NextFEM

A partire dall’ultimo aggiornamento della versione 1.4, NextFEM Designer supporta l’esportazione dell’intero modello verso il programma IDEA StatiCa Connection, che permette la progettazione avanzata dei giunti in acciaio, sia bullonati che saldati.

In questo breve tutorial vedremo il calcolo di un edificio industriale monopiano in acciaio, di dimensioni in pianta 10x20m, h=9m. Le sezioni di predimensionamento prevedono colonne HEA360 e capriate con profili 2xUPN-C 140 distanziati di 10mm.

Partiamo da un modello di geometria nota, e assegniamo ad esempio i carichi permanente e da neve in copertura, mediante il comando Assegna/Carichi/Carico di piano.

Il carico applicato, imputato in kN/mq nella maschera Carichi di piano, viene automaticamente attribuito alle aste secondo l’area tributaria di ciascuna in kN/m. Il modello può essere lanciato con il comando “Lancia”, ottenendo i risultati per ogni caso di carico e combinazione impostata.

I casi di carico di base sono:

-          “sw” per il peso proprio, calcolato automaticamente dal programma sulla base delle sezioni trasversali;

-          “perm” per i carichi permanenti, assunti pari a 0.5 kN/mq;

-          “snow” per la neve, con un carico pari a 1.2kN/mq per la copertura.

L’esportazione avviene attraverso il comando File/Esporta, selezionando come tipo di file “IDEA StatiCa”. Se i risultati sono presenti nel modello, verranno esportati in un file .xmlR scritto nel formato IDEA Open Model. L’avvio di StatiCa può essere reso automatico settando il percorso del file “IOM_IDEAConnectionRunner.exe” nella maschera “Misc” di Strumenti/Opzioni (tipicamente “C:\Program Files\IDEAStatiCa\StatiCa10\”).

Per rendere visibile un singolo giunto a IDEA StatiCa Connection, è sufficiente impostare l’attributo “Nodo->Giunto” dal comando “Modifica/Cambia tipo elemento”.

Tutti i comandi descritti in questo tutorial sono accessibili gratuitamente da NextFEM Designer, che si propone quindi come la migliore alternativa per testare gratuitamente una trial o una versione accademica di IDEA StatiCa Connection, poiché non richiede ulteriori attivazioni.

StatiCa lavora con strutture composte da membrature già correttamente dimensionate, e tratta in modo avanzato il calcolo e la verifica dei giunti. Nell’esempio che segue viene analizzato il giunto fra colonna e corrente inferiore della capriata, come in figura seguente.

Al termine dell’esportazione, IDEA StatiCa si avvia automaticamente, chiedendo all’utente alcune specifiche sul nodo da calcolare. Nella tabella che appare all’interno della maschera, selezioniamo come “Portante” la colonna (elemento 70). La numerazione adottata in NextFEM Designer viene mantenuta in IDEA StatiCa, come anche le caratteristiche dell’acciaio e i risultati presenti nel modello.

Cliccando su Progetto di connessione il programma si avvia, e possiamo subito iniziare a specificare le caratteristiche di ciascun giunto trave-colonna.

Nel dettaglio aggiungiamo:

-          Un giunto con flangia sfalsata per ognuna delle travi secondarie, costituito da un piatto saldato alle estremità delle flange della colonna;

-          Un giunto a flangia per il corrente inferiore (sempre che non ci siano esigenze di ritenere la distorsione termica, che può essere sistemata attraverso un’asola nel giunto);

-          Un giunto con piatto rinforzato per la diagonale.

Gli effetti del carico sul giunto vengono automaticamente importati da NextFEM Designer, per ogni combinazione di carico.

Dal comando Calcola si lancia l’analisi del giunto. Dopo l’analisi otteniamo il contour delle tensioni nel giunto, oltre che la verifica secondo la normativa scelta (di default NextFEM Designer indica sempre EC3) di piastre e bulloni.

Nella figura seguente si può apprezzare il dettaglio nella distribuzione delle tensioni nella piastra di ancoraggio della diagonale.

Altre opzioni di IDEA StatiCa possono essere utilizzate per mostrare le deformazioni plastiche e per verificare la stabilità degli elementi collegati mediante analisi non lineare.