Analisi, Verifiche e Disegno Strutturale Strutture in Acciaio

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COLLANA AMV Software per l’ingegneria Analisi, Verifiche e Disegno strutturale

MasterSap Strutture in acciaio

Verifiche C.A. Solai Resistenza al Fuoco

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alcuni esempi

Nome progettista: Fattorini Engineering srl Progetto: Nastro trasportatore presso cementeria LocalitÀ realizzazione: Francia

Nome progettista: Ing. Giorgio Governatori Progetto: Stack LocalitÀ realizzazione: Australia

Nome progettista: Arti e Tecnologie Studio Associato Progetto: Struttura in acciaio per sostegnolinea vita in ambito industriale LocalitÀ realizzazione: Milano

Nome progettista: Studio Minima Ing. Giacobbe, Amelia, Neri Progetto: Ponteggio metallico LocalitÀ realizzazione: Provincia di Roma

Nome progettista: Studio Tecnico Associato I.S.R. (Ing.Artemisio, Bianchi, Menfisani) Progetto: Attraversamento fluviale gasdotto LocalitÀ realizzazione: Piacenza

Nome progettista: Canepa srl Progetto: Scala esterna in carpenteria metallica LocalitÀ realizzazione: Olbia

Nome progettista: Ing. P. G. Progetto: Volume tecnico per centrale termica LocalitÀ realizzazione: Bari

Nome progettista: Studio Nunziata (na) Progetto: Edificio molino-riqualificazione ex area industriale Pastificio Antonio Amato Progetto architettonico: Ateliers Jean Nouvel

Nome progettista: Ing. Eugenio Orlacchio Progetto: Centinatura in struttura metallica e volta in c.a. relativa a complesso parrocchiale LOCALITÀ REALIZZAZIONE: S.Giovanni Battista in Sapri (SA)

Nome progettista: Ing. Alfredo Palmitesta Progetto: Pensilina metallica

NOME DEL PROGETTISTA: Fattorini Engineering srl PROGETTO: Ship Loader materie prime

NOME DEL PROGETTISTA: -PROGETTO: Pensilina fotovoltaica LOCALITÀ REALIZZAZIONE: Macomer (NU)

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MasterSap MasterSap e gli applicativi di verifica e disegno. La modellazione e l’analisi

Verifiche C.A.

MasterSap è una procedura di analisi strutturale che risponde pienamente alle esigenze applicative del settore dell’Ingegneria civile. MasterSap è ormai da tempo conforme al DM 14/01/2008 (NTC 2008) e agli Eurocodici (per tutti gli aspetti più qualificanti per la progettazione). Il lavoro del professionista è facilitato perché molti parametri di progetto vengono ricavati da specifici data base (che l’utente può liberamente aggiornare o ampliare) come avviene per i carichi, per le combinazioni di carico, per tutti i vari coefficienti di sicurezza (materiali, carichi, terreno etc.), per le tensioni di calcolo di calcestruzzo e acciaio, per i minimi di norma, per i particolari costruttivi, per i controlli geometrici e così via. Operando con MasterSap l’utente è guidato nelle varie fasi del calcolo strutturale, in modo univoco, senza incertezze. Naturalmente è possibile anche svincolarsi da questo “sistema di navigazione” e impostare liberamente il progetto, come avviene nella progettazione industriale, meccanica o navale, ad esempio.

Solai

Resistenza al Fuoco

Anche l’interfaccia, aderente allo standard Windows, contribuisce a semplificare il lavoro dell’utente, accelerando il processo di apprendimento dell’utente e rendendo immediata la gestione del modello. In tutto il suo lavoro l’utente opera costantemente in un unico ambiente grafico, in cui procede all’introduzione della geometria e dei carichi, lancia l’analisi strutturale, visualizza i risultati, passa al dimensionamento e alla verifica degli elementi in c.a., muratura, acciaio, alluminio e legno (applicando diverse normative, fra cui quelle nazionali, l’EC2, l’EC3, l’EC5, EC6, EC8), perviene infine al disegno esecutivo (con l’ausilio dei due prodotti Disegno c.a. e Disegno acciaio). MasterSap non è finalizzato al calcolo dei soli edifici ma, con la stessa semplicità, analizza strutture di tipo generico, quali tralicci, ponti, serbatoi, volte etc.; è anche idoneo a risolvere rapidamente semplici tipologie costruttive, come telai o travi continue. In definitiva con MasterSap l’utente può calcolare dalla semplice mensola alla struttura più complessa, avendo a disposizione un ampio ventaglio di funzioni di input, simultaneamente accessibili, fra cui scegliere quella che meglio si presta alla definizione della struttura da analizzare. Non c’è nessun ragionevole motivo, come avviene in altri programmi concorrenti, di dover dichiarare piani di lavoro o di definire particolari soluzioni applicative: che si tratti di progettare una semplice trave, una reticolare, un edificio, un serbatoio o la struttura più complessa si procede sempre con la medesima metodologia, in modo naturale, pur disponendo di opzioni specifiche che per tipologie costruttive ripetitive possono facilitare l’inserimento del modello. Si opera in ambiente tridimensionale, scegliendo il punto di vista più favorevole, con ampia facoltà di limitare l’azione alla sola parte di modello desiderata o di portarsi in una vista piana. Si possono inoltre memorizzare sottoinsiemi strutturali di particolare interesse, in modo da poter rapidamente concentrare l’attenzione, anche in tempi successivi, su dettagli del modello.

Definito uno o più contorni ed eventuali fori (da disegno dwg o per punti), la mesh intercetta in automatico i nodi e gli elementi interni già presenti nel modello (ad es. di pilastri e pareti).

Rappresentazione della relazione di piano rigido inclinato per una struttura in c.a. con copertura a falda inclinata. Sono presenti anche i piani rigidi orizzontali.

I molteplici strumenti di generazione, copia, specchio, anche secondo un sistema generico di assi, consentono la rapida introduzione del modello, anche con l’ausilio dell’anteprima.

Tutti i dati sono permanentemente sotto controllo e la diagnostica assume in MasterSap un’importanza strategica. Già in fase di inserimento dei dati vengono individuati e filtrati evidenti difetti di impostazione del modello; inoltre, prima di lanciare il calcolo strutturale, viene avviata una procedura di analisi diagnostica, che opera sull’intera struttura ed è stata ideata per evidenziare difetti di modellazione di livello superiore.

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In ogni fase di lavoro si può modificare qualsiasi dato (ad esempio traslare la quota di uno o più elementi strutturali) e procedere all’interrogazione dei parametri di input e dei risultati dell’analisi strutturale (deformazioni, pressioni sul suolo, sollecitazioni, tensioni, armature...). È possibile con “copia formato” trasferire una o più proprietà di un elemento (geometriche, meccaniche, carichi, offset,…) ad altri precedentemente selezionati, così come numerose sono le tecniche di selezione e di ricerca che consentono una assoluta padronanza del modello.

Funzione di ricerca delle proprietà strutturali, in questo caso per più sezioni di interesse comune.

La generazione del modello è facilitata dall’acquisizione automatica della geometria da disegno DXF.

La geometria della struttura può essere generata automaticamente anche da disegno dxf tridimensionale.

Rappresentazione e interrogazione delle reazioni vincolari con controllo delle azioni complessive.

MasterSap è corredato da un corso multimediale di autoapprendimento, con molti e vari esempi applicativi, che possono essere di valido aiuto per l’utente e affiancano i servizi di assistenza e consulenza, anche gratuiti, comunque forniti dalla società. È a disposizione di tutti gli utenti MasterSap, gratuitamente, anche il corposo Videocorso Strutturale “Le norme tecniche e la soluzione applicativa in MasterSap”, articolato in 10 capitoli offre un concreto aiuto all’interpretazione degli aspetti applicativi delle NTC 2008 e alla soluzione dei casi pratici in MasterSap. Il solutore principale, (denominato LiFE), è integrato in MasterSap. Il solutore è stato sottoposto ad una serie intensiva di test di validazione prendendo in esame, come di prassi, casi significativi tratti dalla letteratura scientifica, soluzioni esatte proposte dalla teoria classica, nonché realizzando confronti con solutori di provata affidabilità. Tutti i test significativi sono raccolti in un documento specifico di validazione del solutore, in attuazione di quanto disposto dal cap. 10 delle NTC 2008. Oltre che per l’affidabilità e attendibilità dei risultati, LiFE si qualifica per le straordinarie prestazioni in termini di velocità, di assoluta preminenza in campo internazionale: a titolo indicativo, segnaliamo che l’analisi dinamica, per i primi 100 modi propri di vibrazione, di un complesso edificio multipiano, con 10000 nodi, viene risolta in circa 10 secondi su un pc di media potenza. Ribadiamo che LiFE è stato ideato per rispondere pienamente alle esigenze applicative specifiche dell’Ingegneria civile, e non solo per quelle prioritarie in campo meccanico, come avviene per la grande maggioranza dei solutori. LiFE è un prodotto aperto, in grado di affrontare nuovi ambiti applicativi ed esigenze di modellazione, che si prospettano di grande utilità anche per soddisfare le future ambizioni di MasterSap. Questa concezione “aperta” del solutore si è dimostrata utilissima negli ultimi anni quando si è trattato di adeguare MasterSap alle nuove normative con la necessità di introdurre, anche in tempi brevissimi, alcune prescrizioni di una certa complessità teorica, quali il rispetto delle eccentricità accidentali nell’analisi dinamica, requisito difficilmente ottenibile, in modo esaustivo e completo, con un generico solutore commerciale. MasterSap contempla anche procedure opzionali di analisi non lineare. Un’estensione del solutore Life tratta due casi di non linearità di interesse più immediato. Il primo riguarda la non linearità del secondo ordine (o geometrica), che comporta l’aggiornamento della matrice di rigidezza elastica in base a quella geometrica; si perviene così al risultato finale prodotto dall’azione dei carichi sulla struttura deformata e non su quella originaria, indeformata. Una seconda differente applicazione ti tipo non lineare riguarda l’esame di strutture in cui siano presenti anche elementi resistenti a sola trazione (ad esempio controventi) o a sola compressione. Una naturale estensione di questo ambito applicativo riguarda l’impiego di elementi di contatto o, in termini più generali, di elementi di cui può essere liberamente descritta la relazione tensione-deformazione. Sempre tramite LiFE MasterSap realizza anche l’analisi di buckling che valuta la stabilità globale della struttura e determina il carico critico. Un inciso a parte spetta all’analisi non lineare comunemente denominata pushover, che contempla l’applicazione di azioni orizzontali gradualmente crescenti fino a portare la struttura al raggiungimento delle condizioni ultime. L’analisi pushover, realizzata con un solutore specifico, denominato Exstra, viene descritta in un successivo specifico paragrafo ed interessa, comunemente, soprattutto la verifica degli edifici esistenti.

Rappresentazione ed interrogazione dei momenti flettenti in una struttura in c.a. è possibile visualizzare tutte le sollecitazioni e gli stati tensionali derivanti dall’analisi.

MasterSap è quindi suddiviso in più moduli, finalizzati a rispondere alle varie esigenze applicative dell’utenza per quanto riguarda il dimensionamento strutturale. Un modulo indispensabile è ovviamente quello base, dedicato alla modellazione e all’analisi lineare della struttura. Per chi desidera utilizzare anche i metodi di calcolo non lineari sono disponibili due moduli distinti dedicati all’analisi non lineare, già descritti, di cui uno specificatamente dedicato al pushover. I risultati dell’analisi strutturale vengono elaborati dai postprocessori.

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In particolare MasterArm è dedicato al dimensionamento delle opere in c.a., mentre MasterVer tratta gli elementi in acciaio e legno. MasterNodo dimensiona i collegamenti in acciaio, MasterMuri effettua la verifica di opere in muratura analizzate con calcolo lineare. MasterEsist attua le disposizioni previste dalle NTC per il dimensionamento degli edifici esistenti in c.a.; si occupa pertanto della loro verifica, qualunque sia il criterio adottato per l’analisi strutturale, ovvero il metodo lineare oppure non lineare (pushover), così come più specificatamente indicato nella Circolare NTC. Disegno c.a. e Disegno acciaio eseguono rispettivamente il disegno di opere in cemento armato e metalliche. Nel seguito vengono illustrati più in dettaglio tutti i moduli applicativi di MasterSap. Il modulo denominato “Elementi finiti, modellazione e analisi” include le procedure di analisi strutturale e gli elementi finiti utilizzabili per la modellazione, che possono così essere riassunti: • aste di tipo reticolare, con cerniere all’estremità, soggette solo a sforzo normale; • aste generiche di struttura intelaiata, soggette in generale a sei sollecitazioni; per tali elementi sono disponibili proprietà di vario genere: per simulare i collegamentI di estremità è possibile dichiarare la presenza di svincoli, anche parziali, oppure, in alternativa, precisare la rigidezza del giunto, come è esplicitamente richiesto, ad esempio, per opere in acciaio progettate secondo l’Eurocodice 3; è inoltre possibile definire offset strutturali e conci rigidi di estremità. • travi su suolo elastico alla Winkler, che di fatto consentono di descrivere opere di fondazione di diversa tipologia e di modellare in modo opportuno il comportamento del terreno; è possibile anche rappresentare pali di fondazione, per i quali è prevista una specifica funzione di generazione del modello di interazione con il terreno; • vincoli, utili per precisare le condizioni di interazione della struttura con il mondo esterno e per assegnare deformazioni di entità nota; • plinti; • elementi guscio/piastra, che rappresentano elementi bidimensionali caricati anche ortogonalmente al loro piano, quali piastre di solaio, volte, cupole. In pratica sono disponibili sia elementi di tipo “monodimensionale”, presenti nelle classiche strutture a telaio, sia elementi “bidimensionali”, di grande interesse per schematizzare pareti, nuclei, piastre e platee, oltre che per modellare ponti, vasche, opere in muratura etc. • Isolatori sismici a comportamento lineare • elementi lastra (stato piano di tensione), per la modellazione, ad esempio, di travi tozze e pareti; • elementi assialsimmetrici, per la schematizzazione di strutture a simmetria assiale e di carico (serbatoi); • elementi in stato piano di deformazione, per la rappresentazione di strutture a forma allungata, come gallerie e opere scatolari;

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I fili fissi realizzano l’adeguamento del modello strutturale alle esigenze architettoniche.

Rappresentazione e interrogazione dei carichi concentrati e distribuiti. Le combinazioni di carico proposte sono coerenti con la scelta della normativa e del tipo di analisi (statica, statica equivalente o dinamica).

Le stampe (in italiano, inglese o francese) dei dati di input e dei risultati sono frazionate per argomenti per una facile consultazione e possono essere arricchite dagli schemi grafici ottenuti dal modello.

I carichi di solaio sono calcolati in base ad informazioni elementari; per ogni piano vanno graficamente assegnati vuoti ed aree di solaio, definite da un contorno, dall’orditura e dai carichi unitari.

MasterSap propone la relazione di calcolo completa di tutti i documenti previsti per norma. Qui mostriamo anche le funzioni di calcolo dei carichi da neve e da vento.

Con “copia formato” si possono copiare proprietà, carichi e offset da un elemento ad altri precedentemente selezionati. L’utente può scegliere quali proprietà copiare.

Evidenziamo che per un’adeguata modellazione, oltre agli elementi strutturali, sono disponibili altre funzioni particolarmente utili. Ci riferiamo, ad esempio, ai piani rigidi, che consentono di modellare i solai, deputati, in ambiente sismico, a distribuire le azioni fra gli elementi portanti verticali. MasterSap prevede l’applicazione di piani rigidi anche su falde inclinate. L’opzione di piano rigido può coinvolgere anche solo parzialmente il piano. La relazione di piano rigido condiziona le deformazioni reciproche dei nodi coinvolti. Di fatto tale relazione va inquadrata come uno dei possibili legami dichiarabili fra i nodi strutturali. Infatti MasterSap contempla anche altre relazioni utili, quali la possibilità di dichiarare un legame di corpo rigido in grado, ad esempio, di unire due corpi disgiunti nella modellazione ma accomunati nel comportamento strutturale (come una trave in acciaio con soletta collaborante in calcestruzzo). Un altro legame disponibile obbliga invece i nodi coinvolti ad assumere le medesime deformazioni per le direzioni interessate. Nell’impostazione del modello l’utente può usare diverse unità di misura, in particolare per le forze kg, t, N, daN, kN. Passiamo ora, ad illustrare, innanzitutto, le funzioni di modellazione. La diffusione degli applicativi Cad per il disegno architettonico ha da tempo comportato una significativa revisione nella modalità di definizione della struttura. Hanno assunto così minore importanza le tradizionali tecniche di inserimento della geometria, perché risulta più immediato e conveniente basarsi direttamente sulle piante architettoniche, con l’ulteriore vantaggio di escludere, a priori eventuali errori di posizione o di geometria. In sostanza, nella fase iniziale di modellazione, l’utente importa la pianta architettonica in MasterSap, che provvede a riconoscere, in pochi attimi, i pilastri dai restanti particolari costruttivi e genera tutte le informazioni strutturali, fra cui nodi di piede e di testa dei pilastri, orientamento, sezione, materiale. Per eseguire tale riconoscimento MasterSap non richiede l’adozione di nessun artificio formale, né l’intervento dell’operatore, ma soltanto la banale importazione della pianta architettonica (in formato dxf o dwg). Al riguardo può essere utile consultare il nostro sito e visionare i filmati di pochi secondi che illustrano questa tecnica di riconoscimento, particolarmente indicata per gli edifici, di cui sono comunemente disponibili gli esecutivi architettonici bidimensionali. Per strutture più complesse, quali volte, cupole, è invece possibile importare l’intero disegno 3D e procedere alla generazione dell’intero modello oppure, a seconda dei casi, di alcune limitate informazioni, quali i nodi strutturali. Rimangono ovviamente disponibili gli strumenti tradizionali di input che per l’inserimento generico degli elementi strutturali sfrutta funzioni di generazione singola e multipla, in grado, queste ultime, di collocare gli elementi anche in una generica direzione nello spazio. Se la struttura è composta da parti ripetitive (avviene nei comuni edifici, come nelle strutture più articolate), si possono sfruttare le funzioni di copia, trasla, specchia per costruire rapidamente l’intero modello. Al riguardo si tenga presente che essendo MasterSap un prodotto in grado di soddisfare le esigenze di calcolo più disparate, le funzioni di duplicazione degli elementi operano con qualunque sistema di riferimento, non solo globale, ma anche locale (liberamente definito dall’utente) in coordinate cartesiane cilindriche o sferiche. È possibile anche importare liberamente sottostrutture, ovvero parti strutturali sviluppate in modelli separati. Gli elementi di superficie (come platee, solette, pareti, volte) vengono comunemente definiti Si può ruotare la sezione di un elemento semplicemente assegnando un angolo di rotazione. nei loro contorni esterni essenziali, con eventuali fori all’interno. Anche in questo caso i poligoni possono essere riconosciuti da disegno. Tali elementi vanno poi sottoposti alla generazione di mesh, che può avvenire con l’aiuto di più strumenti operativi. Quello più immediato e più utile è in grado di riconoscere la geometria complessiva (formata da contorni esterni e fori interni) e di generare la mesh con le caratteristiche desiderate, includendo anche tutti i nodi eventualmente già presenti all’interno per effetto di precedenti operazioni di modellazione (come avviene nel caso di una platea a cui convergono pilastri e pareti già generati). È importante sottolineare una peculiarità di MasterSap: tutti gli automatismi costituiscono un ausilio per l’operatore, ma non impongono nessuna forzatura progettuale; l’utente può sempre intervenire sulla mesh proposta per adattarla alle proprie esigenze finali di modellazione. Per gli elementi bidimensionali risultano utili anche le funzioni di infittimento, che consentono di raffinare la mesh nei punti progettualmente più delicati. È utile sottolineare che sfruttando le varie tipologie a disposizione possono essere modellate tutte le opere di fondazione di interesse comune, quali travi su suolo elastico, pareti di fondazione, platee, È possibile anche modellare componenti meccanici per la cui verifica è utile ricorrere alle tensioni ideali, palificate. Per quanto riguarda i materiali, generici, isotropi e ortotropi, possono essere prelevati da in questo caso calcolate secondo Von Mises. un archivio standard.

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Per soddisfare alcune raccomandazioni delle recenti norme sismiche per le opere in c.a. e muratura è possibile imporre la riduzione della rigidezza flessionale e tagliante. In particolare tale riduzione può essere proficuamente differenziata per i vari elementi (travi, pilastri etc.), anche in relazione alle loro condizioni di sollecitazione. Archivi standard sono disponibili anche per le sezioni ripetitive o normalizzate, ad esempio i profili singoli formati a caldo, i profili a freddo di varia sagoma, a U, a C, a L, a Z, gli “omega” etc.; è possibile anche stabilire le modalità di accoppiamento più comuni. Sono altresì gestibili sezioni generiche, anche cave, composte da più materiali, che vengono definite tramite una specifica procedura di disegno e di calcolo delle proprietà statiche, in grado di riconoscere e interpretare direttamente, anch’esso, un disegno esterno prodotto con qualsiasi Cad. Ad esempio, questa procedura risulta utile per definire sezioni personalizzate, utilizzate nel campo della prefabbricazione, o anche per comporre sezioni particolari, come avviene frequentemente per le strutture metalliche. In definitiva, con queste varie possibilità, l’utente può assegnare in MasterSap sezioni di qualunque forma e composizione. Per produrre i disegni strutturali in conformità agli elaborati architettonici, si ha spesso la necessità di spostare gli elementi del modello dalla loro posizione teorica in una diversa collocazione esecutiva. A tal fine l’utente ha facoltà di operare con la tecnica tradizionale dei fili fissi, deputati ad allineare gli elementi sulla verticale specificata dall’utente; i fili fissi possono, ancora una volta, essere acquisiti direttamente da disegno dxf o dwg. In questo modo (o con altre tecniche più circoscritte) agli elementi vengono attribuiti degli scostamenti (offset), rispetto alla loro posizione teorica, indispensabili per produrre correttamente gli esecutivi, ad esempio le piante di piano (fondazioni, impalcati, solette, platee). Nella generazione dei disegni, inoltre, un’apposita procedura elabora i dati del modello in modo intelligente: rimuove le linee di intersezione fra le travi, riconosce i pilastri e le pareti convergenti al piano e provvede, in definitiva a generare un disegno quotato, completo di tutti i particolari esecutivi, eventualmente rielaborabile mediante una qualsiasi procedura CAD standard. Oltre agli offset architettonici, validi solo per i disegni, possono essere però introdotti gli offset strutturali, che hanno invece effetto solo sui risultati del calcolo. Risulta ad esempio utile definire eccentricità strutturali nella modellazione di una pilastrata che presenta delle riseghe ai vari piani; in questo modo i nodi di testa e di piede dei singoli pilastri possono coincidere nella modellazione, ma la dichiarazione di un opportuno offset per il pilastro in partenza dal piano introduce l’eccentricità di calcolo. Da sottolineare che le eccentricità di calcolo possono anche essere diverse da quelle architettoniche perché le prime influiscono soltanto nell’analisi, le seconde solo sul disegno. Fra le proprietà degli elementi monodimensionali citiamo anche la facoltà di definire dei conci rigidi di estremità, utili talora per modellare i nodi trave colonna nelle opere in cemento armato. I carichi vengono archiviati in una banca specifica, che può anche essere suddivisa, per ragioni pratiche, in più cartelle. I carichi vengono distinti per azione e categoria (ad esempio all’azione “permanenti” partecipano le categorie peso proprio oppure permanente portato; all’azione “variabili” partecipano le categorie dei carichi domestici oppure per uffici etc.). Tutte le banche sono già disponibili in MasterSap e liberamente ampliabili dall’utente. Dalle banche generali i carichi vengono importati nel progetto in corso e attribuiti dall’utente a una condizione di carico; generalmente quelli affini, contraddistinti dalla stessa azione e categoria (ad es. i p.p. di solai di diversa altezza), vengono introdotti nella medesima condizione carico perché accomunati in fase di elaborazione. Il numero di condizioni di carico è illimitato. Come si può intuire il processo di inserimento dei carichi è quindi immediato: importazione dalla banca desiderata, attribuzione (guidata) a una arbitraria condizione di carico.

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MasterSap individua in automatico le coordinate geografiche del luogo di costruzione (visionabile anche su www.mappasismica.amv.it) e genera lo spettro di progetto per i diversi stati limite richiesti (SLV, SLD, SLO, SLE, SLC).

Altrettanto immediato (anzi automatico) è l’inserimento delle combinazioni di carico. Infatti, essendo fin dall’inizio nota la norma adottata per il progetto (ad es. NTC 2008 o Eurocodici), MasterSap può importare da un’ulteriore banca generale le combinazioni di carico corrispondenti. Per la situazione più frequente, analisi sismica allo stato limite, le combinazioni di carico risultano suddivise in tre schede: s.l.u. (che ospita le combinazioni statiche e sismiche allo stato limite ultimo), s.l.e. (che ospita le combinazioni di esercizio rara, frequente, quasi permanente) e lo s.l.d. (finalizzato a determinare principalmente le deformazioni relative in campo sismico). I coefficienti parziali di sicurezza e di combinazione dei carichi vengono prelevati da un’apposita banca e possono, come di consueto, essere eventualmente aggiornati al bisogno. La tipologia di carico per tutti gli elementi è del tutto

generale e riguarda carichi lineari, di superficie (pressioni), forze concentrate, applicabili in qualunque direzione, locale o globale, con una generica distribuzione dell’azione. Fra le possibili tipologie di carico rientrano anche gli effetti inerziali, che richiedono di assegnare le accelerazioni nelle tre direzioni principali, in modo da simulare, in analisi particolari, l’effetto di azioni esterne prodotte sulla struttura dal movimento di mezzi o persone oppure per determinare il comportamento sismico degli elementi non strutturali. La distribuzione dei carichi sulla struttura è agevolata da apposite funzioni che ne accelerano l’esecuzione. Per gli edifici è disponibile una procedura che provvede alla distribuzione automatica dei carichi di solaio sulle travi di impalcato; a tal fine è sufficiente assegnare l’orditura, indicare i carichi elementari coinvolti, precisare l’eventuale presenza di vuoti di solaio (vani ascensore, rampe scale etc.). Funzioni automatiche sono predisposte anche per altri casi, come per la distribuzione della pressione idrostatica o di quella agente sui muri contro terra.

Deformata e interrogazione a scelta dei punti significativi. Nel riquadro è rappresentato graficamente il rapporto freccia/luce il cui valore limite può essere fissato dall’utente.

Sul modello strutturale e sulle sue proprietà si può intervenire in qualunque momento con comuni operazioni di selezione per effettuare modifiche geometriche, di proprietà, di carico o anche per agire sulla visibilità. Ogni attività è assistita dall’anteprima che anticipa all’utente l’effetto dell’operazione prima della conferma definitiva. La disponibilità degli strumenti di Annulla e Ripristina (Undo e Redo) va ad ulteriore vantaggio della semplicità e della libertà progettuale. L’ambiente grafico opera, comunemente, in modellazione solida tridimensionale, con rimozione delle superfici nascoste; è ovviamente disponibile anche la rappresentazione unifilare. È possibile ricondursi a rappresentazioni 2D, effettuare viste piane e prospettiche, assonometrie, sezioni, finestre e box spaziali; la struttura può essere arbitrariamente parzializzata, a libera scelta dell’utente. Oltre alle funzioni di input e di manipolazione del modello, particolare importanza assumono le attività di controllo sulla struttura e a questo fine possiamo distinguere tre funzioni fondamentali: la ricerca, l’interrogazione e la rappresentazione. La ricerca individua gli elementi caratterizzati da una stessa proprietà (ad es. materiale, sezione, spessore, caratteristica del terreno). Gli elementi trovati possono essere poi selezionati, congelati, resi visibili, oscurati per ulteriori gestioni dell’evento. Solo con la ricerca si può aver riscontro immediato di alcune proprietà “ nascoste” del modello, ad esempio le modalità di connessione d’estremità degli elementi. Le funzioni di interrogazione evidenziano sia le proprietà del modello che i risultati dell’analisi: è sufficiente portare il mouse sul punto desiderato del modello per leggere, ad esempio, il valore del momento flettente. Le funzioni di rappresentazione, infine, si propongono come alternativa efficiente ai tabulati di stampa, che diventano, anche sotto il profilo pratico, uno strumento sempre più antiquato. Le funzioni di rappresentazione riguardano sia i dati di input che i risultati dell’analisi e del dimensionamento strutturale. Vengono così rappresentati, fra gli altri, carichi, azioni sismiche, deformate, sollecitazioni, stati tensionali, tensioni ideali (Von Mises, di Tresca, delle tensioni principali), pressioni sul suolo, reazioni vincolari, modi propri di vibrazione e, come vedremo, risultati delle verifiche. Per gli elementi bidimensionali e per rappresentare l’esito di una verifica si adottano le mappe a colori, che evidenziano immediatamente eventuali casi di sofferenza o di sovradimensionamento della struttura. Le stampe dell’input e dei risultati dell’analisi strutturale, anche in lingua straniera, possono essere liberamente suddivise e frazionate in modo da ridurre il tabulato allo stretto indispensabile. Una apposita procedura Relazione di progetto è stata invece ideata per comporre la relazione generale di calcolo. AMV ha infatti predisposto una relazione standard, composta da tutti i documenti richiesti, che può essere poi liberamente modificata dall’utente. La relazione standard così modificata viene importata nel progetto e può essere poi adattata alle esigenze del contesto. Importante diventa quindi, al fine di una immediata interpretazione del calcolo da parte di terzi, la facoltà di inserire immagini nei documenti con le usuali funzioni copia/incolla previste in MasterSap.

Distribuzione della pressione sul suolo nella platea di una struttura a telaio in c.a. con nucleo del vano ascensore.

Rappresentazione dei modi propri di vibrazione di una struttura in acciaio per l’analisi di eventuali fenomeni di risonanza con le azioni dinamiche esterne.

Verifica delle deformazioni relative di piano, nel caso delle NTC 2008 è richiesta allo stato limite di danno (SLD, rappresentato in figura) e di operatività (SLO, solo per costruzioni di classe d’uso III e IV).

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Un importante ambito applicativo, che merita qualche approfondimento specifico, è rappresentato dalle opere in muratura la cui modellazione può essere realizzata in modo del tutto generale, coinvolgendo l’intera struttura oppure una sua generica parte (una o più pareti, un portale, una volta etc.). Possono così essere analizzati i meccanismi resistenti di primo modo, oppure di secondo modo. Vengono rispettati i suggerimenti delle NTC in merito alle modalità dell’analisi strutturale e della verifica degli edifici in muratura. La nostra raccomandazione, in fase di modellazione, è di descrivere le pareti mediante elementi bidimensionali, Rappresentazione e interrogazione dei valori della pressione sul suolo in una trave di fondazione. in modo da rappresentare degnamente il comportamento scatolare dell’edificio, anche se MasterSap consente pure l’adozione di schemi a telaio equivalente composti da elementi monodimensionali (maschi murari e travi di collegamento). Osserviamo che l’approccio a “telaio” risulta più incerto ed approssimato e la problematicità della modellazione si evidenzia subito, non appena si tenta di individuare correttamente le varie aste che compongono il telaio e che dovrebbero, nella loro essenzialità “monodimensionale”, dar corpo a un organismo strutturale che è, invece, tipicamente tridimensionale. Conseguenza immediata di questo approccio è una sovrastima delle azioni flettenti e, tipicamente, il fallimento della verifica a taglio che deve coinvolgere la sola parte compressa della sezione. Nonostante l’evidente semplificazione, lo schema a “telaio” viene adottato, in modo univoco, da diverse procedure software alternative, ma anche in questa ipotesi MasterSap offre delle opzioni aggiuntive, affiancando ai “maschi murari”, ai “traversi”, ai “conci rigidi”, altri strumenti di modellazione che consentono di rappresentare meglio, ad esempio, i movimenti di corpo rigido. Con MasterSap, quindi, anche per la muratura, l’utente è libero di scegliere la soluzione più appropriata, che si riflette anche nelle modalità di verifica, come illustriamo nel seguito, trattando di MasterMuri. Il calcolo sismico che riguarda, sostanzialmente, l’intero territorio nazionale, può essere condotto con il metodo statico o dinamico. Per ciascuna combinazione di carico statica MasterSap determina lo stato deformativo e di sollecitazione della struttura. Nel caso dell’analisi sismica statica, in relazione all’eccentricità accidentale dichiarata, (come esplicitamente imposto dalle norme) vengono automaticamente impostati i momenti torcenti di piano. L’analisi dinamica modale determina modi propri di vibrazione e risposta spettrale, provvedendo alla combinazione dei modi. Per effetto dell’eccentricità accidentale vengono lanciate quattro elaborazioni, ciascuna contraddistinta da una diversa posizione del centro di massa. Sui risultati delle quattro analisi dinamiche si procede per inviluppo per determinare gli effetti complessivi delle azioni sismiche agenti in direzione X, Y ed eventualmente, Z.

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È possibile assegnare, o calcolare automaticamente, alle estremità delle aste dei conci rigidi che modellano l’intersezione degli elementi.

è possibile assegnare gli offset strutturali, ovvero dei disassamenti rispetto l’asse baricentrico dell’elemento che hanno effetto sui risultati del calcolo.

I “corpi rigidi” possono essere utilizzati, ad esempio, per rendere solidale un graticcio di travi con la soletta soprastante.

Si procede quindi alla combinazione delle 2 o 3 componenti dell’azione sismica (X, Y, Z), applicando una delle modalità contemplate dalla norma, in base alle scelte dell’utente, e si procede infine alla sovrapposizione di tali effetti con i risultati statici corrispondenti. I risultati convenzionali dell’ analisi modale, sempre positivi per definizione, vengono poi opportunamente trattati dai postprocessori per dar luogo a tutte le variazioni di segno e per correlare le azioni concomitanti, indispensabili (ad esempio) per ricavare le sollecitazioni globali nelle pareti.Si evidenzia che l’esigenza di realizzare 4 analisi dinamiche distinte comporta anche la necessità di disporre di un solutore molto veloce come LiFE, in grado di portare rapidamente a termine tutte le elaborazioni. Viene effettuato il controllo della massa eccitata. Importante per un giudizio sull’impostazione strutturale risulta la determinazione dei centri di massa e di rigidezza della struttura, che vengono, per ovvia comodità, rappresentati anche graficamente. Per la valutazione degli spostamenti associati allo stato limite ultimo e allo stato limite di danno sono implementate specifiche rappresentazioni; nel caso dello s.l.d. vengono calcolate le deformazioni relative di piano. Vengono effettuati alcuni specifici controlli previsti dalle NTC 2008: vengono effettuate le obbligatorie verifiche sugli effetti del secondo ordine, che comporta la determinazione delle azioni complessive verticali e taglianti agenti a livello di piano e degli spostamenti di interpiano. Inoltre vengono esercitati i controlli relativi alla regolarità dell’edificio in altezza, con particolare riferimento al controllo delle variazioni di massa e rigidezza nello sviluppo complessivo della struttura (integrate da quelle di resistenza perfezionate in fase di dimensionamento). Viene determinata la percentuale di azione tagliante assorbita da pilastri e pareti, ma anche da una generica sottostruttura verticale liberamente definita dall’utente. Si può così riconoscere la distribuzione, all’interno della struttura, della rigidezza tagliante, in modo da individuare ad esempio eventuali elementi ”secondari”, a cui la norma stabilisce una quota di partecipazione non superiore al 15% dei rimanenti elementi “primari”. MasterSap consente anche di progettare strutture con isolamento sismico utilizzando dispositivi a comportamento lineare. La relativa informazione viene gestita già al momento dell’inserimento delle proprietà del progetto in modo da poter poi realizzare tutti i conseguenti controlli, ad es. per quanto concerne le verifiche strutturali. Sono già stati progettati diversi edifici provvisti di isolatori. Ancora fra le proprietà generali dei progetto, per motivi analoghi, va dichiarato se il lavoro ricade nella cosiddetta “zona 4”, che comporta una specifica modalità di calcolo semplificata che coinvolge anche l’attribuzione delle azioni sismiche. Resta da aggiungere che MasterSap consente di applicare pienamente l’Eurocodice 8 (a cui le ultime norme tecniche nazionali si ispirano), prevedendo, fra l’altro, la registrazione, in appositi archivi, dei parametri caratteristici degli spettri di risposta dei Paesi interessati dagli Eurocodici. Per i Paesi rimanenti è sempre possibile definire liberamente lo spettro di risposta (s.l.u, s.l.d., elastico) da applicare alla struttura. Esaurita la descrizione delle principali funzioni di modellazione, passiamo ora ai programmi applicativi specificamente dedicati al progetto e al disegno di opere in cemento armato, acciaio, legno e muratura. Bisogna sottolineare che in ogni caso non si esce mai dall’ambiente di MasterSap, che integra al suo interno tutte le funzioni di modellazione, analisi, dimensionamento e disegno.

Gli eventuali errori di modellazione sono rilevati ed evidenziati dall’”analizzatore diagnostico” facilitando il controllo del modello da parte dell’utente.

MasterSap esegue automaticamente il controllo degli effetti del second’ordine per ogni piano e consente, nei casi previsti, di incrementare le forze sismiche.

Gli isolatori sono stati modellati con piccoli elementi equivalenti. Come si può notare lo spettro sismico rispetta il tipico andamento previsto per le strutture con isolatori.

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MasterSap ACCIAIO, LEGNO: VERIFICA DI ELEMENTI STRUTTURALI E DI UNIONI

Verifiche C.A.

MasterVer è l’applicativo per il dimensionamento di aste in acciaio e legno (massiccio e lamellare); MasterNodo analizza i collegamenti nodali in acciaio. La verifica degli elementi bidimensionali (piastre, serbatoi etc.) è già disponibile, tramite il calcolo delle tensioni ideali, fra le funzioni base del modulo di modellazione e analisi.

Solai

Segnaliamo in premessa che il caso dell’acciaio si distingue dal cemento armato perché le NTC 2008 permettono di considerare, in zona sismica, anche un comportamento “non dissipativo” delle strutture, consentendo così, esplicitamente, di riferirsi, per il dimensionamento, ai soli criteri statici. Inoltre, in questo ambito, statico, è possibile utilizzare per le verifiche il metodo elastico, ovvero i classici metodi di verifica agli stati limite, in alternativa a quello plastico, tipico dell’EC3. Questa premessa punta a segnalare una facoltà della progettazione che può risultare utile per strutture che esulano dal settore civile e che per loro natura utilizzano sezioni del tutto generiche e sistemi costruttivi che non si riesce a catalogare nelle ben definite tipologie costruttive previste dall’EC3 e dall’EC8 ,a cui le NTC 2008 si ispirano. Completata questa premessa descriviamo ora MasterVer per l’acciaio con riferimento esplicito all’applicazione della gerarchia delle resistenze, tralasciando i tradizionali metodi elastici di dimensionamento già noti.

Resistenza al Fuoco

Per effetto della gerarchia delle resistenze l’utente deve aver ben presente la tipologia costruttiva da adottare nelle due direzioni del fabbricato; questa scelta impone a MasterVer l’adozione di una determinata sequenza di operazioni. La procedura gestisce tutte le tipologie strutturali previste dalla norma; ogni singola asta può essere riguardata come elemento dissipativo o non dissipativo (in modo indipendente nelle due direzioni) in relazione al ruolo che svolge nella struttura. Ad esempio in una struttura intelaiata accanto a travi che svolgono una funzione dissipativa (ad almeno una estremità), altre possono avere invece un ruolo puramente secondario; un pilastro può appartenere a una struttura intelaiata in una direzione e ad una con controventi eccentrici in quella ortogonale. Nelle sezioni dissipative vengono eseguiti i controlli previsti per la classificazione e viene determinata la sovraresistenza richiesta per verificare gli elementi non dissipativi (quali ad es. i pilastri nelle strutture intelaiate). La classe di duttilità (bassa o alta) dichiarata al progetto influenza i risultati della verifica e i controlli che vengono applicati. Per le strutture a telaio viene realizzato l’ulteriore controllo di gerarchia delle resistenze al nodo trave pilastro.

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Anche in MasterVer si possono liberamente definire i parametri di progetto, si noti in figura la scheda prevista per la verifica EC3 con le opzioni previste nei casi di strutture dissipative (NTC 2008, EC8).

La rappresentazione grafica degli indici di resistenza sintetizza il risultato della verifica; le sezioni fuori norma sono eventualmente evidenziate con tonalità rossastre.

Struttura a controventi eccentrici (NTC 2008): le sollecitazioni delle colonne sono ricalcolate in base ai risultati di verifica degli elementi dissipativi.

Rappresentazione grafica delle snellezze di una struttura a controventi concentrici.

Viene eseguita la verifica dei profili a freddo in conformità alle NTC e all’EC3, parte 1-3. Per le sezioni più comuni è previsto il calcolo automatico delle proprietà efficaci della sezione.

Nelle strutture intelaiate (ad es. nel caso NTC 2008) MasterVer verifica la gerarchia delle resistenze ai nodi trave-colonna nelle due direzioni, in figura sono evidenziati in rosso i nodi non verificati.

Oltre a quanto specificatamente richiesto dalla gerarchia delle resistenze, MasterVer effettua la verifica di resistenza, stabilità e svergolamento per aste di tipo reticolare e trave sia per profili singoli che accoppiati, determinando i relativi indici di resistenza. Vengono verificate tutte le sezioni contemplate: quelle ricorrenti, i profili della serie normalizzata, anche variamente accoppiati o disposti e determinata la relativa classe (1,2,3,4) nelle varie situazioni di sollecitazione (solo N, N+M anche nei due piani di inflessione). L’interpretazione dei risultati risulta particolarmente immediata nell’esame dei risultati della verifica e delle snellezze tramite mappa a colori, che fornisce una pronta lettura delle condizioni di sfruttamento dei materiali e del comportamento strutturale.

MasterVer effettua la classificazione e la verifica dei profili variamente accoppiati anche presso inflessi secondo EC3/NTC 2008.

Le procedure di verifica fanno ricorso a coefficienti di sicurezza e parametri registrati in appositi archivi differenziati per norma (NTC e Eurocodici). Le verifiche dei profili a freddo, conformi alle NTC 2008 e all’EC3 (EN 1993-1-3), vengono realizzate sulla base dei parametri di calcolo determinati nelle varie condizioni di lavoro della sezione: compressione e azione flettente nei due piani e nei due versi possibili. Tali dati vengono memorizzati nell’archivio dei profili a freddo, già da tempo presente nel programma e ora aggiornato con i nuovi dati. Nel caso del legno, massiccio o lamellare, vengono effettuate le verifiche stabilite dalle NTC 2008 e dall’Eurocodice 5 (e relativi codici sismici fra cui EC8). Anche in questo caso la flessibilità progettuale è garantita dalla presenza di archivi in cui l’utente può gestire le proprietà caratteristiche per tutte le classi di materiale. Sia per l’acciaio che per il legno è possibile dichiarare situazioni particolari di verifica per sequenze di aste (superelementi) e procedere all’analisi, oltre che per tutte le situazioni di carico assegnate nel modello spaziale, anche per quelle derivanti, nel piano, da tutte le possibili combinazioni dei carichi permanenti e accidentali. È in questo modo, fra l’altro, che viene individuata la freccia massima in campata e la sua posizione sull’asta.

Anche per elementi in legno massiccio e lamellare l’esito della verifica può essere immediatamente evidenziato dalla rappresentazione grafica degli indici di resistenza.

Modellazione agli elementi finiti e verifica dei pannelli portanti di legno a strati incrociati (XLAM). In figura vengono evidenziati gli elementi in legno massiccio (travi e pilastri) e le pareti in XLAM.

MasterNodo esegue il progetto e la verifica dei nodi bullonati e saldati in acciaio applicando gli stessi codici normativi di MasterVer (quindi anche NTC 2008, EC3, EC8). In base all’EC3 (a cui le NTC 2008 si ispirano) la verifica avviene con il metodo per componenti; viene inoltre calcolata la rigidezza rotazionale del giunto necessaria per poterlo classificare come nodo rigido o semirigido. Anche in questo caso i risultati sono influenzati dall’applicazione dei criteri di duttilità, con interscambio di informazioni fra MasterVer e Master Nodo. Illustrando, in estrema sintesi, la modalità operativa di MasterNodo bisogna innanzitutto precisare che i vari giunti di comune impiego risultano già archiviati in apposite banche, completi di ogni dettaglio costruttivo. Se l’utente vuole dimensionare, ad esempio, le unioni di una capriata metallica, deve semplicemente isolare, nell’ambito del modello, la sottostruttura di interesse: in pochi istanti MasterNodo preleva dalle banche la soluzione impostata ed effettua la verifica per tutti i collegamenti. Vengono ovviamente evidenziate le situazioni fuori norma e i collegamenti con incompatibilità geometriche. A seguito della verifica si possono esaminare risultati e dettagli costruttivi, eventualmente modificare parametri o dimensioni geometriche ed ottenere l’aggiornamento del calcolo, anche con facoltà di intervento interattivo. Per quanto riguarda le tipologie disponibili, sono contemplati diversi tipi di unione (squadretta, coprigiunto, flangia, piastre con tirafondo, reticolari etc.), articolate ulteriormente in più scelte costruttive.

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Può influire al riguardo sia la classe dei materiali, sia la soluzione meccanica adottata: si può ad esempio scegliere fra otto tipi di flange (con eventuale mensola di rinforzo), tre tipi di piastre di base per le colonne, è previsto il semplice o il doppio truschinaggio per i profilati a L. L’attacco può coinvolgere, oltre agli usuali profili a I e a C, anche profilati cavi, rettangolari e circolari. In ogni caso i collegamenti standard archiviati risultano individuati in tutti i dettagli, fra cui dimensioni, spessori, numero e diametro dei bulloni, interassi, altezza dell’eventuale cordone di saldatura.

Negli archivi globali, già forniti con MasterNodo e liberamente ampliabili, sono disponibili più strumenti che facilitano l’assegnazione, il riepilogo e l’esame dei dati.

Verifica interattiva dei collegamenti di aste reticolari; eventuali situazioni fuori norma sono evidenziate in rosso.

La procedura predispone anche il modello tridimensionale del nodo strutturale, che può essere interessato da più giunti in varie direzioni. La rappresentazione locale 3D può essere manipolata con tutti gli strumenti già illustrati per l’intera struttura. Così l’utente può valutare in modo esaustivo il collegamento in tutti i suoi aspetti costruttivi. Oltre a questa modalità di rappresentazione, ad ogni giunto risulta associato anche il relativo disegno costruttivo bidimensionale, che l’utente può ulteriormente modificare e integrare per eventuali esigenze di personalizzazione; questi disegni vengono adottati da Disegno Acciaio all’interno del disegno costruttivo d’assieme elaborato da tale procedura. La rappresentazione 2D o 3D del collegamento può utilmente corredare anche la relazione di calcolo. L’impiego delle banche risolve anche alcuni aspetti di ordine pratico. Ci si riferisce, ad esempio, all’opportunità di evitare la proliferazione eccessiva di particolari costruttivi, che si preferisce generalmente uniformare all’interno della struttura. Inoltre l’uso delle banche facilita l’impiego del prodotto anche da parte di personale non esperto, che viene comunque obbligato ad operare su particolari costruttivi già definiti in modo professionale. Per offrire all’utente ancora maggiore flessibilità operativa sono in realtà disponibili più banche; in tal modo si riesce a diversificare, per una stessa tipologia di collegamento, la soluzione applicativa, per renderla magari conforme ad esigenze particolari della committenza. È inoltre necessario differenziare le unioni che seguono le raccomandazioni EC3 da quelle per cui è ammesso procedere con il metodo elastico (classico s.l.u.), a causa delle differenti prescrizioni di norma. I collegamenti di interesse generale sono già inserite nelle banche fornite con il programma. Come anticipato brevemente all’inizio, l’utente può imporre il collegamento desiderato selezionando, nel modello in MasterSap, le aste interessate. Ad esempio: il collegamento fra due travi può avvenire tramite squadretta (con eventuale presenza di coprigiunti d’anima e d’ala), oppure con flangia; l’attacco fra trave e colonna può avvenire sull’ala o sull’anima, con squadretta o flangia, ancora con eventuale presenza di coprigiunto.

La verifica delle saldature a cordone d’angolo o a completa penetrazione è prevista per tutte le sezioni di interesse pratico.

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È prevista la verifica dei giunti in acciaio in modalità interattiva ed automatica. In figura compare un esempio di dimensionamento di un giunto di base colonna fondazione.

Oltre che dei giunti bullonati, MasterNodo esegue la verifica anche dei collegamenti saldati. In questo caso è stata predisposta una procedura che consente di effettuare la verifica delle saldature per tutte le molteplici tipologie di sezione previste in MasterSap. Le saldature sono soggette a verifica anche quando fanno parte integrante del giunto, come avviene ad esempio per le flange.

MasterSap IL DISEGNO DI OPERE IN acciaio

Verifiche C.A.

Il disegno esecutivo di progetto delle opere in acciaio viene ottenuto con l’ausilio della procedura denominata Disegno Acciaio. L’utente opera sempre nell’ambiente grafico di MasterSap per individuare, nel contesto generale 3D, le sole parti che si intende disegnare, ad esempio un portale o una capriata, ma anche una generica sottostruttura posta in un piano qualsiasi (come avviene per le falde dei tralicci). Disegno acciaio opera su ciascuna di queste sottostrutture interpretando il modello strutturale e rimuovendo ogni possibile interferenza per dar luogo al disegno esecutivo di progetto. Ad esempio, nel caso delle reticolari il programma riconosce automaticamente le briglie inferiori e superiori (che non vengono generalmente modificate), mentre provvede ad accorciare le aste di parete, in modo da evitare interferenze reciproche fra i vari elementi; a tal fine è anche possibile definire una tolleranza costruttiva.

Solai

Resistenza al Fuoco

È da sottolineare la totale libertà con cui l’utente può selezionare gli elementi che andranno a comporre il disegno; la scelta non ha alcuna limitazione, né derivante dalle tecniche di modellazione, né legata al piano in cui giacciono le aste, che può essere generico. In sostanza per ogni sottostruttura (segnaliamo che a ogni progetto corrispondono generalmente più disegni, ad esempio di distinte capriate o telai) Disegno acciaio dà luogo al relativo disegno esecutivo; inoltre per rispettare le distinte modalità rappresentative con cui vengono comunemente documentate le opere reticolari/tralicciate e quelle intelaiate, è stata predisposta una procedura di disegno specifica per ciascuna delle due tipologie costruttive. Accanto a queste due procedure di disegno è disponibile un terzo applicativo che produce un unifilare, sul quale vengono anche riportate le quote degli assi, l’indicazione dei profili utilizzati e la modalità di accoppiamento. Tutti i disegni possono essere eventualmente rielaborati con qualsiasi Cad bidimensionale, in modo da comporre la tavola esecutiva finale. Per quanto illustrato finora Disegno Acciaio opera indipendentemente da MasterNodo, che influisce però sul disegno esecutivo finale; infatti tutti i collegamenti verificati con MasterNodo vengono riportati da Disegno Acciaio nell’esecutivo, provvedendo ad inserire i particolari costruttivi dei giunti dimensionati, completi di bullonatura e delle relative quote. Vengono anche trattate le saldature.

Anche per le reticolari Disegno Acciaio rielabora il modello strutturale ed inserisce nel disegno i particolari calcolati con MasterNodo.

Rappresentazione tridimensionale di alcuni giunti in acciaio.

La verifica dei collegamenti prevede numerose tipologie; per quanto riguarda i collegamenti flangiati, oltre alla scelta della tipologia, si può imporre la presenza di nervature e rinforzi d’anima.

Disegno Acciaio realizza gli esecutivi di telai, che vengono liberamente selezionati nel modello di calcolo.

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