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1 EXPO - Palazzo Italia 1 RICHIEDI UN OFFERTA PERSONALIZZATA!

2 MasterSap e gli applicativi di verifica e disegno. La modellazione e l analisi 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 profili in acciaio, anche formati a freddo, 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. 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: 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. 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. 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. 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; è stato sottoposto ad una serie intensiva di test di validazione prendendo in esame, come di prassi, casi significativi tratti 2 La generazione del modello è facilitata dall acquisizione automatica della geometria da disegno DXF/DWG. Definito uno o più contorni ed eventuali fori (da disegno DXF/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). La geometria della struttura può essere generata automaticamente anche da disegno DXF/DWG tridimensionale.

3 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 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. 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 di tipo non lineare riguarda l esame di strutture in cui siano Rappresentazione ed interrogazione delle reazioni vincolari con controllo delle azioni complessive (validazione dei risultati). 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. 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. MasterSap è quindi suddiviso in più moduli, finalizzati a rispondere alle varie esigenze applicative dell utenza per quanto riguarda il dimensionamento strutturale. Il modulo base è 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. In particolare MasterArm è dedicato al dimensionamento delle opere in c.a., 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. mentre MasterSteel tratta gli elementi in acciaio e MasterLegno quelli in legno (per le tipologie a telaio e a pannelli). MasterNodo dimensiona i collegamenti in acciaio, MasterMuri effettua la verifica di opere in muratura nuove ed esistenti 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. Attraverso il collegamento con Verifiche Rinforzi e Muratura Armata (che opera anche autonomamente) si procede al dimensionamento dei rinforzi, fra cui quelli in FRP, incamiciatura in c.a e in calcestruzzo fibrorinforzato (FRC). Un analogo collegamento con lo stesso modulo è realizzato da MasterMuri e consente il dimensionamento del rinforzo delle murature con FRP, metodo CAM così come il calcolo della muratura armata. Disegno C.A. e Disegno Acciaio 3D eseguono rispettivamente il disegno di opere in cemento armato e metalliche. 3 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. Funzione di ricerca delle proprietà strutturali, in questo caso per più sezioni di interesse progettuale.

4 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; 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 così come anche più piani rigidi alla stessa quota. 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; MasterSap, infatti, 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, link, 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. Si può ruotare la sezione di un elemento (ad es. un pilastro) semplicemente assegnando un angolo di rotazione. È possibile anche modellare componenti meccanici per la cui verifica è utile ricorrere alle tensioni ideali, in questo caso calcolate secondo Von Mises. 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. 4 I fili fissi realizzano l adeguamento strutturale alle esigenze architettoniche. Si possono impostare delle rototraslazioni tramite la grafica 3D al fine di introdurre gli offset architettonici. Rappresentazione grafica dei carichi elementari nella loro reale distribuzione sull asta. In figura un carico trapezoidale.

5 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. 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 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 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, palificate. Per quanto riguarda i materiali, generici, isotropi e ortotropi, possono essere prelevati da un archivio standard. 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, anche in questo caso, 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 5 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 individua in automatico le coordinate geografiche del luogo di costruzione (visionabile anche su e genera lo spettro di progetto per i diversi stati limite richiesti (SLV, SLD, SLO, SLE, SLC). Con copia formato si possono copiare proprietà, carichi e offset da un elemento ad altri precedentemente selezionati. L utente può scegliere quali proprietà copiare.

6 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. In parallelo 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, ad esempio, per modellare i nodi trave colonna nelle opere in cemento armato. MasterSap consente di eseguire l analisi anche per le travi reticolari miste prefabbricate, fra cui le Travi REP. La particolarità di questa tipologia costruttiva risiede nel fatto che è necessario studiare il comportamento della struttura in due fasi strutturalmente molto diverse; nella prima, quando non è ancora avvenuta la maturazione dei getti, le travi prefabbricate, autoportanti, presentano uno schema di funzionamento isostatico, e lo schema strutturale deve quindi prevedere cerniere flessionali alle estremità di tali travi; nella seconda fase di esercizio la struttura assume l usuale assetto iperstatico delle opere intelaiate a nodi rigidi. MasterSap è in grado di gestire automaticamente questi due diversi comportamenti strutturali in un unico modello di calcolo, che viene opportunamente adottato in fase di elaborazione della 1^ o 2^ fase. A questo fine sono stati introdotti in MasterSap alcuni accorgimenti, indispensabili ma operativamente molto semplici. In particolare è stato introdotta una specifica tipologia di carico, denominato: di 1^ fase, che deve includere il carico portato dalle travi prefabbricate nella fase iniziale. L utente, pertanto, procede alla predisposizione del modello nei modi soliti: se MasterSap, riconosce, all interno della struttura la presenza di carichi di 1^ fase, richiede all utente di indicare quale delle due fasi intende elaborare. Nel calcolo della 1^ fase (che è un calcolo puramente statico), vengono automaticamente abilitati, sulle travi prefabbricate, i soli carichi di 1^ fase (oltre ai pesi propri) e viene adottato lo schema strutturale già illustrato. Nel calcolo di 2^ fase lo schema strutturale introdotto dall utente rimane invece invariato, ma i carichi di 1^ fase non producono effetti flettenti alle estremità delle travi; in questo modo, come noto, si ottiene una riduzione dei momenti flettenti complessivi di estremità, perché ad essi non compartecipano i carichi di 1^ fase; ne consegue che l applicazione della gerarchia delle resistenze al nodo comporta effetti meno gravosi per i pilastri, rispetto ad una corrispondente opera tradizionale in c.a. MasterSap provvede ad archiviare indipendentemente i risultati delle due fasi in modo da consentire l esame di entrambe, sia per quanto riguarda le stampe che le rappresentazioni grafiche. 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. 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 6 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. Rappresentazione dei modi propri di vibrazione di una struttura in acciaio per l analisi di eventuali fenomeni di risonanza con le azioni dinamiche esterne. Calcolo della capacità portante del terreno e verifica della pressione sul suolo per travi di fondazione.

7 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. è in fase di rilascio la procedura che determina, secondo vari criteri, l effetto dei carichi prodotti, sulle travi portanti, da solette piene nei casi in cui l utente decide di non inserirle espressamente nel modello. Un caso particolare, ma di non secondaria importanza, riguarda la facoltà di importare in MasterSap le reazioni vincolari calcolate con altri Verifica delle travi reticolari miste prefabbricate con collegamento al risolutore fornito dal produttore e report preliminare di stampa. programmi di analisi strutturale (ad esempio Sap2000 ) nei casi in cui opere in elevazione e di fondazione vengono calcolate separatamente. 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 semplicemente puntando il punto desiderato (ad esempio, per leggere 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 7 Wizard per la generazione automatica di un solido di rotazione. Molti strumenti sono stati ideati per facilitare la modellazione. Ad esempio proietta a piano consente di generare un nodo come proiezione di un nodo su un piano. 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.

8 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, le 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. Una specifica rappresentazione grafica esegue l attuazione delle verifiche geotecniche, in particolare la capacità portante del terreno per platee e travi di fondazione (i plinti vengono gestiti da MasterArm). L utente digita le proprietà geotecniche e il criterio di valutazione (Terzaghi, Brinch-Hansen etc.) ed ha accesso a più modalità rappresentative dei risultati, fra cui l indice di resistenza, puntuale, che rapporta la pressione sul terreno con la capacità portante. 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. 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. Se l analisi è di tipo lineare suggeriamo di modellare le pareti mediante elementi bidimensionali, in modo da rappresentare più facilmente il comportamento scatolare dell edificio. MasterSap consente pure l adozione di schemi a telaio equivalente composti da elementi monodimensionali (maschi murari e travi di collegamento), che sono gli unici adottabili con analisi pushover. In questo caso nella documentazione di corredo di MasterSap l utente troverà molti suggerimenti utili per dar luogo a un organismo scatolare nonostante l impiego di elementi monodimensionali. Il calcolo sismico 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. Viene quindi eseguita l opportuna combinazione delle 2 o 3 componenti dell azione sismica (X, Y, Z) 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 (che sono una necessità ricorrente della progettazione di strutture in c.a., muratura e legno, sollecitazioni che vengono comunque rappresentate anche graficamente). 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. 8 I corpi rigidi possono essere utilizzati, ad esempio, per rendere solidale un graticcio di travi con la soletta soprastante. L assegnazione degli offset strutturali consente di assegnare facilmente i disassamenti da considerare nel calcolo. In figura il caso di un pilastro che si rastrema, in unifilare si evidenzia l eccentricità assegnata. È possibile assegnare, o calcolare automaticamente, alle estremità delle aste dei conci rigidi che modellano l intersezione degli elementi.

9 Gli eventuali errori di modellazione sono rilevati ed evidenziati dall analizzatore diagnostico facilitando il controllo del modello da parte dell utente. 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 i controlli previsti dalle NTC 2008, come la verifica sugli effetti del secondo ordine e quelli 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. è gestito il caso particolare di un lavoro che ricade nella cosiddetta zona 4, con conseguente 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. attuazione dei metodi di calcolo semplificato. 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. è consentito l uso di uno spettro sismico generico liberamente definito dall utente utile, ad esempio, nei casi in cui è richiesta uno studio della risposta sismica locale che si esplicita con l applicazione di uno specifico spettro di progetto che l utente può introdurre per punti. L uso dello spettro sismico generico è utile anche per lavori realizzati all estero. Per gli utenti operanti in Calabria, in MasterSap è inclusa una procedura di gestione dati per SI-ERC (Sistema Informativo Edilizia della Regione Calabria) che facilita la compilazione dei dati richiesti. L interfaccia ricalca quella online proposta dal SI-ERC e le varie richieste sono completate con i dati ricavati dal progetto svolto con MasterSap ed integrate dall utente per i soli dati che MasterSap non gestisce. La procedura prevede l invio finale dei dati al sito SI-ERC; in questo modo i dati ottenuti non vanno ricopiati sul modulo online SI-ERC che viene invece compilato automaticamente sia per quanto riguarda i dati che gli allegati. Oltre agli spettri di progetto NTC e EC8 è possibile definire ed utilizzare uno spettro generico inputato per punti. Per favorire la comunicazione con altri software strutturali è disponibile l importazione in MasterSap di modelli Sap 2000 dei quali viene riconosciuta la geometria principale, ovvero nodi, elementi e relative proprietà (sconnessioni, materiali ecc.). è consentita anche l operazione inversa, ovvero l esportazione di un modello MasterSap in uno Sap 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. Le schede del modulo SI-ERC vengono compilate ricavando i dati dal progetto MasterSap. L invio di tutti i dati al sito del SI-ERC è automatico. 9 MasterSap esegue automaticamente il controllo degli effetti del second ordine per ogni piano e consente, nei casi previsti, di incrementare le forze sismiche. 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). 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.

10 Analisi Pushover Il Pushover è un tipo di analisi non lineare nella quale le forze orizzontali, che riproducono staticamente l azione sismica, vengono gradualmente incrementate fino a portare la struttura al raggiungimento delle condizioni ultime. La risposta non lineare della struttura è causata dal comportamento assunto dagli elementi resistenti, comportamento che in MasterSap viene descritto o attraverso plasticità concentrate (cerniere plastiche) o plasticità diffuse (fibre). Oltre a determinare stato deformativo e tensionale della struttura per ogni singolo incremento dell azione orizzontale, l analisi pushover permette di descrivere il comportamento della struttura attraverso la costruzione di una curva che in ascissa riporta lo spostamento del sistema (in particolare del punto di controllo) ed in ordinata il corrispondente taglio alla base. Si ottiene così una misura della capacità in termini di spostamento della struttura (da cui: curva di capacità) che viene poi confrontata con la domanda, sempre in termini di spostamento, dettata dallo spettro di progetto stabilito dalla norma. Questo metodo di analisi, oltre alla valutazione della capacità su edifici esistenti può essere utilizzato per tutti gli altri scopi definiti dalle NTC al , ovvero: per valutare i rapporti di sovraresistenza; per valutare la distribuzione della domanda inelastica negli edifici progettati con il fattore di struttura q; come metodo di progetto per gli edifici di nuova costruzione alternativo ai metodi di analisi lineari. La versione attuale dell analisi pushover mette a disposizione del professionista la possibilità di analizzare la struttura in controllo di spostamento tramite un modello a plasticità concentrata, con la possibilità di considerare o meno gli effetti della non linearità geometrica. Le potenzialità del nuovo solutore non lineare, sviluppato totalmente in Italia, implementato anche per corrispondere alla cultura nazionale sull argomento, permetteranno inoltre di ottenere anche una modellazione a fibre della plasticità. La nostra attenzione si è soffermata sulla necessità di rendere più agevole, per il professionista, l uso di questa tecnica di analisi, pur mantenendo una sofisticata concezione sul piano teorico e scientifico, come da standard AMV. CERNIERE PLASTICHE Le cerniere plastiche possono essere assegnate dall utente oppure venir calcolate automaticamente dal programma. Nella modellazione a plasticità concentrata è possibile utilizzare cerniere di vario tipo, fra cui segnaliamo: cerniere bilineari, per le quali le equazioni costitutive, che legano le caratteristiche di sollecitazione alle deformazioni, sono disaccoppiate e indipendenti le une dalle altre. Analisi pushover di un telaio in C.A cerniere NMM, nelle quali la plasticizzazione della cerniera è governata da entrambi i momenti flettenti (My e Mz)e dall azione assiale (N); le funzioni di snervamento, che definisco la frontiera di plasticizzazione della sezione, seguono le indicazioni della NTC2008 e degli Eurocodici. 10 Definizione delle cerniere plastiche: bilineari, NM, NMM. In figura cerniera NMM. Riepilogo dei risultati ottenuti per ogni singola analisi. Sono evidenziate in grigio le combinazioni non ancora calcolate, in rosso quelle del calcolo con esito negativo. Generazione automatica delle cerniere plastiche sulla base delle armature presenti nelle sezioni e della tipologia di cerniera scelta dall utente.

11 è inoltre possibile definire un limite deformativo a rottura per ciascuna cerniera plastica. Al raggiungimento di tale limite l elemento perde la sua capacità e le azioni vengono ridistribuite sugli altri elementi presenti. Questo permette un indagine precisa del comportamento non lineare della struttura e potrebbe rendere superflue le verifiche a posteriori dei meccanismi duttili e fragili. I limiti ultimi inseriti automaticamente dal programma rispettano le prescrizioni normative più recenti. Questo tipo di cerniera viene generato automaticamente per le sezioni in c.a. e acciaio; può operare anche nel piano (NM) e non solo nello spazio (NMM). cerniere NMM-EC, come accade per le NMM semplici, si tratta di una cerniera a pressoflessione con funzioni di snervamento, che definiscono la frontiera di plasticizzazione della sezione, appositamente studiate per supportare tutte le indicazioni fornite dalle NTC2008 e dagli Eurocodici 2 e 3. Inoltre, a differenza delle cerniere NMM il dominio resistente viene definito per punti e non tramite i soli valori minimi e massimi di sforzo normale e momento flettente con una conseguente miglior corrispondenza con il comportamento effettivo dei meccanismi locali. Inoltre il valore della rotazione ultima viene aggiornato passopasso durante l analisi e non fissato a priori in funzione delle sollecitazioni dovute ai soli carichi iniziali. cerniera MURO (per maschi murari) ha comportamento elastoplastico a flessione con taglio per azioni sul piano principale, dipendente anche dalla concomitante azione assiale, e comportamento rigido con rottura per pressoflessione fuori piano. Si utilizzano tipicamente per modellare gli effetti anelastici nei maschi murari. La modellazione del maschio murario mediante modelli semplificati è tipicamente composta da un elemento elastico (trave) verticale con due cerniere elasto plastiche alle estremità, si veda la figura a fianco. La rottura della cerniera avviene nei seguenti casi: Per superamento dell azione assiale resistente; Per pressoflessione fuori piano; Per eccesso di deformazione nel piano (0,8% dell altezza del pannello per elementi nuovi; 0,6% per elementi esistenti). COMBINAZIONI DI CARICO Oltre alle normali combinazioni di carico di MasterSap vanno definite anche le distribuzioni delle forze d inerzia, una delle quali deve ricadere nel Gruppo 1 e l altra nel Gruppo 2, così come specificato nelle NTC al Si considerano tipicamente 16 combinazioni non lineari per considerare le due direzioni ortogonali X e Y e l influenza dell eccentricità accidentale. La definizione delle combinazioni non lineari viene fatta automaticamente dal programma ma può essere in ogni momento modificata a piacere dall utente. è sufficiente definire i carichi che vanno mantenuti costanti (F0), generalmente gravitazionali, e quelli incrementali laterali (F1). CURVA DI CAPACITà Al termine dell analisi, oltre alle usuali funzioni di rappresentazione e di stampa, sarà disponibile il grafico della curva di capacità (o di pushover) che rappresenta in ordinata il taglio alla base agente sulla struttura e in ascissa il valore di spostamento raggiunto dal punto di controllo. Tramite la curva di capacità il professionista può identificare il passo in cui gli elementi si plasticizzano e arrivano a rottura; inoltre ha sotto controllo l eventuale formazione di meccanismi. Dalla curva di capacità si passa poi alla curva bilineare del sistema equivalente che permette di effettuare la verifica globale del sistema rispetto alla domanda derivante dallo spettro di risposta elastico. Infine si possono anche ottenere gli indicatori di rischio sismico, così come definiti nell OPCM 3728 del 29 Dicembre 2008 e nelle schede della Protezione Civile. 11 Curve di capacità ottenute dall analisi pushover per tutte le combinazioni di carico non lineari richieste dalla normativa. è possibile visualizzare separatamente le curve per ogni singola combinazione di carico. Trasformazione della risposta della struttura nella risposta di un sistema equivalente ad un grado di libertà. Stampa degli indicatori di rischio sismico.

12 La verifica di opere in C.A. Per la verifica di opere in c.a. si utilizza MasterArm, che tratta elementi mono e bidimensionali e dimensiona, perciò, travi, pilastri, setti, fondazioni, plinti, pareti, platee, solette etc. MasterArm applica il metodo dello stato limite (s.l.) o delle tensioni ammissibili (t.a.), che però conserva la sua importanza solo per il progetto simulato di edifici esistenti (e che non verrà illustrato nel seguito). Possono essere adottati i criteri di verifica secondo NTC 2008 e gli Eurocodici (EC2/92, EC2/05, EC8 per la parte sismica). Le procedure di verifica di MasterArm fanno riferimento ad archivi in cui sono registrati i parametri che influiscono nel dimensionamento e i minimi statici di norma. In MasterArm il dimensionamento può avvenire pochi secondi dopo la conclusione dell analisi strutturale. Infatti, all ingresso in MasterArm, la procedura riconosce automaticamente, per lo più, le tipologie strutturali presenti nel modello (pilastri, travi, fondazioni, plinti, platee, pareti etc.) e a ciascuna assegna le proprietà idonee alla verifica (Rck/fck, fyk nel caso s.l.); tali proprietà non sono attribuite in modo casuale, ma sono quelle predefinite dall utente in appositi archivi a ciò destinati (e specializzati in relazione alle norme applicabili). All utente non viene però preclusa la possibilità di impostare appropriati e specifici criteri di progettazione anche al singolo elemento (ad es. abilitare l effetto torsionale solo per alcune travi, utilizzare una rete diversa di armatura in alcune parti della platea). In sostanza, anche in MasterArm, la rapidità non preclude la versatilità. Come accennato MasterArm può essere utilizzato anche nel dimensionamento degli edifici esistenti. Le norme prevedono infatti la possibilità di simulare il progetto di una struttura esistente (e di ricavare quindi la presunta armatura posta in opera) applicando la norma dell epoca. Pertanto MasterArm continua a prevedere anche la possibilità di adottare i metodi di verifica adottati nel passato. Questi aspetti sono trattati più dettagliatamente nel paragrafo dedicato a MasterEsist. Nella descrizione faremo riferimento al caso più generale del dimensionamento sismico, che contempla anche il rispetto della gerarchia delle resistenze e impone quindi una sequenza obbligata per le operazioni di verifica; ad esempio, come noto, la verifica dei pilastri (primari) deve seguire quelle delle travi. Prendiamo separatamente in esame i vari casi. Travi - Viene innanzitutto effettuato il dimensionamento a presso-tensoflessione (deviata), taglio e torsione per sezioni rettangolari, circolari, a T ed L diritta e rovescia. Vengono eseguite, in rapida successione, le verifiche s.l.u e s.l.e. In questa fase il programma rispetta anche i limiti progettuali liberamente fissati dall utente, come ampiezza delle fessure o rapporto massimo freccia/luce nelle diverse combinazioni di carico (rara, frequente e quasi permanente). Vengono così determinate le armature minime sul perimetro della sezione, gli indici di resistenza (s.l.u.) e lo stato tensionale, deformativo e di fessurazione (s.l.e.). Da segnalare che MasterArm è in grado di effettuare la verifica, oltre che per tutte le situazioni di carico assegnate nel modello spaziale, anche per quelle derivanti, per le travi nel piano, da tutte le possibili combinazioni dei carichi permanenti e variabili, nonché di imporre momenti positivi di sicurezza in campata. Sulla base di tali risultati viene generato, in una prima fase, l esecutivo preliminare di ogni travata, ottenuto rispettando i criteri personali di disegno stabiliti dall utente. Sulla base di questo disegno preliminare si determinano i momenti resistenti agli appoggi, che vengono, nell immediato, impiegati per stabilire definitivamente la staffatura (gerarchia taglioflessione) e verranno successivamente utilizzati nella verifica dei pilastri. In questa seconda fase viene definitivamente perfezionato e prodotto disegno della travata. Ogni modifica delle armature longitudinali agli appoggi comporta l automatico aggiornamento del disegno. In generale, ai fini dell ottimizzazione della verifica a taglio, dove consentito dalla norma, viene utilizzato il metodo del traliccio ad inclinazione variabile e viene determinato il valore di cotg θ utilizzato nel dimensionamento. Pilastri - Vengono riconosciute tutte le travi convergenti a ciascun pilastro. I momenti resistenti, superiori e inferiori delle travi, determinano, per effetto della gerarchia travepilastro, i momenti flettenti delle colonne e le condizioni generali per il dimensionamento dell armatura. Come nel caso delle travi il disegno dei pilastri viene completato aggiornando le staffe sulla base dei momenti resistenti di estremità (in applicazione della gerarchia taglio-flessione). Nell applicazione dei minimi di norma sismici il passo delle staffe viene determinato mettendo in conto il contributo delle legature di collegamento, con effetti positivi specialmente per sezioni di forma allungata. Anche per i pilastri è implementato, nella verifica a taglio, il metodo del traliccio ad inclinazione variabile. Vengono gestite anche situazioni specifiche di armatura, quali quelle delle strutture prefabbricate, per cui l altezza della zona critica viene valutata in modo diverso da quanto previsto per gli edifici ordinari. 12 A fronte di una modifica nelle armature delle travi e quindi dei momenti resistenti, vengono evidenziati in rosso i pilastri che vanno rielaborati, ad esempio per il corretto rispetto della gerarchia delle resistenze. Le pareti modellate a piastra possono essere definite come pareti semplici o composte, MasterSap integra lo stato tensionale e determina le sollecitazione da sottoporre a verifica. MasterArm esegue la verifica di pilastri di sezione qualsiasi, eventualmente con distribuzione generica dell armatura assegnata dall utente.

13 Per meglio comprendere e controllare le conseguenze pratiche della gerarchia delle resistenze è disponibile uno specifico strumento di interrogazione. è anche possibile effettuare il dimensionamento di pilastri non solo di forma qualsiasi ma anche con distribuzione generica dell armatura, come avviene, ad esempio, nel campo della prefabbricazione. MasterArm verifica che l armatura assegnata liberamente dall utente soddisfi le verifiche s.l. (slu e sle), i minimi di norma e l applicazione della gerarchia delle resistenze. Setti (modellati come elementi monodimensionali) - Per i setti è necessario aggiornare le sollecitazioni ottenute dall analisi introducendo i correttivi previsti dalla norma, in modo da ricostruire l andamento dei momenti flettenti e del taglio lungo l intero sviluppo dell elemento. Vengono quindi eseguite le verifiche a taglio e scorrimento specificatamente previste per i setti. Pareti (modellate con elementi bidimensionali) - Sottolineiamo una prerogativa importante e peculiare di MasterArm: l utente può liberamente selezionare un insieme di elementi in modo da definire sia pareti semplici (equivalenti ai setti) che pareti composte, formate da più pareti semplici (ad esempio a C per un vano ascensore). MasterSap provvede quindi all integrazione dello stato tensionale per determinare le sollecitazioni derivanti dall analisi, da cui vengono ricavate, infine, le forze da utilizzare nel dimensionamento (come già illustrato per i setti). In assenza di tale procedura di integrazione sarebbe impossibile inserire nel modello strutturale pareti definite tramite elementi bidimensionali, essendo obbligatorio conoscere le caratteristiche globali di sollecitazione e non il semplice stato tensionale. Per le pareti semplici vengono realizzati automaticamente anche i disegni. A tal fine descriviamo la modalità più completa di generazione del disegno. Viene distribuita l armatura nella parete, con particolare attenzione per le zone confinate. Per produrre un disegno eseguibile in cantiere si adottano delle scelte costruttive già opportunamente prefissate. L utente può comunque intervenire su qualunque zona della parete. Viene quindi effettuata la verifica e vengono segnalate le sezioni che eventualmente non soddisfano i requisiti della norma. Il disegno esecutivo consegue alle impostazioni iniziali, come ulteriormente descritto nel paragrafo Il disegno di opere in c.a.. Fondazioni - MasterSap gestisce le varie modalità previste dalle NTC 2008 per il dimensionamento delle strutture di fondazione e la verifica di sicurezza del complesso fondazioneterreno. In particolare vengono impostati in un apposita banca i coefficienti parziali del terreno, indispensabili per determinare la pressione ultima e la capacità portante del terreno. Travi e pilastri secondari - Solo per l applicazione delle NTC 2008 e dell EC8 è consentito dichiarare secondario un elemento strutturale. L applicazione di questa opzione comporta che per l elemento vengono applicate tutte le regole di dimensionamento statico, ma vengono ignorate quelle sismiche (gerarchia delle resistenze, dettagli e minimi costruttivi etc.). Travi reticolari miste prefabbricate - MasterArm effettua tutte le verifiche di propria competenza, che in questo caso riguardano soprattutto il dimensionamento a momento negativo. La scelta della trave prefabbricata, sia in 1^ che 2^ fase, può essere effettuata dall utente consultando il cataloghi dei fornitori oppure collegandosi in automatico a database che ci siano stati forniti dai produttori stessi (è il caso, ad esempio, di TecnoStrutture ). I risultati possono essere esaminati, oltre che su stampa, anche graficamente; vengono infatti rappresentati in ambiente 3D i due indici di resistenza a rottura (a presso-tensoflessione e a taglio/torsione), oltre alle armature e, per le travi, il rapporto x/d che caratterizza il comportamento locale duttile delle sezioni. Sono disponibili specifici strumenti grafici che consentono, ad esempio, un controllo immediato dei nodi trave-pilastro per cui è stata eseguita la gerarchia delle resistenze che consentono una migliore comprensione delle conseguenze pratiche che ne conseguono. Per i plinti MasterArm determina, oltre alle consuete verifiche a flessione, taglio e punzonamento, lo stato di pressione sul suolo allo stato limite ultimo e in esercizio. Qualche precisazione ulteriore riguarda la verifica (slu e sle) di solette, platee e di quelle pareti non riconducibili agli schemi elementari già citati. Va definita una rete di base, alla quale potrà, eventualmente, localmente, aggiungersi un ulteriore armatura. In questi casi viene fatto largo uso delle mappe a colori, che evidenziano efficacemente le zone in cui è necessario aggiungere una certa quantità di armatura oltre alla rete di base. Da segnalare che nel dimensionamento a taglio di tali elementi strutturali, comunemente non armati a taglio, risulta molto utile un opzione che consente di rispettare le condizioni per la verifica inserendo, eventualmente, armatura supplettiva in zona tesa. La verifica a punzonamento viene eseguita in base alle NTC 2008 che si rifanno all EC2 e viene effettuata per plinti, piastre, platee, travi, travi di fondazione. Per problematiche particolari, quali quelle riguardanti l armatura di serbatoi e vasche, MasterArm prevede ulteriori e specifiche scelte progettuali. Per tutte le tipologie strutturali sono previsti controlli in grado di far emergere subito le situazioni meritevoli di attenzione o potenzialmente critiche, in relazione alla geometria (controlli geometrici), alla presenza di nodi non confinati, ai risultati del dimensionamento. Per mettere subito in luce, nella loro giusta importanza, tali situazioni gli elementi vengono opportunamente colorati e la funzione di interrogazione, sempre disponibile, consente di analizzare le ragioni e quindi di intervenire in modo oculato. 13

14 Il disegno di opere in C.A. Disegno C.A. realizza il disegno esecutivo di travi, pilastri/setti, platee, piastre, pareti; opera in un ambiente grafico integrato con MasterSap, ovvero la progettazione si sviluppa, dalle prime fasi di modellazione alle ultime di predisposizione degli esecutivi, in un unico ambiente operativo. La gerarchia delle resistenze determina una forte correlazione fra la fase di verifica e quella conseguente di disegno. In Disegno C.A. possiamo distinguere due funzioni principali: la prima provvede alla generazione automatica degli esecutivi, la seconda consente di apportare modifiche o integrazioni (denominata View). Descriviamo separatamente le varie procedure. Il disegno delle travi viene ottenuto per sezioni del tipo rettangolare, a T e L diritta e rovescia, anche variabili da campata a campata, con rappresentazione di eventuali disassamenti dei pilastri convergenti alla travata. Il prodotto offre una ricca scelta di opzioni costruttive, fra cui l utente può già impostare quelle di suo gradimento, con facoltà di perfezionamento successivo, soprattutto in casi particolari. Il prodotto si qualifica quindi per la sua grande flessibilità e il professionista non deve impegnarsi in prima persona nel lavoro operativo, che può essere delegato ad altri, riservando per sé la fase finale di controllo. Le opzioni costruttive sono registrate in apposite tabelle, con molte decine di opzioni principali, che si ramificano in ulteriori selezioni. Il programma effettua, ovviamente, tutti i controlli di normativa. Ad ogni trave è associata una distinta di taglio. Anche View contempla molte possibilità, ad esempio si può agire sull armatura per modificare lunghezze, forma degli ancoraggi, posizione delle quote etc. Ovviamente, per progetti in cui si applicano i criteri di duttilità, ogni modifica significativa comporta il ricalcolo dei momenti resistenti agli appoggi e delle staffe sismiche. L utente può subito verificare la congruenza delle modifiche apportate ed eventuali difformità costruttive dalla norma vengono immediatamente notificate all utente. Per quanto riguarda i pilastri, viene disegnata l intera pilastrata (visionabile anche in 3D), riportando un numero congruo di sezioni longitudinali e trasversali, quotature, distinta delle armature. Anche in questo caso se l utente apporta modifiche vengono controllate attraverso una procedura di riverifica, con ricalcolo delle staffe sismiche. Come anticipato nelle pagine dedicate alla verifica, il disegno delle pareti può avvenire con diverse modalità, in taluni casi analoghe ai pilastri; ribadiamo che il programma è anche in grado di realizzare tutti i particolari costruttivi previsti per le zone confinate, all interno dell altezza critica della parete. Viene presentata un anteprima del disegno per personalizzare ulteriormente passi e diametri delle barre, prima di procedere alla riverifica. I disegni di tutti gli elementi strutturali, prodotti in formato dwg o dxf, sono organizzati in layer, distinti per tipologia di oggetto (staffe, armature longitudinali, profilo, quote, etc.). 14 Con un semplice clic sulla trave è possibile avere l evidenza della relazione di calcolo e del disegno esecutivo. La gestione dei layer, dei testi e dei colori delle linee aumenta il livello di personalizzazione dei disegni. Una delle schede di assegnazione dei parametri che governano la creazione automatica del disegno delle travi. È disponibile un opzione, del tutto legittima, che rispetta la gerarchia delle resistenze evitando ogni possibile ulteriore penalizzazione.

15 Si può ottenere, a video e in stampa, il computo totale dei materiali selezionando le voci di interesse; la struttura ad albero ne facilita l individuazione. L Impaginatore DXF gestisce in modo dinamico i disegni. Dalla tavola è anche possibile richiamare la procedura di modifica delle travi e quindi intervenire sul disegno. Generazione parametrica di un componente, in questo caso una rampa di scala. L Impaginatore DXF è un altro applicativo AMV, finalizzato alla gestione dei disegni e alla composizione delle tavole; in particolare riconosce in automatico quelli realizzati dai prodotti AMV. L Impaginatore dispone di tutti gli abituali strumenti Cad per il disegno. Oltre alla singola tavola l Impaginatore gestisce la raccolta, che comprende tutte le tavole riguardanti il progetto scelto. Il disegno esecutivo di platee e piastre si basa sui risultati di MasterArm. Dalla mesh di elementi finiti che caratterizza una piastra, il programma è in grado di individuare il contorno esterno e gli eventuali fori interni, tutti gli elementi strutturali convergenti al piano. Su più layer vengono poi riportate quattro distinte disposizioni di armatura, relative alle due direzioni ortogonali e alle due posizioni (inferiore o superiore) di posa. Tutte le informazioni risultano debitamente quotate. Anche in questo caso viene realizzato il computo metrico. Tutti i computi, ottenuti dai singoli applicativi, possono dar luogo a un computo finale riepilogativo dei materiali utilizzati, relativo all intero progetto o a una sua generica parte. View pareti interattive permette di personalizzare l armatura in zona confinata e non, con riverifica in tempo reale di tutte le sezioni della parete per tutte le combinazioni di carico. 15 Le armature delle pilastrate e dei setti-parete vengono rappresentate e possono essere modificate in ambiente 3D, dando poi luogo ai classici esecutivi bidimensionali. La mappa a colori consente di esercitare un controllo preliminare sui risultati, prima di procedere alla generazione automatica del disegno della platea. Il disegno delle pareti in c.a. realizza una sezione orizzontale con l indicazione dell eventuale armatura aggiuntiva, inclusa quella di rinforzo agli spigoli.

16 MasterEsist: la verifica di strutture esistenti in C.A. MasterEsist è il postprocessore che effettua la verifica degli edifici esistenti in c.a. A differenza di MasterArm, che determina le armature, MasterEsist si basa su quelle assegnate in input ed individua, di conseguenza, se la struttura rispetta i requisiti della norma. MasterEsist effettua la verifica sulla base dei risultati del calcolo strutturale, che può essere eseguito con analisi lineare, mediante il metodo dello spettro di risposta con fattore di struttura q, o non lineare (pushover). Se il grado di conoscenza della struttura è minimo (LC1), la norma consente di utilizzare solo metodi di analisi lineare, è comunque abbastanza comune e ragionevole, anche sotto il profilo economico, saggiare inizialmente la vulnerabilità sismica dell edificio sulla base di informazioni elementari di tipo LC1. Segnaliamo che l analisi lineare risulta indubbiamente conveniente negli interventi di miglioramento sismico, in cui è sufficiente dimostrare che l intervento in progetto dà luogo ad una struttura meno vulnerabile di quella originaria. Per individuare l armatura della sezione si può procedere tramite un Progetto simulato in accordo alle norme dell epoca e/o sulla base di limitate prove in situ. Per simulare il progetto si può utilizzare MasterArm, applicando la norma dell epoca e le caratteristiche dei materiali più appropriate. In questo modo si ottiene una distribuzione di armatura, ipotetica ma ragionevole, longitudinale e trasversale, quindi: a pressoflessione e taglio, su ogni elemento strutturale. Tali armature possono poi essere modificate dall utente, oppure possono venire direttamente (e anche totalmente) introdotte qualora si procedesse in base a un rilievo oppure ai disegni esecutivi eventualmente disponibili. E importante segnalare che oltre alle sezioni ricorrenti MasterEsist è in grado di processare anche sezioni di forma generica, definite liberamente per via grafica, in cui vengono inserite le armature. Questo aspetto diventa importante anche per casi abbastanza frequenti, come per i pilastri a L, per i quali non è possibile, altrimenti caratterizzare pienamente la sezione resistente. In tutti i casi la verifica riguarda i meccanismi duttili, quelli fragili e i nodi trave pilastro. I parametri che caratterizzano il materiale (c.a.), come richiesto dalla norma, fanno riferimento ai valori medi e non caratteristici delle resistenze e sono contenuti in apposite tabelle (Rcm-fym). MasterEsist esegue queste verifiche adattandosi al tipo di analisi condotto dal professionista. L inserimento delle armature nelle sezioni da verificare può avvenire per via numerica o più agevolmente per via grafica. Se è stato utilizzato il calcolo lineare con il fattore di struttura q le verifiche sono concettualmente analoghe a quelle riguardanti i nuovi edifici: devono essere soddisfatte le verifiche a pressoflessione e taglio. Queste ultime risultano le più delicate. l utente ha facoltà di scegliere il criterio più appropriato per determinare la capacità resistente, a cui può concorrere, oltre 16 Le armature della struttura esistente possono essere ottenute tramite un progetto simulato eseguito con MasterArm. è comunque consentito la modifica e l inserimento manuale delle armature. Verifica con fattore di struttura q: viene eseguita la verifica per meccanismi potenzialmente fragili (in figura la stampa dei risultati) e duttili. Rappresentazione grafica dei risultati delle verifiche a pressoflessotensione (meccanismo duttile), in rosso gli elementi non verificati.

17 all armatura trasversale, anche il calcestruzzo. L esito positivo della verifica a taglio può anche essere determinato a monte, indipendentemente dal valore della sollecitazione di taglio agente, qualora risulti rispettata la gerarchia flessionetaglio; in questo caso il professionista sfrutta la possibilità di condividere l interpretazione corrente secondo cui l effettiva domanda di taglio è comunque limitata da condizioni di equilibrio, calcolate in base alle sollecitazioni flettenti trasmesse dai meccanismi duttili adiacenti. Differente è il caso dell analisi non lineare (pushover), a seguito del calcolo la verifica viene effettuata, per gli elementi duttili, in termini di deformazioni confrontando la domanda di deformazione determinata dall analisi con le capacità di deformazione dello stato di fatto. Si segnala che per calcolare la richiesta rotazione alla corda si è fatto ricorso a procedure rigorose, prive delle tradizionali approssimazioni, che, ad esempio, vengono impiegate per individuare la luce di taglio. Nello specifico si tratta di confrontare la capacità di rotazione ultima delle sezioni di estremità degli elementi determinata secondo il paragrafo C8A.6 della circolare Collegamento con Verifiche Rinforzi e Muratura Armata per la verifica interattiva o automatica del rinforzo FRP o con incamiciatura in c.a. o con incamiciatura con FRC (caso di figura). Vengono aggiornate le proprietà di calcolo (sezioni, inerzie) per consentire l analisi della struttura rinforzata. applicativa n. 617 del 2009 con la domanda di rotazione alla corda ai due estremi degli elementi determinata in corrispondenza dello spostamento ultimo richiesto alla struttura nell analisi pushover. Per gli elementi fragili la verifica è invece sempre realizzata in termini di resistenze a taglio ed è analoga a quella già descritta in precedenza. In tutti i casi è anche necessario effettuare la verifica dei nodi Trave-Pilastro, di cui va verificata la resistenza diagonale a compressione e trazione, sulla base dei risultati del calcolo strutturale e dell armatura posta in opera nelle travi. Da MasterEsist è possibile intervenire sui nodi e gli elementi che non risultino verificati utilizzando il programma Verifiche Rinforzi, cui si collega in maniera interattiva o automatica. Per i relativi dettagli si rimanda al paragrafo dedicato. MasterEsist consente inoltre di determinare l accelerazione sismica massima (o il tempo di ritorno del sisma) che soddisfa tutte le procedure di verifica menzionate. In particolare, nel caso dell analisi pushover, questo valore, come pure gli indicatori di rischio sismico, vengono determinati automaticamente dal programma. 17 Stampa dei risultati della verifica dei meccanismi fragili, duttili (in figura) e dei nodi. Le tabelle di verifica consentono di indicare il livello di conoscenza e di impostare automaticamente i valori medi delle resistenze (Rcm-fym). A seguito di un analisi pushover vengono calcolati in automatico gli indicatori di rischio sismico richiesti per la compilazione delle schede della protezione civile per edifici strategici. In figura la stampa.

18 MasterSteel: Verifica di elementi strutturali in acciaio determinata sequenza di operazioni. La procedura gestisce tutte le tipologie strutturali previste dalla norma; ogni singola asta può essere MasterSteel è l applicativo per il dimensionamento di aste 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. il caso dell acciaio si distingue dal cemento armato anche perché più spesso il dimensionamento in zona sismica adotta un approccio non dissipativo delle strutture, consentendo così di riferirsi, per il dimensionamento, ai soli criteri statici. 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 poco impegnate sismicamente o che esulano dal settore civile, dove spesso si 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 MasterSteel per l acciaio con riferimento esplicito all applicazione della gerarchia delle resistenze, tralasciando i tradizionali metodi elastici di dimensionamento noti. 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 MasterSteel l adozione di una 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. Oltre a quanto specificatamente richiesto dalla gerarchia delle resistenze, MasterSteel 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. 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 ), 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. 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. 18 Anche in MasterSteel 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. 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.

19 MasterNodo e Verifiche Acciaio: verifica delle unioni in acciaio MasterNodo esegue il progetto e la verifica dei nodi bullonati e saldati in acciaio applicando gli stessi codici normativi di MasterSteel (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 MasterSteel 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. Con opportune colorazioni i collegamenti che risultano dimensionati in modo appropriato vengono evidenziati e distinti da quelli, invece, ancora da perfezionare. 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. 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. 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 Verifiche Acciaio, è una procedura stand-alone con cui l utente può verificare gli stessi giunti trattati in MasterNodo, ma in modo indipendente da MasterSap. Come in MasterNodo, anche in Verifiche Acciaio in apposite banche sono già predisposte numerose soluzioni per i componenti dei giunti, peraltro personalizzabili. 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 3D 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 19 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. 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. Interrogazione dei risultati delle verifiche delle unioni bullonate; tutti i dati e i risultati sono disponibili per essere facilmente consultati dall utente.

20 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 indirizzato 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. 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. Verifiche Acciaio è una procedura stand-alone con cui l utente può verificare gli stessi giunti trattati in MasterNodo, ma in modo indipendente da MasterSap, ovvero assegnando direttamente le sollecitazioni di interesse. Può essere utile in molti casi, ad esempio in sede di collaudo, per effettuare la verifica di un giunto già progettato oppure per orientarsi nella scelta di una tipologia di collegamento a monte della modellazione strutturale. Oltre alla verifica dei giunti bullonati e saldati, include anche la verifica delle aste in acciaio e legno. Verifiche Acciaio viene distribuito gratuitamente per i clienti di MasterNodo, ma può anche essere acquistato indipendentemente. Dimensionamento di un giunto flangiato per sezione rettangolare cava; disponibile anche per sezione circolare. 20 Verifica interattiva di un giunto trave colonna a squadretta; l utente può modificare in tempo reale i parametri del giunto, bulloni, spessori ecc, e verificarne immediatamente l effetto. Verifica dei collegamenti di aste reticolari; eventuali situazioni fuori norma sono evidenziate in rosso. La verifica delle saldature a cordone d angolo o a completa penetrazione è prevista per tutte le sezioni di interesse pratico.