Esempi di verifica
Il programma di analisi strutturale e verifica Dlubal Software fornisce calcoli trasparenti e completi evitando la frustrazione del "black box". Gli esempi di verifica disponibili al seguente link forniscono ulteriore trasparenza sui metodi di calcolo del software.
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Una piastra sottile è fissata su un lato (φz =0) e caricata tramite la coppia distribuita sull'altro lato. Innanzitutto, la piastra viene modellata come una superficie piana. Inoltre, la piastra è modellata come un quarto della superficie del cilindro. La larghezza del modello planare's è uguale alla lunghezza di un quarto del cerchio del modello curvo. Il modello curvo ha quindi una costante torsionale J quasi uguale al modello piano. Determina la rotazione massima della piastra φz,max per entrambi i modelli geometrici e confronta i risultati utilizzando sia la teoria delle piastre di Kichhoff che quella di Mindlin.
La convalida nell'ingegneria del vento è fondamentale per garantire l'integrità strutturale delle antenne contro le forze indotte dal vento. In collaborazione con la RWTH Aachen University, i ricercatori combinano i test in galleria del vento e le simulazioni per perfezionare i modelli e migliorare la precisione. Questo studio migliora la resilienza dell'antenna, a vantaggio delle industrie che dipendono dalle strutture esposte al vento.
Questo esempio si basa sul test dello strato limite atmosferico (ABL) dal documento del WTG tedesco: Scheda informativa del Comitato 3 - Simulazione numerica dei flussi del vento, capitolo 9.1 (vedi riferimenti). Prima di ogni simulazione numerica, si dovrebbe verificare se lo strato limite atmosferico definito all'afflusso raggiunge la struttura testando il suo sviluppo in una galleria vuota. Ciò influenza non solo la distribuzione delle velocità, ma anche le quantità turbolente. La prova deve essere eseguita sia per calcoli stazionari (RANS) che transitori (URANS, LES). Nel seguente articolo, lo sviluppo di un campo di velocità, un campo di energia cinetica di turbolenza e un campo di velocità di dissipazione della turbolenza è mostrato per le quattro categorie di terreno da I a IV definite nella EN 1991-1-4. Una turbolenza anisotropa verticalmente sec. al capitolo 6.3.1 e viene utilizzato il modello di turbolenza RANS k-ω.
Uno sbalzo realizzato con il materiale con diversa resistenza plastica a trazione e compressione è completamente fissato all'estremità sinistra e caricato da un momento flettente secondo il seguente schizzo. Il problema è descritto dal seguente set di parametri. In questo esempio, vengono considerate piccole deformazioni e il peso proprio è trascurato. Determina la freccia massima uz,max.
Determinare le resistenze richieste e i coefficienti di lunghezza efficace per le colonne di materiale ASTM A992 nel telaio di momento mostrato nella Figura 1 per la combinazione di carico gravitazionale massimo, utilizzando LRFD e ASD.
Un'asta ASTM A992 a forma di W è selezionata per sopportare un carico permanente di 30.000 kip e un carico variabile di 90.000 kip in trazione. Verificare la resistenza dell'asta utilizzando sia LRFD che ASD.
Una colonna ASTM A992 14×132 a forma di W è caricata con le forze di compressione assiali date. La colonna è bloccata in alto e in basso in entrambi gli assi. Determina se la colonna è adeguata a supportare il carico mostrato nella Figura 1 sulla base di LRFD e ASD.
Considera una trave ASTM A992 W 18x50 per campata e carichi permanenti e permanenti uniformi come mostrato nella Figura 1. L'asta è limitata ad una profondità nominale massima di 18 pollici. L'inflessione del carico variabile è limitata a L/360. La trave è semplicemente vincolata e controventata in modo continuo. Verifica la resistenza a flessione disponibile della trave selezionata, sulla base di LRFD e ASD.
La Figura 1 mostra una trave ASTM A992 W 24×62 con taglio alle estremità di 48.000 e 145.000 kip rispettivamente dai carichi permanenti e variabili. Verifica la resistenza a taglio disponibile della trave selezionata, basata su LRFD e ASD.
Utilizzando le tabelle del manuale AISC, determinare le resistenze a compressione e flessione disponibili e se la trave ASTM A992 W14x99 ha una resistenza disponibile sufficiente per supportare le forze assiali e i momenti mostrati nella Figura 1, ottenute da un'analisi del secondo ordine che include gli effetti P-𝛿.
Questo esempio di verifica è una modifica di VE0064 - Thick-Walled Vessel, dove l'unica differenza è che il materiale della nave è incomprimibile. A thick-walled vessel is loaded by inner and outer pressure. The vessel is open-ended, thus there is no axial stress. The problem is modeled as a quarter model and described by the following set of parameters. While neglecting self-weight, determine the radial deflection of the inner and outer radius ur(r1), ur(r2).
Un recipiente con pareti spesse è caricato dalla pressione interna, che viene scelta in modo che il recipiente raggiunga lo stato elastico-plastico. Il problema è modellato come un quarto di modello. Trascurando il peso proprio, determinare e confrontare la soluzione analitica e numerica per la posizione radiale del bordo della zona plasticary sotto l'ipotesi di Tresca per la superficie di snervamento.
Un recipiente a parete spessa a due strati è caricato dalla pressione interna ed esterna. Il vaso è aperto, quindi non c'è tensione assiale. Il problema è modellato come un quarto di modello. Determina l'inflessione radiale del raggio interno ed esterno ur (r1 ), ur (r2 ) e la pressione (tensione radiale) nel raggio medio pm. Il peso proprio è trascurato.
Un recipiente con pareti spesse è caricato dalla pressione interna ed esterna. Il vaso è a estremità aperta, quindi non c'è tensione assiale. Il problema è modellato come un quarto di modello. Determina l'inflessione radiale del raggio interno ed esterno ur (r1 ), ur (r2 ). Il peso proprio è trascurato.
Un compact disc (CD) ruota ad una velocità di 10.000 giri/min. Pertanto, è soggetto alla forza centrifuga. Il problema è modellato come un quarto di modello. Determina la tensione tangenziale σt sui diametri interno ed esterno e l'inflessione radiale ur del raggio esterno.
Una struttura è costituita da una trave semplicemente supportata con profilo a I. La rotazione assiale φx è limitata su entrambe le estremità ma la sezione trasversale è libera di ingobbamento (vincolo esterno della forcella). La trave ha un'imperfezione iniziale in direzione Y definita come una curva parabolica con spostamento massimo di 30 mm nel mezzo. Il carico uniforme viene applicato al centro dell'ala superiore del profilo a I. Il problema è descritto dal seguente set di parametri. L'esempio di verifica si basa sull'esempio introdotto da Gensichen e Lumpe.
Una struttura è costituita da una trave con sezione a I e da due travi reticolari tubolari. The structure contains several imperfections and it is loaded by the force Fz. Il peso proprio è trascurato in questo esempio. Determine the deflections uy and uz and axial rotation φx at the endpoint (Point 4). L'esempio di verifica si basa sull'esempio introdotto da Gensichen e Lumpe.
In this verification example the punching shear resistance of an inner column of a flat slab is examined. The column has a circular secton with a 30cm diameter.
Il modello di materiale Kelvin-Voigt è costituito dalla molla lineare e dallo smorzatore viscoso collegati in parallelo. In questo esempio di verifica viene testato il comportamento temporale di questo modello durante il carico e il rilassamento in un intervallo di tempo di 24 ore. La forza costante Fx viene applicata per 12 ore e le restanti 12 ore è il modello del materiale senza carico (rilassamento). Viene valutata la deformazione dopo 12 e 20 ore. Viene utilizzata l'analisi time history con il metodo di Newmark lineare implicito.
Il modello del materiale Maxwell è costituito dalla molla lineare e dallo smorzatore viscoso collegati in serie. In questo esempio di verifica viene testato il comportamento temporale di questo modello. Il modello del materiale Maxwell è caricato dalla forza costante Fx. Questa forza provoca una deformazione iniziale grazie alla molla, la deformazione cresce nel tempo a causa dell'ammortizzatore. La deformazione si osserva al momento del carico (20 s) e alla fine dell'analisi (120 s). Viene utilizzata l'analisi time history con il metodo di Newmark lineare implicito.
Ein Kehlbalken Dach mit gewählter Geometrie wird in Hinblick e seine Schnittgrößen zwischen Berechnung mittels RFEM 6 und der Handrechnung verglichen. Dabei werden insgesamt 3 Lastsysteme untersucht.
La trave continua con quattro campate è caricata da forze assiali e di flessione (sostituzione delle imperfezioni). Tutti i vincoli esterni sono a forcella - l'ingobbamento è libero. Determina gli spostamenti uy e uz, i momenti My, Mz, Mω e MTpri e la rotazione φx. L'esempio di verifica si basa sull'esempio introdotto da Gensichen e Lumpe.
VE9955 | Coefficiente di carico critico e lunghezze libere d'inflessione di una struttura intelaiata
Questo esempio confronta le lunghezze libere d'inflessione e il coefficiente di carico critico, che possono essere calcolati in RFEM 6 utilizzando l'add-on Stabilità della struttura, con un calcolo manuale. Il sistema strutturale è un telaio rigido con due colonne incernierate aggiuntive. Questa colonna è caricata da carichi concentrati verticali.
Una trave in cemento armato è progettata come una trave a due campate con uno sbalzo. La sezione trasversale varia lungo la lunghezza dello sbalzo (sezione trasversale rastremata). Vengono calcolate le forze interne, l'armatura longitudinale e a taglio necessaria per lo stato limite ultimo.
In questo esempio, il taglio all'interfaccia tra il getto di calcestruzzo in momenti diversi e l'armatura corrispondente è determinato secondo DIN EN 1992-1-1. I risultati ottenuti con RFEM 6 saranno confrontati con il calcolo manuale di seguito.
In questo esempio di verifica, i valori di progetto della capacità delle forze di taglio sulle travi sono calcolati secondo EN 1998-1, 5.4.2.2 e 5.5.2.1 così come i valori di progetto della capacità di colonne in flessione secondo 5.2.3.3(2 ). Il sistema è costituito da una trave in cemento armato a due campate con una lunghezza di 5,50 m. La trave fa parte di un sistema di telaio. I risultati ottenuti sono confrontati con quelli in [1].
La rotazione assiale del profilo a I è limitata su entrambe le estremità per mezzo dei supporti a forcella (l'ingobbamento non è limitato). La struttura è caricata da due forze trasversali al centro. Il peso proprio è trascurato in questo esempio. Determina le inflessioni massime della struttura uy,max e uz,max, la rotazione massima φx,max, i momenti flettenti massimi My,max e Mz,max e i momenti torcenti massimi MT,max, MTpri,max, MTsec,max e Mω,max. L'esempio di verifica si basa sull'esempio introdotto da Gensichen e Lumpe.
Un'asta con le condizioni al contorno date è caricata dal momento torcente e dalla forza assiale. Trascurando il suo peso proprio, determina la deformazione torsionale massima della trave' e il suo momento torcente interno, definito come la somma di un momento torcente primario e un momento torcente causato dalla forza normale. Fornire un confronto di questi valori assumendo o trascurando l'influenza della forza normale. L'esempio di verifica si basa sull'esempio introdotto da Gensichen e Lumpe.
Uno sbalzo è caricato di un momento alla sua estremità libera. Utilizzando l'analisi geometricamente lineare e l'analisi a grandi spostamenti, e trascurando il peso proprio della trave', determinare le inflessioni massime all'estremità libera. L'esempio di verifica si basa sull'esempio introdotto da Gensichen e Lumpe.
Uno sbalzo a parete sottile di un profilo QRO è completamente fissato all'estremità sinistra e l'ingobbamento è libero. Lo sbalzo è soggetto alla coppia. Vengono considerate piccole deformazioni e il peso proprio è trascurato. Determina la rotazione massima, il momento primario, il momento secondario e il momento di ingobbamento. L'esempio di verifica si basa sull'esempio introdotto da Gensichen e Lumpe.