La creazione guidata di combinazioni offre la possibilità di considerare più di uno stato iniziale. RFEM e RSTAB consentono di specificare diversi stati iniziali (precompressione, form-finding, deformazione e così via) per le combinazioni di obiettivi nella combinatoria.
È possibile, ad esempio, B. Generazione di stati di carico basati su un'analisi form-finding con imperfezioni variabili.
Nell'add-on "Giunti acciaio", è possibile considerare la precompressione dei bulloni nel calcolo per tutti i componenti. È possibile attivare facilmente la precompressione utilizzando la casella di controllo nei parametri del bullone e ha un impatto sull'analisi tensioni-deformazioni e sull'analisi di rigidezza.
I bulloni precompressi sono bulloni speciali utilizzati nelle strutture in acciaio per generare un'elevata forza di serraggio tra i componenti strutturali collegati. Questa forza di serraggio provoca attrito tra i componenti strutturali, che consente il trasferimento delle forze.
Funzionalità I bulloni precompressi sono serrati con una certa coppia, allungandoli e generando una forza di trazione. Questa forza di trazione viene trasferita ai componenti collegati e porta ad un'elevata forza di serraggio. La forza di serraggio impedisce l'allentamento del collegamento e garantisce una trasmissione affidabile della forza.
Vantaggi
Elevata capacità portante: i bulloni pretesi possono trasferire forze elevate.
Bassa deformazione: riducono al minimo la deformazione del collegamento.
Resistenza a fatica: sono resistenti alla fatica.
Facilità di montaggio: sono relativamente facili da montare e smontare.
Analisi e progettazione Il calcolo dei bulloni precompressi viene eseguito in RFEM utilizzando il modello di analisi EF generato dall'add-on "Giunti acciaio". Tiene conto della forza di serraggio, dell'attrito tra i componenti strutturali, della resistenza a taglio dei bulloni e della capacità portante dei componenti strutturali. La verifica viene eseguita secondo la norma DIN EN 1993-1-8 (Eurocodice 3) o la norma statunitense ANSI/AISC 360-16. Il modello di analisi creato, compresi i risultati, può essere salvato e utilizzato come modello RFEM indipendente.
Una volta attivato l'add-on Form-Finding nei Dati di base, un effetto form-finding viene assegnato ai casi di carico con la categoria del caso di carico "Precompressione" in combinazione con i carichi form-finding dall'asta, dalla superficie e dal solido catalogo dei carichi. Questo è un caso di carico di precompressione. Quindi si trasforma in un'analisi di form-finding per l'intero modello con tutti gli elementi di aste, superfici e solidi definiti in esso. È possibile ottenere il form-finding degli elementi di aste e membrane pertinenti nel modello generale utilizzando carichi di form-finding speciali e definizioni di carico regolari. Questi carichi di form-finding descrivono lo stato di deformazione o forza previsto dopo il form-finding negli elementi. I carichi regolari descrivono il carico esterno dell'intero sistema.
Sai esattamente come viene eseguito il form-finding? Innanzitutto, il processo di form-finding dei casi di carico con la categoria di casi di carico "Precompressione" sposta la geometria della mesh iniziale in una posizione bilanciata in modo ottimale mediante cicli di calcolo iterativi. Per questa attività, il programma utilizza il metodo della strategia di riferimento aggiornata (URS) del Prof. Bletzinger e del Prof. Ramm. Questa tecnologia è caratterizzata da forme di equilibrio che, dopo il calcolo, soddisfano quasi esattamente le condizioni al contorno di form-finding inizialmente specificate (curva, forza e precompressione).
Oltre alla pura descrizione delle forze attese o delle flessioni sugli elementi da formare, l'approccio integrale dell'URS consente anche di considerare le forze regolari. Nel processo generale, ciò consente, ad esempio, una descrizione del peso proprio o di una pressione pneumatica tramite i carichi degli elementi corrispondenti.
Tutte queste opzioni danno al kernel di calcolo il potenziale per calcolare le forme anticlastiche e sinclastiche che si trovano in un equilibrio di forze per geometrie planari o rotazionalmente simmetriche. Per essere in grado di implementare realisticamente entrambi i tipi singolarmente o insieme in un unico ambiente, il calcolo fornisce due modi per descrivere i vettori delle forze di form-finding:
Metodo di trazione - descrizione dei vettori di forze di form-finding nello spazio per geometrie planari
Metodo di proiezione - descrizione dei vettori della forza di form-finding su un piano di proiezione con fissazione della posizione orizzontale per geometrie coniche
Il processo di form-finding fornisce un modello strutturale con forze attive nel "caso di carico di precompressione" Questo caso di carico mostra lo spostamento dalla posizione di input iniziale alla geometria trovata dalla forma nei risultati della deformazione. Nei risultati basati sulla forza o sulla tensione (forze interne dell'asta e della superficie, tensioni dei solidi, pressioni del gas e così via), chiarisce lo stato per il mantenimento della forma trovata. Per l'analisi della geometria della forma, il programma offre un grafico della linea di contorno bidimensionale con l'output dell'altezza assoluta e un grafico dell'inclinazione per la visualizzazione della situazione del pendio.
Ora, viene eseguito un ulteriore calcolo e un'analisi strutturale dell'intero modello. A tale scopo, il programma trasferisce la geometria di forma trovata comprese le deformazioni degli elementi in uno stato iniziale universalmente applicabile. Ora puoi usarlo nei casi di carico e nelle combinazioni di carico.
Considerazione automatica delle masse dal peso proprio
Importazione diretta delle masse dai casi e dalle combinazioni di carico
Definizione facoltativa di masse aggiuntive (masse nodali, lineari o di superficie, nonché masse di inerzia) direttamente nei casi di carico
Trascuratezza facoltativa delle masse (ad esempio, massa delle fondazioni)
Combinazione di masse in diversi casi di carico e combinazioni di carico
Coefficienti di combinazione preimpostati per varie norme (EC 8, SIA 261, ASCE 7,...)
Importazione facoltativa degli stati iniziali (ad esempio, per considerare la precompressione e l'imperfezione)
Variazione della struttura
Considerazione di vincoli esterni o di aste/superfici/solidi
Definizione di varie analisi modali (ad esempio, per analizzare diverse variazioni delle masse o modifiche delle rigidità)
Selezione del tipo di matrice di massa (matrice diagonale, matrice coerente, matrice unitaria), inclusa la specifica definita dall'utente dei gradi di libertà traslazionali e rotazionali
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 - disponibile solo in RSTAB)
Determinazione delle forme modali e delle masse nei nodi
Risultati di autovalori, frequenza angolare, frequenza naturale e periodo
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
Visualizzazione e animazione delle forme modali
Diverse opzioni di scala per le forme modali
Documentazione dei risultati numerici e grafici nella relazione di calcolo
La funzione di form-finding può essere attivata nella finestra di dialogo Dati generali, scheda Opzioni. Le pretensioni (o i requisiti geometrici per le aste) possono essere definite nei parametri per le superfici e le aste. Il processo di form-finding viene eseguito calcolando un caso RF-FORM-FINDING.
Passaggi della sequenza di lavoro:
Creazione di un modello in RFEM (superfici, travi, cavi, vincoli esterni, definizione del materiale, ecc.)
Impostazione della precompressione richiesta per le membrane e della forza o della lunghezza/flessione per le aste (ad esempio, funi)
Considerazione facoltativa di altri carichi per il processo di form-finding in casi di carico di form-finding speciali (peso proprio, pressione, peso del nodo acciaio, ecc.)
Impostazione dei carichi e delle combinazioni di carico per ulteriori analisi strutturali
Dopo aver avviato il calcolo, il programma esegue form‑finding sull'intera struttura. Il calcolo tiene conto dell'interazione tra le membrane, funi e struttura portante.
Il processo form‑finding viene realizzato iterativamente secondo il non lineare sistema URS (Updated Reference Strategy) del Prof. Dr. Bletzinger / Prof. Ramm. In questo modo, le forme in equilibrio sono ottenute considerando la precompressioni definite.
Inoltre, questo metodo ti consente di prendere in considerazione il peso proprio o la pressione interna per le strutture pneumatiche nel processo form‑finding. Il precompressione per le superfici (ad es. membrane) può essere definito in due modi diversi:
Metodo standard - definizione della pretensione necessaria in una superficie
Metodo di proiezione - prescrizione del precompressione richiesta in una proiezione di una superficie, stabilizzazione specialmente per le forme coniche
Prima di tutto, è necessario selezionare un caso o una combinazione di carico le cui forze assiali devono essere utilizzate nell'analisi di stabilità. È possibile definire un altro caso di carico per, ad esempio, è necessario considerare una precompressione iniziale.
Quindi, è possibile selezionare l'analisi lineare o non lineare da eseguire. A seconda dell'applicazione, è possibile utilizzare un metodo di calcolo diretto, come secondo Lanczos o il metodo di iterazione ICG. Le aste non integrate nelle superfici sono generalmente visualizzate come elementi dell'asta con due nodi EF. Non è possibile determinare l'instabilità locale delle singole aste su questi elementi. Pertanto, si ha la possibilità di dividere automaticamente le aste.
Se nel programma è presente un caso di carico o una combinazione di carico, il calcolo di stabilità è attivato. È possibile definire un altro caso di carico per considerare, ad esempio, la precompressione iniziale.
Per questo, è necessario specificare se eseguire un'analisi lineare o non lineare. A seconda del caso di applicazione, è possibile selezionare un metodo di calcolo diretto, come il metodo di Lanczos o il metodo di iterazione ICG. Le aste non integrate nelle superfici sono generalmente visualizzate come elementi dell'asta con due nodi EF. Con tali elementi, il programma non può determinare l'instabilità locale delle singole aste. Ecco'perché hai la possibilità di dividere automaticamente le aste.