Travi
Gli elementi trave sono in grado di resistere a flessioni, carichi di taglio e torsionali. Il riquadro tipico illustrato di seguito è modellato con elementi trave per trasferire il carico ai supporti. La modellazione di questi riquadri con elementi puntone-tirante non riesce perchè manca il meccanismo per trasferire il carico orizzontale applicato ai supporti.
Gli elementi trave richiedono di definire la sezione trasversale esatta in modo che il programma possa calcolare i momenti di inerzia, gli assi neutri e le distanze dalle fibre estreme agli assi neutri. Le sollecitazioni variano sulla sezione trasversale e lungo la trave.
Si prenda in esame un piccolo segmento su un elemento trave soggetto a forze 2D semplificate (forza assiale P, forza di taglio V e momento flettente M):
In un caso generico, sul segmento agiscono 3 forze e 3 momenti.
Sollecitazione assiale uniforme = P/A (simile a elementi puntone-tirante)
Sollecitazione di taglio uniforme = V/A
Il momento flettente M provoca una sollecitazione di flessione che varia linearmente con la distanza verticale y dall'asse neutro.
Sollecitazione flettente (y) =My/I
Dove I è il momento d'inerzia attorno all'asse neutro.
La sollecitazione flettente è massima alle fibre estreme. In questo esempio, la compressione massima si ha alla fibra superiore e la tensione massima alle fibre inferiori estreme.
Giunti
I giunti sono identificati alle estremità libere degli elementi strutturali e all'intersezione di due o più elementi strutturali. Il PropertyManager di Modifica giunto assiste nella definizione corretta dei giunti. Il programma crea un nodo al centro della sezione trasversale di ciascun elemento del giunto. Date le diverse sezioni trasversali dei diversi elementi e le opzioni di rifilatura, i nodi degli elementi associati ad un giunto non coincidono. Il programma crea elementi speciali per simulare correttamente la connessione rigida, in base alle proprietà geometriche e del materiale.
Proprietà del materiale
Il modulo di elasticità e il coefficiente di Poisson sono sempre necessari.
La densità è necessaria solo se vengono inclusi i carichi gravitazionali.
Vincoli
È possibile applicare i vincoli solamente ai giunti. Ogni nodo ha 6 gradi di libertà. Si possono applicare traslazioni e rotazioni imposte pari a zero o diverse da zero.
Unione
In uno studio con travi, solidi e superfici shell, si possono unire travi e giunti a trave alle facce di solidi e shell.
L'unione tra elementi strutturali a contatto con la superficie di una faccia di lamiera avviene automaticamente.
Carichi
È possibile:
Le forze concentrate e i momenti nei giunti e punti di riferimento.
I carichi distribuiti lungo l'intera lunghezza di una trave.
Carichi gravitazionali. Il programma calcola le forze gravitazionali in base ad accelerazioni e densità specificate.
Mesh
Gli elementi di travi e puntoni-tiranti appaiono come cilindri solidi, a prescindere dalla reale forma della loro sezione trasversale. Un elemento strutturale viene automaticamente identificato come trave e provvisto di mesh con un numero di elementi uniformi in modo da visualizzare la variazione di deformazione e le sollecitazioni su tutta la lunghezza dell'elemento.
Risultati
I risultati di ogni elemento sono presentati nelle rispettive direzioni locali. Non viene calcolata la media delle sollecitazioni di elementi puntoni-tiranti e trave. Si possono visualizzare sollecitazioni assiali uniformi, sollecitazioni flettenti in due direzioni ortogonali (dir 1 e dir 2) e le peggiori sollecitazioni sulle fibre estreme generate dalla combinazione di sollecitazioni assiali e flettenti.
Una sezione trave è soggetta ad una forza assiale P e a due momenti M1 e M2 come illustrato di seguito:
Il programma offre le seguenti opzioni per visualizzare le sollecitazioni:
Assiale. Sollecitazione assiale uniforme = P/A
Flettente in direzione locale 1. Sollecitazioni flettenti causate da M2 Questo è conosciuto come Flettente Ms/Ss nel nome del grafico, titolo e legenda.
Flettente in direzione locale 2. Sollecitazioni flettenti causate da M1. Questo è conosciuto come Flettente Mt/St nel nome del grafico, titolo e legenda.
Fare clic qui per apprendere di più sulle direzioni della trave.
In generale, il software calcola 4 valori di sollecitazione nelle fibre estreme di ogni estremità. Quando si visualizzano le sollecitazioni, il programma mostra un valore per ciascun segmento di trave. Questo valore è il maggiore in magnitudine su 8 valori calcolati per il segmento di trave. Questi valori sono precisi per travi con sezioni trasversali simmetriche in due direzioni. Questi sono valori conservativi per altri casi.