La progettazione di cinque tipi di sistemi resistenti alla forza sismica (SFRS) include il telaio a momento speciale (SMF), il telaio a momento intermedio (IMF), il telaio a momento ordinario (OMF), il telaio ordinario concentricamente controventato (OCBF) e il telaio speciale concentricamente controventato (SCBF) )
Verifica della duttilità dei rapporti larghezza-spessore per anime e ali
Calcolo della resistenza e della rigidezza richieste per il controvento di stabilità delle travi
Calcolo della spaziatura massima per i controventi di stabilità delle travi
Calcolo della resistenza richiesta nelle posizioni delle cerniere per il controvento di stabilità delle travi
Calcolo della resistenza necessaria della colonna con l'opzione di trascurare tutti i momenti flettenti, il taglio e la torsione per lo stato limite di sovraresistenza
Verifica dei rapporti di snellezza di pilastri e controventi
Il risultato della verifica sismica è classificato in due sezioni: requisiti delle aste e dei collegamenti.
I "Requisiti sismici" includono la resistenza a flessione richiesta e la resistenza a taglio richiesta del collegamento trave-colonna per telai a momento. Sono elencati nella scheda "Collegamento del telaio dei momenti per asta". Per i telai controventati, la resistenza a trazione del collegamento richiesta e la resistenza a compressione del collegamento richiesta del controvento sono elencate nella scheda "Collegamento controvento per asta".
Il programma fornisce le verifiche eseguite nelle tabelle. I dettagli della verifica mostrano chiaramente le formule e i riferimenti alla norma.
Utilizzando il tipo di asta "Dissipatore viscoso", è possibile definire un coefficiente di smorzamento, una costante della molla e una massa. Questo tipo di asta estende le possibilità all'interno dell'analisi time history.
Per quanto riguarda la viscoelasticità, il tipo di asta "Dissipatore viscoso" è simile al modello Kelvin-Voigt, che è costituito dall'elemento di smorzamento e da una molla elastica (entrambi collegati in parallelo).
Per i diagrammi di calcolo, "2D | Cerniera" è disponibile. Questi diagrammi delle cerniere mostrano la risposta delle cerniere delle situazioni di carico per le cerniere non lineari.
Per i calcoli con diverse situazioni di carico, come nel caso delle analisi pushover e dell'analisi time history, è possibile valutare lo stato della cerniera in ogni fase di carico.
Nel add-on Analisi modale, si ha la possibilità di aumentare automaticamente gli autovalori ricercati fino a raggiungere un coefficiente di massa modale efficace definito. Vengono prese in considerazione tutte le direzioni traslazionali attivate come masse per l'analisi modale.
Pertanto, è possibile calcolare facilmente il 90% richiesto della massa modale efficace per il metodo dello spettro di risposta.
Il Analisi time history fornisce gli accelerogrammi per il calcolo. Questa estensione consente l'analisi strutturale dinamica dei diagrammi accelerazione-tempo.
C'è una vasta libreria di registrazioni di terremoti disponibile per te, ma puoi anche inserire o importare i tuoi diagrammi. L'analisi time history viene eseguita utilizzando l'analisi modale o l'analisi implicita lineare di Newmark.
Per un'analisi con spettro di risposta dei modelli di edifici, è possibile visualizzare i coefficienti di sensibilità per le direzioni orizzontali per piano.
Queste cifre chiave consentono di interpretare la sensibilità agli effetti di stabilità.
È necessario inserire i diagrammi forza-tempo richiesti. Possono essere combinati in casi di carico o combinazioni di carico del tipo Analisi time history | Diagrammi temporali con il carico per definire dove e in quale direzione agiscono i diagrammi forza-tempo.
La seconda opzione è inserire i diagrammi accelerazione-tempo, che possono essere generati in casi di carico del tipo Time History Analysis | accelerogramma può essere utilizzato.
Tutti i parametri di calcolo sono specificati nelle impostazioni dell'analisi time history. Questi includono, ad esempio, il tipo di metodo di analisi e il tempo massimo di calcolo.
L'analisi time history viene eseguita con l'analisi modale o l'analisi implicita lineare di Newmark. L'analisi time history in questo add-on è limitata ai sistemi lineari. Sebbene l'analisi modale rappresenti un algoritmo veloce, è necessario utilizzare un certo numero di autovalori per garantire la precisione richiesta dei risultati.
L'analisi implicita di Newmark è un metodo molto preciso, indipendente dal numero di autovalori utilizzati, ma richiede un numero sufficiente di piccoli passi di tempo per il calcolo.
Non appena il programma ha completato il calcolo, viene elencato il riepilogo dei risultati. Tutte le finestre dei risultati sono integrate nel programma principale RFEM/RSTAB. Puoi trovare tutti i risultati nelle tabelle, possono essere visualizzati per ogni singolo time step o come un inviluppo e hai anche la possibilità di visualizzare i risultati graficamente e di animare i risultati.
I risultati dell'analisi time history possono essere visualizzati nei diagrammi di calcolo. Tutti i risultati sono mostrati in funzione del tempo. È possibile esportare i valori numerici in MS Excel.
Tutte le tabelle dei risultati e i grafici fanno parte della relazione di calcolo di RFEM/RSTAB. In questo modo, è possibile garantire una documentazione chiaramente organizzata. È anche possibile esportare le tabelle in MS Excel.
Nell'add-on Verifica calcestruzzo, è possibile eseguire la verifica sismica per aste in cemento armato secondo EC 8. Ciò include, tra le altre cose, le seguenti funzionalità:
Configurazioni di calcolo sismico
Distinzione delle classi di duttilità DCL, DCM, DCH
Opzione per trasferire il coefficiente di comportamento dall'analisi dinamica
Verifica del valore limite per il coefficiente di comportamento
Verifica della capacità 'Colonna forte - trave debole'
Dettagli e regole particolari per la duttilità di curvatura
Dettagli e regole particolari per la duttilità locale
L'analisi pushover è gestita da un nuovo tipo di analisi appena introdotto nelle combinazioni di carico. Qui si ha accesso alla selezione della distribuzione e della direzione del carico orizzontale, alla selezione di un carico costante, alla selezione dello spettro di risposta desiderato per la determinazione dello spostamento obiettivo e alle impostazioni dell'add-on Analisi pushover personalizzate per l'analisi pushover.
Nelle impostazioni dell'analisi pushover, è possibile modificare l'incremento del carico orizzontale crescente e specificare la condizione di arresto per l'analisi. Inoltre, è possibile regolare facilmente la precisione per la determinazione iterativa dello spostamento obiettivo.
Cosa sono i giunti in plastica? Molto semplice: i cardini in plastica secondo FEMA 356 ti aiutano a creare curve pushover. Queste sono cerniere con comportamento non lineare con proprietà di snervamento preimpostate e criteri di accettazione per aste in acciaio (Capitolo 5 - FEMA 356).
Hai attivato l'add-on Modello edificio ? Molto bene! È quindi possibile visualizzare il centro di rigidezza in una tabella e un grafico. Usalo per la tua analisi dinamica, ad esempio.
Hai già scoperto l'output tabellare e grafico delle masse nei punti della mesh? A destra, questo è anche uno dei risultati dell'analisi modale in RFEM 6. In questo modo, è possibile controllare le masse importate che dipendono da varie impostazioni dell'analisi modale. Possono essere visualizzati nella scheda Masse nei punti della mesh della tabella dei risultati. La tabella fornisce una panoramica dei seguenti risultati: Massa - Direzione di traslazione (mX, mY, mZ ), Massa - Direzione di rotazione (mφX, mφY, mφZ ) e Somma delle masse. Sarebbe meglio per te avere una valutazione grafica il più rapidamente possibile? Quindi è anche possibile visualizzare graficamente le masse nei punti della mesh.
Come'hai già appreso, i risultati di un caso di carico dell'analisi modale vengono visualizzati nel programma dopo un calcolo riuscito. È quindi possibile vedere immediatamente la prima forma modale graficamente o come animazione. È anche possibile regolare facilmente la rappresentazione della normalizzazione della forma modale. Fallo direttamente nel navigatore Risultati, dove hai una delle quattro opzioni per la visualizzazione delle forme modali disponibili per la selezione:
Ridimensionamento del valore del vettore della forma modale uj a 1 (considera solo le componenti di traslazione)
Selezionando la componente traslazionale massima dell'autovettore e impostandola a 1
Considerando l'intero autovettore (comprese le componenti di rotazione), selezionando il massimo e impostandolo a 1
Impostazione della massa modale mi per ciascuna forma modale a 1 kg
È possibile trovare una spiegazione dettagliata della normalizzazione della forma modale nel Manuale online .
Vuoi considerare altri carichi come masse oltre ai carichi statici? Il programma lo consente per carichi dei nodi, delle aste, delle linee e delle superfici. Per questo, è necessario selezionare il tipo di carico di massa quando si definisce il carico di interesse. Definire una massa o i componenti di massa nelle direzioni X, Y e Z per tali carichi. Per le masse nodali, hai un'opzione aggiuntiva per specificare anche i momenti di inerzia X, Y e Z al fine di modellare punti di massa più complessi.
Spesso è necessario trascurare le masse. Questo è particolarmente vero quando si desidera utilizzare l'output dell'analisi modale per l'analisi sismica. Per questo, per il calcolo è necessario il 90% della massa modale efficace in ciascuna direzione. Quindi è possibile trascurare la massa in tutti i vincoli fissi dei nodi e delle linee. Il programma disattiva automaticamente le masse associate.
È anche possibile selezionare manualmente gli oggetti le cui masse devono essere trascurate per l'analisi modale. Abbiamo mostrato quest'ultimo nell'immagine per una migliore visualizzazione. Viene effettuata una selezione definita dall'utente e gli oggetti con le loro componenti di massa associate vengono selezionati per trascurare le masse.
Quando si definiscono i dati di input per il caso di carico dell'analisi modale, è possibile considerare un caso di carico le cui rigidezze rappresentano la posizione iniziale per l'analisi modale. Come si fa? Come mostrato nell'immagine, seleziona l'opzione "Considera stato iniziale da". Ora, apri la finestra di dialogo "Impostazioni stato iniziale" e definisci il tipo Rigidezza come stato iniziale. In questo caso di carico, a partire dal quale è lo stato iniziale preso in considerazione, è possibile considerare la rigidezza del sistema strutturale quando le aste tese si rompono. Lo scopo di tutto questo: La rigidezza da questo caso di carico è considerata nell'analisi modale. In questo modo, si ottiene un sistema chiaramente flessibile.
Puoi già vederlo nell'immagine: Le imperfezioni possono anche essere prese in considerazione quando si definisce un caso di carico dell'analisi modale. I tipi di imperfezione che è possibile utilizzare nell'analisi modale sono carichi teorici dal caso di carico, oscillazione iniziale tramite tabella, deformazione statica, modalità di instabilità, forma modale dinamica e gruppo di casi di imperfezione.
Lo sapevi che...? È possibile definire facilmente modifiche strutturali nei casi di carico del tipo di analisi modale. Ciò consente, ad esempio, di regolare individualmente le rigidezze di materiali, sezioni trasversali, aste, superfici, cerniere e vincoli esterni. È anche possibile modificare le rigidezze per alcuni add-on di verifica. Una volta selezionati gli oggetti, le loro proprietà di rigidezza vengono adattate al tipo di oggetto. In questo modo, è possibile definirli in schede separate.
Vuoi analizzare la rottura di un oggetto (ad esempio, una colonna) nell'analisi modale? Anche questo è possibile senza problemi. Basta passare alla finestra Modifica struttura e disattivare gli oggetti pertinenti.
Il tuo obiettivo è determinare il numero di forme modali? Il programma offre due metodi per questo. Da un lato, è possibile definire manualmente il numero delle forme modali più piccole da calcolare. In questo caso, il numero di forme modali disponibili dipende dai gradi di libertà (cioè dal numero di punti di massa liberi moltiplicato per il numero di direzioni in cui agiscono le masse). Tuttavia, è limitato a 9999. D'altra parte, è possibile impostare la frequenza naturale massima nel modo in cui il programma ha determinato automaticamente le forme modali fino a raggiungere la frequenza naturale impostata.
Il calcolo è finito? I risultati dell'analisi modale sono quindi disponibili sia graficamente che in tabelle. Visualizza le tabelle dei risultati per il caso di carico o i casi di carico dell'analisi modale. Pertanto, è possibile vedere a prima vista gli autovalori, le frequenze angolari, le frequenze naturali e i periodi naturali della struttura. Anche le masse modali efficaci, i coefficienti di massa modale e i coefficienti di partecipazione sono visualizzati chiaramente.
Sono disponibili diverse opzioni per definire le masse per un'analisi modale. Mentre le masse dovute al peso proprio sono considerate automaticamente, è possibile considerare i carichi e le masse direttamente in un caso di carico del tipo di analisi modale. Hai bisogno di più opzioni? Seleziona se considerare i carichi completi come masse, i componenti del carico nella direzione Z globale o solo i componenti del carico nella direzione della gravità.
Il programma offre un'opzione aggiuntiva o alternativa per l'importazione delle masse: Una definizione manuale delle combinazioni di carico a partire dalle quali sono le masse considerate nell'analisi modale. Hai selezionato una norma di progetto? È quindi possibile creare una situazione di progetto con il tipo di combinazione di massa sismica. Pertanto, il programma calcola automaticamente una situazione di massa per l'analisi modale secondo la norma di progetto preferita. In altre parole: Il programma crea una combinazione di carico sulla base dei coefficienti di combinazione preimpostati per la norma selezionata. Questo contiene le masse utilizzate per l'analisi modale.
Sapevi che puoi anche visualizzare graficamente i diagrammi di interazione momento-forza assiale (diagrammi MN)? Ciò consente di visualizzare la resistenza della sezione trasversale nel caso di un'interazione tra un momento flettente e una forza assiale. Oltre ai diagrammi di interazione relativi agli assi della sezione trasversale (diagramma My-N e diagramma Mz-N), è anche possibile generare un singolo vettore momento per creare un diagramma di interazione Mres -N. È possibile visualizzare il piano di sezione dei diagrammi MN nel diagramma di interazione 3D.Il programma mostra le coppie di valori corrispondenti dello stato limite ultimo in una tabella. La tabella è collegata dinamicamente al diagramma in modo che il punto limite selezionato sia visualizzato anche nel diagramma.
RWIND Basic utilizza un modello numerico CFD (Fluidodinamica computazionale) per simulare i flussi del vento attorno ai tuoi oggetti utilizzando una galleria del vento digitale. Il processo di simulazione determina i carichi del vento specifici che agiscono sulle superfici del modello dal risultato del flusso attorno al modello.
Una mesh del volume 3D è responsabile della simulazione stessa. Per questo, RWIND Basic esegue una meshing automatica sulla base di parametri di controllo liberamente definibili. Per il calcolo dei flussi del vento, RWIND Basic fornisce una soluzione stazionaria e RWIND Pro fornisce un risolutore transitorio per flussi turbolenti incomprimibili. Le pressioni superficiali risultanti dalle risultati del flusso vengono estrapolate sul modello per ogni passo temporale.
L'organizzazione delle imperfezioni è risolta in modo efficiente dai casi di imperfezione. I casi consentono di descrivere un'imperfezione da imperfezioni locali, carichi equivalenti, oscillazione iniziale tramite tabella (nuova), una deformazione statica, un modo di instabilità, una forma modale dinamica o una combinazione di tutti questi tipi (nuovo).
Rispetto al modulo aggiuntivo RF-/DYNAM Pro - Natural Vibrations (RFEM 5/RSTAB 8), le seguenti nuove caratteristiche sono state aggiunte all'add-on Analisi modale per RFEM 6/RSTAB 9:
Coefficienti di combinazione preimpostati per varie norme (EC 8, ASCE, ecc.)
Trascuratezza facoltativa delle masse (ad esempio, massa delle fondazioni)
Metodi per determinare il numero di forme modali (definito dall'utente, automatico - per raggiungere i coefficienti di massa modale efficaci, automatico - per raggiungere la frequenza naturale massima)
Output di masse modali, masse modali efficaci, fattori di massa modale e fattori di partecipazione
Output tabellare e grafico delle masse nei punti della mesh
Varie opzioni di ridimensionamento per le forme modali nel navigatore dei risultati
Rispetto al modulo aggiuntivo RF-/DYNAM Pro - Equivalent Loads (RFEM 5/RSTAB 8), le seguenti nuove caratteristiche sono state aggiunte all'add-on Analisi con spettro di risposta per RFEM 6 / RSTAB 9:
Spettri di risposta di numerose norme (EN 1998, DIN 4149, IBC 2018, ecc.)
Spettri di risposta definiti dall'utente o generati dagli accelerogrammi
Approccio agli spettri di risposta in funzione della direzione
I risultati sono memorizzati centralmente in un caso di carico con i livelli sottostanti per garantire la chiarezza
Le azioni torsionali eccezionali possono essere prese in considerazione automaticamente
Combinazioni automatiche di carichi sismici con gli altri casi di carico per l'uso in una situazione di progetto eccezionale