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STEEL CONNECTION ANALYSIS di Paolo Rugarli


Figure 2.20. A framed structure with all the jnodes marked. In the circle, jnode AB. From Paolo Rugarli, Steel Connection Analysis, John Wiley & Sons, 2018. All rights reserved ©.

Si tratta di un vasto ed ambizioso lavoro, relativo alla analisi delle connessioni metalliche. Il libro è il frutto di circa 17 anni di studio, ricerca e sviluppo sulle connessioni di strutture metalliche, e descrive il background teorico del programma software C.S.E..

CSE (Connection Study Environment) è stato il primo programma al mondo ad automatizzare il calcolo di connessioni generiche, ed a risolvere problemi come il riconoscimento automatico di nodi eguali, o la modellazione fem automatica dei nodi, aprendo un intero nuovo campo di applicazioni, prima non esplorato. Si è constatato che nel giro di pochi anni, altre software house hanno proposto programmi apparentemente simili. CSE è sul mercato dal 2008, e gli studi e le ricerche sono iniziati nel 1999-2000.

Figure 4.1. A jnode and its renode completed. From Paolo Rugarli, Steel Connection Analysis, John Wiley & Sons, 2018. All rights reserved ©.

Nessun programma realmente innovativo può arrivare senza anni, anni ed anni di studio, e CSE non fa eccezione. Esso si è sviluppato in molti anni di studi, tentativi e ricerche. Il libro dà finalmente conto della gran parte della ricerca fatta, e descrive il calcolo delle connessioni metalliche mediante una pluralità di metodi del tutto nuovi. Nessun libro esistente adotta questo tipo di approccio alla analisi di connessioni. Si tratta quindi di una novità assoluta nel panorama editoriale della ingegneria delle strutture metalliche.

L'editore, John Wiley & Sons, è uno dei due o tre più importanti editori tecnici mondiali, e garantirà al libro la più ampia diffusione e visibilità. Questa pagina web è scritta nel settembre 2017, L'uscita del libro è prevista per il Gennaio 2018. Il libro, che si prevede di 480 pagine, avrà copertina rigida e sarà a colori. Il formato è 170x244 mm. Saranno disponibili una versione cartacea (ISBN 978-1-119-30346-6), una versione ePUB (ISBN 978-1-119-30353-4) ed una PDF (ISBN 978-1-119-30348-0). Qui il link alla pagina del libro presso il sito dell'editore

Figure 10.4. Pulled beam. The beam and the column are modeled with their flexibility [...]. A stress concentration at mid of beam flange is observed [...]. From Paolo Rugarli, Steel Connection Analysis, John Wiley & Sons, 2018. All rights reserved ©.

Oltre alla estesa discussione di problemi e metodi, il libro ha parti di pseudo-codice per consentire la implementazione indipendente di alcune funzionalità del tutto nuove. Si divide in 11 capitoli e 3 appendici, con 261 immagini. I capitoli sono:

  1. Introduction
    1. An unsolved problem
    2. The limits of traditional approaches
    3. Some limits of the codes of practice
    4. Scope of this work
    5. Automatic modeling and analysis of 3D connections
    6. Acknowledgements
  2. JNodes
    1. The BFEM
    2. From the BFEM to the member model
    3. The jnodes
    4. Jnode analytics
    5. Equal jnodes detection
    6. Structural connectivity indices
    7. Particular issues
    8. Jclasses
  3. A Model for Connection
    1. Terminology
    2. Graphs of connections
    3. Subconstituents vs layouts
    4. Classification of connections
  4. Renodes
    1. From jnode to renode concept
    2. BREP geometrical description of 3D objects
    3. The scene
    4. Dual geometry
    5. Automatic connection detection
    6. Elementary operations
    7. Renode logic and the chains
    8. Prenodes
    9. After scene creation
  5. The Pillars of Connection Analysis
    1. Equilibrium
    2. Action reaction principle
    3. Statics of connections
    4. The static theorem of limit analysis
    5. The unsaid of the engineering simplified methods
    6. Missing pillars of connection analysis
    7. Analysis of connections: general path
  6. Connectors: Weld Layouts
    1. Introduction
    2. Considerations about the stiffness matrix of connectors
    3. Introduction to weld layouts
    4. Reference systems and stresses for welds
    5. Geometrical limitations
    6. Penetration weld layouts
    7. Fillet-welds weld layouts
    8. Mixed penetration and fillet weld weld layouts
  7. Connectors: Bolt Layouts and Contact
    1. Introduction to bolt layouts
    2. Bolt sizes and classes
    3. Reference systems and stresses for bolt layouts
    4. Geometrical limitations
    5. Not preloaded bolt layouts (bearing bolt layouts)
    6. Preloaded bolt layouts (slip resistant bolt layouts)
    7. Anchors
    8. Stiffness matrix of bolt layouts and of single bolts
    9. Internal force distribution
    10. Contact
  8. Failure Modes
    1. Foreword
    2. The utilization factor concept
    3. About specifications
    4. Weld layouts
    5. Bolt layouts
    6. Pins
    7. Members and force-transferrers
  9. Analysis: Hybrid Approach
    1. Introduction
    2. Some basic recalls about fem analysis of plated-structures
    3. The IRFEM
    4. Connectors checks
    5. Cleats and members non-fem checks
    6. Single-Constituent Finite Element Models (SCOFEM)
    7. Multiple-Constituents Finite Element Models (MCOFEM)
    8. A path for hybrid approach
  10. Analysis: Pure Fem Approach
    1. Losing the sub-connectors organization
    2. Finite elements for welds
    3. Finite elements for bolts
    4. Loads
    5. Constraints
    6. Checking of welds and bolts
    7. Checking of constituents
    8. Stiffness evaluation
    9. Analysis strategies
  11. Conclusions and Future Developments
    1. Conclusions
    2. Final acknowledgements
    3. Future developments
Appendici:
  1. Conventions and Recalls
  2. Tangent Stiffness Matrix of Fillet-Welds
  3. Tangent Stiffness Matrix of Bolts in Shear

Figure 10.18. A Von Mises stress map of a complex PFEM. From Paolo Rugarli, Steel Connection Analysis, John Wiley & Sons, 2018. All rights reserved ©.

Questo libro rappresenta un serio sforzo teso a sistematizzare il calcolo delle connessioni delle strutture in acciaio. Esso descrive una serie di metodi generali per calcolare qualsiasi tipo di collegamento o giunzione, con un numero arbitrariamente alto di membrature, comunque inclinate e caricate. Di fatto propone un sistema di analisi delle connessioni che ne consente la trattazione con metodi simili a quelli già in uso per le strutture. Il problema del calcolo delle connessioni è visto nella sua generalità, ed affrontato con una visione globale.

PRODOTTI:

Sargon

Samba

C.S.E.

 

 

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