Progettazione della stabilità
Nell’ingegneria strutturale, garantire l’integrità di una struttura nei confronti dell’instabilità è essenziale. Tuttavia, gli ingegneri incontrano spesso limitazioni con i software convenzionali, in cui l’analisi dell’instabilità è eccessivamente semplificata o scollegata dal processo di progettazione.
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Soluzioni specifiche per la progettazione della stabilità in Consteel
Analisi della sensibilità all’instabilità
L’analisi di instabilità basata su modelli globali produce una serie di diverse e rilevanti forme di buckling. Per la progettazione di singoli elementi, è essenziale identificare le forme critiche e i valori di snellezza associati. L’analisi della sensibilità all’instabilità è uno strumento efficiente che fornisce queste informazioni chiave e determina gli elementi strutturali critici in base alle energie di deformazione delle forme modali di instabilità. Questa procedura innovativa, sviluppata da Consteel, elimina la necessità di definire manualmente i parametri di progetto di stabilità (lunghezze di instabilità, lunghezze non vincolate), pur riflettendo accuratamente la configurazione strutturale reale.
Analisi delle imperfezioni
La considerazione delle imperfezioni strutturali è spesso richiesta dalla normativa, mentre in altri casi rappresenta una soluzione alternativa convincente per la progettazione della stabilità. In Consteel, qualsiasi tipo di imperfezione globale può essere facilmente definita e i suoi effetti possono essere calcolati con precisione grazie all’esclusivo elemento finito 7DOF e all’analisi completa del secondo ordine. La definizione appropriata dell’ampiezza delle imperfezioni è vitale, che non è né esplicitamente regolata nella norma né semplice da determinare. Consteel offre uno sviluppo unico per gestire questo problema. Il metodo dell’imperfezione complessiva determina automaticamente le ampiezze dell’imperfezione utilizzando curve di instabilità standard e di instabilità flesso-torsionale combinate con l’analisi dell’instabilità, portando l’analisi dell’imperfezione a risultati completamente coerenti con il metodo del fattore di riduzione.
Progettazione automatica dell’instabilità basata sul “Metodo generale”
Il metodo generale è il modo più intelligente di progettazione della stabilità, descritto nella EN 1993-1-1. È applicabile a tutti i casi complessi di problemi di instabilità fuori piano (instabilità flessionale, torsionale e flesso-torsionale e qualsiasi interazione di questi) con aste arbitrarie, condizioni di carico e vincolo. Basato sull’analisi globale dell’instabilità e della sensibilità, fornisce una soluzione completa e automatica per la progettazione della stabilità.
Progettazione di instabilità locale e distorsionale di profili parametrici formati a freddo
In Consteel, è possibile definire parametricamente numerose sezioni diverse formate a freddo, comprese le sezioni Z, C, U, Sigma, Zeta e hat con variazioni di bordi, flange e irrigidimenti dell’anima. Per tutti viene fornito il calcolo completo del progetto considerando l’instabilità locale secondo EN 1993-1-5 e l’instabilità distorsionale secondo EN 1993-1-3 e l’interazione di questi, in modo completamente automatico.
Analisi dell’instabilità globale
L’analisi di instabilità globale serve la verifica automatica di stabilità di Consteel basata sul metodo generale della EN 1993-1-1. Si tratta di un’analisi lineare agli autovalori eseguita sull’intero modello strutturale che calcola i livelli di carico critico elastico e le forme di instabilità collegate che mostrano le relative modalità di perdita di stabilità. Tutte le modalità di instabilità globale (instabilità flessionale, torsionale e flesso-torsionale e qualsiasi interazione di queste) sono calcolate, visualizzate e possono essere utilizzate per la progettazione automatica.
Analisi completa del secondo ordine
Su un elemento deformato, i carichi agenti causano effetti secondari molto più complessi del noto effetto P-δ. Con l’elemento finito 7DOF di Consteel, è possibile calcolare gli effetti del secondo ordine causati dai carichi su ogni componente di deformazione spaziale. Di conseguenza, nel progetto possono essere considerati gli effetti di qualsiasi tipo di imperfezione, eccentricità di carichi, supporti o giunti su deformazioni e forze interne.
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Come può Consteel migliorare il tuo flusso di lavoro?
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‘Consteel è una grande risorsa per Arambol Ingeniería S.L. Grazie al suo flusso di lavoro possiamo progettare, calcolare e presentare un progetto in tempi record. Il programma è molto intuitivo e facile da usare. Tecnicamente, il settimo grado di libertà è uno strumento enormemente utile per verificare le strutture con il metodo generale, e persino ottenere risultati affidabili grazie all’uso di forme di instabilità insieme alle imperfezioni per ottenere rapporti di utilizzo che, fisicamente, sono più realistici dei coefficienti di riduzione. Consteel dispone di funzionalità molto specializzate come il campo di taglio o la procedura guidata per gli angoli del telaio che aggiungono un ulteriore grado di professionalità al calcolo, che si traduce in una maggiore efficienza nell’uso dell’acciaio e, quindi, guadagno.’

‘Il progetto Alba Arena ha messo in luce le straordinarie potenzialità del software Consteel e di Pangolin. Si tratta di una tecnologia pionieristica che consente la progettazione parametrica di geometrie complesse e strutture di grandi dimensioni attraverso il sistema Grasshopper. Il premio Pangolin è un riconoscimento eccezionale per me e per il bim.GROUP, in quanto è un feedback positivo sulla qualità del nostro lavoro e un’opportunità per mostrare la nostra esperienza a livello internazionale”, ha dichiarato Dávid Lewandowski, progettista di strutture in acciaio, in merito al premio.’

‘Il team di supporto tecnico è molto professionale. Soprattutto il signor Balint Vaszilievits-Sömjén, ci è stato di grande aiuto! Siamo rimasti colpiti dalla sua professionalità e dedizione. Siamo soddisfatti dell’utilizzo di Consteel, che ha dimostrato il suo valore nei nostri progetti internazionali.’
‘Ho iniziato a utilizzare il software di progettazione Consteel durante i miei studi universitari, quando era la versione 6 di Consteel. Già allora rimasi colpito dalla semplicità, dalla trasparenza e dalla velocità del programma. Da allora, ho avuto il piacere di progettare con il programma molte strutture, dalle più piccole alle più grandi: capannoni industriali, edifici per uffici, grandi strutture di copertura apribili, scale, garage volanti, ponti di tubi, tettoie, elementi di chiusura secondaria o i pali delle linee di trasmissione su cui si è basata la mia tesi di dottorato.
In sostanza, consente all’ingegnere strutturale di modellare qualsiasi struttura in 3D in modo strutturalmente corretto, ma rapido e con un basso rischio di errore. La tipologia geometrica più complessa comprende, ad esempio, una struttura reticolare, dove è possibile calcolare in modo efficiente le forme di perdita di stabilità e ottimizzare le sezioni. Una delle mie caratteristiche preferite è l’interpretabilità dei risultati e il fatto che il programma riceve aggiornamenti significativi anno dopo anno, il che è il massimo per l’utente.’

‘Mi è piaciuto Consteel fin dall’inizio perché può essere utilizzato per eseguire prove globali di strutture in acciaio in modo complesso e compatto, efficientemente. Inoltre, il software si integra bene con gli algoritmi di progettazione automatizzati basati su parametri, quindi lo consigliarlo vivamente.’


Il software è in grado di gestire lavori di grandi dimensioni in tempi ridotti e l’ingegnere che lo utilizza ha l’opportunità di lavorare su risultati enormi (fino ad ora abbiamo lavorato su 6 GB) – l’unica limitazione è la RAM, che non è un problema al giorno d’oggi. Un elogio va fatto anche al team di sviluppo software, che ha mostrato idoneità alle applicazioni pratiche (e non solo in termini di modifica dell’interfaccia grafica come avviene in altri sviluppatori). Consigliamo Consteel a tutti gli ingegneri esperti.’


Abbiamo incorporato Consteel per le sue caratteristiche nell’analisi globale della struttura e per gli strumenti integrati per i profili a lamiere sottili di classe 4.’
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Warehouse building example for Overall Imperfection Method
Warehouse building example for Overall Imperfection Method in Consteel
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