I perni possono essere utilizzati per modellare collegamenti cernierati e sono utili nei casi in cui un collegamento con un solo bullone non soddisfa i requisiti della EN 1993-1-8, 3.13.1 (2) e deve essere verificato come elemento trave con flessione – perno.
Come modellare un perno
È disponibile un tipo di elemento di fissaggio Perno nell'operazione Griglia di elementi di fissaggio e Contatto. Quando si seleziona Perno, il numero di elementi viene automaticamente impostato a tre, che è il numero minimo di piastre collegate.
Il perno può essere progettato anche come Sostituibile, il che determina le verifiche applicate in base alla normativa.
Un elemento collegato tramite perno deve avere il tipo di modello N-Vy-Vz specificato, altrimenti l'analisi porta a una singolarità.
Il contatto tra le piastre viene creato automaticamente se la distanza tra le piastre parallele collegate è inferiore a 2 mm. Se il gioco è superiore a 2 mm, il contatto non viene creato.
Perni nel database dei materiali del progetto
I parametri geometrici di un perno (diametro del perno, materiale, dimensione del foro, testa del perno...) possono essere definiti nella scheda Materiali in modo analogo agli assemblaggi di bulloni. Il diametro di un perno può essere selezionato dalla libreria dei materiali predefinita.
Il materiale in acciaio strutturale (ad es. S355) viene utilizzato come materiale predefinito per i perni. Nel caso in cui sia necessario definire un materiale per bulloni in acciaio (ad es. 8.8) o qualsiasi altro tipo di materiale per i perni, è possibile farlo modificando le proprietà del materiale in acciaio strutturale aggiunto (fu, ecc.).
È possibile attivare una piastra di copertura del perno, ma questa non influisce sulle verifiche o sull'analisi, bensì solo sulla rappresentazione visiva dei perni nella scena 3D.
Verifiche normative dei collegamenti cernierati
Le verifiche sono eseguite secondo EN 1993-1-8, 3.13.2.
Se il perno è impostato come sostituibile, vengono utilizzate verifiche diverse, secondo la Tabella 3.10 e l'Equazione 3.14.
Quando viene eseguito il tipo di analisi per la resistenza al fuoco, l'impostazione sostituibile dei perni utilizzati viene ignorata e tutti i perni nel modello vengono verificati come non sostituibili.
Perni nei risultati e nel report
Nella scheda Verifica è presente una scheda di verifica per i perni con risultati dettagliati ed equazioni normative elencate. Viene inoltre visualizzato il diagramma del momento flettente per il perno insieme alla tensione/deformazione nella piastra collegata.
Tutti i dati di input e i risultati rilevanti dei perni sono inclusi nel report.
Verifiche di dettaglio per i collegamenti cernierati
Le verifiche di dettaglio di base sono eseguite secondo la Tabella 3.9 – tipo A. Per determinare le distanze dal bordo "a" e "c", viene utilizzata la stessa logica adottata per determinare le distanze dal bordo dei bulloni (dipendente dalla direzione del vettore).
Il modello analitico CBFEM di un perno
I perni nel CBFEM sono modellati come elementi trave elastici lineari. Il modello del perno è implementato in modo tale che le singole piastre non siano collegate nella direzione dell'asse del perno e, pertanto, non viene generata alcuna forza normale in esso. Sono attivi solo la forza di taglio e il momento flettente.
Nell'applicazione Connection, le forze vengono applicate al perno come carichi concentrati nell'asse delle piastre collegate, e il diagramma del momento flettente nel perno ha una forma lineare semplificata rispetto al modello analitico dell'Eurocodice. Le forze interne nel perno vengono valutate e presentate a un quarto dello spessore della piastra interna, il che garantisce che i valori massimi della forza di taglio e del momento flettente utilizzati per le verifiche normative siano identici ai valori estremi del modello analitico dell'Eurocodice.
Nota: I perni sono disponibili solo per l'Eurocodice (EN).
Rilasciato in IDEA StatiCa versione 24.0.
Calcolo dell'instabilità dei modelli con perni
Il metodo di analisi dell'instabilità per i collegamenti cernierati è stato perfezionato per fornire risultati più realistici e meno conservativi. La formulazione aggiornata nella versione 25.1 rappresenta in modo più accurato la rigidezza rotazionale e le condizioni al contorno dei giunti cernierati, allineando il comportamento di instabilità calcolato a quello delle configurazioni bullonate equivalenti. Questo miglioramento garantisce una maggiore correlazione tra la previsione analitica e il comportamento fisico, aumentando l'affidabilità delle valutazioni di stabilità nei modelli contenenti perni.
Rilasciato in IDEA StatiCa versione 25.1.
