NUOVE PROCEDURE DI MODELLAZIONE IN AMBIENTE 3DMACRO Release4.0

NUOVE PROCEDURE DI MODELLAZIONE IN AMBIENTE 3DMACRO Release4.0 (Update number 1.0 20170307_01) Copyright of ITALY

3DMacro - Release 4.0 Premessa Nel presente tutorial vengono descritte e spiegate, per ciascuno dei paragrafi successivi, le nuove funzionalità del software, mediante una descrizione dettagliata dei comandi a loro correlati. Si tralasciano in questo breve tutorial tutti i passaggi precedenti o successivi agli argomenti trattati. Per ciascuna funzionalità vengono messe a confronto le vecchie procedure di modellazione della precedente versione, con quelle relative alla nuova Release 4.0. 1. Gestione coordinata di input per impalcati e pareti La nuova gestione coordinata degli input per impalcati e per pareti, integrati in un unico ambiente di lavoro, consente una esecuzione più efficace e veloce di tutte le operazioni di costruzione e modifica del modello. Ricordiamo che con la precedente versione di 3DMacro il passaggio da un editor all altro (da editor per impalcati ad editor per pareti) veniva gestito mediante i seguenti passaggi, necessitando tempi più lunghi di rigenerazione e creazione del modello: 1. Modellazione in Editor di impalcati 2. Rigenerazione del modello 3D, accedendo all ambiente principale 3. Modellazione in Editor di parete 4. Rigenerazione del modello 3D. La nuova procedura di modellazione in 3DMacro 4.0, invece, prevede i seguenti passaggi: 1.1. Passaggio da editor di impalcati a editor di parete Dall ambiente di modellazione Editor di impalcato, selezionare una linea di pianta e cliccare sul comando Passa a Wall Buider, che consente di visualizzare e/o editare l elemento selezionato nella vista di parete, proseguendo con la modellazione nell Editor di parete. Si precisa che se nessun elemento è stato selezionato sull editor per impalcati ( o se è stato selezionato un elemento che non appartiene a nessuna parete ad esempio un solaio o un pilastro 3D), accedendo all editor per pareti, verrà visualizzata automaticamente la Parete 1.

1.2. Editing da Wall Builder Si accede direttamente all ambiente di Editor di parete, senza dover prima procedere alla rigenerazione del modello (nell ambiente principale), riducendo notevolmente i tempi di modellazione. Da questo ambiente è possibile ancora tornare a quello di input per impalcati o, comunque, portarsi all ambiente principale del programma. 2.Strumenti di aiuto alla modellazione (snap e filtri di visualizzazione) La modellazione in 3DMacro è più semplice ed immediata, grazie alla presenza di strumenti di aiuto alla modellazione (snap e filtri), utili per disegnare in maniera precisa e spedita anche le geometrie più complesse. Nella precedente versione di 3DMacro non erano disponibili strumenti di aiuto al disegno, come quelli comunemente utilizzati in ambiente CAD, mentre era possibile solo agganciare le estremità delle linee di pianta alle linee di riferimento, eventualmente presenti come traccia, ma senza alcuna funzionalità di snap ad oggetto (centrale, estremità, incrocio, etc.). La nuova procedura di modellazione con 3DMacro 4.0, invece, prevede i seguenti passaggi: 2.1. Modellazione con Snap attivi Gli strumenti di Snap, comuni per chi disegna in ambiente CAD, sono disponibili sia nell Editor per impalcato che per parete: Estremità, Incrocio, Centrale, Vicino. Essi vengono attivati/disattivati mediante il comando in basso a sinistra sulla barra delle informazioni. E disponibile anche la funzionalità Ortho. E importante precisare che, quando si vuole editare un oggetto da Editor Parete, occorre prima attivare lo snap Estremità. Difatti, se questo snap non è attivo, non sarà possibile agganciare l oggetto, per editarlo. Grazie all utilizzo degli Snap è possibile sfruttare adeguatamente la griglia delle linee guida (in giallo nell immagine a fianco) e delle linee di riferimento (importate da DXF). 3

2.2 Filtri di Visualizzazione Selezionare il comando filtri di visualizzazione, e attivare o disattivare la visualizzazione di uno o più gruppi di elementi. Il gruppo di elementi che viene disattivato è riportato e visualizzato, con il simbolo di vista inibita, nell angolo in alto a destra della finestra di editing. 3. Modellazione di telati e pareti in falso Migliorato e velocizzato l inserimento di elementi di tipo asta (travi, pilastri), senza la necessità di appoggiarsi ad una traccia parete pre-esistente al primo livello. Pertanto, anche la modellazione di configurazioni più complesse in copertura risulta notevolmente facilitata. Con la precedente versione di 3DMacro, per disegnare un elemento trave o un cordolo di piano nell editor di pianta, bisognava disegnare inizialmente una linea di pianta, poi (attraverso il menu contestuale delle linee di pianta) creare una trave alla quota corrente (scegliendo uno tra i formati già definiti), impostando eventualmente la linea di pianta a vuota. Anche la creazione di pareti in falso, poste ai piani superiori, necessitava la presenza di una traccia parete al primo livello. Con 3DMacro 4.0 è possibile creare travi (telai) o pareti in falso, seguendo le procedure seguenti: 4

3.1. Input Aste Per disegnare un elemento trave basta portarsi al livello corrispondente, selezionare il comando Disegna > Aste. Tracciare l asta, mediante la definizione dei suoi nodi iniziale e finale. Non è necessario disegnare preventivamente, al livello inferiore, alcuna linea di pianta. 4. Nuova gestione delle architravi (e/o cerchiature) La gestione delle architravi (e/o cerchiature) è sganciata dalle proprietà delle aperture e le caratteristiche sono editabili in maniera analoga a qualunque elemento asta. Con la precedente versione di 3DMacro, l architrave (e/o la cerchiatura) veniva gestita unicamente come proprietà dell apertura; pertanto, dopo averla inputata era possibile modificarla accedendo esclusivamente al pannello di input/modifica architravi. Con 3DMacro 4.0, invece, è possibile creare ed editare le architravi (e/o cerchiature), seguendo le procedure di seguito descritte: 5

4.1. Input Architravi /Cerchiature La procedura di input delle architravi/cerchiature è rimasta sostanzialmente invariata. Dall editor di pareti basta selezionare l apertura e, accedendo al menu contestuale, sotto la voce Aperture, selezionare il comando Crea Architravi/Cerchiatura. Architravi: selezionare il formato ed assegnare le lunghezze di ancoraggio a sinistra e a destra. Cerchiature: selezionare il formato e selezionare se si tratti di una cerchiatura di un vano porta o finestra. Dopo aver definito l architrave (o cerchiatura), questa viene visualizzata con il proprio spessore nella rappresentazione geometrica della parete e come elemento computazionale asta, nella vista computazionale. Nella precedente versione di 3DMacro, invece, l architrave (o cerchiatura) veniva visualizzata esclusivamente come elemento computazionale. 4.2. Modifica Architravi /Cerchiature in modalità seleziona 1. Modifica come proprietà dell apertura Per modificare l architrave è possibile seguire due possibili procedure: 1. In Modalità Seleziona, selezionare l apertura e gestire le proprietà dell architrave, accedendo al menu contestuale Apertura > Modifica architrave. Nella nuova versione di 3DMacro 4.0 il pannello di editing dell architrave eredita tutte le caratteristiche dell elemento inputato (formato, ammorsamento, ), che vengono visualizzate accedendo al pannello di Editing. 6

2. In modalità Edita, selezionare l elemento asta (architrave o montante della cerchiatura) e tramite il pannello di edit object, posto a destra, procedere alla modifica del formato o all editing dell elemento asta. 2. Modifica come elemento asta 3. In modalità Seleziona, selezionare l elemento asta (architrave o montante della cerchiatura) e accedere al menu contestuale Asta, da cui è possibile procedere con le seguenti operazioni: eliminare l elemento, assegnare carichi di linea (limitatamente agli architravi), modificare i vincoli, personalizzare le armature. 3. Modifica come elemento asta 5. Nuova modellazione arco a coronamento di una apertura La modellazione e la discretizzazione degli archi posti a coronamento delle aperture è più dettagliata, la mesh che discretizza l arco è più precisa e vi è la possibilità di editare la geometria dell arco, definendo archi a sesto acuto o ribassati, piuttosto che circolari. Inoltre l arco viene trattato come elemento di Rinforzo/ammaloramento ed è, pertanto, possibile modificare le caratteristiche dell arco (materiale, spessore) rispetto a quelle della muratura sottostante. Nella precedente versione di 3DMacro era possibile definire solo archi circolari e con una discretizzazione meno precisa. Era inoltre possibile editare le caratteristiche dell elemento solo come proprietà dell apertura. E importante precisare che se il modello contenente l arco è stato creato con la versione precedente di 3DMacro, l arco sarà importato senza variare la mesh, al fine di evitare variazioni geometriche significative dello stesso, legati ad una diversa approssimazione dell arco alla spezzata in esso inscritta. La procedura per la definizione e modifica dell arco è di seguito descritta. 7

5.1. Input Arco La procedura di input dell arco sopra l apertura è rimasta sostanzialmente invariata. Dall editor di pareti basta selezionare l apertura e, accedendo al menu contestuale, sotto la voce Aperture, selezionare il comando Crea Arco. Selezionare il formato, assegnare lo spessore dell arco e indicarne la posizione sopra l apertura. - Imposta arco sull apertura esistente: lo imposta al di sopra dell apertura (le cui dimensioni restano invariate), lasciando una fascia nella regione al di sopra dell arco. - Posiziona l arco al limite superiore della regione: posiziona l arco al limite della regione sopra l apertura. In questo caso, se occorre, viene modificata l altezza dell apertura. 5.2. Discretizzazione in conci e generazione della mesh L arco viene opportunamente discretizzato in N-conci (elementi rigidi), secondo i nuovi criteri automatici di mesh previsti. Sui conci si attivano gli snap di aiuto al disegno. Si riporta la visualizzazione geometrica (a) e computazionale (b). (a) (b) 8

5.3. Modifica Arco 1. Modifica come proprietà apertura La modifica dell arco può essere effettuata come segue: 1- In modalità seleziona, selezionare l apertura e scegliere il comando Modifica Arco, dal menu contestuale Apertura. 2- In modalità edita, selezionare l arco (che è un rinforzo/ammaloramento) ed editarne le caratteristiche nel pannello Edit Object posto a destra. E possibile editare la tipologia del materiale e/o lo spessore e (mediante il comando edita rettangolo, modificarne la geometrica, creando un arco ribassato o a sesto acuto, piuttosto che circolare. 2. Modifica come rinforzo/ammaloramento 6. Modellazione di fondazioni sfalsate (o su più livelli) La gestione di fondazioni sfalsate (su più livelli) è immediata, senza la necessità di appoggiarsi ad una traccia parete pre-esistente al livello inferiore. Con la precedente versione di 3DMacro 3.0, per poter creare una parete in falso e quindi una fondazione sfalsata, era necessario creare prima una linea di pianta al livello più basso, che veniva poi trasformata il muro vuoto, in modo da avere la traccia per poter disegnare i muri in falso ai piani superiori. Solo successivamente era possibile creare il muro pieno al livello superiore ed, infine, definire la fondazione della/e parete/i in falso. Con 3DMacro 4.0, invece, è possibile creare fondazioni su livelli sfalsati, seguendo le procedure seguenti: 9

6.1. Genera quote fondazioni Dalle impostazioni geometriche del modello (modello > impostazioni geometriche) definire le quote di fondazione. Si ricorda che le quote di fondazione devono essere non sismiche. Si definiscano quindi la prima quota (che va ad esempio dal livello zero a 3 metri) e la seconda (che va ad esempio da 3 metri a 6 metri). 6.2. Crea parete in falso Dall ambiente di Editor di Impalcato, creare la porzione di edificio che sta alla prima quota (da 0 a 3 metri), ed assegnare la fondazione, che verrà posta alla quota base (quota 0). Portarsi quindi alla quota superiore (da 3 a 6 metri) e tracciare le pareti che si trovano alla quota più alta. E possibile disegnare una parete al livello superiore, senza la necessità di appoggiarsi ad una traccia parete pre-esistente al livello più basso. 10

6.3. Crea fondazione Dall ambiente di modellazione Editor di impalcato, selezionare le pareti in falso alla quota più alta (da 3 a 6 metri, ad esempio). Dal menu contestuale linee di pianta (accessibile cliccando col tasto destro del mouse), selezionare la voce Crea / Modifica fondazione di linea e scegliere il formato. Tornare all ambiente principale 3D e visualizzare il modello tridimensionale. 7. Nuove modalità di applicazione rinforzo/ammaloramento Agendo sulle Proprietà del rinforzo / ammaloramento, mediante gli strumenti di Edit Object, è possibile editare istantaneamente il materiale da all applicare alla zona della parete selezionata, o modificarne lo spessore. Nella precedente versione di 3DMacro 3.0, per applicare un rinforzo o ammaloramento ad una parete, o porzione di essa, da Editor Parete era necessario prima definirne le proprietà, tramite la finestra di Proprietà rinforzo/ammaloramento, e successivamente tracciare la zona (o la porzione di parete) a cui applicare il rinforzo / ammaloramento. Quindi, per modificare le proprietà del rinforzo / ammaloramento era necessario ri-accedere alla finestra delle proprietà ed aggiornarle. Creando un nuovo rinforzo/ammaloramento venivano sempre ereditate le proprietà dell ultimo rinforzo/ammaloramento definito. Con 3DMacro 4.0 la creazione di rinforzi/ammaloramenti viene gestita secondo la seguente procedura: 7.1. Crea rinforzo/ammaloramento Dall Editor di Parete, scegliere il comando Disegna > Rinforzo Ammaloramento. 11

7.2. Crea rinforzo/ammaloramento Nel pannello a destra di Edit Object selezionare il Tipo di Rinforzo/Ammaloramento da applicare e assegnarne le proprietà. E possibile assegnare e/o modificare (anche contemporaneamente): Muratura da applicare, Spessore, Rinforzo. Per ciascun rinforzo/ammaloramento, il tipo di rinforzo applicabile può essere uno solo, a scelta tra: CAM, FRP e Fibrenet. La scelta è alternativa: non si possono assegnare, sulla medesima zona contemporaneamente, rinforzi in CAM, FRP, e Fibrenet. 8. Nuovo input elementi in muratura armata E possibile caratterizzare, in maniera specifica, la tipologia muratura armata, mediante l input delle sue caratteristiche meccaniche. Questa funzionalità non era disponibile nella precedente versione. La definizione delle proprietà meccaniche della muratura armata in 3DMacro 4.0 viene effettuata mediante un pannello di Definizione dei rinforzi, come di seguito descritto. 8.1 Input Elementi in Muratura Armata Dal Menu Definisci selezionare la voce Rinforzi > Tessuti in fibre, Muratura armata, FibreNet Portarsi sulla scheda corrispondente alla Tipologia di rinforzo Muratura armata, e definirne le caratteristiche meccaniche. - Tipo materiale armatura - Interasse armatura verticale e orizzontale - Diametro armatura verticale e orizzontale - Numero armature orizzontali. Per la procedura di applicazione del rinforzo si rimanda al precedente punto di questo tutorial (pt 7.1 e 7.2). 12

9. Modellazione sistemi di rinforzo Fibrenet 3DMacro consente di modellare e gestire una vasta gamma di rinforzi strutturali per pannelli in muratura. Con la nuova versione 3DMacro 4.0 è possibile anche modellare i sistemi di rinforzo FibreNet sui pannelli in muratura, basati sull`utilizzo di reti in fibra di vetro GFRP e malte di calce. Questi sistemi consentono di ottenere un incremento di resistenza a trazione, compressione e taglio della muratura, nonché un notevole beneficio in termini di duttilità. Questa funzionalità non era disponibile nella precedente versione. La procedura di definizione e applicazione dei rinforzi FibreNet, oltre la reportistica disponibile, viene di seguito sinteticamente descritta: 9.1. Definisci Rinforzi > FibreNet Dal Menu Definisci selezionare la voce Rinforzi > Tessuti in fibre, Muratura armata, FibreNet Portarsi sulla scheda corrispondente alla Tipologia di rinforzo FibreNet, e definirne le caratteristiche. E possibile prevedere i seguenti sistemi (Tipo di rinforzo): RI-STRUTTURA su due facce RI-STRUTTURA su una faccia RETICOLA TWIN RETICOLA PLUS Occorre quindi definire il tipo di supporto sul quale il rinforzo viene applicato e le proprietà della rete, della malta (intonaco) e dei connettori trasversali o dei trefoli in acciaio. Il tutto in base al sistema di rinforzo (Tipo di rinforzo) adottato (selezionato). 13

9.2. Applica rinforzo ad una fascia o zona della parete Dall Editor di Parete, portarsi sul menu Disegna e selezionare il comando Rinforzo/Ammaloramento. Nel pannello di Edit Object posto sulla destra della finestra, all interno del group box Rinforzi CAM, Fibre FIbreNet, scegliere il Formato FibreNet, tra quelli precedentemente definiti. Quindi tracciare il rettangolo corrispondente alla porzione di parete su cui applicare il rinforzo. Il tutto come già descritto al precedente punto di questo tutorial. 9.3. Applica rinforzo ad una intera regione in muratura E anche possibile applicare il rinforzo in fibre ad una intera regione, accedendo all ambiente di modellazione Editor di Parete, e portandosi in modalità seleziona. Selezionare una Regione piena e, cliccando con il tasto destro del mouse, accedere al menu contestuale Regioni Piene > Rinforzo con Fibre e selezionare il formato corrispondente al rinforzo precedentemente definito. 14

9.4. Report La reportistica sui rinforzi di tipo Fibrenet viene restituita in termini di: 1. Formato pannelli murari: mediante la rappresentazione renderizzata del rinforzo applicato, riportata al Capitolo 9 della Relazione di Calcolo Dettagli di modellazione. 2. Tipologie elementi di rinforzo: ripotata nella sezione Dati di Input dei Reports. 3. Caratteristiche meccaniche dei pannelli rinforzati: restituite in output nella sezione Dati di Input > Elementi > Caratteristiche pannelli con rinforzi FibreNet 15

10. Editing agevolato formato / orditura Solaio La gestione di Formati, orditure e ammorsamenti solai è immediata, grazie alla presenza di strumenti di tipo Edit Object, che consente di modificare istantaneamente il formato del solaio selezionato, l orditura e la ripartizione del carico di area lungo i lati della maglia su cui insiste, e definendo contestualmente la qualità degli ammorsamenti. Nella precedente versione di 3DMacro 3.0, per modificare l orditura di un solaio era necessario, dall editor per impalcati, in modalità seleziona, selezionare il solaio, accedere al menu contestuale solai e selezionare la voce Modifica orditura, che consentiva di accedere a una finestra di editing orditura. Per modificare il formato del solaio, invece, dal medesimo ambiente, in modalità edita, bisognava selezionare il solaio e sul pannello a destra, scegliere il nuovo formato da applicare. Con 3DMacro 4.0 l editing di tutte le proprietà del solaio viene gestita in maniera univoca, mediante un pannello di edit object, secondo la seguente procedura: 10.1 Portarsi in modalità Edita da Editor di Impalcato Dall ambiente di modellazione per impalcati (Editor di impalcato), mettersi in modalità Edita, selezionando l apposito comando sulla barra degli strumenti. In automatico, si aprirà a destra il pannello di Edit Object. Se nessun elemento è selezionato, il pannello non riporterà alcuna informazione. 10.2 Edita formato Questa operazione è rimasta sostanzialmente invariata, rispetto alla precedente versione. Essa viene comunque descritta nel dettaglio, per completezza. Selezionare il solaio che si vuole editare e dal pannello Edit Object a destra, scegliere il Formato desiderato. E possibile anche visualizzare il formato, selezionando dal menu Visualizza, la voce Colora elementi > In base al formato. 16

10.3 Applica formato Per modificare il formato (tanto per un solaio, quanto per un qualunque altro elemento) è possibile operare anche mediante il comando Applica Formato. Selezionare il comando Applica formato, dalla barra dei comandi e scegliere Visualizza formati per: Solai dal menu a tendina disponibile sul pannello Applica Formato posto a destra. Scegliere il formato desiderato, catturando le proprietà mediante il comando Seleziona Formato e applicarlo all elemento che si vuole modificare. 10.4 Modifica Orditura e Ammorsamenti Sempre da Editor di Impalcato, in modalità Edita, selezionare il solaio e, mediante il pannello di Edit Object sulla destra, modificare l orditura attivando il comando corrispondente (orditura singola - orizzontale o verticale - oppure orditura doppia, o personalizzata). Dopo aver selezionato l orditura desiderata, vengono aggiornati nella tabella in basso a destra le percentuali di scarico del solaio sui lati della maglia. Questa tabella è editabile solo se il solaio ha orditura personalizzata. Solo in questo caso, infatti, è possibile editare le percentuali di scarico. In tutti gli altri casi, invece, le percentuali in tabella non saranno editabili. Nella stessa tabella è possibile modificare il tipo di ammorsamento del solaio agli elementi verticali posti ai lati della maglia (Rigido, Assente, ad Attrito). 17

11. Gestione potenziata degli ammorsamenti d angolo La gestione degli ammorsamenti d angolo in corrispondenza di una o più intersezione di pareti è immediata: è disponibile un comando che consente di attivare, in un solo click, tutti gli ammorsamenti. Nella precedente versione di 3DMacro 3.0, era possibile personalizzare o assegnare un ammorsamento solo puntualmente, selezionando l incrocio tra una o più pareti. Con 3DMacro 4.0 l editing di tutte le proprietà del solaio viene gestita in maniera unitaria, da un unico pannello di edit object, secondo la seguente procedura: 11.1. Disegna ammorsamenti d angolo Da Editor di impalcato, dal menu Disegna, selezionare il comando Corner e definire (uno per volta) le caratteristche degli ammorsamenti d angolo per ciascuna intersezione tre una o più parete. Questa funzionalità è rimasta sostanzialmente invariata, rispetto alla precedente versione. Selezionando l ammorsamento, ed accedendo al pannello di Editing Object, è possibile personalizzare la Qualità dell ammorsamento. 11.2. Crea tutti gli ammorsamenti d angolo Da Editor di impalcato, dalla barra degli strumenti veloci, selezionare il comando Corner, che crea istantaneamente per tutte le intersezioni tra le pareti un grado di ammorsamento d angolo perfetto. E possibile personalizzare puntualmente l ammorsamento d angolo per ciascuna intersezione, selezionandola e accedendo al comando Modifica dal menu contestuale Ammorsamenti d Angolo. 18

12. Definizione personalizzata delle travate di fondazione E possibile raggruppare le travi di fondazione che giacciono sul medesimo allineamento (parete), effettuando le verifiche geotecniche per l intera travata così definita e migliorando la gestione delle verifiche stesse. Anche la lettura dei risultati nel Report risulta più leggibile. Questa funzionalità non era disponibile nella precedente versione, in cui la verifica geotecnica veniva eseguita di default per ciascun tratto di travata (trave di fondazione), separatamente. La nuova procedura in 3DMacro 4.0 viene di seguito descritta. 12.1 Definizione personalizzata Travate di Fondazione Dall ambiente Editor di impalcato, selezionare due o più linee di fondazione che si vogliono raggruppare. Accedere, cliccando col tasto destro del mouse, al menu contestuale Fondazioni e selezionare il comando Gruppi > Raggruppa. Il raggruppamento segue i criteri qui di seguito indicati: 1. E possibile raggruppare solo linee di fondazione che appartengono alla stessa parete. 2. Vengono raggruppa le linee di fondazione aventi stesso formato e stessa stratigrafia. 3. Se le linee di fondazione appartengono a uno stesso gruppo, la stratigrafia assegnata a uno solo elemento del gruppo verrà estesa a tutti gli elementi dello stesso. 12.2 Visualizzazione raggruppamento travi di fondazione Le linee di pianta con travi di fondazione raggruppate in una unica travata saranno evidenziate con un rendering tratteggiato. Le verifiche geotecniche (scorrimento capacità portante) saranno condotte per l intera travata così definita. 19

13. Immissione spettri personalizzati E possibile definire spettri di progetto personalizzati. Questa funzionalità non era disponibile nella precedente versione. La nuova procedura in 3DMacro 4.0 viene di seguito descritta. 13.1 Verifica e Stima di Vulnerabilità Dopo aver eseguito le analisi, dal menu Verifica, selezionare il comando Curve Pushover e Stima della Vulnerabilità. Visualizzare i Dettagli della Stima per una delle analisi eseguite. 13.2 Stati Limite > Assegna Spettri personalizzati Portarsi sulla scheda di definizione degli Stati Limite, selezionare la riga corrispondente ad uno stato limite e cliccare il comando Assegna Spettro. Definire lo spettro personalizzato o importare da file. 20