LE PRINCIPALI NOVITA’ DI MASTERSAP 2014 - USCITA INIZIO NUOVO ANNO Verifiche Rinforzi è finalizzato al dimensionamento dei rinforzi di strutture esistenti in c.a. e muratura. Già in distribuzione dal 2011, la procedura tratta le opere in c.a. rinforzate con tessuti FRP; il prossimo aggiornamento prevede l’estensione del prodotto ai rinforzi di opere in c.a. con 4 ulteriori metodi: incamiciatura in c.a., calcestruzzo fibrorinforzato, profili in acciaio e sistema CAM. Nelle successive versioni sarà contemplata anche la procedura per il rinforzo della muratura, mediante FRP o sistema CAM. Inoltre I criteri di calcolo che stanno alla base di Verifiche Rinforzi si prestano anche al dimensionamento della muratura armata, che viene quindi contemplata. Verifiche Rinforzi opera autonomamente ma è anche collegato a MasterEsist per le opere in c.a. e successivamente a MasterMuri per le opere in muratura: in questi casi quindi il trasferimento dei dati comuni è automatizzato. La tecnica di rinforzo di opere in c.a. con FRP prevede che vengano rinforzate, a taglio e/o flessione, le estremità degli elementi trave e pilastro/setto oppure i nodi non confinati trave-pilastro, considerando in quest’ultimo caso anche l’eventuale effetto prodotto dall’azione dei tamponamenti adiacenti. Per rimediare ai meccanismi fragili negli elementi, viene valutata la capacità originaria a taglio e dimensionato il rinforzo per soddisfare la domanda locale, introducendo fasce alle estremità di travi e pilastri, realizzate in tessuto mono assiale, che incrementano la duttilità locale. Per quanto riguarda i meccanismi di fragilità ai nodi, invece, le fasce sono destinate ad assorbire integralmente l’azione trasmessa al nodo, facendo le veci delle staffe. Infine vengono eventualmente calcolate le fasce diagonali ai nodi per assorbire le azioni trasmessa dai muri di tamponamento. La verifica dei meccanismi duttili riguarda i pilastri e migliora il comportamento a flessione, provvedendo ad integrare con il tessuto FRP la resistenza mancante. Interagendo con MasterEsist, che tratta la verifica degli edifici esistenti in c.a., i dati geometrici sono noti e le sollecitazioni agenti, determinate a seguito di un’analisi lineare o non lineare (pushover), vengono automaticamente trasferite a Verifiche Rinforzi. Con una modalità interattiva si possono analizzare puntualmente i casi critici di interesse. In alternativa una procedura automatica rapidamente calcola il numero di strati del tessuto FRP (scelto dall’utente) in grado di ripristinare la resistenza a taglio richiesta per tutti i nodi ed in tutti gli elementi in difetto di fragilità.

L’incamiciatura in c.a. richiede la definizione geometrica della camicia, anche parziale, nonché la precisazione delle armature esistenti e di rinforzo. L’armatura longitudinale può essere passante al nodo strutturale oppure interrotta, con le implicite conseguenze sulle resistenze di calcolo. Nel dimensionamento a pressoflessione vengono utilizzate tutte le proprietà dei materiali vecchi e nuovi presenti nella sezione. I miglioramenti ottenibili sono in termini di resistenza a taglio e flessione, confinamento e deformabilità. L’incamiciatura con calcestruzzo fibrorinforzato (FRC) segue lo schema operativo appena indicato con la differenza sostanziale che viene adottato, per la camicia, un calcestruzzo in grado di resistere a trazione. Di per sé questa tecnologia va utilizzata per i rinforzi a flessione ma integrata con armatura trasversale assolve anche agli obiettivi dell’incamiciatura ordinaria. L’incamiciatura in acciaio può essere realizzata con profili e piastre in acciaio o con il metodo CAM, tecnologie che hanno aspetti in comune ma dettagli costruttivi differenti che vanno specificati in input. In questo caso i miglioramenti attesi sono in termini di taglio, confinamento e deformabilità, ma è anche possibile rinforzare i nodi trave pilastro. Passiamo ora ad analizzare i rinforzi della muratura. E’ possibile adottare il rinforzo mediante tessuti FRP o il metodo CAM. Con entrambi i metodi si migliora il comportamento a pressoflessione e taglio del maschio murario. In particolare nel caso FRP per il rinforzo a taglio è previsto l’impiego di bande orizzontali o diagonali. Come negli altri casi, in entrambe le tecnologie l’utente deve precisare la geometria del maschio murario e degli elementi di rinforzo e le proprietà dei materiali.

Come anticipato la muratura armata viene trattata adottando un procedimento analogo a quello dei rinforzi. Le finalità sono le stesse, ovvero migliorare il comportamento a flessione e taglio della muratura ordinaria, e la differenza sostanziale, sotto il profilo operativo riguarda ovviamente la dichiarazione delle armature longitudinali e trasversali integrative. Per i rinforzi in muratura il collegamento automatico avviene con MasterMuri e segue lo schema operativo già indicato per MasterEsist. Verifiche Acciaio è una procedura stand-alone con cui l’utente può verificare gli stessi giunti trattati in MasterNodo, ma in modo indipendente da MasterSap, ovvero assegnando direttamente le sollecitazioni di interesse. Può essere utile in molti casi, ad esempio in sede di collaudo, per effettuare la verifica di un giunto già progettato oppure per orientarsi nella scelta di una tipologia di collegamento a monte della modellazione strutturale. Oltre alla verifica dei giunti bullonati e saldati, include anche la verifica delle aste in acciaio e legno. Verifiche Acciaio, già distribuito gratuitamente per i clienti di MasterNodo, può ora essere acquistato anche indipendentemente. Esegue il progetto e la verifica dei nodi bullonati e saldati in acciaio applicando gli stessi codici normativi di MasterNodo (quindi anche NTC 2008, EC3). In base all’EC3 (a cui le NTC 2008 si ispirano) la verifica avviene con il metodo per componenti; viene inoltre calcolata la rigidezza rotazionale del giunto necessaria per poterlo classificare come nodo rigido o semirigido. Per velocizzare le verifiche i vari giunti di comune impiego risultano già archiviati in apposite banche, completi di ogni dettaglio costruttivo. A seguito della verifica si possono esaminare risultati e dettagli costruttivi, eventualmente modificare parametri o dimensioni geometriche ed ottenere l’aggiornamento del calcolo. Vengono ovviamente evidenziate le situazioni fuori norma. Per quanto riguarda le tipologie disponibili, sono contemplati diversi tipi di unione (squadretta, coprigiunto, flangia, piastre con tirafondo, reticolari etc.), articolate ulteriormente in più scelte costruttive.

Può influire al riguardo sia la classe dei materiali, sia la soluzione meccanica adottata: si può ad esempio scegliere fra otto tipi di flange (con eventuale mensola di rinforzo), tre tipi di piastre di base per le colonne, è previsto il semplice o il doppio truschinaggio per i profilati a L. L’attacco può coinvolgere, oltre agli usuali profili a I e a C, anche profilati cavi, rettangolari e circolari. In ogni caso i collegamenti standard archiviati risultano individuati in tutti i dettagli, fra cui dimensioni, spessori, numero e diametro dei bulloni, interassi, altezza dell’eventuale cordone di saldatura. La procedura predispone anche il modello tridimensionale del nodo strutturale, che può essere interessato da più giunti in varie direzioni. La rappresentazione locale 3D può essere manipolata con tutti gli strumenti già illustrati per l’intera struttura in MasterSap. Così l’utente può valutare in modo esaustivo il collegamento in tutti i suoi aspetti costruttivi. Oltre a questa modalità di rappresentazione, ad ogni giunto risulta associato anche il relativo disegno costruttivo bidimensionale, che l’utente può ulteriormente modificare e integrare per eventuali esigenze di personalizzazione. La rappresentazione 2D o 3D del collegamento può utilmente corredare anche la relazione di calcolo. Oltre che dei giunti bullonati, Verifiche Acciaio esegue la verifica anche dei collegamenti saldati. In questo caso è stata predisposta una procedura che consente di effettuare la verifica delle saldature per tutte le molteplici tipologie di sezione previste in MasterSap. Le saldature sono soggette a verifica anche quando fanno parte integrante del giunto, come avviene ad esempio per le flange. Verifiche Acciaio esegue la verifica delle aste in acciaio e legno in conformità con NTC 2008, Eurocodici e norme precedenti.

In Disegno Acciaio 3D sono stati introdotti strumenti atti a migliorare, velocizzare o semplificare la gestione del modello. Ad esempio la possibilità di selezionare o visualizzare una sezione semplicemente cliccando col tasto destro sul nome della sezione stessa, la possibilità di avere il computo della sola parte visibile, l’indicazione della tipologia del profilo all’interno del tooltip che compare al passaggio del mouse sull’asta.

Spesso l’utente si trova nella situazione in cui ha già lavorato sul modello di Disegno Acciaio 3D (per personalizzare fili picchetti e piante, per inserire i fazzoletti delle reticolari, per accorpare gli elementi e per generare disegni), ma deve apportare qualche modifica al modello di MasterSap (modifica di un profilo, eliminazione o aggiunta di un elemento o di un giunto, modifica degli offset, ecc…). Al momento di rientrare in Disegno Acciaio 3D dopo le modifiche fatte in MasterSap, è ora possibile rigenerare il modello (e quindi tener conto delle modifiche fatte) recuperando le operazioni già fatte sugli elementi che non sono stati toccati da modifiche.

Nella modellazione di una struttura ai fini dell’analisi agli elementi finiti, spesso è necessario suddividere quello che nella realtà è un unico profilo in più aste consecutive. In Disegno Acciaio 3D è possibile accorpare le aste in modo da formare un unico profilo, per avere sia un disegno che una lista materiali corretti. Con lo strumento Box Accorpa elementi è possibile agire su più aste contemporaneamente: dopo aver individuato il box, selezionando un’asta si individua la direzione di accorpamento, per cui le aste consecutive che giacciono lungo la stessa direzione dell’asta selezionata vengono accorpate. MasterView è stato potenziato grazie all’introduzione di nuovi strumenti, quali ‘Copia con punto di riferimento’ e ‘Incolla come blocco’. E’ stato inoltre inserito il comando di Stampa: -

Per gli utenti operanti in Calabria, in MasterSap è inclusa una procedura di gestione dati per SI-ERC (Sistema Informativo Edilizia della Regione Calabria) che facilita la compilazione dei dati richiesti. L’interfaccia ricalca quella online proposta dal SI-ERC e le varie richieste sono completate con i dati ricavati dal progetto svolto con MasterSap ed integrate dall’utente per i soli dati che MasterSap non gestisce. La procedura prevede l’invio finale dei dati al sito SI-ERC, in questo modo i dati ottenuti non vanno ricopiati sul modulo online SI-ERC ma questo viene compilato automaticamente sia per quanto riguarda i dati che gli allegati.

Attualmente MasterArm realizza il dimensionamento per sezioni standard di uso ricorrente. Per sezioni generiche (ma anche ad L) ciò non è possibile perché il programma non conosce il criterio con cui distribuire l’armatura all’interno della sezione; anche per le sezioni a L, infatti, le dimensioni delle due ali possono esser tali da rendere, di fatto, non realistico qualunque procedimento automatico di inserimento delle barre. Con l’aggiornamento in questione sarà perciò l’utente che, in un apposito ambiente grafico, posizionerà le barre e MasterArm potrà quindi procedere ad effettuare la verifica, segnalando, quindi, eventuali difformità rispetto alla norma.

Le tipologie di cerniere plastiche adottate nell’analisi pushover vengono ora arricchite con la cerniera NMM-EC per il cemento armato. La cerniera NMM-EC è una cerniera a pressoflessione, appositamente studiata per supportare tutte le indicazioni fornite dalle NTC2008 e dagli Eurocodici 2 e 3. Inoltre il dominio resistente viene definito per punti e non tramite i soli valori minimi e massimi di sforzo normale e momento flettente, con una conseguente miglior corrispondenza con il comportamento effettivo dei meccanismi locali. Inoltre il valore

della rotazione ultima viene aggiornato passo-passo durante l’analisi e non fissato a priori in funzione delle sollecitazioni dovute ai soli carichi iniziali. Stiamo inoltre per essere implementata la modellazione a plasticità diffusa (fibre) che a differenza di quella a plasticità concentrata (cerniere) non richiede esperienza all’operatore. Le capacità plastiche degli elementi infatti verranno direttamente ricavate dalla geometria della sezione e dai legami costitutivi dei materiali stessi. Saranno disponibili diversi tipi di legami costitutivi dei materiali, in modo da cogliere il più accuratamente possibile i diversi comportamenti di cemento armato, acciaio e muratura; con la possibilità di definire anche materiali totalmente generici.

Per effettuare un’analisi Pushover la normativa al § 7.3.4 impone l’utilizzo di almeno due distribuzioni di forze d’inerzia orizzontali, ricadenti una nelle distribuzioni principali e l’altra nelle distribuzioni secondarie: le distribuzioni principali automaticamente gestite da MasterSap vengono ora arricchite con la distribuzione corrispondente alla forma del modo di vibrare che l’utente andrà ad indicare. In questo caso quindi sarà necessario effettuare preventivamente un’analisi modale e nelle combinazioni non lineari si renderà necessario indicare sulla base di quale forma modale si intende elaborare le forze orizzontali.