twitter  youtube   italia   inglese   spagnolo

SAV, STABILITA’ DI ARCHI E VOLTE IN MURATURA
Analisi ad ELEMENTI FINITI secondo lo schema dei MECCANISMI DI COLLASSO DEI CORPI RIGIDI
Conforme alla NORMATIVA SISMICA VIGENTE (D.M. 14.1.2008 e Direttive per i Beni Monumentali DPCM 9.2.2011).
Software leader per l’analisi di stabilità dei sistemi voltati in muratura.

Leonardo da Vinci, Che cosa è arco
Conoscere i contenuti di SAV:
1. ORIGINE DEL SOFTWARE
2. APPLICAZIONE DELLE NUOVE NORMATIVE
3. PRINCIPALI CARATTERISTICHE
4. DOCUMENTAZIONE SCIENTIFICA
Consulta la manualistica su pdf (con: Teoria, Manuale d’uso, Esempi applicativi). 
Per conoscere le modalità di acquisizione, apri il Listino prezzi (su documento pdf, contenente anche le Condizioni d’uso)

Stabilità di archi e volte


1. ORIGINE DEL SOFTWARE
Nel 2000 Aedes ha presentato SAV, il primo software dedicato all'analisi di stabilità di archi e volte in muratura, secondo il metodo specifico messo a punto presso il Dipartimento di Costruzioni della Facoltà di Architettura, Università di Firenze, dai Proff. Michele Paradiso e Giacomo Tempesta sui fondamenti della teoria di Jacques Heyman.
Il software è stato immediatamente accolto con grande favore, ed utilizzato sia nell'ambito dei progetti per la ricostruzione antisismica, sia in generale per gli interventi di consolidamento statici.
Negli anni successivi, SAV ha confermato la sua validità, diffondendosi su tutto il territorio Nazionale come strumento di supporto particolarmente indicato per la valutazione statica delle strutture voltate e degli eventuali interventi di rinforzo richiesti.
Le strutture voltate sono frequentemente oggetto di indagine elastica, più o meno raffinata, che di fatto non è convincente in quanto non considera la rigidità dei blocchi di assemblaggio dell'arco. Questa tipologia strutturale è infatti studiata correttamente solo se è pensata costituita da componenti rigidi (i conci) in grado di trasmettersi soltanto forze di compressione (attraverso le interfacce dei conci).

Elementi finiti per archi
Ne deriva un'indipendenza del calcolo da presunti moduli di elasticità della muratura, ma non solo: secondo la teoria di Heyman, la capacità resistente della muratura è sostanzialmente indipendente dalla sua resistenza a compressione. La verifica diviene quindi di tipo geometrico, nell'ambito della statica grafica che da sempre ha guidato la concezione e la realizzazione di queste tipologie strutturali.
La sinergia fra la corretta impostazione di queste strutture (elementi rigido-fragili) e il moderno metodo agli elementi finiti liberano dalla necessità di presupporre schemi simmetrici o soggetti a carichi predeterminati, consentendo un'analisi generalizzata che conduce anche ai moltiplicatori di collasso per carichi verticali e per azioni orizzontali. Quest'ultima opportunità è direttamente collegata all'analisi sismica della struttura.

Archi ideali
Con l'evolversi del software, sono state introdotte numerosi ampliamenti e nuove funzionalità, fra cui:
- descrizione in pianta della struttura voltata a botte (SAV, ricordiamo, analizza il caso piano e quindi archi o volte cilindriche), suddividendola in un numero di 'archi ideali' >= 1;
- definizione di aree di carico, e più esattamente: carichi di superficie, lineari e concentrati, variamente disposti sull'estradosso della pavimentazione della volta; i carichi vengono definiti in Condizioni di Carico Elementari (CCE), e ad ogni carico è possibile associare l'effetto del moltiplicatore in direzione verticale o orizzontale;

Carichi su strutture ad arco
- le CCE vengono combinate in Combinazioni di Condizioni di Carico (CCC), che costituiranno appunto i casi di carico analizzati; l'esecuzione dell'analisi risolve in una sola istanza tutti gli archi della volta per tutte le CCC, ed esegue eventualmente il calcolo dei moltiplicatori di collasso (se richiesto nei Parametri di Calcolo);
- progettazione delle dimensioni dei nastri in FRP da porre in intradosso o estradosso per il consolidamento della struttura;
- verifica dei piedritti, sottoposti sia in sommità alle azioni di imposta provenienti dagli archi, sia a forze aggiuntive, specificabili nelle CCE; le forze aggiuntive poterebbero per esempio provenire da archi di campate adiacenti.

Archi e piedritti
Sistemi Voltati in MuraturaInsieme al software viene distribuito il libro*: "Sistemi Voltati in Muratura: Teoria e applicazioni", di Michele Paradiso, Giacomo Tempesta, Stefano Galassi e Francesco Pugi, edito da DEI - Tipografia del Genio Civile.
*Il volume (supporto cartaceo) viene fornito da Aedes secondo la disponibilità data dalla Casa Editrice

Un estratto dalla Presentazione del libro:
"La prevenzione del rischio sismico, la salvaguardia dei centri storici, il consolidamento dei monumenti, sono temi attuali di dibattito che investono la quotidianità della professione dell'architetto e dell'ingegnere.
Nel presentare uno strumento di calcolo per le strutture voltate in muratura (il software "SAV-SVM"), gli autori si preoccupano non solo di evidenziarne le caratteristiche e le potenzialità, ma soprattutto di fornire al lettore-utente una panoramica, sintetica e non certo esaustiva, dello sviluppo storico del pensiero scientifico sul comportamento di archi e volte in muratura, a partire dal XVII secolo. (...) Nella prima parte, partendo da Coulomb, Méry, Castigliano si arriva all'opera fondamentale di Jacques Heyman, dalla quale traggono origine gli studi e le ricerche che hanno portato alla concezione dell'algoritmo.
La seconda parte si dedica a mostrare e a discutere esempi di applicazioni pratiche del software, includendo utili riferimenti alle normative vigenti".

2. APPLICAZIONE DELLE NUOVE NORMATIVE
Con l’implementazione delle Normative di nuova generazione, SAV conferma le sue particolari caratteristiche che lo rendono di fatto una proposta unica nel panorama del software strutturale.
L'analisi di stabilità secondo i meccanismi di collasso dei corpi rigidi è perfettamente in linea con l’approccio cinematico presente nella nuova Normativa Sismica, inizialmente proposto nella revisione 2005 dell'OPCM 3274 ed in seguito riformulato nella Circolare applicativa del D.M. 14.1.2008 (§C8A.4).
SAV consente la verifica di sicurezza nei confronti dello Stato Limite di salvaguardia della Vita (SLV; è uno Stato Limite Ultimo) tramite il calcolo della capacità in termini di accelerazione al suolo PGA,CLV, che viene confrontata con la corrispondente domanda PGA,DLV. Per le strutture voltate poste in elevazione, ad una certa quota del fabbricato in cui sono inserite, in accordo con la formulazione più recente dell'analisi cinematica (Circolare applicativa del D.M. 14.1.2008), sono previste la verifica su sottostante corpo: rigido, o: deformabile, assumendo come coefficiente di sicurezza il minimo fra i due casi.

Indicatori di Rischio
Secondo il D.M. 14.1.2008, l'accelerazione al suolo dipende dal periodo di ritorno TR, a sua volta definito in base al periodo di ritorno dell'azione sismica VR (dato da Vita Nominale moltiplicata per il Coefficiente d'Uso) e alla probabilità di superamento PVR (nel periodo VR) corrispondente allo Stato Limite esaminato (SLV). La zona di ubicazione della struttura fornisce i valori di ag in funzione di TR (attraverso i valori per i punti del reticolo di riferimento pubblicati nel testo del D.M. 14.1.2008), ed è così possibile associare al valore di PGA,CLV calcolato da SAV il corrispondente periodo di ritorno TR,CLV per la compilazione delle Schede di Sintesi nell'ambito dell'Analisi di Vulnerabilità Sismica degli edifici.
SAV consente anche l'analisi secondo l’EuroCodice 8, prescindendo dal reticolo sismico normativo italiano che lega accelerazione al suolo al periodo di ritorno (per applicare l'EuroCodice, si considerano parametri di spettro FO, S, TB, TC, TD indipendenti da ag).

3. PRINCIPALI CARATTERISTICHE
Verifica di Stabilità di Archi in Muratura. Analisi statica sotto un sistema di forze, con definizione del poligono funicolare e delle caratteristiche di sollecitazione nei conci dell'arco, secondo il metodo messo a punto e sperimentato dai Prof. Paradiso e Prof. Tempesta del Dipartimento di Costruzioni, Facoltà di Architettura, Università degli Studi di Firenze, fondato sulle ipotesi di J.Heyman. Superamento dei limiti dei metodi tradizionali (ad esempio, il metodo di Mery).
Carichi verticali ed orizzontali, distribuiti e/o concentrati, generici ed in posizione qualsiasi, per archi anche non simmetrici, con angoli alle imposte qualsiasi.

Arco con carico non simmetrico
Geometria degli archi: a tutto sesto; a sesto acuto; a sesto policentrico; a sesto ellittico con spessore costante o variabile. Oltre a tali geometrie notevoli, direttamente selezionabili nel programma, anche curvatura generica via input da file DXF.

Arco a sesto acuto

Arco ribassato a sezione variabile
Oltre alla verifica di stabilità, verifiche per: Attrito (Taglio nei giunti), Compressione della muratura, Trazione dei rinforzi. Definizione del moltiplicatore di collasso, per ogni meccanismo resistente sottoposto a verifica, per carichi verticali e orizzontali. Analisi sismica sotto moltiplicatore orizzontale specificato in input. Verifica dei piedritti. Calcolo dell'accelerazione sostenibile PGA,CLV allo Stato Limite Ultimo (Stato Limite di salvaguardia della Vita) conformemente al D.M. 14.1.2008.

Arco elementare di cupola
Particolarmente indicato per la corretta valutazione degli interventi su strutture a volta inserite in organismi edilizi monumentali. Verifiche conformi alle Direttive per i Beni Monumentali DPCM 9.2.2011. Interventi con: catene in acciaio, cappa in calcestruzzo in estradosso o in intradosso (spritz-beton), nastri in FRP in estradosso o in intradosso. 

Ponte in muraturaCarichi stradali
Numerosi esempi applicativi commentati propongono dettagli ed approfondimenti su vari aspetti, quali ad esempio: le Combinazioni di Carico statiche e sismiche, la gestione dei carichi stradali su ponti in muratura (conformemente agli schemi di carico previsti dalle nuove Norme), le interferenze fra la statica dell'arco e le strutture adiacenti, l'analisi di vulnerabilità sismica nell'ambito dello studio dei meccanismi di collasso per un edificio esistente in muratura.

Analisi strutturale archi in muratura
Con SAV viene quindi inquadrata in modo completo l'analisi della struttura voltata, dai punti di vista statico e sismico. E' così possibile rispondere alle esigenze di valutazione della vulnerabilità sismica, ma anche studiare strutture indipendenti dal problema sismico (per esempio, ponti in muratura), ipotizzando, in tutti i casi, l'applicazione delle tecniche di intervento più recenti e più diffuse (cappa in cls in estradosso o intradosso, FRP, catene).

4. DOCUMENTAZIONE SCIENTIFICA
Oltre al volume "Sistemi Voltati in Muratura: Teoria e applicazioni", segnaliamo il libro di ReLUIS contenente un articolo dei Proff. Paradiso e Tempesta su archi, volte e cupole, con un paragrafo dedicato all'esempio numerico dello studio di un arco svolto passo per passo, ed un altro in cui si parla del codice SAV AEDES:
Paradiso M., Tempesta G.: “Archi, Volte e Cupole: Analisi e Calcolo”, in "Archi e volte in zona sismica, Meccanica delle strutture voltate", a cura di Antonio Borri e Laura Bussi, Edizioni Doppiavoce, Napoli, 2011, ISBN 978-88-89972-28-1, pagg. 81-157.
Sulla Rivista Internazionale "International Journal of Computer Science Issues" è stato pubblicato nel mese di marzo 2012 un articolo riguardante i Sistemi Voltati in Muratura:
Paradiso M., Tempesta G.,Galassi S.: “X-Vaults: a Software for the Analysis of the Stability of Masonry Cross-Vaults”, IJCSI, Vol.9, Issue 2, No.2, March 2012, ISSN (Online): 1694-0814

Continuando a consultare aedes.it, acconsenti all'utilizzo dei nostri cookie.