso. Al nodo 3, c'è una rotazione secondo la Formula 3.
Pertanto, il sistema di assi locale dell'asta è ruotato in questa posizione dell'angolo φy. Ora, è necessario convertire le forze interne nel sistema di coordinate ruotato. Questo viene fatto moltiplicando il vettore per la matrice di rotazione (vedi il link sotto questa FAQ). La matrice di rotazione per la rotazione intorno all'asse y è mostrata nella Formula 4. Per la conversione, vengono utilizzate la Formula 5 e la Formula 6. Inserendo i numeri, si ottiene la Formula 7.
Si scopre che una piccola parte della forza di taglio diventa una forza di trazione:
Nx = 0,4326 kN
Vy = 0
Vz = 2,969 kN
Il vettore del momento rimane invariato.
In questo semplice caso, è possibile verificare il calcolo come mostrato nella Formula 8.
Questo spiega cosa fa questa opzione di calcolo. Ma quali sono le forze interne "corrette"? In ogni caso, le forze interne relative al sistema di coordinate ruotate sono più precise. Tuttavia, il calcolo secondo l'analisi del secondo ordine richiede piccole rotazioni. Pertanto, i risultati non devono differire in modo significativo. Se lo fanno, è necessario calcolare secondo l'analisi a grandi spostamenti. In questo caso, sono consentite grandi rotazioni e i risultati sono sempre relativi al sistema di coordinate ruotato. Per i calcoli secondo l'analisi geometricamente lineare, le forze interne sono sempre correlate al sistema di coordinate originale.
