Come già descritto nel capitolo Processo di form-finding , la rigidezza della struttura complessiva ha un'influenza sul form-finding.
In RFEM 6, è possibile utilizzare stati temporanei o stati di costruzione in connessione con il form-finding. Questo può essere molto utile per mappare i processi di assemblaggio reale o di costruzione reale.
Fondamentalmente, sono possibili 2 varianti per modellare gli stati temporanei:
- Definisci modifiche strutturali
- Considerazione del processo di costruzione con l'add-on analisi delle fasi costruttive (CSA)
Per confrontare entrambe le varianti, utilizziamo una membrana vincolata ad arco come modello di esempio. La struttura è costituita da tre pannelli a membrana e quattro archi in acciaio. Le membrane sono collegate al lato delle travi e ancorate al bordo inferiore, mentre gli archi in acciaio sono bloccati nel sottosuolo.
Nel modello originale, gli archi in acciaio non sono tenuti da vincoli esterni di assemblaggio. Gli archi in acciaio entrano nel processo di form-finding. Rappresentano condizioni al contorno flessibili per le superfici della membrana. Le membrane sono fornite con il precompressione definito che le travi devono sopportare. Il processo di form-finding non solo determina la forma precompressa delle superfici della membrana, ma anche la forma distorta e le forze interne delle parti rigide della struttura. Gli archi in acciaio sono deformati sotto il carico delle membrane in base alla loro rigidezza.
A scopo di esempio, c'è una diversa precompressione di carico per ogni pannello a membrana. Per il primo campo è specificata una precompressione isotropa di nx = ny = 1 kN/m, una precompressione ortotropa per il secondo e il terzo. La precompressione nel secondo campo è nx = 1 kN/m e ny = 2 kN/m, mentre una precompressione di nx = 2 kN/m e una di ny = 1 kN/m sono definite per il terzo campo .
Per il modello originale, il caso di carico del precarico determina spostamenti generalizzati e forze di taglio per gli archi in acciaio:
Per mostrare lo stato dell'assemblaggio, il modello modificato riceve i vincoli esterni dell'assemblaggio sotto gli archi in acciaio. Questi sono mostrati in forma semplificata come vincoli esterni delle linee.
Definisci modifiche strutturali
Come già descritto, il modello modificato contiene vincoli esterni delle linee che supportano gli archi in acciaio e sono efficaci solo nel caso di precompressione. Questi vincoli esterni delle linee sono disattivati tramite una modifica strutturale modifica strutturale per le combinazioni di carico. Questo può essere facilmente aggiunto alla creazione guidata di combinazioni per la generazione di combinazioni di carico.
I vincoli esterni delle linee sono quindi attivi solo durante il processo di form-finding; non sono prese in considerazione per altre combinazioni di carico (simile alla rimozione dei vincoli esterni di assemblaggio). Tutti i carichi che i cuscinetti hanno dovuto sopportare per la forma-finding sono stati quindi assunti dagli archi in acciaio.
Per il modello modificato, non ci sono deformazioni o forze di taglio per gli archi in acciaio nel caso di carico da precompressione:
Nella combinazione di carico 1, i vincoli esterni del montaggio sono rimossi. Inoltre, il peso proprio ha un effetto sulla struttura che si sta formando. Poiché i vincoli esterni temporanei sono disattivati in questa fase, le travi assumono tutti i carichi e si deformano. La deformazione delle travi influisce anche sulla precompressione nelle membrane:
Lavorare con le fasi costruttive (Analisi aggiuntiva delle fasi costruttive (CSA))
Anche qui, il modello modificato contiene vincoli esterni delle linee che supportano gli archi in acciaio e sono efficaci solo nel caso di precompressione. Questi vincoli esterni delle linee sono disattivati nella fase costruttiva 2 .
I vincoli esterni delle linee sono attivi solo durante il processo di form-finding (fase costruttiva 1); non sono presi in considerazione per le altre fasi costruttive (analoghe alla rimozione dei vincoli esterni di montaggio). Tutti i carichi che i cuscinetti hanno dovuto sopportare per la forma-finding sono stati quindi assunti dagli archi in acciaio.
Per il modello modificato, non ci sono deformazioni o forze di taglio per gli archi in acciaio nel caso di carico da precompressione:
Nella fase costruttiva 2, i vincoli esterni del montaggio sono rimossi. Inoltre, il peso proprio ha un effetto sulla struttura che si sta formando. Poiché i vincoli esterni temporanei sono disattivati in questa fase, le travi assumono tutti i carichi e si deformano. La deformazione delle travi influisce anche sulla precompressione nelle membrane:
Sommario
Se i vincoli esterni di assemblaggio non sono utilizzati per gli archi bloccati durante il montaggio, si deformeranno quando saranno bloccati. Questo corrisponde al processo di form-finding senza l'uso di vincoli temporanei. La pretensione che esiste dopo il tensionamento della struttura corrisponde alla pretensione risultante dal processo di form-finding.
Se, d'altra parte, le travi sono vincolate da vincoli esterni di assemblaggio mentre la membrana viene tesa, questo può essere simulato da condizioni temporanee. Dopo aver teso la membrana, nei vincoli esterni del montaggio si verificano reazioni portanti. Dopo aver rimosso i cuscinetti di montaggio, gli archi in acciaio devono resistere a queste forze e si deformano. Di conseguenza, le forze interne della membrana subiscono un cambiamento. Ciò corrisponde al processo di form-finding che ha luogo sulla struttura sostenuta da vincoli esterni temporanei dopo l'avvio di un caso di carico vuoto. Poiché i vincoli esterni temporanei sono disattivati in questa fase, le travi assumono tutti i carichi e si deformano. La deformazione delle travi influenza anche la pretensione di carico nelle membrane. Questo cambiamento di stato, causato in RFEM dalla disattivazione dei vincoli esterni temporanei, corrisponde al processo di rimozione dei vincoli esterni dell'assieme.
L'add-on analisi delle fasi costruttive (CSA) offre maggiore Flessibilità quando si lavora con modifiche strutturali .
