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La verifica di membrature e giunti in acciaio

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Gestione delle instabilità locali tramite analisi sezionali non lineari




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Gestione dei profili di classe 4 tramite aree equivalenti rigorosamente determinate tramite
analisi tensionale della sezione
EasySteel è un ambiente di Nòlian All In One  dedicato alla verifica di giunti e membrature in acciaio.

Normativa
  
EasySteel è in grado di rispondere ai requisiti della  normativa 14 gennaio 2008 quindi non elenchiamo qui le caratteristiche  di EasySteel relative appunto della normativa ma, in  considerazione della la complessità dell’argomento e della  grande possibilità espressive delle strutture in acciaio, si  rimanda alla apposita sezione del manuale del programma per una completa  informazione sulle modalità e sui limiti del programma.

Classificazione e verifica delle membrature
  
Le membrature oggetto di verifica in EasySteel sono in acciaio  a sezione costante  laminate a caldo di tipo I, H, U,  L, T e tubolari oppur definite tramite contorno poligonale monoconnesso. Le verifiche sono di resistenza e stabilità per  azioni combinate per tutte le combinazioni delle azioni previste dalla  normativa. La classificazione delle sezioni per problemi di instabilità locale, viene eseguita con metodi di analisi tensionale non lineare e la verifica delle sezioni di classe 4 è eseguita con il metodo delle aree equivalenti.

Classificazione delle membrature
  
La “classificazione” delle sezioni a fini elle verifiche  viene eseguita in EasySteel tramite il calcolo non lineare del  diagramma momento-curvatura considerando ad ogni passo i fattori di  instabilità dei componenti del profilo. Vengono così  superate le incompletezze della normativa che non considera le azioni  biassiali. Allo stato attuale EasySteel non verifica le  membrature di classe 4 eccetto le IPE con sola anima in classe 4.

Documentazione del progetto
  
EasySteel produce la documentazione sia dei dati che dei  risultati in forma tabellare tematica sia per le verifiche delle  membrature che dei giunti, produce, esportandole, come gli altri  ambienti di Nòlian All In One in formato HTML o RTF.

Disegni di assemblaggio e dei giunti
  
EasySteel esporta nel sistema BIC, come gli altri ambienti di  Nòlian All In One, l’insieme dell’assemblaggio delle  membrature e il disegno dei giunti con distinta degli accessori.
Gestione e verifica dei giunti
 
EasySteel gestisce i giunti standard i cui metodi di verifica  sono consolidati in letteratura ed in larga parte descritti negli  Eurocodici. La tipologia dei giunti viene determinata automaticamente  tramite l'analisi della geometria e della tipologia dei profili  concorrenti nel giunto.

L'editor dei giunti
 
I giunti in EasySteel sono configurabili, nell’ambito  della tipologia decisa, fino all’ultimo dei componenti del giunto.  Le verifiche, successive alle modifiche, tengono ovviamente conto di  queste. Tutti i parametri che definiscono il singolo giunto possono  essere gestiti. Inoltre la modifica da parte dell'operatore dei  parametri che possano influire sugli allineamenti dei giunti vicini,  innesca un sistema ricorsivo che individua automaticamente una  riparametrizzazione che assicuri, ragionevolmente, una soluzione  costruttiva ammissibile. Se, ad esempio, si cambia lo spessore della  piastra di un giunto, la membratura collegata viene disassata e  ciò comporta una modifica al giunto opposto e così  via.

Verifica dei giunti
 
Le verifiche dei giunti espongono i risultati sia graficamente che a  dialogo. Il dialogo fornisce anche i criteri di resistenza di tutti i  componenti del giunto per poter intervenire, se necessario sui  componenti del giunto inadeguati.
APPROFONDIMENTI

Descrizione: ambiente di verifica, ottimizzazione e disegno esecutivo di membrature strutturali in acciaio.
Limiti del problema: EasySteel è nato per poter gestire le mesh  di elementi finiti del tutto generali di Nòlian e quindi non ha limiti  virtuali in quanto gestisce elementi comunque disposti nello spazio  tridimensionale e comunque sollecitati senza limitare il progetto a  sotto-problemi piani o a sotto-tipologie che limitino la generalità  delle strutture trattabili con Nòlian. Sono supportati gli elementi  finiti Asta e Trave di Nòlian con profilo assegnato da sagomario.
Sono supportati profili standard da sagomario e giunti standard codificati negli Eurocodici. Sono suppoortati profili definiti tramite una sezione poligonale monoconnessa.
Prima dell'eventuale acquisto, è opportuno verificare se i profili e  i giunti supportati rispondono alle proprie esigenze progettuali perché  la libreria di elementi supportati non è ampliabile dall'utente.
Metodi di calcolo: a differenza del progetto del calcestruzzo,  la snellezza delle membrature in acciaio impone metodi di progetto che,  se condotti in modo completo sarebbero ingiustificatamente complessi.  Pertanto vengono usati i metodi specifici reperibili nella letteratura  internazionale e nelle normative che tengono conto della complessità  tramite un approccio euristico. Quindi EasySteel si basa sui modelli di  calcolo consigliati dalle normative e in modo particolare sul DM 14  gennaio 2008 Per i giunti la verifica viene effettuata solo con il  metodo degli stati limite secondo Eurocodici e succitato DM. Si ricorda  che se si è effettuata una analisi non lineare per effetti del secondo  ordine con Nòlian non è necessario assegnare le difficilmente  determinabili” lunghezze libere d’inflessione” in quanto le  sollecitazioni calcolate sono quelle “esatte” che tengono conto dei  fenomeni di instabilità. Ciò aggiunge una grande sicurezza e  affidabilità ai risultati ottenuti con EasySteel.
Metodi di input: la geometria e i dati del problema sono tutti  già definiti in Nòlian quindi EasySteel necessita solo della  configurazione con i parametri di progetto desiderati (metodo di  calcolo, resistenze caratteristiche dei materiali etc.). Questa  configurazione può essere anche fatta una volta per tutte e quindi  EasySteel può verificare le membrature direttamente senza alcun  ulteriore assegnazione. In ogni caso, l’utente è libero di modificare  sezioni e offset, se lo ritiene opportuno, e tali modifiche sono  recepite nel data base comune e quindi disponibili, eventualmente, per  una nuova elaborazione in Nòlian o con gli altri programmi di EasyWorld.
Metodi di combinazione dei carichi: E’ possibile definire ogni  condizione di carico secondo la sua tipologia (permanente, variabile,  eccezionale etc.). Tramite queste definizioni, il programma effettua le  combinazioni previste dalle normative usando fattori di combinazioni  assegnabili dall’utente. Le combinazioni così effettuate possono essere  controllate, modificate e vengono riportate nelle stampe. A queste  combinazioni se ne possono aggiungere di personali o si possono avere  solo combinazioni personali con qualsiasi fattore di combinazione. Le  combinazioni di progetto e di servizio vengono eseguite separatamente ma  con gli stessi criteri sopra descritti.
Oltre a queste combinazioni di progetto si possono generarsi delle  nuove condizioni combinando lòe condizioni base con i metodi voluti  (SRSS, percentuale, lineare etc.). In genere queste combinazioni, se  necessarie, si possono fare già direttamente in Nòlian.
Verifiche delle membrature: Vengono eseguite le verifiche di  resistenza assiale-flessionale, di instabilità presso-flessionale,di  instabilità flesso-torsionale, di resistenza al taglio secondo i due  assi locali, di instabilità al taglio. I risultati delle verifiche, i  termini di fattore di sicurezza, vengono esposte sia a dialogo per gli  elementi voluti, che a scala di colori sul disegno della struttura per  una immediata visualizzazione dei risultai.

  
      
  
      


Verifiche dei giunti: i giunti vengono verificati secondo gli Eurocodici. I giunti dei quali si effettuano le verifiche complete sono quelli tipici per i quali esistono dei modelli standard consolidati di verifica, La Softing non impiega modelli di verifica non convalidati per giunti non tipici per una assoluta sicurezza per l’operatore. I giunti tipici supportati sono i seguenti: giunto trave colonna flangiato, saldato imbullonato con accessori standard (squadrette copri ala etc.). giunto in asse con piastra d’anima, giunto trave-trave a squadrette, giunto di fondazione, giunti di controventi, giunti tra profili angolari anche accoppiati.
Editing dei giunti: un sofisticato sistema che vede il giunto come un assemblaggio di sotto insiemi, consente la personalizzazione completa delle tipologie di giunto supportate.
Rappresentazioni della struttura: la struttura viene rappresentata sia nel modello a elementi finiti che nel modello solido renderizzato. Vari parametri consentono di includere nella rappresentazione vari particolari fino al disegno completo della struttura completa dei giunti, degli accessori dei giunti, delle saldature e dei bulloni. Il metodo di rendering è velocissimo e consente di “esplorare” il modello della struttura per controllarne la adeguatezza alle proprie esigenze.
Disegni esecutivi: Si possono esportare nel sistema CAD i disegni esecutivi di interi gruppi strutturali (telai, capriate etc.) e i disegni esecutivi dei giunti (nelle tre proiezioni ortogonali standard). I disegni dei giunti sono arricchiti di marcatura locale e della distinta grafica degli accessori e di note costruttive assegnate dall’utente. Le interferenze e gli errori di dimensionamento sono disegnati in rosso per indicare tale evenienza (ad esempio la distanza dei bulloni dal bordo di un angolare non rispettata per errata scelta dei diametri da parte dell’utente).Gli esecutivi vengono esportati nel sistema CAD di EasySteel (il “BIC”) alla scala voluta potendo avere nello stesso foglio parti del disegno anche a scale diverse e anche con immagini raster copiate dallo schermo e incollate sullo stesso foglio (ad esempio assonometrie di assemblaggio renderizzato dei giunti).
Stampa dei disegni esecutivi: i fogli del sistema CAD integrato di EasySteel (il “BIC”, comune a tutti i post-processori di EasyWorld) sono di formato definibile dall’utente, di scala voluta e di unità di misura volute e possono essere automaticamente dotati di cartiglio personalizzato. La produzione delle tavole esecutive può avvenire in vari modi, dalla registrazione in vari foranti grafici (eps, dxf, bitmap) alla stampa tramite stampante e alla riproduzione su plotter sia come stampante che nel linguaggio HPGL2.
Stampa delle verifiche: output dei dati e dei risultati su file in formato RTF o HTML, completamente configurabile nei contenuti. Per l’eventuale inserimento delle stampe di EasySteel nel contesto di una “relazione di calcolo” impaginata automaticamente secondo criteri personalizzati, si veda l'ambiente EasyQuill.
Normative: DM 14 gennaio 2008.
Certificazioni: La Softing è certificata ISO 9002 per le procedure di assistenza, aggiornamento e modifica del software. La Softing è stata fondata nel 1983 e da allora produce software per ingegneria.
 
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