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2021-11-05

Verifica di instabilità flesso-torsionale con il nuovo add-on Torsione di ingobbamento (7 gradi di libertà) per RFEM 6/RSTAB 9

Questo articolo tecnico presenta alcune nozioni di base per l'utilizzo dell'add-on Torsione di ingobbamento (7 DOF). È completamente integrato nel programma principale e consente di considerare l'ingobbamento della sezione trasversale durante il calcolo degli elementi dell'asta. In combinazione con gli add-on Analisi di stabilità e Verifica acciaio, è possibile eseguire la verifica di instabilità flesso-torsionale con forze interne secondo l'analisi del secondo ordine, tenendo conto delle imperfezioni.

Attivazione di add-on

L'add-on Torsione di ingobbamento (7 DOF) è attivato nei Dati di base di un modello. Per calcolare anche il coefficiente di carico critico per instabilità flesso-torsionale e applicare la forma modale come forma iniziale dell'imperfezione, è necessario attivare anche l'add-on Stabilità della struttura. Per la verifica di travi in acciaio secondo EN 1993-1-1, l'add-on Verifica acciaio è attivato.

Condizioni al contorno per il calcolo con Torsione di ingobbamento

L'add-on estende il calcolo degli elementi dell'asta del 7° grado di libertà. Questo non è un calcolo separato "separando" le singole aste, ma un calcolo sull'intero modello. La rigidezza delle aste adiacenti o delle condizioni del vincolo definito viene quindi presa in considerazione direttamente. Poiché l'ingobbamento è considerato come una forza interna dell'asta locale, non è necessario definire ulteriori condizioni di vincolo globale per l'ingobbamento.

Per considerare la rigidezza da ingobbamento o la tensione di ingobbamento per un'asta, è possibile utilizzare gli irrigidimenti trasversali dell'asta. Ad esempio, è possibile definire le dimensioni della piastra d'estremità e la conversione in una molla di ordito viene eseguita automaticamente.

Per impostazione predefinita, si presume che l'ingobbamento non sia impedito a ciascuna estremità dell'asta e non sia trasferito tra le aste adiacenti. Per considerare l'ingobbamento tra due aste come continuo, è possibile creare un set di aste.

punto di applicazione del carico

Quando si calcola con 7 gradi di libertà, i carichi delle aste definiti sono assunti nel baricentro della sezione trasversale. Per modificare il punto di applicazione del carico, è possibile assegnare un'eccentricità ai carichi nella finestra di dialogo Modifica. Allo stesso modo, i collegamenti alle aste adiacenti o ai vincoli esterni dei nodi sono assunti nel baricentro. Utilizza le eccentricità delle aste o le aste rigide come strumento di modellazione per definire i collegamenti eccentrici.

Analisi di stabilità

Attivando l'opzione "Esegui analisi di stabilità" in un caso di carico, è possibile analizzare la stabilità della struttura soggetta al carico del caso di carico. L'analisi degli autovalori tenendo conto del 7° grado di libertà è anche in grado di riconoscere le modalità di rottura dell'instabilità torsionale e dell'instabilità flesso-torsionale oltre all'instabilità flessionale, nonché di calcolare il coefficiente di carico critico. La forma modale e i coefficienti di carico critico possono essere visualizzati nei risultati dell'analisi di stabilità.

Applicazione di imperfezioni dalla forma modale in scala

Le imperfezioni richieste per l'analisi di instabilità flesso-torsionale possono essere generate ridimensionando la forma modale. Per fare ciò, creare un caso di imperfezione del tipo "Modalità di instabilità" e selezionare la forma modale corrispondente come forma iniziale. Specificando la direzione dell'imperfezione e la grandezza secondo la norma, la controfreccia viene generata utilizzando la pre-deformazione della mesh EF.

Ora, è possibile considerare l'imperfezione in una combinazione di carico quando si determinano le forze interne. Poiché i grandi valori di deformazione si verificano soprattutto nel caso di carichi vicini al carico critico in combinazione con imperfezioni, si consiglia di eseguire un calcolo secondo l'analisi a grandi spostamenti per determinare esattamente le forze interne.

Verifica delle strutture di acciaio

La verifica acciaio tiene conto delle forze interne dal calcolo con la torsione di ingobbamento quando si esegue la verifica secondo EN 1993-1-1. Se queste componenti sono maggiori dei valori limite impostati nella configurazione allo stato limite ultimo in un punto, viene eseguita un'analisi delle tensioni equivalente (tenendo conto delle proprietà della sezione trasversale efficace, se necessario). Poiché questo esempio include un'analisi di stabilità, è necessario utilizzare il coefficiente di sicurezza parziale γM1 per la verifica. Effettuare questa impostazione nella configurazione dello stato limite ultimo. È possibile disattivare le altre verifiche di stabilità.

In alternativa, è possibile utilizzare l'add-on Analisi tensioni-deformazioni per una semplice analisi delle tensioni equivalenti. Attualmente è impossibile eseguire la verifica plastica con le forze interne dal calcolo con Torsione di ingobbamento.



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