Lunghezze libere d'inflessione

Per la verifica di stabilità, è necessario definire le lunghezze libere d'inflessione al fine di determinare un carico critico per la rottura per stabilità.

Dopo aver assegnato una lunghezza libera d'inflessione a un oggetto da progettare, le impostazioni corrispondenti e le lunghezze libere d'inflessione per questo oggetto sono considerate nell'analisi di stabilità. Se non è stata definita alcuna lunghezza libera d'inflessione, ma l'analisi di stabilità è attivata, come risultato viene visualizzato un avviso (vedi anche la tabella dei risultati Errori e avvertenze).

Base

Nella scheda "Principale", è possibile definire le specifiche di base. I coefficienti di lunghezza libera d'inflessione vengono inseriti e i vincoli esterni dei nodi da considerare sono definiti nella scheda Vincoli esterni dei nodi e lunghezze libere d'inflessione. Le opzioni di input sono modificate in base alla norma di progetto selezionata, quindi non tutte le opzioni sono sempre disponibili. La norma di progetto è selezionata nei Dati di base del modello, vedi anche Norme I.

Tipo di determinazione

Utilizzare le caselle di controllo per specificare quali forme di rottura per stabilità devono essere selezionate per l'asta o il set di aste. Sotto compressione, l'instabilità flessionale attorno all'asse maggiore o minore, così come l'instabilità torsionale, possono diventare determinanti. Nel caso di sezioni trasversali asimmetriche con carico di compressione, l'instabilità flesso-torsionale sotto compressione pura viene anche analizzata come una combinazione tra l'instabilità flesso-torsionale.

L'opzione "Instabilità flesso-torsionale" attiva la verifica per instabilità flesso-torsionale sotto flessione. A seconda della norma di progetto selezionata, ci sono varie opzioni per il calcolo del momento critico di instabilità flesso-torsionale M_cr.

Assi di instabilità

Di solito è necessario analizzare il comportamento di instabilità intorno agli "assi della sezione principale y/u e z/v". Tuttavia, nel caso di sezioni trasversali asimmetriche, può essere necessario considerare l'instabilità flessionale attorno agli "assi della sezione y e z" oltre agli assi u e v. Questo caso speciale è rilevante, ad esempio, per la verifica di sezioni angolari in tralicci.

Tipo di asta

Alcune norme di progettazione distinguono tra diversi tipi di strutture in un'analisi di stabilità. A seconda della norma selezionata, è possibile classificare l'asta in questa sezione, ad esempio, come una trave a sbalzo o supportata su entrambi i lati.

Tipo di coefficiente di instabilità

Le norme di progettazione americane distinguono tra i valori teorici e quelli raccomandati dei coefficienti di lunghezza efficace. I coefficienti di lunghezza efficace che possono essere definiti come template per le aste vincolate su un lato, ad esempio, sono adattati in base alla selezione.

Opzioni

La casella di controllo "Importa dall'analisi di stabilità" consente di applicare i coefficienti di lunghezza efficace in base alle modalità di instabilità. È possibile inserire le voci corrispondenti nella scheda aggiuntiva 'Importa dall'analisi di stabilità' (vedi immagine Importazione di lunghezze libere d'inflessione). Questa opzione è disponibile se è stato attivato l'add-on Analisi di stabilità strutturale.

Vincoli esterni dei nodi

Vincoli esterni dei nodi

Inserendo i vincoli esterni dei nodi, si definiscono le condizioni al contorno per l'analisi di instabilità flesso-torsionale. Inoltre, i vincoli esterni dei nodi vengono utilizzati per suddividere l'asta o il set di aste in segmenti.

Per definire i vincoli esterni, è possibile selezionare i tipi comuni dall'elenco nella colonna di sinistra, o attivare le caselle di controllo nelle celle singolarmente (vincoli fissi) o disattivarle (nessun vincolo esterno).

Oltre ai vincoli esterni fissi o rigidi, è anche possibile definire i parametri delle molle per alcune direzioni; per questo, utilizzare il menu di scelta rapida della cella. È possibile inserire una rigidezza della molla nella sezione Vincoli esterni dei nodi.

È possibile definire le condizioni del vincolo esterno all'inizio, alla fine e ai nodi intermedi. I nodi standard tra le aste di un set di aste e i "nodi sulle aste" sono considerati nodi intermedi (vedi Capitolo Nodi del manuale di RFEM).

La definizione dei nodi intermedi non si basa sui numeri dei nodi, ma sull'ordine sull'asta: .1 indica il primo nodo intermedio dall'inizio dell'asta, .2 il secondo e così via. Se un'asta con questa lunghezza efficace ha più o meno nodi intermedi, si applica la considerazione basata sull'inizio dell'asta e gli ingressi o i nodi in eccesso vengono ignorati.

Utilizzando il pulsante , è possibile inserire un nuovo nodo intermedio sopra la linea selezionata. Per eliminare un nodo intermedio, selezionare la linea e fare clic sul pulsante . Il menu di scelta rapida della tabella fornisce anche le opzioni per la modifica delle righe.
Utilizzare il pulsante a sinistra per selezionare un'asta o un set di aste nel modello e per trasferire automaticamente il numero di nodi intermedi su questo set di aste nella tabella. Se la lunghezza libera d'inflessione è già assegnata a un'asta o a un set di aste, è possibile selezionare un nodo facendo clic sul pulsante a destra. Nella tabella con i vincoli esterni dei nodi, la riga del vincolo esterno intermedio associato viene selezionata automaticamente (se disponibile).

Coefficienti di vincolo

La tabella "Coefficienti di lunghezza efficaci" è adattata al numero dei vincoli esterni dei nodi. Se non sono definiti nodi intermedi, c'è solo un "segmento". È possibile regolare il coefficiente della lunghezza efficace di questo segmento per adattarlo alle condizioni al contorno utilizzando i coefficienti per aumentare o ridurre la lunghezza efficace per varie modalità di rottura.

I vincoli esterni nei nodi intermedi suddividono l'asta o il set di aste in diversi segmenti per vari casi di rottura:

• I vincoli esterni "in z/v" dividono la lunghezza per instabilità attorno all'asse maggiore per il coefficiente k_y/u.
• I vincoli esterni "in z/v" dividono la lunghezza per instabilità attorno all'asse maggiore per il coefficiente ky/u.
• Un vincolo "circa x" divide la lunghezza per instabilità torsionale per il coefficiente k_w.

Una freccia simboleggia un coefficiente di lunghezza efficace attraverso i segmenti, se non c'è un vincolo intermedio corrispondente nella tabella "Vincolo del nodo". È possibile definire i coefficienti di lunghezza efficace dei singoli segmenti nelle righe della tabella e quindi adattare le lunghezze libere di inflessione delle sezioni. Per i casi comuni, è possibile utilizzare i valori predefiniti dal menu di scelta rapida della cella.

La lunghezza libera d'inflessione utilizzata per la verifica di un modo di rottura in una posizione in questo segmento risulta dalla moltiplicazione della lunghezza del segmento per il coefficiente della lunghezza efficace corrispondente.

È anche possibile specificare valori assoluti per le lunghezze libere d'inflessione. Si noti che questi valori sono utilizzati per tutti gli oggetti assegnati. Contrariamente all'uso dei coefficienti di lunghezza efficace, non vi è alcun adeguamento relativo alla lunghezza effettiva del segmento. Pertanto, si dovrebbe preferire la definizione tramite i coefficienti della lunghezza efficace all'immissione di valori assoluti per la lunghezza libera d'inflessione.

Per la verifica dell'instabilità flesso-torsionale con il risolutore di autovalori, viene sempre presa in considerazione la lunghezza totale dell'oggetto con i vincoli esterni corrispondenti. Il programma determina il momento critico di instabilità flesso-torsionale M_cr su un modello di asta interna equivalente con 4 gradi di libertà (φ_x, φ_z, u_y, ω) e i vincoli esterni dei nodi definiti. Se è stata selezionata la voce definita dall'utente di M_cr, è possibile inserire il valore di M_cr per ogni segmento. Viene utilizzato per tutte le posizioni di progetto all'interno del segmento.

Vincoli esterni dei nodi - Dati aggiuntivi

Questa sezione viene visualizzata se una molla è stata definita come un vincolo esterno nella riga selezionata, o se c'è un vincolo laterale in y/u senza vincolo rigido intorno a x. Qui è possibile definire i parametri in dettaglio.

Inserire i valori caratteristici delle molle che sono disponibili per il vincolo laterale o la rotazione intorno agli assi vincolati. È anche possibile specificare le rigidezze per le molle di ingobbamento.

L' eccentricità si riferisce al vincolo laterale in y/u e, a seconda della posizione dell'ala compressa, può avere un effetto stabilizzante o destabilizzante per l'instabilità flesso-torsionale. L'elenco offre un vincolo esterno su un'ala superiore o inferiore, nonché la possibilità di definirlo manualmente.

I valori della molla e le eccentricità sono presi in considerazione nel risolutore di autovalori quando si determina il momento critico elastico per instabilità flesso-torsionale.

Importa dall'analisi di stabilità

La scheda Importa dall'analisi di stabilità viene visualizzata se si attiva la casella di controllo corrispondente nella scheda "Principale". Qui, è possibile selezionare i modi di instabilità e le aste i cui coefficienti di lunghezza efficace k_y/u o k_z/v dovrebbero essere applicati.

Intorno all'asse

Specifica i casi di carico dell'analisi di stabilità, da cui devono essere importate le lunghezze libere di inflessione. È possibile definire una forma modale di un caso di carico specifico per ciascun asse principale.

Le forme modali sono proprietà di un caso di carico o di una combinazione di carico. Innanzitutto, selezionare nell'elenco "Caso di carico/Combinazione di carico", quale situazione di carico determina la modalità di instabilità. L'elenco contiene solo i casi di carico e le combinazioni di carico con un'analisi di stabilità specificata.

Nel passaggio successivo, definire la "Modalità nr." L'elenco delle forme modali è disponibile per tutti i casi di carico calcolati e le combinazioni di carico.

Fare clic sul pulsante per visualizzare le forme modali nella finestra grafica del programma principale.

Infine, seleziona "Asta nr." nell'elenco. È anche possibile utilizzare il pulsante per definire l'asta graficamente nella finestra di lavoro.

Coefficienti di vincolo

La tabella mostra i coefficienti della lunghezza efficace che sono stati importati dall'analisi di stabilità per entrambi gli assi principali. Se si desidera modificare il valore manualmente, attivare la casella di controllo "Definito dall'utente" nella sezione "Informazioni sull'asse". Così, la casella di testo diventa accessibile.

I coefficienti della lunghezza libera d'inflessione visualizzati qui sono trasferiti nella scheda Vincoli esterni dei nodi e lunghezze libere d'inflessione e non possono più essere modificati lì. L'opzione "Valori assoluti" consente di trasferire le lunghezze libere d'inflessione L_cr,y/v e L_cr,z/v delle aste dai risultati dell'analisi di stabilità. È possibile utilizzare questa opzione, ad esempio, se si desidera applicare la lunghezza libera d'inflessione a un set di aste da un'asta ivi inclusa.