La rigidezza iniziale rappresenta la pendenza della curva carico-spostamento per un giunto, indicando la capacità del collegamento di resistere alla deformazione sotto carichi minori. Questo parametro è essenziale per comprendere la distribuzione delle forze all'interno di una struttura, il suo comportamento sotto i carichi di servizio e la stabilità del sistema generale. Quindi, l'analisi di rigidezza iniziale nei giunti in acciaio è uno degli argomenti cruciali nell'ingegneria strutturale, principalmente per comprendere il comportamento dei collegamenti sotto carico.
Molte norme di progettazione, tra cui l'Eurocodice 3 (EN 1993-1-8) e l'AISC, delineano linee guida per l'analisi della rigidezza iniziale dei giunti in acciaio. Gli strumenti di analisi strutturale spesso incorporano anche opzioni per la modellazione della rigidezza dei giunti. I programmi Dlubal RFEM e RSTAB sono tra le soluzioni leader che offrono funzionalità complete di analisi della rigidezza dei giunti, consentendo agli utenti di modellare i collegamenti e specificare le proprietà dei giunti che si integrano perfettamente con FEA. Questa capacità supporta una stima accurata della rigidezza e migliora il realismo dei modelli strutturali.
In questo contesto, il seguente articolo chiarisce come l'analisi di rigidezza iniziale può essere eseguita nell'add-on Giunti acciaio di Dlubal utilizzando il collegamento della piastra d'estremità di una colonna continua e di una trave (come mostrato nell'immagine 1) come esempio. L'obiettivo è il calcolo della rigidezza rotazionale per i momenti intorno all'asse y. L'articolo mostra come avviare e condurre l'analisi nel software, seguita da una breve discussione del concetto sottostante.
Add-on Analisi di rigidezza iniziale nei giunti acciaio
L'analisi di rigidezza è offerta come funzione di analisi aggiuntiva nell'add-on Giunti acciaio. Qui è possibile impostare la configurazione dell'analisi o, se è stata creata una configurazione in precedenza, è possibile selezionarla dal menu a discesa (Figura 2). Si noti che le configurazioni esistenti possono anche essere modificate in questa fase. I parametri di progetto disponibili per la configurazione sono mostrati nell'immagine 3.
L'analisi di rigidezza iniziale può essere condotta per le aste selezionate rispetto alle forze interne N, My e Mz. Nella scheda Aste della finestra di dialogo di input dell'add-on, è possibile selezionare le forze interne desiderate utilizzando le caselle di controllo, con la possibilità di scegliere più forze contemporaneamente (Figura 4). L'analisi di rigidezza può quindi essere eseguita per queste forze interne con valori sia positivi che negativi.
Concetto dietro
L'add-on Giunti acciaio, come descritto sopra, consente l'analisi di rigidezza iniziale in pochi semplici passaggi, fornendo risultati in modo efficiente e rapido. Per coloro che sono interessati alla metodologia alla base, l'approccio si concentra sull'analisi della deformazione della trave selezionata nel giunto mentre supporta rigidamente le altre travi. Vale la pena notare che, insieme al modello di superficie, viene utilizzato anche un modello di asta corrispondente (Figura 5). In entrambi i modelli, le estremità dell'asta sono completamente vincolate; tuttavia, il modello di asta utilizza aste analoghe a quelle nel sottomodello di superficie e presenta collegamenti rigidi tra di loro. Questa impostazione compensa gli effetti di deformazione, tenendo conto dell'inflessione propria della trave' all'interno del giunto.
