Edisis12

In linea generale, l'aggiornamento introduce nuove funzioni che facilitano l'analisi delle strutture esistenti, grazie all'introduzione dei rinforzi ed alla capacità di conservare le armature anche in seguito a profonde modifiche nel modello di input (spostamento o rimozione di elementi, montanti o campi solaio, introduzione o eliminazione di livelli per sopraelevazione o demolizione etc...), introduzioni di nuovi elementi per rinforzo. Ci sono anche nuovi sviluppi che potenziano la modellazione in generale: supporto di sezioni diverse dalla circolare e rettangolare per i pilastri, sezioni segmentate (o a zona) per pilastri e pareti in zona critica, miglioramento dei particolari esecutivi delle carpenterie: tracciabilità dei ferri di distinta nelle sezioni trasversali, rappresentazione grafica dei rinforzi, riscontro grafico delle verifiche con diagrammi a maggiore copertura e mappe 3D a toni di colore per rappresentare direttamente le verifiche nei vari stati limite. 

Nuove opzioni di verifica consentono di tener conto del contributo dei ferri sagomati nelle travi, dell'effetto confinamento dovuto alla staffatura e della compatibilità con le versioni precedenti. Sono stati inoltre ulteriormente dettagliati i parametri dei materiali in funzione del Fattore di Confidenza e del Livello di conoscenza raggiunto nell'opera.

Come interventi di rinforzo sono previsti le incamiciature in c.a., in acciaio, le cuciture attive, le fasciature e i placcaggi con materiali compositi. Nella modellazione si tiene conto del confinamento prodotto dalle incamiciature, del contributo dei nuovi materiali sulle resistenze a flessione e taglio e sulla duttilità.

Per agevolare la definizione delle armature in edifici esistenti è stata predisposta una modalità di input tondini a livello di sezione, corredata degli istogrammi di tutte le verifiche e la possibilità di bloccare l'armatura importata da un file di versione precedente oppure editata a livello di singolo elemento, per evitare che venga persa per successive modifiche del modello.

Inoltre nella versione 11 è stata introdotta una importante generalizzazione delle procedure di analisi a pressoflessione deviata ed a taglio della sezione con costruzione rigorosa del dominio che consente di ottenere risultati più accurati e di rimuovere alcune ipotesi semplificative delle versioni precedenti.

Di seguito una breve descrizione delle singole novità introdotte.

Stato dell'armatura negli elementi

Lo stato dell'armatura definito elemento per elemento può assumere due valori "bloccata" e "libera". Impostando lo stato "libera" l'armatura verrà inizialmente impostata a un valore di default definito dalle specifiche di progetto all'atto di creazione dell'elemento e verrà progettata in modo da coprire le verifiche richieste per ogni stato limite sulla base dei risultati dell'analisi dinamica lineare con spettro di risposta. A seguito di modifiche del modello e quindi successive iterazioni di analisi e progetto l'armatura verrà modificata dal software in modo da soddisfare le verifiche nella condizione di calcolo considerata. L'armatura progettata o inputata manualmente può essere "bloccata" e quindi non risentire delle modifiche dovute alla fase di progetto. Ad esempio, nel caso di definizione di una struttura esistente si ha la possibilità di definirne l'armatura una volta per tutte impostandone lo stato in  "bloccata".

Nuova colonna per definire lo stato dell'armatura

Importante considerare le seguenti situazioni:

• Durante la fase di importazione di file da versioni precedenti tutte le armature vengono impostate nello stato "bloccata", è possibile poi sbloccare localmente dai singoli elementi oppure sbloccare tutte le armature con l'apposita funzione,
• Modificando localmente le armature sui singoli elementi lo stato viene impostato automaticamente in "bloccata" in modo da salvare definitivamente le scelte del progettista.

Funzione che consente di sbloccare tutte le armature del modello

Questa nuova modalità permette di affrontare con facilità situazioni tipicamente ricorrenti in caso di rinforzo, sopraelevazione o modifica in generale, di una struttura esistente in cui le armature siano state desunte da documenti dell'epoca di costruzione e quindi inputate manualmente oppure ottenute tramite una procedura di "progetto simulato", cioè progettando le armature impostando le normative e le caratteristiche dei materiali dell'epoca di realizzazione dell'edificio.

Fattore di confidenza materiali

In base al Livello di Conoscenza impostato nelle Opzioni di Verifica, per i materiali esistenti, è possibile impostare il valore del Fattore di Confidenza (8.5.4 NTC 2018). Quindi per gli edifici esistenti la tensione di calcolo sarà data dalla resistenza media assunta diviso il fattore di confidenza mentre per i materiali nuovi si farà riferimento alla resistenza caratteristica. 

Fattori di confidenza per materiali esistenti

Interventi di rinforzo

Nella versione 11.x è possibile definire esplicitamente degli interventi di rinforzo separatamente per le 3 zone degli elementi travi e pilastri. Le tipologie previste sono quelle usuali elencate dalle norme tecniche (Circolare NTC) oppure da documenti tecnici di comprovata validità. Nella tabella seguente si evidenziano gli effetti delle varie tipologie di rinforzo messe in conto dal software:

(*) Condizionato alla continuità nei nodi

(**) Condizionato alla continuità con le zone adiacenti

(***) Condizionati all'efficacia del rinforzo, da valutare nel calcolo delle rotazioni limite (per analisi pushover)

Incamiciatura in C.A

Ringrosso della sezione dell'elemento, tipicamente impiegata per i pilastri ma applicabile anche alle travi, realizzata con uno spessore ridotto di calcestruzzo ad alte prestazioni necessaria anche per la protezione delle nuove armature longitudinali e trasversali. Per le staffe è prevista la possibilità di indicare due diversi sistemi di ancoraggio: piegature e manicotto. Questo tipo di rinforzo deve essere eseguito necessariamente su tutta la luce dell'elemento. Per rendere efficace questo tipo di rinforzo è necessario prevedere dei connettori trasversali a taglio oppure scarificare la sezione per realizzare una superficie di scabrezza adeguata. Lo spessore di rinforzo può essere costante su tutti i lati della sezione oppure differenziato lato per lato.

Rappresentazione del rinforzo incamiciatura in C.A.

Incamiciatura in Acciaio

Incamiciatura in acciaio, tipicamente utilizzata nel rinforzo dei pilastri, si realizza con dei correnti a sezione angolare appoggiati agli spigoli dei pilastri connessi con calastrelli trasversali utili a realizzare l'effetto confinamento. Si tratta di una tecnologia di semplice realizzazione, che impiega materiali standard da carpenteria e non richiede particolari specializzazione e lavorazioni per la messa in opera.

Rappresentazione del rinforzo Incamiciatura in acciaio

Cucitura attiva manufatti

Questa tipologia di rinforzo è simile alla incamiciatura in acciaio con alcune specializzazioni tecnologiche che ne aumentano l'efficacia: il confinamento laterale è assicurato da nastri di acciaio inox pretesi invece delle staffe e i correnti longitudinali sono realizzati con sezioni curve che richiedono l'opportuna preparazione degli spigoli della sezione esistente in c.a. e sono utili a ridurre le punte tensionali sui nastri. Ove necessario è possibile realizzare dei fori passanti in cui inserire i nastri pretesi per maggiorare l'effetto di confinamento dell'intervento.

Rappresentazione rinforzo con Cuciture Attiva Manufatti

Fasciature FRP/FRCM

Questo tipo di rinforzo risulta molto indicato nel caso in cui sia necessario incrementare la duttilità degli elementi strutturali. Le fasciature in materiale composito forniscono incrementi di resistenza a taglio e della duttilità dovuta essenzialmente all'effetto confinamento sulla sezione esistente. L'efficacia di questa tipologia di intervento è fortemente condizionata dalla corretta messa in opera ma, anche se moderna, è ormai una tecnologia consolidata.

Rappresentazione rinforzo con fasciature in m. composito

Placcaggi FRP/FRCM

Solitamente impiegata nelle travi, realizzata con lamine in materiale composito incollate sul lembo teso longitudinalmente all'asse della trave per migliorare la resistenza a flessione oppure tramite fogli sulle facce verticali nelle zone di incastro per migliorare la resistenza a taglio.

Rappresentazione rinforzo con placcaggi in m. composito

Materiali per i rinforzi

Nella definizione dei rinforzi strutturali oltre al calcestruzzo ed alle barre per c.a. intervengono altri tipi di materiali, come gli acciai da carpenteria e i materiali compositi (fibre di carbonio, vetro, aramidiche e Pbo), per i quali sono state predisposte due nuove griglie dati.

Nuovi fogli per la definizione dei materiali per il rinforzo

Applicazione dei rinforzi

E' possibile applicare i rinforzi alle singole sezioni degli elementi. Alcune tipologie, per essere efficaci, richieono la continuità su tutto l'elemento e l'ancoraggio al nodo o all'elemento adiacente. Allo scopo, sono state preparate le due nuove griglie seguenti, rispettivamnente per travi e per pilastri e nodi.

Opzioni di verifica

Le opzioni di verifica sono state arricchite rispetto alla versione precedente sotto vari aspetti.

Per implementare le diverse opzioni dettate da normative diverse (Ntc96, Ntc08, Ntc18, EC) sono state esplicitate una serie di opzioni, che vengono reimpostate in automatico in funzione della norma adottata, ma editabili anche volontariamente dall''utente. Ce ne sono diverse, una di esse riguarda il calcolo di apertura fessure che prevede adesso la modalità Ntc96/Fip/Ceb e la modalità Ntc08/18/EC. Un'altra opzione definisce la modalità per lo scorporo del taglio portato dal calcestruzzo nel progetto agli slu della staffatura, previsto da normative precedenti che, anche se non utilizzabili nel progetto di nuove strutture, rimangono sempre disponibili per casi particolari (perizie giudiziarie, ad esempio) o per l'ottenimento dell'armatura presunta di edifici esistenti, operazione utilissima in questo tipo di analisi. Ci sono poi opzioni di nuova introduzione che vanno nella stessa direzione: ad esempio c'è la possibilità di tener conto dei ferri sagomati nella resistenza a taglio e di definire i parametri riguardanti l'effetto di confinamento prodotto dalla staffatura o dal contatto con altri elementi adiacenti. Collegate all'introduzione dei rinforzi, ci sono poi i fattori riduttivi dei valori resistenti in sezioni rinforzate con incamiciature in c.a. e la definizione del livello di conoscenza raggiunto nel caso di edifici esistenti.  

Due importanti introduzioni sono connesse al comportamento non dissipativo, la prima per attribuire questo comportamento alle fondazioni (opzione di default secondo le ultime Ntc18), la seconda per utilizzare i valori ottenuti dal calcolo non dissipativo per limitare la sovraresistenza richiesta nei meccanismi di gerarchia di resistenza. Infine, è stata introdotta la possibilità di applicare nelle verifiche alcune assunzioni semplificative adottate implicitamente nelle versioni precedenti, ma adesso abbandonate per l'adozione di un approccio più rigoroso su aspetti quali le verifiche a pressoflessione (si abbandona la strategia basata sulla composizione di due pressoflessioni rette per passare ad una verificaa in regime di pressoflessione deviata), quale influenza assegnare al momento torcente nelle verifiche a flessione e taglio, come comporre le verifiche a taglio in presenza di sollecitazione bidirezionale con eventuale componente torcente, che ruolo assegnare agli effetti amplificativi delle resistenze nell'analisi pushover (confinamento, inclinazione bielle compresse) e nella definizione delle rotazioni limite.

Nuove opzioni di verifica

Fattori di comportamento differenziati

Nell'analisi sismica lineare con fattore q, è ora possibile specificare il fattore di comportamento in maniera differenziata per meccanismi duttili e fragili, come richiesto dalla normativa nel caso di edifici esistenti.

Differenziati fattori di comportamento

Mappe impegno 3D

Mappe di impegno 3D sincronizzate con le verifiche nei vari Stati Limite cliccando direttamente sul Quadro Verifiche, dalla form dell'Analisi Statica Nonlineare oppure dalla griglia delle Verifiche Pushover. E' necessario aver eseguito preliminarmente tutte le verifiche. La nuova modalità di rappresentazione grafica 3D delle verifiche consente di individuare velocemente gli elementi che determinano i fattori di sicurezza minima per la verifica considerata e risultano molto utili ed indispensabili in fase di progetto degli interventi di rinforzo.

Mappe di impegno 3D delle verifiche con analisi dinamica modale sismica

Mappa di impegno 3D delle verifiche con analisi statica nonlineare sismica

Istogrammi di verifica

Nelle viste 2D relative alle armature sono stati introdotti dei nuovi istogrammi rappresentativi dello stato di verifica in ogni sezione dell'elemento. L'istogramma riporta tutte le verifiche eseguite per lo stato limite corrente con cui è sincronizzato. Cliccando sulla singola barra dell'istogramma è possibile visualizzare anche i valori numerici della verifica. Opportuni simboli grafici sulla barra indicano il non soddisfacimento della specifica verifica.

Rispetto alla V. 10 sono stati introdotti i risultati delle verifiche a fessurazione che prima erano riportare solo nel tabulato.

Nuovi istogrammi di verifica sincronizzati con lo stato limite

Armature nelle sezioni degli elementi

Per i ferri nelle sezioni è stata introdotta una nuova vista che permette in modo dettagliato di individuare la posizione delle barre negli spigoli, sui lati ed anche dei rinforzi. Questa finestra è molto utile per il controllo delle verifiche nei singoli stati limite.

A seguito della esecuzione delle verifiche viene visualizzato un istogramma che riporta i risultati delle verifiche sia in modalità grafica che numerica. La vista si sincronizza con la sezione dell'elemento attivo.

Nuova vista sezioni elementi

La vista sezioni è stata inserita anche nelle procedure di impaginazione dei disegni, per cui è possibile esportare in DXF oppure stampare la lista completa o selezionata delle sezioni nei vari elementi:

Disegni sezioni

Ferri sagomati nelle travi

Per dare la possibilità di valutare accuratamente la sicurezza strutturale in condizioni statiche di edifici esistenti è stato introdotto il contributo dei  sagomati nelle verifiche a taglio ed anche una maggiore accuratezza nella definizione e disposizione dei sagomati nelle carpenterie travi.

Ferri sagomati nelle travi

Definizione dei sagomati a X

Specifiche di progetto

Le specifiche di progetto, che prima erano definite unitariamente per tutto l'edificio, adesso sono state particolarizzate per ogni tipologia di sezione. Per cui è possibile definire e personalizzare diversi stili di progettazione nell'ambito dello stesso edificio. Le specifiche si definiscono tramite opportune tabelle differenziate per elementi e per armature longitudinali e trasversali e vengono anche utilizzate per definire le armature di default generate all'atto della creazione di un nuovo elemento oppure reimpostate in automatico cambiando lo stato dell'armatura da "bloccata" a "libera" nei fogli degli elementi prima che questa venga progettata.

Verifica a pressoflessione deviata

Nella versione 11 è stata introdotta una generalizzazione delle procedure di analisi e verifica lineare e a collasso delle sezioni (maggiori dettagli al seguente link: https://www.newsoft-eng.it/Supporto/Analisi-limite-di-sezioni). Adesso la sezione si assume composta da una matrice di calcestruzzo, da barre longitudinali e staffe trasversali in acciaio e da rinforzi a lamina in metallo o in materiale composito. Si assume una eguale resistenza a trazione e compressione nell'acciaio, sola resistenza a compressione nel calcestruzzo e sola resistenza a trazione nelle lamine in composito.

La sezione è descritta assegnando: 

1. la sezione in calcestruzzo, poligonale e definita dalla posizione dei vertici; 
2. le barre longitudinali  in acciaio, definite dalla posizione e dal diametro; 
3. i rinforzi aggiuntivi a lamina, in metallo o composito, individuati dai vertici degli estremi e dallo spessore. 

La risultante delle tensioni sulla sezione è calcolata come somma dei contributi delle barre, dei rinforzi a lamina e del calcestruzzo collaborante. I singoli contributi sono ottenuti integrando la tensione normale agente sull'area interessata. 

Contributo del calcestruzzo alla risultante

Il contributo del calcestruzzo richiede l'integrazione sul dominio 2D della sezione collaborante  può essere ottenuta mediante integrale di contorno:

Nel caso di sezione parzializzata, la sommatoria va ovviamente estesa alla sola zona compressa: 

Contributo delle lamine alla risultante

Il contributo delle strisce di rinforzo, è messo in conto in modo del tutto analogo, sempre mediante le formule generali. Anche in questo caso, se l'asse neutro taglia la sezione del rinforzo, questa deve essere separata nelle parti tesa e compressa su cui agisce una diversa tensione limite. Si ricorda che si assume la sola tensione limite a trazione. 

Contributo delle barre alla risultante

I rinforzi a barre sono gestiti in modo analogo, separando se necessario le due zone tesa e compressa. Il contributo alla sollecitazione è calcolato in forma chiusa in base alla posizione dell'asse neutro ed al rapporto d/D.   

Aprendo un file salvato con la versione precedente è possibile riscontrare delle differenze nei fattori di sicurezza relativi alle verifiche ottenute con le  nuove routine di verifica delle sezioni: verifiche tensionali e di resistenza a pressoflessione e taglio e differenze nelle verifiche dei nodi. Non ci aspettiamo invece alcuna differenza nelle verifiche relative agli spostamenti e alle verifiche in fondazione in cui non è stata apportata alcuna modifica.

Possibili differenze nelle verifiche delle sezioni

Disassamenti plinti

Nella nuova versione c'è adesso la possibilità di definire il disassamento del plinto rispetto al pilastro.

Campi solai e armature platea

Il disegno della carpenteria delle platee è stato rivisto con l'arricchimento dei particolari e per meglio rappresentare l'armatura diffusa a rete e i ferri aggiuntivi sui lati, che adesso possono essere disposti anche parallelamente al lato, oltre che ortogonalmente ad esso. La distinta dei ferri è ordinata per sezioni e contiene anche la specifica riguardante gli spilli. 

Controllo delle limitazioni geometriche di normativa

Rispondendo alle richieste degli utenti, abbiamo inserito nell'aggiornamento anche il controllo delle specifiche riguardanti le limitazioni geometriche (larghezza trave/larghezza pilastro, disassamento asse trave/asse pilastro) e le limitazioni di armatura (passi e incidenze di ferro o staffe).

 

Nuove opzioni di composizione del tabulato

La form di selezione per la composizione del tabulato è stata arricchita con la gestione dei quadri verifiche globali e dei valori di calcolo per i materiali nei vari stati limite

Nuove opzioni in composizione tabulato

Sezioni zonate per pilastri e pareti

Oltre a poter definire sezioni a T, L, etc per i pilastri, è stata inserita la possibilità di definire una tipologia di sezione "zonata" per gli elementi pilastri e pareti. La sezione zonata consiste in una sezione tipicamente allungata nella direzione H che presenta due zone laterali con armatura infittita. Questo tipo di dettaglio è richiesto per le zone critiche delle pareti in edifici costruiti in zona sismica (7.4.6.2.4 NTC 2018).