IDEA CONNECTION software strutturale per calcolo di connessioni in acciaio

Progetto connessioni e unioni in acciaio

 

IDEA StatiCa Steel permette agli ingegneri di progettare ogni nuova costruzione in maniera più economica e più sicura:

  • Minimizzando i rischi di difetti strutturali
  • Diminuendo il consumo di materiali di costruzione per elementi / dettagli fino al 30%
  • Riducendo il tempo speso per la progettazione di elementi / dettagli fino al 50%
  • Fornendo risultati chiari al 100% per gli ingegneri, general contractors, controllori e autorità preposte.

 

IDEA Connection – software per il progetto strutturale e le verifiche delle unioni, delle connessioni e dei dettagli delle strutture in acciaio.

IDEA Connection permette di progettare unioni di acciaio di qualsiasi forma,  connessioni e piastre di base senza limitazione nella forma né nei carichi. E’ basato su un progetto e metodo di analisi unico chiamato CBFEM (Component Based Finite Element Model) che fornisce verifiche precise, risultati della resistenza, della rigidezza, della stabilità dell’unione di acciaio. Bulloni, saldature e blocchi di cemento sono verificati secondo le formule di progetto comuni.

 

Funzionalità principali di IDEA Connection

  • Unioni con un gran numero di travi in direzioni multiple e carichi multipli

 

  • Modello di analisi creato secondo le reali operazioni eseguite dai produttori – tagli, piastre, rinforzi, nervature, flange, fazzoletti, aperure, saldature, bulloni, etc.

 

  • Creazione automatica del modello FE delle unioni
  • Calcolo delle tensioni / forze interne nell’unione basato sull’analisi FEA elastica/plastica

 

  • Calcolo delle deformazioni plastiche e mesh deformata degli elementi finiti

 

  • Calcolo della rigidezza di qualsiasi tipo di connessione

Nodo rigido: connessione saldata                                            Nodo semi-rigido: connessione imbullonata

 

  • Calcolo della stabilità locale dell’unione di acciaio, fattore di carico critico

 

  • Solutore FEA efficace che rilascia i risultati più velocemente dei metodi correnti
  • Più del 90% dei calcoli sono indipendenti dal Codice Nazionale
  • Verifiche dei bulloni, delle saldature, degli ancoraggi e del calcestruzzo usando il metodo dei componenti standard
  • Informazioni chiare sul comportamento dell’unione/connessione
  • Relazioni dei risultati sia semplici (1 connessione = 1 A4) sia dettagliate, esportabili e completamente editabili

  • Vasta gamma di modelli di unioni/connessioni predefiniti; modelli definiti dall’utente

 

CBFEM (Component Based Finite Element Method)

Modello a Elementi Finiti basato sulle Componenti  dell’unione di acciaio
  • L’unione è divisa nelle componenti
  • Tutte le piastre di acciaio sono modellate tramite il metodo a Elementi Finiti assumendo un materiale ideale elastico-plastico
  • Bulloni, saldature e blocchi di cemento sono modellati come molle elasto-plastiche
  • Il modello FE è usato per studiare le forze interne in ogni componente
  • Le piastre sono verificate per la deformazione limite plastica – 5% secondo EC3
  • Ogni componente è verificata secondo le specifiche formule come nel Metodo delle Componenti.

 

IDEA Connection progetto R&D

Il progetto R&D è iniziato nel 2013 con una domanda: “Possiamo analizzare unioni d’acciaio in un modo più preciso e generale?”

Noi oggi sappiamo che la risposta è: “Si, possiamo!”

Il team di ricerca e sviluppo è stato creato unendo lo staff IDEA RS e il personale accademico delle università di Brno e Praga, con una lunga esperienza nello sviluppo del metodo dei componenti (CM) e una lunga esperienza pratica nel progetto di strutture d’acciaio.

Si è pensato di sviluppare un metodo e degli strumenti per l’analisi e la verifica delle unioni d’acciaio di forma qualsiasi e carichi qualsiasi, che dovesse soddisfare le seguenti caratteristiche:

  • generale in modo che sia utilizzabile per la maggior parte delle unioni, ancoraggi e dettagli usati nella pratica delle costruzioni
  • semplice e veloce in modo che fornisca i risultati in tempi minori spetto ai metodi e agli strumenti esistenti
  • comprensibile in modo che l'ingegnere strutturale ottenga informazioni chiare sul comportamento della connessione, le tensioni, la deformazione e le riserve di resistenza dei singoli componenti e della sicurezza e affidabilità complessiva

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Metodo del materiale con diagramma ideale elasto/plastico                   Test del nuovo modello CBFEM

 

Geometria dell’unione, operazioni di produzione

  • Sezioni con geometria 3D, laminate, saldate o formate a freddo.
  • Il modello dell’unione è progettato tramite operazioni secondo la produzione reale della stessa.
  • Tutte le piastre di acciaio hanno forme precise che possono essere usate per i disegni e in software CAD/CAM.

Operazioni di produzione

Guarda i video tutorial relativi alle operazioni di produzione!

 

Modelli di unione

Ogni unione progettata in IDEA Connection può essere salvata "come modello"

Ogni modello può essere riutilizzato per unioni di simile tipologia.

  • Angoli diversi degli elementi
  • Dimensioni diverse delle sezioni
  • Tipi diversi di sezioni

Lavoro velocizzato con le connessioni tipiche.

Modelli di unione, modelli collegamenti in acciaio, modelli unioni acciaio, modelli giunzioni acciaio, modelli nodi acciaio

 

Saldature e bulloni

I bulloni e le saldature sono modellate come elementi speciali con diagramma predefinito

I componenti della connessione usano vincoli interni di interpolazione unici

Ogni bullone e saldatura dell’unione è verificato scrupolosamente.

 

Unioni saldate

Unioni di telaio o di travi reticolari.

Può essere eseguita l‘ottimizzazione della posizione dei rinforzi

 

Unioni imbullonate

Unioni di telaio, unioni di travi reticolari. Possono essere combinate con tutte le unioni saldate

Interazione di più connessioni in una unione.

Flange, giunti, fazzoletti, coprigiunti.

Modello unico di bulloni in trazione e taglio.

Verifica di ciascun bullone secondo il metodo dei componenti.

 

Piastre di base

I pilastri possono essere caricati in 2D o 3D (tutte le 6 forze interne).

È analizzata la tensione di contatto sotto la piastra di base ed è calcolato lo sforzo medio nell’area efficace.

Verifica degli ancoraggi, coni di rottura, verifica a taglio (acciaio, attrito, bulloni), giunto di malta.

Modello 3D                                              Tensioni di contatto                           Cono di rottura

 

Elemento di contatto

I contatti vengono visualizzati nel punti in cui sono in contatto due piastre. Tali punti prendono il 100% della compressione ma non agiscono per niente in trazione.

 

Calcolo della stabilità locale dell’unione (Analisi di buckling)

  • La verifica di stabilità locale è importante per piastre sottili nell’unione

Calcolo della stabilità locale dell’unione

Angolo telaio imbullonato                                                  Connessione a fazzoletto

  • Si possono visualizzare le diverse curve di stabilità al variare del fattore di carico critico

 

Analisi della rigidezza della connessione

  • Si può determinare la rigidezza rotazionale e traslazionale di qualsiasi connessione nell’unione
  • E’ eseguita la classificazione della connessione come rigida, semi-rigida o incernierata. La rigidezza della connessione può essere usata come una cerniera flessibile nell’analisi globale della struttura
  • Si calcola la capacità ultima dell’unione.

 

Output del progetto e delle verifiche

Relazioni, disegni, distinta materiali

La relazione generale è composta da tre livelli di dettaglio: 1 linea / 1 pagina A4 / Dettagliata. La relazione può essere completamente personalizzabile in Word.

Viene fornita la distinta dei materiali di tutte le piastre, i bulloni e le saldature

Vengono generati i disegni di produzione di tutte le piastre che possono essere esporte in .dxf

Unioni acciaio, collegamenti in acciaio, unioni acciaio, giunzioni acciaio, nodi acciaio

 

Progetto e verifica

  • IDEA Connection esegue le corrette verifiche secondo l'Eurocodice EN 1993-1-8, normativa americana AISC e canadese CISC.
  • Le piastre di acciaio sono verificate con il metodo dello sforzo equivalente massimo.
  • Bulloni e fissaggi sono verificati sia per forza normale che di taglio come componenti separati.
  • La tensione in ogni saldatura è correttamente calcolata e la saldatura è verificata.
  • È analizzata l’interazione della piastra di base e del blocco di calcestruzzo ed è verificata la tensione efficace.

Progetto e verifica connessioni in acciaio

 

Compatibilità con altri programmi

IDEA StatiCa è collegato tramite BIM con i più diffusi programmi CAD e FEA Tekla, Advance Steel, AxisVM, Robot Structural Analysis, Revit, SAP2000, STAAD.Pro, SCIA Engineer, RFEM, RSTAB, MIDAS e altri.

 

LEGGI L'ARTICOLO DEL CASO STUDIO DEL PONTE DI HEATHROW, REALIZZATO GRAZIE A IDEA CONNECTION

 

VIDEO IDEA Steel - IDEA Connection

Breve introduzione sul programma IDEA Connection, in inglese.

Presentazione IDEA Connection

Breve introduzione sul programma IDEASteel, in inglese.
Design of steel members of the structure calculated by IDEA StatiCa, AxisVM, EPW

video introduttivo software IDEA Steel

Seminario per i nuovi utenti di IDEA Connection. Aspetti tecnici delle teorie del calcolo usate, esempi pratici di verifiche, progetto degli elementi.

istruzioni software di calcolo nodi in acciaio

Tutorial per la creazione, la progettazione e la verifica di un nodo di un telaio in acciaio tridimensionale. 
I tipi di giunto, i carichi, le verifiche e la stampa dei risultati sono stati effettuati con l'ausilio del software IDEA Connection.
 
Nodo telaio acciaio 3D

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