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PCM: MODELLAZIONE STRUTTURALE
Completata la modellazione architettonica, un apposito comando provvede alla creazione del modello strutturale a telaio equivalente. Vengono generati automaticamente Aste e Nodi e con le relative Proprietà, associandoli a maschi murari, fasce di piano (fasce alte e sottofinestra), pilastri, travi in elevazione e in fondazione.

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Invitando a consultare la Manualistica di PCM e le video-guide per una descrizione completa dei comandi, presentiamo una sintesi delle principali funzionalità.

Telaio equivalente automaticamente creato dal modello geometrico
• Assi coincidenti con assi baricentrici (con conseguente esatta gestione dei momenti fuori piano)
• Completamento del modello con proprietà specifiche di aste e nodi; possibilità di aggiungere aste e nodi oltre quelli corrispondenti alla geometria del modello architettonico. In caso di aggiunta di ulteriori elementi, viene comunque mantenuta la coerenza con il modello architettonico
Livelli (impalcati) deformabili, rigidi o parzialmente rigidi, con rigidità limitate a singole aree di solaio nell'ambito di uno stesso impalcato, e con comportamento d'impalcato distinguibile piano per piano (es.: orizzontamenti intermedi rigidi e copertura deformabile). Ipotesi shear-type opzionale (non obbligatoria: è quindi possibile consentire le rotazioni ai nodi, ad esempio nel caso di schema a mensole accoppiate). Requisiti sismici delle pareti in base alle condizioni richieste dalla Normativa o a scelta dell'Utente (p.es. relativamente alla collaborazione fra elementi verticali in cemento armato/acciaio e pareti murarie); vincolamenti per le aste, con comandi specifici per l’attribuzione di tali proprietà agli oggetti strutturali
Proprietà modificabili per aste/nodi singoli o di gruppi selezionati: materiali, vincoli, attributi per le verifiche strutturali (interventi), comportamento ad arco delle fasce, rigidità di singoli campi di solaio appartenenti a piani deformabili
Carichi da pesi propri, solai e vento, CCE (condizioni di carico elementari) e CCC (combinazioni di condizioni di carico): automaticamente creati insieme al modello strutturale. Con la creazione del modello strutturale, le entità architettoniche (muri con aperture, solai, travi, colonne) generano automaticamente i carichi dovuti ai pesi propri e agli impalcati, ed i carichi dovuti al vento. Per l’azione del vento, una funzione avanzata di PCM riconosce le superfici esposte ad una data direzione del vento e attribuisce automaticamente il carico per pressione e depressione alle pareti interessate
• Assegnazione di carichi aggiuntivi rispetto a quelli creati automaticamente
• Definizione dell’Azione Sismica e dei Parametri di Calcolo
Strumenti evoluti per la gestione dello strutturale: filtri per le visualizzazioni, query > selezione gruppi, check-up dati, rappresentazioni grafiche avanzate: per le aste, ad esempio, oltre agli assi e alle superfici medie delle pareti è disponibile la visualizzazione ‘solida’ che attribuisce al modello strutturale una vista realistica come nel modello architettonico

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Funzioni evolute consentono varie alternative per la creazione delle zone rigide in corrispondenza delle intersezioni fra maschi e fasce, adottando modelli semplificati o avanzati, quali ad esempio la diffusione a 30°, seguendo il metodo messo a punto dal Prof. Dolce. L’applicazione di questo metodo supera le possibili incongruenze sulla rigidezza di pareti con aperture, convalidando l’uso del telaio equivalente.
In generale, grazie alle funzioni appositamente implementate in PCM, il telaio equivalente è sotto il completo controllo del Progettista, in modo da consentire la miglior schematizzazione possibile. Solo in tal modo si possono utilizzare tutte le notevoli potenzialità di questo tipo di modellazione, conseguendo uno studio corretto ed appropriato del comportamento strutturale.

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La gestione delle Condizioni di Carico Elementari (CCE) e delle Combinazioni di Condizioni di Carico (CCC) è automatizzata per tutti gli aspetti intrinseci al modello architettonico (pesi propri, solai, vento), ed in ogni caso dà piena libertà all’Utente per introdurre o modificare nuovi carichi e definire nuove condizioni elementari o combinazioni.
Le proprietà strutturali di Aste e Nodi sono modificabili a piacere, in particolare riguardo a materiali, zone rigide, vincoli esterni e interni, verifiche di sicurezza, interventi locali di consolidamento.
In ogni caso, le funzionalità di PCM assicurano la coerenza fra modello architettonico e strutturale: apportando modifiche geometriche all’edificio (ad es. inserendo una nuova apertura), il modello strutturale viene rigenerato mantenendo le proprietà precedentemente definite per tutte le entità non direttamente interessate dalla modifica.

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La modellazione di impalcati rigidi, deformabili o parzialmente rigidi, distintamente per ogni livello, consente l’adeguata rappresentazione dei vari casi di edifici esistenti.
L’analisi pushover con impalcati deformabili in sommità prevede l’identificazione del punto di controllo nel centro di massa, coerentemente alle indicazioni normative ed evitando quindi interpretazioni dubbie. E’ comunque possibile definire il piano di appartenenza del punto di controllo: ciò è particolarmente utile nel caso di edifici con sopraelevazioni parziali o poco significative rispetto alle strutture sottostanti.
Strutture aggiuntive (aste e nodi) possono essere affiancate alle entità generate dal modello architettonico.
Oltre ai pesi propri e ai carichi di solaio, è possibile definire carichi distribuiti (uniformi o lineari) e concentrati su aste e nodi.
Le tecniche di consolidamento tradizionali (iniezioni, intonaco armato) sono affiancate da soluzioni innovative (reticoli di armature, cuciture attive). Oltre agli elementi in calcestruzzo armato, ogni parete muraria può essere studiata con leggi di comportamento parabolico-rettangolare, elaborando i domini di resistenza e garantendo coerenza fra zona compressa a pressoflessione e superficie attiva a taglio per scorrimento.

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Nel modello 3D dell’edificio possono essere inseriti telai di cerchiatura in corrispondenza delle aperture (è richiesta l’abilitazione del software Aedes ACM). In tal modo, i singoli rafforzamenti possono essere studiati dal punto di vista locale (in ACM) e globale (PCM), essendo quest’ultimo il comportamento da considerare quando l’insieme degli interventi richiede una valutazione complessiva dell’edificio.

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In PCM possono essere comunque modellati singoli paramenti con telai di cerchiatura, ad esempio per studiare l’effetto dei telai sul paramento da cielo a terra.

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