Introduzione

Introduzione all’uso del software
agli elementi finiti PRO_SAP
2S.I. s.r.l.
Ing. Tommaso Mariacci
[email protected]
www.2si.it
Ing. Gennj Venturini
[email protected]
200120313
Introduzione
 Durante
questa presentazione faremo
brevissimi richiami di teoria, che poi
vedremo applicati ad un caso pratico.
 Il Metodo degli Elementi Finiti (FEM) è
una soluzione matematica a problemi
ingegneristici ottenuta discretizzando il
problema fisico attraverso NODI ed
ELEMENTI.
___
2
1
Gradi di libertà


Le incognite in un
problema FEM
sono riferite ai
gradi di libertà
I gradi di libertà
dipendono dal tipo
di elemento e di
analisi
Uy
Nodo
Rot x
Ux
Uz
3
Rot y
Rot z
___
Connettività degli elementi
Un elemento trasferisce i carichi ad
un altro attraverso i nodi comuni
Comunicazione
Tra gli elementi
Nessuna comunicazione
tra gli elementi
4
___
2
Legame tensione-deformazione
Le equazioni base che legano forza, tensione e
deformazione per una semplice asta sono le
seguenti:

F
A

 E
L
 dx
=
0
5
FL
E
___
Metodo degli elementi finiti
Le equazioni base non necessitano di un
computer per essere risolte.
 Il computer è necessario quando aumenta la
complessità del problema:





6
Geometrie complesse
Variazione di materiale tra le parti di una struttura
Necessità di molteplici casi di carco e combinazioni
Necessità di analisi dinamiche
___
3
Caso generale (elasticità lineare)
I gradi di libertà di ciascun elemento si
combinano per formare una equazione
matriciale. Per determinare lo spostamento
di una semplice asta sottoposta ad una
forza l’equazione è:
{f} = [K] {d}
Noti
Dove:
7
incognita
{f} = vettore delle forze
[K] = matrice di rigidezza
{d} = vettore degli spostamenti nodali
___
Soluzione FEM

La soluzione può essere ottenuta attraverso
l’algebra matriciale nel seguente modo:
{d} = [K]-1 {f}
[K]-1 è ottenuta per fattorizzazione
 Una volta noti gli spostamenti dei nodi è noto
il campo di spostamenti in ogni elemento  il
campo di deformazioni ε è noto per
derivazione
 Le tensioni σ si ottengono partendo dalle
deformazioni attraverso la legge di Hooke
generalizzata

8
___
4
Soluzion FEM
 Le
tensioni e le deformazioni sono
ottenute a partire dagli spostamenti

È molto importante il controllo dei
risultati delle analisi e in particolare
degli spostamenti per assicurarsi che i
risultati dell’analisi siano corretti.
___
9
Esempio di analisi di una struttura
Fasi dell’analisi:
 Definizione del sistema costruttivo
 Definizione dello schema strutturale
 Dimensionamento di massima e analisi dei carichi
 Modellazione
 Controllo dei risultati
 Progettazione degli elementi strutturali
 Generazione degli esecutivi
___
10
5
Esempio di analisi di una struttura
a. Definizione del sistema costruttivo

Le prescrizioni di norma variano a seconda del sistema
costruttivo dell’edificio da progettare

In particolare si fa riferimento a:

Costruzioni in conglomerato cementizio

Costruzioni in acciaio

Costruzioni in legno

Costruzioni in muratura
___
11
Esempio di analisi di una struttura
b. Definizione dello schema strutturale

Nell’ambito di ciascun sistema costruttivo è possibile
determinare gli schemi strutturali ad esempio per
costruzioni in C.A. si possono individuare:





Strutture
Strutture
Strutture
Strutture
Strutture
a telaio
a pareti
miste telai e pareti
a nucleo
prefabbricate
___
12
6
Esempio di analisi di una struttura
c. Analisi di un edificio con PRO_SAP

Una volta effettuati il dimensionamento di
massima e l’analisi dei carichi è possibile
impostare gli archivi delle sezioni e dei
carichi in PRO_SAP

Si procede poi con un’analisi statica lineare
dell’edificio.
___
13
Modellazione con PRO_SAP
La modellazione della struttura consiste:
i.
nella individuazione dello schema statico
ii.
nella definizione delle proprietà di tutti gli elementi
componenti lo schema statico.
___
14
7
Modellazione con PRO_SAP
Lo schema statico è realizzato con nodi ed elementi strutturali:

Un nodo è un punto nello spazio individuato dalle coordinate
cartesiane X,Y,Z,

Gli elementi strutturali sono suddivisi in 4 categorie:
•
•
•
•
Elementi monodimensionali la cui schematizzazione è
definita da due nodi (indicati nell’ambito del programma
come D2);
Elementi bidimensionali la cui schematizzazione è definita
da tre o quattro nodi (indicati nell’ambito del programma
come D3);
Elementi tridimensionali la cui schematizzazione è definita
da un numero di nodi variabile tra quattro e otto (indicati
nell’ambito del programma come Solidi);
Elementi multifunzione solaio e balcone;
___
15
L’interfaccia di PRO_SAP
daN e cm
___
16
8
Modellazione con PRO_SAP
La modellazione si svolge attraverso questi passi:
1.
Il menù contesto
2.
Proprietà degli elementi: assegnazione e modifica
3.
Gestione degli archivi
4.
Generazione di una struttura
5.
Modifica di una struttura
6.
Macroelementi: assegnazione e modifica
7.
Controlli automatici dei dettami sismici
8.
Interazione terreno-struttura
___
17
1. Il menu Contesto
Il menu contesto consente di svolgere le seguenti
procedure in cascata, necessarie per il progetto di
una struttura:
a. Modellazione e controllo automatico
b. Assegnazione dei carichi e controllo automatico
c. Esecuzione delle analisi
d. Visualizzazione dei risultati
e. Progettazione degli elementi
f. Generazione di stampe, computi ed esecutivi
___
18
9
2. Proprietà di nodi ed elementi
I comandi
e
permettono di controllare
ed eventualmente modificare le:
a.
Proprietà dei nodi
b.
Proprietà degli elementi D2
c.
Proprietà degli elementi D3
d.
Proprietà degli elementi solidi
e.
Proprietà degli elementi solaio
f.
Assegnazione e modifica delle proprietà
___
19
2. Proprietà dei nodi
a. Proprietà dei nodi
Ogni nodo possiede sei gradi di libertà, tre traslazioni e tre
rotazioni:
Traslazione X (Tx);
Traslazione Y (Ty);
Traslazione Z (Tz);
Rotazione X (Rx);
Rotazione Y (Ry);
Rotazione Z (Rz);
Il programma gestisce automaticamente la numerazione dei
nodi.
Il programma normalmente genera automaticamente i nodi
necessari
il comando "Check dati struttura" risolve ogni incongruenza.
___
20
10
2. Proprietà degli elementi
a. Proprietà dei nodi
Le proprietà essenziali di un nodo sono
le seguenti:
i. Coordinata X;
ii. Coordinata Y;
iii. Coordinata Z;
iv. Tipologia di fondazione presente nel
nodo;
v. Tipologia di isolatore sismico;
vi. Layer;
vii. Codice di vincolo rigido per ciascuno
dei gradi di libertà;
viii.Codice di vincolo elastico per
ciascuno dei gradi di libertà;
___
21
2. Proprietà degli elementi
b. Proprietà degli elementi D2
Ogni elemento D2 è individuato dal nodo
iniziale e dal nodo finale.
Gli elementi D2 sono orientati automaticamente
dal programma.
Ad ogni elemento D2 è associato un sistema di
riferimento locale destrogiro 1, 2, 3.
Le proprietà essenziali di un elemento D2 sono
le seguenti:
i.Tipo di comportamento;
ii.Sezione;
iii.Materiale;
iv.Svincoli;
___
22
11
2. Proprietà degli elementi
b. Proprietà degli elementi D2: orientamento
Elementi verticali:

asse 1) diretto dal nodo iniziale al nodo finale,
ovvero diretto secondo l’asse Z globale positivo;

asse 2) diretto secondo l’asse X globale negativo;

asse 3) diretto secondo l’asse Y globale negativo;
1
2
3
Z
Z
Y
Y
X
2
3
X
1
Elementi non verticali:

asse 1) diretto dal nodo iniziale al nodo finale (di norma con
proiezione positiva sull’asse X globale o sull’asse Y globale);

asse 2) ortogonale all’asse 1) e contenuto nel semipiano verticale
superiore passante per i nodi dell’elemento;

asse 3) ortogonale all’asse 1) e al semipiano di cui sopra (pertanto è
orizzontale);
___
23
2. Proprietà degli elementi
b. Proprietà degli elementi D2: posizionamento
i. L’orientamento dell’elemento viene corretto fornendo un valore
diverso da 0 alla rotazione.
ii. La rotazione assegnata all’elemento produce una rotazione degli assi
2) e 3) del sistema di riferimento locale.
iii. Il posizionamento dell’elemento viene corretto fornendo un codice di
filo fisso all’elemento.
iv. Il programma segnala come avvertimento la presenza di nodi
intermedi tra il nodo iniziale ed il nodo finale di un elemento D2.
v. Il programma segnala come errore la coincidenza di due o più
elementi D2 (ossia elementi con stessi nodi iniziali e finali).
___
24
12
2. Proprietà degli elementi
c. Proprietà degli elementi bidimensionali (D3)
Le proprietà essenziali di un elemento
D3 sono le seguenti:
i. Tipo di comportamento;
ii. Spessore;
iii. Materiale;
iv. Orientamento;
v. Posizionamento;
Sono previsti tre tipi di comportamento per gli elementi D3:

Elemento a tre gradi di libertà per nodo (denominato membrana);

Elemento a cinque gradi di libertà per nodo (denominato shell);

Elemento a cinque gradi di libertà per nodo su suolo elastico alla
Winkler (denominato shell di fondazione);
___
25
2. Proprietà degli elementi
c. Proprietà degli elementi (D3): orientamento
Ad ogni elemento D3 è associato un sistema di riferimento
locale destrogiro 1, 2, 3.
Z
3
Z
Y
3
Y
X
1
2
1
X
2
___
26
13
2. Proprietà degli elementi
c. Proprietà degli elementi (D3): orientamento
Il programma provvede automaticamente alla definizione del sistema
di riferimento locale.
i.
ii.
iii.
iv.
Gli asse 1) e 2) sono contenuti nel piano dell’elemento, l’asse 3)
è ortogonale all’elemento.
Il programma di norma dispone il sistema in modo che l’asse 3)
sia diretto secondo l’asse globale Z positivo per gli elementi non
verticali, e secondo l’asse globale X o Y positivo per gli elementi
verticali.
Il programma segnala come avvertimento la presenza di nodi
intermedi tra i nodi dell’elemento.
Il programma segnale come errore la coincidenza di due o più
elementi D3.
___
27
2. Proprietà degli elementi
d. Proprietà degli elementi solidi
Le proprietà essenziali di un
elemento solido sono le
seguenti
i.
Tipo di comportamento.
ii.
Materiale.
Sono previsti due tipi di comportamento per
gli elementi Solidi:
i.
Elemento a tre gradi di libertà per nodo
(Solido).
ii.
Elemento a tre gradi di libertà per nodo
con una faccia vincolata ad un suolo
elastico alla Winkler (Solido con
fondazione).
___
28
14
2. Proprietà degli elementi
d. Proprietà degli elementi solidi: orientamento
Il programma provvede automaticamente alla definizione del sistema di
riferimento locale.
___
29
2. Proprietà degli elementi
e. Proprietà degli elementi solaio
Le principali proprietà dell’elemento solaio sono:
i. Layer di appartenenza
ii. Piano rigido, Materiale
iii. Spessore
iv. Tipologia di carico
v. Orditura
vi. Codice di alternanza del carico accidentale
vii. Comportamento mono/bidirezionale
v. Trasferimento dei momenti
Le proprietà avanzate dell’elemento solaio:
i. Sezione
ii. Interasse
iii. Criterio di progetto
iv. Schema strutturale
___
30
15
Proprietà degli elementi solaio
 Nota
bene: per
simulare l’effetto del
piano rigido dei solai
il programma
inserisce elementi
finiti di tipo
membrana che
hanno il materiale e
lo spessore definiti
nell’archivio dei solai
e collegano i nodi dei
solai cliccati in fase
di input
___
31
2. Proprietà degli elementi
Assegnazione e modifica delle proprietà
Per modificare le proprietà a un singolo nodo o elemento è
sufficiente:
• Cliccare il comando edita proprietà
• Cliccare il nodo (o elemento) da modificare (il nodo o l’elemento
saranno evidenziati da una pulsazione a monitor)
• Modificare i valori nella tabella delle proprietà
• Se il comando “applica istantaneo” è attivo le modifiche saranno
applicate immediatamente
• Se “applica istantaneo” non è attivo per assegnare le modifiche è
necessario Cliccare “Applica le modifiche”
___
32
16
3. Gestione degli archivi
I principali archivi sono
quelli di:
a. Sezioni
b. Materiali
c.
Fondazioni
d. Fili fissi
e. Solai e coperture
___
33
3. Gestione degli archivi
Dati struttura  sezioni (CA)
___
34
17
3. Gestione degli archivi
Dati struttura  sezioni (Acciaio)
35
___
3. Gestione degli archivi
b. Materiali
Tipi di materiali gestiti
i. Calcestruzzo
ii. Acciaio
iii. Muratura
iv. Legno
v. Materiale generico
___
36
18
3. Gestione degli archivi
b. Materiali: calcestruzzo
Caratteristiche principali:
i. Classe Rck
ii. Sigma fctm Resistenza media a trazione semplice;
iii.Modulo E1 Modulo di Young in direzione 1 (opzione attiva per elementi D3)
iv. Modulo E2 Modulo di Young in direzione 2 (opzione attiva per elementi D3)
v. Poisson 1 Coeff di Poisson in direz 1 (opzione attiva per elementi D3)
vi. Poisson 2 Coeff di Poisson in direz 2 (opzione attiva per elementi D3)
vii. Modulo Gc Modulo di elasticità tangenziale
viii.Peso spec. Peso specifico del materiale
ix. Coeff. Alfa Coefficiente di dilatazione termica
x. Elas. plastico (opzione attiva per elementi D2 non lineari)
37
___
3. Gestione degli archivi
b. Materiali: altri materiali
i. Acciaio
ii. Muratura
iii. Legno (REGLES-TA e EC5-SL)
iv. Materiale generico
38
___
19
3. Gestione degli archivi
c. Fondazioni
i. Plinto in opera su suolo elastico;
ii. Plinto prefabbricato su suolo elastico
iii. Palo singolo in mezzo elastico;
iv. Plinti su pali (da 1 a 6 pali)
___
39
3. Gestione degli archivi
c. Fondazioni: Cost di Winkler
• Il comportamento del terreno alla Winkler = letto di molle tra loro indipendenti.
• La teoria si basa sull’ipotesi di proporzionalità tra sforzi e deformazioni.
• k=q/w (daN/cm3) = modulo di reazione del terreno o costante di Winkler.
• Tipicamente k può variare tra 0.5 e 20
___
40
20
3. Gestione degli archivi
c. Fondazioni: plinti
i. Dimensioni plinto
ii. Dimensioni bicchiere
iii. Offset
iv. Cost. di Winkler verticale e orizzontale
v. rotazione
___
41
3. Gestione degli archivi
c. Fondazioni: plinti su pali
i.
Dimensioni palo
ii. Stratigrafia
iii. Stratigrafia semplificata
•
K orizz.
•
Kzo
•
Kv (attrito vert.)
iv. Svincoli (al piede e in testa)
v. Vincolo al piede
vi. Dimensioni del plinto
vii. Dimensioni del bicchiere
___
42
21
3. Gestione degli archivi
d. Fili fissi
I fili fissi vengono utilizzati per:
i. agevolare la modellazione
ii. consentire la corretta simulazione di
eventuali disassamenti
iii. I fili fissi predefiniti può essere
arricchito con fili fissi definiti
dall’utente
iv. Permettono di definire qualunque
disassamento o allineamento di
elementi D2
___
43
3. Gestione degli archivi
d. Fili fissi – esempi con le travi
___
44
22
3. Gestione degli archivi
d. Fili fissi – esempi con i pilastri
45
___
Fili fissi
I fili fissi hanno effetti sulle azioni: ad
esempio un pilastro con un filo fisso
avrà un momento flettente aggiuntivo
dato dallo sforzo normale per il braccio
del filo fisso.
 Si sconsiglia di utilizzare fili fissi nei
primi modelli realizzati con PRO_SAP
per facilitare il controllo dei risultati

___
46
23
3. Gestione degli archivi
e. Solai e Coperture
•
Tipi di solaio utilizzabili:
i. Solai di piano
ii. Coperture
iii. Solai con area ridotta (usati
principalmente dai prefabbricatori)
•
Utilità degli elementi solaio:
i. Per agevolare la modellazione dei carichi tipici agenti sulle strutture.
ii. Introdurre velocemente nel modello gli scarichi dei solai sulla struttura.
iii. Schematizzare un piano rigido
iv. Calcolo automatico delle masse sismiche
___
47
3. Gestione degli archivi
e. Solai e Coperture: parametri
•
•
•
•
•
•
•
•
G1:Pp + perm. Peso proprio + permanete compiutamente definito
Sov. var. Carico variabile per solai
Sovr. neve Carico neve per coperture
G2:p non def Permanete compiutamente definito (es. tramezze)
G1:pp isos:
Coeff. psi0 (per progettazione dei solai e definizione combinazioni automatiche)
Coeff. psi1 (per progettazione dei solai e definizione combinazioni automatiche)
Coeff. psi2 (per progettazione dei solai e definizione combinazioni automatiche)
___
48
24
4. Generazione del modello
a. Generazione del modello per nodi: Comandi principali
i. Generazione di un nodo singolo (o di
una serie) tramite coordinate
ii. Generazione di un'elica/circonferenza
di nodi
iii. Generazione di un nodo intersezione
tra due allineamenti
iv. Nodo piano-retta
v. Generazione di un nodo allineato a
due nodi, con distanza relativa (o
assoluta)
La generazione del modello per nodi è
usata raramente perché imputare le
coordinate dei singoli nodi necessita di
molto tempo.
___
49
4. Generazione del modello
b. Generazione del modello per elementi:
Definizione del riferimento (elemento prototipo)
i. Settare le proprietà dell’elemento che si andrà a
modellare
ii. Gli elementi successivamente introdotti avranno
tutti le stesse proprietà
iii. Risettare le proprietà se si vuole introdurre un
elemento di caratteristiche diverse
iv. Tutte le proprietà introdotte potranno poi essere
modificate in qualsiasi istante
___
50
25
4. Generazione del modello
b. Generazione del modello per elementi: Comandi
principali
i. Generazione di elementi D2 singolo o
multipli)
ii. Generazione di un D2 intersezione tra due
allineamenti
iii. Generazione di un D2 perpendicolare ad
una retta
iv. Generazione di un D2 allineato a due
nodi, con distanza relativa (o assoluta)
v. Generazione di un D3 singolo o di una
mesh
vi. Generazione di un elemento solido singolo
o di una serie
vii.Generazione di elementi solaio
___
51
4. Generazione del modello
c. Utilizzo dei generatori automatici: generalità


La struttura può essere modellata
con generatori automatici di
strutture;
con un comando è possibile
introdurre anche complessi sistemi di
nodi ed elementi che, generati con i
metodi consueti, necessiterebbero di
un notevole numero di operazioni.
Per strutture semplici o molto ripetitive
questo è il metodo consigliato.
Una volta usato un generatore sarà poi
possibile modificare gli elementi
copiandoli, stirandoli, cancellandoli etc…
___
52
26
4. Generazione del modello
c. Utilizzo dei generatori automatici: tipologie
Le strutture generate in modo automatico sono del tipo:
i.
Capriate: Strutture piane formate da nodi ed elementi D2;
ii.
Telai: Strutture piane o spaziali formate da nodi, elementi D2,
elementi D3;
iii.
Piastre: Strutture piane formate da nodi ed elementi D3;
iv.
Gusci: Strutture spaziali formate da nodi ed elementi D3;
v.
Archi: Strutture piane formate da nodi ed elementi D3;
vi.
Muri: Strutture piane formate da nodi ed elementi D3;
vii.
Geodetiche: Strutture spaziali formate da nodi ed elementi D3;
___
53
4. Generazione del modello
c. Utilizzo dei generatori automatici: tipologie di capriate
___
54
27
4. Generazione del modello
c. Utilizzo dei generatori automatici: tipologie di telai
___
55
4. Generazione del modello
c. Utilizzo dei generatori automatici: tipologie di piastre
___
56
28
4. Generazione del modello
c. Utilizzo dei generatori automatici: tipologie di gusci
___
57
4. Generazione del modello
c. Utilizzo dei generatori automatici: tipologie di archi
___
58
29
4. Generazione del modello
c. Utilizzo dei generatori automatici:
tipologie di pareti e geodetica
___
59
4. Generazione del modello
d. Importazione di architettonico: generalità
Utilizzo di file DXF
 Il file DXF è una descrizione ASCII o binaria di un file di
disegno.
 Viene utilizzato per la condivisione di disegni creati con altre
applicazioni.
Utilizzo del DXF importato
 Come “sfondo” per operare un processo di “lucidatura” dello
stesso,
 Generando in modo automatico i nodi strutturali nei punti
notevoli del disegno;
 Generando in modo automatico i nodi e gli elementi della
struttura;
Questo è il metodo consigliato per strutture articolate di
cui si possiede l’architettonico CAD.
___
60
30
4. Generazione del modello
d. Importazione di architettonico:
Proprietà del disegno DXF
Il disegno DXF da importare in PRO_SAP deve
possedere le seguenti caratteristiche:
i. Non deve contenere blocchi;
ii. Non deve contenere archi o polilinee;
iii. Se contiene superfici, queste devono essere
realizzate con elementi D3 face;
Funzioni speciali per l’architettonico
i. OSNAP
ii. Scala
iii. Gestione dei layer
___
61
4. Generazione del modello
d. Importazione di architettonico: conversione in struttura
PRO_SAP permette la
generazione automatica dei
nodi e degli elementi D2
nelle seguenti posizioni del
disegno:
i. Estremità delle linee = nodi;
ii. Oggetti punto del disegno =
nodi;
iii. Oggetti linea = D2
iv. Oggetti D3 face = D3
___
62
31
4. Generazione del modello
d. Importazione di architettonico: conversione in struttura
i. Settare le proprietà dell’elemento che si vuole
generare
ii. Visualizzare solo i layer del disegno che identificano
gli elementi da generare
iii. Generare in automatico l’elemento
Utilizzo del disegno per la generazione automatica dell’archivio
dei fili fissi
Questa operazione si realizzata, nel Contesto di introduzione dati,
permette la trasformazione automatica delle linee visibili
dell’architettonico in fili fissi di tipo Allineamento. Il comando è quindi
sensibile allo stato di visualizzazione del disegno architettonico.
___
63
4. Generazione del modello
d. Importazione di architettonico: uso del DXF come
“sfondo” e dei generatori su DXF
___
64
32
4. Generazione del modello
d. Importazione di architettonico: uso del DXF come
“sfondo” e dei generatori su DXF
___
65
4. Generazione del modello
d. Importazione di architettonico: uso del DXF come
“sfondo” e dei generatori su DXF
___
66
33
4. Generazione del modello
e. Importazione/esportazione di strutture o loro parti
•
•
•
Modellazione della struttura mediante l’importazione di dati
i. Incorporazione di dati provenienti da una struttura realizzata in una
precedente sessione di lavoro;
ii. Importazione di modelli di strutture generati con altri programmi
agli elementi finiti.
Utilizzo di dati provenienti da una precedente sessione di lavoro
permette di integrare, parzialmente o totalmente, gli archivi.
File ► Importa Dati Permette di importare gli archivi ottenuti da un file
*.PSP nella corrente sessione di lavoro di PRO_SAP.
___
67
4. Generazione del modello
e. Importazione/esportazione di strutture o loro parti
•
Il comando del menu Modifica ►
i. Esporta sottostruttura Permette l’esportazione di una struttura o parte di
struttura presente nella corrente sessione di lavoro di PRO_SAP.
ii. Importa sottostruttura Permette l’importazione una struttura o parte di
struttura nella sessione corrente di PRO_SAP.
•
Il comando di importazione permette all’utente di:
i. Recuperare parzialmente o totalmente una struttura già realizzata;
ii. Unire strutture o parti di struttura realizzate da più utenti in diverse
sessioni di lavoro;
___
68
34
5. Macro-elementi
a. Generalità
Le macro sono un insieme di elementi, in particolare:
i. Pilastrate – insieme di elementi D2 verticali su uno stesso
allineamento
ii. Travate – insieme di elementi D2 non verticali
iii. Setti – insieme di elementi D3 verticali per la definizione di pareti
iv. Piastre – insieme di elementi D3 non verticali (ad es.: per la
definizione di platee)
v. Allineamenti
vi. Impalcati – insieme di più elementi anche diversi tra di loro
costituenti un impalcato
___
69
5. Macro-elementi
b. Assegnazione e modifica
Col comando “Check Dati Struttura” il programma effettua
una assegnazione automatica dei macro-elementi. Tale
assegnazione può poi essere modificata alle esigenze
specifiche del progettista.
Operazioni:
i. Ricerca del macroelemento tramite la sua numerazione
ii. Modifica della definizione del macro-elemento
iii. Modifica della numerazione di travate e pilastrate
___
70
35
6. Modifica della struttura
Con il comando edita proprietà
È possibile cambiare materiale, sezione, etc.
di ciascun elemento inserito.
La barra degli strumenti «Edit» consente di fare le modifiche
alla struttura in analogia ai programmi di CAD: è sufficiente
selezionare i nodi (o gli elementi) da modificare e premere
uno dei comandi: taglia, copia, specchia, trasla, etc.
Nota: quando si usa il comando «stira» è bene selezionare
solo i nodi: gli elementi collegati ai nodi verranno stirati in
automatico.
___
71
6. Modifica della struttura
a. Modifica di strutture generate con generatori
automatici
Ogni struttura ottenuta da un generatore automatico può essere
modificata e rigenerata con pochi e semplici comandi.
i. Setta filtro ► Esclude generati
ii. Premere il tasto Nessuno;
iii. Premere il tasto Singolo;
iv. Selezionare con un clic del mouse la struttura o i macro-elementi;
v. Setta riferimento e modificare i parametri di interesse;
vi. Tasto destro del mouse ► Assegna riferimento
___
72
36
7. Comandi avanzati
___
73
8. Interazione terreno struttura
a. Modulo geotecnico : Generalità
Tramite:
• le stratigrafie del terreno
• le caratteristiche di ogni strato
è in grado di:
i. calcolare le costanti di Winkler
ii. di aggiornarne i valori in Pro_SAP
iii. calcolare la portanza del terreno di
fondazione
iv. calcolare i cedimenti
v. farne la verifica di sicurezza.
___
74
37
8. Interazione terreno struttura
b. Modulo geotecnico : DataBase terreni
i.
Il programma contiene un
DataBase con i terreni più diffuse
e proprietà “medie” per ognuno.
ii. Si possono salvare più DataBase
da richiamare all’occorrenza
iii. Tutte le caratteristiche dei terreni
possono modificare
iv. Consente di trattare terreni
coesivi, non coesivi e roccia
___
75
8. Interazione terreno struttura
c. Modulo geotecnico : Stratigrafie
i. Scegliere i terreni da un DataBase
ii.Apportare modifiche alle
caratteristiche di ogni terreno
iii.Creare una o più stratigrafie
assegnando lo spessore
iv.Definire un terreno per ogni strato
v.Definire la quota della falda
vi. Salvare la stratigrafia in un file
vii. Assegnare a fondazioni diverse di uno stesso modello, stratigrafie
diverse
___
76
38
8. Interazione terreno struttura
d. Modulo geotecnico : Calcolo della K di Winkler
Fondazioni Superficiali
i. Terreni sciolti
ii. Roccia
iii. Fattori per portanza
iv. Parametri per Kw
v. Coefficienti di sicurezza per TA e SL
vi. Coefficienti per verifica a
scorrimento
vii. Riduzione sismica
___
77
8. Interazione terreno struttura
f. Modulo geotecnico :
Verifiche di sicurezza
___
78
39
9. Analisi di resistenza al fuoco
___
79
9. Analisi di resistenza al fuoco
___
80
40
9. Analisi di resistenza al fuoco
1.
2.
3.
Modellazione e analisi della struttura
Calcolo delle armature longitudinali e
trasversali
Analisi della sezione esposta all’incendio:
mappa della temperatura (nella tabella “dati
sezione” attivare il comando “Analisi resistenza al fuoco”)
4.
5.
6.
Verifica degli elementi strutturali:
Aggiunta di una combinazione di tipo “SLU accid.”
con gli opportuni coefficienti
Esecuzione delle verifiche con il comando “contesto 
esecuzione progettazione  verifica di resistenza al fuoco”
___
81
Condizioni al contorno
 Le
condizioni al contorno sono costituite
dai vincoli e dai carichi.
La modellazione delle azioni agenti sulla
struttura è condotta in tre fasi:
 definizione dei casi di carico;
 assegnazione delle azioni presenti in
ogni caso di carico;
 definizione delle combinazioni;
___
82
41
Gestione dei carichi generici
La applicazione delle azioni previste nei
caso di carico non automatici avviene
applicando agli elementi strutturali e
nodi azioni di tipo generico tra quelle
sottoriportate:
carico concentrato nodale;
spostamento nodale impresso;
 carico distribuito globale su trave;
 carico distribuito locale su trave;
 carico concentrato globale su trave;
 carico concentrato locale su trave;
 variazione termica applicata ad trave;
 carico di pressione uniforme su piastra;
 carico di pressione variabile su piastra;
 variazione termica applicata a piastra;
 carico variabile generale su trave e
piastra;


___
83
Definizione dei casi di carico
Si
definisce come caso di
carico un insieme di azioni
applicate alla struttura
simultaneamente.
Si definisce come
combinazione una
sommatoria pesata di casi di
carico.
___
84
42
Casi di carico automatici
1) Ggk caso di carico comprensivo del peso
proprio della struttura;
 4) Gsk caso di carico comprensivo dei carichi
permanenti sui solai e sulle coperture;
 5) Qsk caso di carico comprensivo dei carichi
variabili sui solai;
 6) Qnk caso di carico comprensivo dei carichi
di neve sulle coperture;

___
85
Casi di carico semi-automatici
7) Qtk caso di carico comprensivo di una
variazione termica agente sulla struttura in
quanto richiede solo il valore della variazione
termica;
 9) Esk caso di carico sismico con analisi
statica equivalente;
 10)Edk caso di carico sismico con analisi
dinamica in quanto richiedono il valore
dell’angolo di ingresso del sisma e
l’individuazione dei casi di carico partecipanti
alla definizione delle masse.

___
86
43
Casi di carico manuali
2) Gk caso di carico con azioni permanenti;
 3) Qk caso di carico con azioni variabili;
 8) Qvk caso di carico comprensivo di azioni
da vento;
 11) Pk caso di carico comprensivo di azioni
derivanti da coazioni, cedimenti e
precompressioni;

___
87
Assegnazione delle azioni presenti in
ogni caso di carico
Eseguire la selezione di uno o più oggetti di tipologia omogenea (solo
nodi, solo D2, ecc..) su cui si desidera applicare uno o più casi di carico
contenenti uno o più carichi;
2. Premere 2 volte il tasto destro del mouse per fare apparire il menu a
puntatore; selezionare il comando: Setta Riferimento
3. Nella Tabella dei carichi applicabili definire il Riferimento corrente, se si
desidera applicare contemporaneamente più carichi all'interno di più
casi di carico.
Per la definizione del riferimento, è necessario trascinare con il mouse,
uno per volta, i carichi generici di interesse, all'interno dei relativi casi
di carico.
Se si desidera eliminare un carico presente all'interno di un caso di carico,
è sufficiente trascinarlo con il mouse all'esterno della finestra di
definizione del riferimento.
4. Premere il tasto X di chiusura della finestra.
5. Premere il tasto destro del mouse per visualizzare il menu dei comandi
e selezionare:
Somma Riferimento Se si desidera aggiungere, ai carichi già presenti
sull'oggetto/i selezionato/i, il riferimento corrente;
Assegna Riferimento Se si desidera sostituire ai carichi applicati
all'oggetto/i selezionato/i, quelli presenti nel riferimento corrente;
88
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1.
44
Assegnazione delle azioni presenti
in ogni caso di carico
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89
45