Calcolo strutturale in acciaio con IperSpace BIM

Calcolo agli elementi finiti BIM oriented

Guida teorico-pratica per l’utente di IperSpace BIM, software di calcolo strutturale agli elementi finiti BIM oriented, ideato e prodotto da Soft.Lab.

Nella guida sono esaminati i seguenti argomenti:

• gli elementi di base, che permettono di comporre anche le strutture più complesse, privilegiando nella trattazione sia l’aspetto teorico che l’aspetto pratico;
• il calcolo statico e dinamico della struttura, con le equazioni che utilizza il solutore per analizzare le strutture;
• le verifiche delle strutture in acciaio.

Questa guida, piuttosto che fornire al lettore una trattazione teorica del materiale, illustra le potenzialità di IperSpace BIM, anche con l’ausilio del progetto completo di una struttura articolato in tre fasi: la prima di modellazione geometrica della struttura, la seconda di calcolo e la terza di analisi.

Con l’acquisto della presente pubblicazione viene fornita una licenza d’uso di 90 giorni per IperSpace BIM – Acciaio, software di calcolo strutturale agli elementi finiti BIM oriented, per la modellazione, l’analisi e la verifica di strutture in acciaio, ideato e prodotto da Soft.Lab. Il software consente la modellazione 3D di strutture su file IFC4 senza perdita di informazioni, nonché la verifica ai sensi delle NTC 2018, NTC 2008 e relative circolari applicative, ma è possibile anche far riferimento agli Eurocodici e al DM96. Le verifiche di resistenza e deformabilità sono svolte secondo i metodi canonici della scienza delle costruzioni.

IperSpace BIM – Acciaio è costituito da un unico ambiente comprendente tre moduli completamente integrati e dunque interagenti in maniera sinergica:

• Space Modeler (modellatore solido/fem);
• Space Mesher (discretizzatore di elementi superficiali);
• Space Solver (solutore di calcolo a matrici sparse).

IperSpace BIM – Acciaio comprende:

• Modellazione (nodi, aste, fondazioni, shell, sbalzi, solai, tamponamenti);
• Verifiche (aste in cls, shell in cls, fondazioni in cls, aste in acciaio, shell in acciaio, nodi per travature in acciaio reticolari e non);
• Dinamo;
• Azioni neve e vento;
• Azioni termiche;
• Verifica incendio;
• Capannoni/Capriate;
• Carpenterie cls.

AUTORE

Soft.Lab è una software house italiana, fondata dal prof. ing. Dario Nicola Pica, che da più di 30 anni si occupa di ideazione e sviluppo di programmi per il calcolo strutturale e la geotecnica. È tra le prime realtà italiane a realizzare software per l’edilizia.

INDICE

INTRODUZIONE

1. MODELLAZIONE STRUTTURALE  
1.1. Elementi di base  
1.1.1. Elemento beam  
1.1.2. Elemento shell  
1.1.3. Elemento wink  
1.1.4. Elemento platea  
1.1.5. Elemento read-in-matrix  
1.2. Elementi strutturali  
1.2.1. Aste  
1.2.1.1. Fili fissi  
1.2.2. Muri 

2. ANALISI CALCOLO DELLA STRUTTURA  
2.1. Condizioni al contorno  
2.2. Analisi statica  
2.3. Analisi dinamica  
2.3.1. Calcolo degli autovalori e autovettori  
2.3.2. Analisi simica della struttura  
2.3.3. Sovrapposizione modale  
2.4. Osservazioni sul calcolo della struttura  
2.4.1. Rigidezza assiale delle aste  
2.4.2. Muri e pareti irrigidenti  
2.4.3. Interazione suolo-struttura 

3. VERIFICHE  
3.1. Verifica di instabilità per le aste in acciaio  
3.2. Verifica sezioni in acciaio per strutture dissipative  
3.3. Verifica all’incendio  
3.3.1. Definizione dell’incendio  
3.3.2. Analisi della trasmissione del calore  
3.3.3. Analisi del comportamento meccanico della struttura 
3.4. Verifiche di sicurezza  
3.5. Verifica degli spostamenti di impalcato  
3.6. Verifica dei nodi  
3.6.1. Trave continua  
3.6.2. Colonna trave  
3.6.2.1. Cerniera trave – anima della colonna  
3.6.2.2. Cerniera trave – ala colonna  
3.6.2.3. Incastro trave – colonna  
3.6.2.4. Incastro trave irrigidita – colonna  
3.6.3. Interruzione trave  
3.6.4. Colonna plinto  
3.6.5. Asta cerniera 

4. Il software incluso. IPERSPACE BIM – acciaio 
4.1. Attivazione di IperSpace BIM – Acciaio 

5. INTRODUZIONE ALL’UTILIZZO DI IperSpace BIM

6. MODELLAZIONE, ANALISI E CALCOLO DI UN EDIFICIO IN ACCIAIO  
6.1. Modellazione geometrica della struttura  
6.1.1. Creazioni nodi, aste e pannelli  
6.1.2. Creazione dei solai e dei tamponamenti  
6.1.3. Creazione piani superiori e copertura  
6.2. Calcolo  
6.2.1. Assegnazione criteri di verifica  
6.2.1.1. Pilastri  
6.2.1.2. Monaco  
6.2.1.3. Travi  
6.2.1.4. Diagonali, puntoni e catene  
6.2.1.5. Solai  
6.2.2. Assegnazione dei carichi  
6.2.2.1. Carico da neve  
6.2.2.2. Carico da vento  
6.2.3. Spettro di risposta  
6.2.4. Combinazioni di carico  
6.2.5. Creazione degli impalcati di calcolo  
6.2.6. Creazione del calcolo  
6.3. Analisi  
6.4. Progetto e verifica delle connessioni