Modello FEM nodi acciaio

Cosa significa approccio FEM al calcolo dei nodi in acciaio?

Modello FEM nodi acciaioNodi in acciaio con PRO_SAP

Il modulo 5 di PRO_SAP consente di calcolare i nodi in acciaio.

La filosofia adottata dal modulo PRO_CAD Nodi Acciaio  è quella di un approccio che si basa su formulazioni che si trovano in letteratura.

Il vantaggio di questa applicazione è legato alla semplicità di calcolo ed all’onere computazionale ridotto. D’altra parte, questo approccio limita il raggio di azione a collegamenti “standard” ed un posizionamento limitato dei vari componenti (flange, bulloni, squadrette).

Il modulo opzionale 5 di PRO_SAP continuerà ad essere sviluppato ed aggiornato, nelle prossime versioni ci saranno importanti novità.

Per consentire ai progettisti di poter sfruttare le potenzialità previste anche dall’approccio FEM, dalla versione 19.5.0 di PRO_SAP sono disponibili i plugin PRO_CSE e PRO_IDEA che si interfacciano ai software di cui parleremo nei paragrafi seguenti.

PRO_CSE

CSEPRO_CSE  è  il plugin di PRO_SAP che realizza l’output per  C.S.E. (CONNECTION STUDY ENVIRONMENT)  per la progettazione strutturale e la verifica dei collegamenti in acciaio.

Ma cosa significa approccio FEM al calcolo dei nodi in acciaio?

Nel luglio 2014 l’Ing. Paolo Rugarli, autore e sviluppatore di C.S.E., ha tenuto un seminario all’Ordine degli Ingegneri di Milano nel quale ha parlato della ricerca che c’è stata alla base della concezione di CSE, degli aspetti teorici e delle verifiche effettuate dal programma.

Ecco le slide della presentazione: https://www.castaliaweb.com/ita/P/CSE/CSE_PRESENTATION_SLIDES.pdf

E i quattro video:

https://www.youtube.com/watch?v=auocN4iU6Go   Parte 2

https://www.youtube.com/watch?v=WgCPnm0bGWs   Parte 3

https://www.youtube.com/watch?v=59yqLsfHrvI    Parte 4

PRO_IDEA

PRO_IDEAPRO_IDEA è  il plugin di PRO_SAP che realizza l’output per  IDEA StatiCa – Software  per la progettazione strutturale e la verifica dei collegamenti in acciaio.

Nel video seguente c’è un tutorial per la creazione, la progettazione e la verifica di diversi tipi di nodo in acciaio. I tipi di giunto, i carichi, le verifiche e la stampa dei risultati sono stati effettuati con l’ausilio del software IDEA CONNECTION.

Funzionamento dei plugin per i nodi in acciaio

In questo video è presentato il collegamento tra PRO_SAP e i software per il calcolo dei collegamenti.

PRO_CSE Offerta lancio

PRO_IDEA Offerta lancio

Rilasciato PRO_SAP 19.5.0

La versione 19.5.0 di PRO_SAP è disponibile nell’area di download e ha grosse novità per quanto riguarda i plugin.


In questo file ci sono le novità di PRO_SAP.

 

Ecco un video che parla dei nuovi plugin per i nodi in acciaio:

PRO_SAM

Approfondimenti su PRO_SAM

Costruire in laterizio Murature Oggi
PRO_SAM, il plugin di PRO_SAP che si collega al motore di calcolo SAM II per le analisi di pushover su muratura ordinaria, armata e cemento armato è stato accolto con molto interesse non solo dai progettisti, ma anche dalle riviste specializzate del settore che hanno dedicato degli articoli di approfondimento.

La rivista Costruire in Laterizio, promossa da Confindustria Ceramica, ci dedica un articolo nel numero 180, disponibile a questo indirizzo:
 
Il numero 131 della rivista del consorzio Poroton, Murature Oggi, ha un approfondimento su PRO_SAM per le analisi pushover su edifici nuovi sia in muratura ordinaria che in muratura armata.

 
 

Pushover su edifici in muratura: la teoria e la pratica

In un seminario tenuto al SAIE di Bari uno degli autori del solutore SAM II, l’Ing. Morandi, ci ha parlato dell’analisi statica non lineare di edifici in muratura con modellazione a telaio equivalente trattando temi sia di teoria che di normativa.

A seguire l’ing. Meringolo ha parlato di applicazioni pratiche soffermandosi sui controlli che deve fare un progettista a valle delle analisi di pushover.


Ecco il video del seminario tenuto al SAIE:


Infine, in questo articolo di approfondimento pubblicato sulla rivista Costruire in Laterizio e presente sul sito http://www.laterizio.it/  si presentano i più recenti sviluppi del software SAM-II, con descrizione del criterio di modellazione a telaio equivalente e dei legami costitutivi non lineari degli elementi implementati; alcuni casi rilevanti di validazione sono inoltre discussi.


http://www.laterizio.it/cil/tecnologia/527-sam-ii-sviluppi-del-codice-di-calcolo-a-telaio-equivalente-per-l-analisi-sismica-di-edifici-in-muratura.html

Articolo SAM II
Master costruzioni legno

Master Legno uniBO

Master costruzioni legnoL’Università degli Studi di Bologna, dato il successo delle edizioni precedenti, proporrà anche nel 2020 il Master Universitario di II Livello in Costruzioni in legno.

Tra i docenti del master saranno presenti anche i tecnici di 2S.I.:

anche quest’anno PRO_SAP è il software scelto per le esercitazioni sulle strutture il legno e XLAM.

Le iscrizioni saranno aperte fino all’8 novembre 2019.

Per informazioni:

Volantino PDF

https://master.unibo.it/costruzioni-legno-dicam

dicam.masterlegno@unibo.it

https://www.facebook.com/MasterLegnoUNIBO/

Miglio programma di calcolo strutturale

Qual è il miglior programma di calcolo strutturale?

La domanda “Qual è il miglior programma di calcolo strutturale?” mi viene posta molto di frequente, generalmente preferisco non rispondere: è un po’ come se si chiedesse all’oste se il vino è buono, secondo me. In questo post proverò a dare una risposta più super partes possibile.

Partiamo da un punto fermo: il miglior programma di calcolo strutturale non esiste.

Per come la vedo io i software sono un po’ come le automobili, un modello  è più adatto a percorsi di città, un altro per il fuori strada.

La stessa cosa vale per i programmi di calcolo strutturale: uno può essere adatto a piccole strutture, ma non consentire la verifica di strutture con geometria o materiali complessi, un altro può avere una grande variabilità di legami costitutivi, ma richiedere più tempo per l’input.

Si tratta quindi di identificare le proprie esigenze e trovare lo strumento più adatto al singolo progettista o, meglio, ai progetti che deve affrontare.

Provo ad elencare alcuni elementi da tenere in considerazione quando si sceglie un programma di calcolo.

I materiali

Sia che si tratti di strutture nuove che di strutture esistenti è importante identificare quali materiali si utilizzano più frequentemente ed assicurarsi che il programma li gestisca. Bisogna valutare se il comportamento lineare del materiale è sufficiente o servono analisi non lineari, in questo caso è fondamentale la solidità del solutore e la corretta scelta del legame costitutivo.

La geometria

Alcuni software sono ottimizzati per strutture di tipo civile abitazione, con una automatizzazione della gestione degli impalcati e della modellazione. Altri invece hanno metodologie di input più flessibili che consentono di modellare anche silos, ponti, tralicci, eccetera. Di nuovo sulla base delle esigenze del progettista è possibile individuare lo strumento più adatto.

La solidità del solutore

Questa voce tende ad essere data per scontata, ma è fondamentale specialmente nel caso di analisi avanzate come le analisi non lineari. È importante consultare la documentazione fornita dal produttore.

Il progetto automatico

Molti software di calcolo automatizzano le verifiche per elementi strutturali in cemento armato, acciaio, muratura, legno, eccetera. Gli aspetti da valutare sono diversi, ad esempio le normative previste dal software (italiane, europee, …), la varietà dei materiali gestiti in automatico, la solidità delle verifiche automatiche e quindi la documentazione di affidabilità.

Il progetto automatico può anche non essere richiesto perché alcuni progettisti preferiscono dimensionare le strutture manualmente.

Gli esecutivi e le relazioni

Anche esecutivi e relazioni di calcolo non necessariamente interessano a tutti, nel caso si preferisca uno strumento che li automatizzi è bene valutarne la qualità.

La possibilità di valutare le potenzialità prima dell’acquisto

Chiaramente guardando le brochure e i siti dei produttori sarà possibile trovare evidenziati i pregi di ciascun software di calcolo strutturale. L’acquisto a scatola chiusa è secondo me un atto di fiducia, preferirei un software che con trasparenza permetta di valutare le funzionalità appieno con una versione free, prima dell’acquisto.

L’assistenza tecnica

Ci tengo a sottolineare quanto sia importante l’assistenza tecnica. È difficile immaginare di acquistare un programma FEM di calcolo strutturale poi essere completamente indipendenti da subito: specialmente nelle prime settimane dopo l’acquisto i manuali, i tutorial e l’assistenza devono rendere operativo il progettista nel più breve tempo possibile.

Interoperabilità

[Edit dell’articolo grazie ai suggerimenti ricevuti su Facebook e su Linkedin]

Cito il commento di Marco Proverbio

“Un punto importante credo sia la possibilità di interfacciarsi con altri software. In fase di input, ad esempio per importare la geometria, ed in fase di output per poter esportare azioni e sollecitazioni in modo da validare il calcolo o per progettare successivi dettagli costruttivi.”

CalcS suggerisce di considerare anche la possibilità di esportare i dati agilmente per poi realizzare autonomamente routine di verifica:

una volta costruito il modello di calcolo posso estrarne in tutti i formati i dati ed i risultati? Posso scaricare tutto su excel per costruire mie routine di verifica? Posso scaricare in ifc? Posso usare il software programmaticamente tramite software di programmazione? Se la risposta è sì, allora sappiamo di essere davvero proprietari del nostro lavoro.
Oltre a questo, se la risposta è sì, sappiamo che altre software house (rispetto a quella da noi scelta) possono arricchire di contenuti e informazioni e procedure di calcolo il nostro modello strutturale: come fanno per esempio CalcS o CSE di Paolo Rugarli.

Le tecnologie tipiche attraverso le quali avviene lo scambio di informazioni sono file CAD come il DXF in input ed output, ma anche file IFC per la gestione dei processi BIM, e file compatibili con Excel (tipicamente CSV) per la gestione dei tabulati in input e in output.

…e secondo voi?

Ci sono altri aspetti che bisogna tenere in considerazione?

Volete dare dei suggerimenti per ampliare questo post?

Se vi va, potete compilare uno dei campi seguenti in maniera totalmente anonima.

Ing. Gennj Venturiniventurini@2si.it

primi passi PRO_SAP

Primi passi con PRO_SAP: il videocorso

Questa playlist comprende una serie di video pensati per chi sta muovendo i primi passi con PRO_SAP.
 
Nella parte 1 si parla di modellazione:

Nella parte 2 si parla di assegnazione dei carichi:

Nella parte 3 viene mostrato come controllare i risultati delle analisi ed eseguire la progettazione:

Nella appendice della parte 3 viene mostrato come controllare codici di errore e come risolvere le situazioni di non verifica.

La prossima settimana verrà pubblicato un video sulla generazione degli esecutivi.

Verifiche Geotecniche con NTC 2018 e Circolare 2019: le 5 novità principali

 

Con l’entrata in vigore della NTC 2018 si riscontrano alcuni cambiamenti significativi; vediamo quali sono le principali novità sulle verifiche geotecniche rispetto alla precedente normativa.

1)   Categorie di sottosuolo: spariscono S1 e S2

La prima differenza si riscontra nel capitolo 3; in particolare, per le categorie di sottosuolo, sono state eliminale le categorie S1 e S2

Categorie di Sottosuolo che permettono l'utilizzo dell'approccio semplificato

NTC 2018 – Tab. 3.2.II

specificando che nel caso di sottosuolo non appartenente alle categorie presenti in Tab. 3.2.II è necessario predisporre di specifiche analisi di risposta sismica locale per la definizione delle azioni sismiche. Inoltre, non è più consentita la classificazione del sottosuolo in base ai valori di NSPT (per terreni a grana grossa) e Cu (per terreni a grana fine), ma viene lasciata al progettista la possibilità di utilizzare correlazioni empiriche per la valutazione della velocità delle onde di taglio Vs.

In PRO_SAP è possibile specificare la categoria di sottosuolo dal contesto di Assegnazione carichi al passo 2 dei casi di carico sismici

Passo 2-Casi di carico: sismica

PRO_SAP – Finestra Categorie di sottosuolo Ss

mentre in PRO_MST la categoria di sottosuolo viene specificata al passo 2 della finestra Parametri sismici

Parametri sismici (DM 17/1/2018) - Passo 2

PRO_MST – Finestra Categorie di sottosuolo Ss

 

 

 

2)    Verifiche SLV: cambiano i coefficienti parziali

Il cambiamento maggiore riguarda l’utilizzo dei coefficienti parziali; con l’NTC 2018 le verifiche agli stati limiti ultimi in presenza di sisma vengono condotte ponendo pari ad 1 sia i coefficienti parziali sulle azioni che i coefficienti parziali sui parametri geotecnici

C7.11.1 Requisiti nei confronti degli stati limite

Circ. 2019 – C7.11.1

 

3)   Fondazioni superficiali: l’Approccio 2 e il valore di γR

Nel capitolo 6 della NTC 2018, si dà indicazione della tipologia di approccio da seguire in base al tipo di opera geotecnica ed in base al tipo di verifica.

Nel caso di fondazioni superficiali, fondazioni su pali, muri di sostegno, la verifica a stabilità globale deve essere eseguita con riferimento all’ Approccio 1 Combinazione 2 (A2+M2+R2), mentre tutte le altre verifiche devono essere eseguite secondo l’ Approccio 2 (A1+M1+R3).

In PRO_SAP l’ Approccio 2 viene proposto di default quando si generano le combinazioni quindi il progettista non deve specificare nulla se desidera le verifiche di portanza e scorrimento. Nel caso si imposti l’ Approccio 1, con l’utilizzo della NTC 2018,  il programma genera un avviso nel quale viene specificato che per le verifiche geotecniche è previsto il solo utilizzo dell’Approccio 2; dunque, pur definendo l’Approccio 1 in PRO_SAP, nel Modulo geotecnico sarà comunque impostato di default l’Approccio 2 come previsto dalla normativa tecnica 2018

Per le fondazioni superficiali, nel caso si consideri l’azione inerziale nel calcolo del carico limite, è possibile fare riferimento ad un coefficiente parziale R3 ridotto passando da un valore di γR=2.3 ad un valore di γR=1.8

Stato Limite Ultimo (SLV) per carico limite

NTC 2018 – PAR. 7.11.5.3.1 – Fondazioni superficiali

mentre, nel caso di verifica a scorrimento, viene posto un valore di percentuale limite di resistenza passiva considerabile (non superiore al 50%) e, in aggiunta, viene introdotto l’utilizzo di un coefficiente di resistenza passiva

Coefficienti parziali gR per le verifiche degli stati limite (SLV) per fondazioni superficiali con azioni sismiche

NTC 2018 – Tab. 7.11.II

In PRO_SAP è possibile definire la fondazione superficiale dall’ archivio delle fondazioni

Archivio delle Fondazioni

PRO_SAP – Archivio Fondazioni

oppure utilizzando elementi D2 (per travi di fondazione) ed elementi D3 (per le platee) assegnando la proprietà di fondazione

Nel modulo geotecnico tutti i coefficienti sono già impostati secondo la normativa corrente.

Impostazioni fondazioni superficiali - Approccio 2

Modulo Geotecnico – Impostazioni fondazioni superficiali

Le verifiche geotecniche obbligatorie previste dalla normativa per le fondazioni superficiali sono quindi:

  • Collasso per carico limite dell’insieme fondazione-terreno;
  • Collasso per scorrimento sul piano di posa;
  • Stabilità globale

4)   Fondazioni profonde: l’Approccio 2

Le verifiche geotecniche previste dalla normativa sono:

  • Collasso per carico limite assiale;
  • Collasso per carico limite trasversale;
  • Collasso per carico limite di sfilamento nei riguardi dei carichi assiali di trazione
  • Stabilità globale

In PRO_SAP la definizione delle fondazioni profonde avviene tramite l’archivio delle fondazioni. Una volta definita la tipologia di fondazione profonda, i dati vengono passati in automatico al Modulo geotecnico dove verranno eseguite le verifiche di tipo geotecnico.

Nel modulo geotecnico tutti i coefficienti sono già impostati secondo la normativa corrente.

Impostazioni fondazioni su pali

Modulo Geotecnico – Impostazioni fondazioni profonde

5)   Muri di sostegno e paratie: il coefficiente βm e i diversi approcci

Come già detto, nel caso di fondazioni superficiali, fondazioni su pali, muri di sostegno, la verifica a stabilità globale deve essere eseguita con riferimento all’ Approccio 1 Combinazione 2 (A2+M2+R2), mentre tutte le altre verifiche devono essere eseguite secondo l’ Approccio 2 (A1+M1+R3).

Per i muri di sostegno, la verifica a ribaltamento non deve essere più condotta con riferimento allo stato limite di equilibrio ma, anche essa deve seguire l’ Approccio 2 (A1+M1+R3). Ciò è confermato anche all’ interno della nuova Circolare 2019

Approccio 2

Circ. 2019 – C6.5.3.1.1 – Muri di sostegno

Per le paratie, la verifica di stabilità globale deve essere effettuata considerando l’ Approccio 1 Combinazione 2 (A2+M2+R2), mentre le rimanenti verifiche devono essere effettuate secondo l’ Approccio 1 considerando le due tipologie di combinazione:

  • Combinazione 1: A1+M1+R1
  • Combinazione 2: A2+M2+R1

Nella nuova Circolare 2019 si entra più nel dettaglio circa l’utilizzo della Combinazione 1 e della Combinazione 2; la combinazione 1 si utilizza nel caso di stati limite ultimi di tipo strutturale, mentre si segue la combinazione 2  nel caso di stati limiti ultimi di tipo geotecnici (in particolare, si potrebbe pensare al calcolo della profondità di infissione della paratia) [C6.5.3.1.2 – Paratie].

Altra differenza riguarda  il coefficiente di riduzione dell’accelerazione massima attesa al suolo βm dei muri di sostegno; esso può assumere due valori diversi: si pone βm=0.38 per SLV e βm= 0.47 per SLD, a differenza di quanto era riportato nella tabella 7.11.II della NTC 2008. Inoltre, per la verifica a ribaltamento bisogna considerare un valore di βm incrementato del 50% rispetto a quello utilizzato per la verifica a scorrimento.

Parametri sismici (DM 17/1/2018) - Passo 2

PRO_MST- Coeff. di riduzione dell’accelerazione massima attesa al suolo βm

Le verifiche geotecniche obbligatorie previste dalla normativa per i muri di sostegno sono quindi:

  • Scorrimento sul piano di posa;
  • Collasso per carico limite del complesso fondazione-terreno;
  • Ribaltamento;
  • Stabilità globale.

6)   RIASSUMENDO

  • Per fondazioni superficiali, fondazioni su pali, muri di sostegno:
    • A2+M2+R2 verifiche di stabilità globale
    • A1+M1+R3 Tutte le altre verifiche (carico limite, ribaltamento, scorrimento)
  • Per le verifiche agli SLV i coeff. parziali A (azioni) e M (parametri geotecnici) assumono valore unitario (g=1).
  • Per fondazioni superficiali il coeff. gR=1.8 in presenza di effetti inerziali.
  • Per i muri di sostegno
    • βm<1 per muri liberi di traslare o di ruotare intorno al piede in presenza di sisma,
    • βm=1 per muri con traslazione impedita

Ing. Monica Mazza

mazza@2si.it