Operazioni di Imput

La definizione della struttura passa attraverso la definizione dei livelli, dei nodi di incrocio e degli altri elementi strutturali che la compongono: pannelli murari, solai, tiranti, rinforzi. Tale operazione può essere eseguita impostando i dati nelle tabelle o lavorando in ambiente grafico. Il programma fornisce in supporto all'input, funzioni di utilità come la duplicazione di piani, l'importazione Dxf di planimetrie di sfondo e la sincronizzazione automatica delle finestre di lavoro. Nell'insieme, l'organizzazione complessiva dell'ambiente risulta molto semplice e intuitiva, tanto che una intera sessione di lavoro può essere completata in breve tempo, col minimo sforzo da parte dell'utente.

Imput in Tabella

L'input in tabella consiste nel digitare i dati nei fogli di definizione degli elementi. Nel programma si fa un ampio uso di griglie dati, strutturate tipo foglio elettronico, che prevedono comandi per aggiungere o eliminare elementi.

Imput Grafico

L'input grafico prevede operazioni di inserimento, modifica e cancellazione degli elementi strutturali che compongono la costruzione in muratura. Queste funzioni sono disponibili nella vista della pianta, dei pannelli e delle pareti. Nella pianta l'editing grafico è esteso a tutti gli elementi (nodi, pannelli, solai, aperture, tiranti) e consente di descrivere tutti i dettagli costruttivi importanti per la modellazione. Nella vista pannelli si possono inserire, spostare o cancellare aperture. Nella vista pareti si possono impostare le sezioni a ribaltamento e regolare i disassamenti fra murature sovrapposte. Il tutto si rivela comodo ed intuitivo e può fornire una alternativa conveniente all'input numerico tabellare. Per inserire un pannello in pianta basta cliccare in un punto e trascinare fino all'altro estremo. Non c'è bisogno di disporre preventivamente i nodi di incrocio, in quanto vengono creati in automatico nel caso non fossero già presenti. Le caratteristiche costruttive del pannello, tipo di muratura, spessore, ecc., possono essere predefinite prima dell'inserimento o impostate a posteriori intervenendo con la funzione modifica.

Lavorare su uno sfondo Dxf
Nella vista pianta si può inoltre importare uno sfondo Dxf ed utilizzarlo per velocizzare l'input grafico. L'inserimento dei nodi può essere eseguita con precisione, in quanto è attiva una funzione di snap che individua sul Dxf gli estremi e la mezzeria di ogni linea. Dopo aver posizionato i nodi, si può continuare con l'inserimento dei pannelli e delle aperture, come mostrato nelle figure seguenti. Quando lo sfondo non serve più può essere rimosso e il lavoro può proseguire con la definizione degli altri elementi della struttura.

Gli Elementi di Definizione

Passiamo in rassegna adesso i vari elementi che concorrono alla definizione della struttura.

I livelli
Si definiscono, innanzitutto, i livelli di piano dalla fondazione alla copertura, assegnando l'altezza di interpiano e le eventuali forze esterne applicate. Sui livelli si assegnano, inoltre, le opzioni di visualizzazione che consentono la composizione di viste solide parziali, utili per il controllo di conformità di parti interne.

I nodi di incrocio
I nodi corrispondono ai punti di incrocio in pianta dei pannelli murari o degli spigoli di solai a sbalzo. Sono utilizzati per la definizione dei pannelli murari, estesi fra due nodi, e dei solai che richiedono la sequenza dei nodi posti sul perimetro.

I pannelli
Il pannello è un elemento definito fra due nodi di incrocio, utilizzato per modellare muri di elevazione, muri di fondazione o travi per il supporto dei solai. Per i pannelli murari si assegna il tipo di muratura, lo spessore, il filo fisso, il carico verticale direttamente applicato, le precompressioni e il tipo di cordolo. Quest'ultimo conferisce al pannello un grado di ammorsamento col solaio e ne definisce il vincolo da considerare nelle verifiche a presso flessione: libero in testa, semplice appoggio o incastro cedevole.

I rinforzi
Ogni pannello murario può essere, opzionalmente, rinforzato con rinforzi a paramento e iniezioni di malta, con conseguente incremento dei valori di resistenza e di rigidezza, stimati dal programma in base alle correlazioni disponibili in letteratura o impostati in autonomia dall'utente. Sono previste varie tipologie di rinforzi: affiancamento murario, intonaco armato, placcaggio con fibre composite, cuciture attive in lamine di acciaio pretese (sistema Cam), iniezioni. Nella nuova versione, l'applicazione dei rinforzi può essere eseguita direttamente per via grafica nel disegno delle piante, contestualmente alla definizione di un nuovo pannello o modificando un pannello esistente.

Le aperture
Le aperture corrispondono alle porte e alle finestre presenti nella muratura. Si dispongono sui pannelli, selezionandone il tipo e definendone la posizione in pianta e in altezza.

I Solai
I solai sono gli orizzontamenti presenti nella struttura, definiti in pianta mediante la sequenza dei nodi che ne delimitano il perimetro e assegnandone il tipo, l'angolo di orditura, i sovraccarichi presenti e le eccentricità di scarico da considerare nel calcolo. Inoltre possono essere abbassati o rialzati rispetto alla quota del livello o inclinati per ottenere falde o rampe.

I tiranti
I tiranti sono collegamenti fra pareti contrapposte, realizzati con cavi, barre o catene, disposti fra due punti in painta alla quota dei solai. Per ogni tirante disposto si definiscono le caratteristiche meccaniche del ferro, il diametro, il tiro massimo nominale e la distanza di estinzione degli effetti lungo la parete. Si richiedono inoltre la dimensione degli ancoraggi terminali, ai fini della verifica a punzonamento sulla muratura.

I tipi di muratura
I tipi di muratura contengono tutte le informazioni tipologiche e meccaniche dei materiali. In particolare viene definito il tipo di blocco resistente (laterizio, calcestruzzo, pietrame, ecc.), la qualità della malta, la tipologia dell'armatura nel caso di murature armate, la classe di esecuzione della muratura, il grado di connessione trasversale fra i paramenti. Si assegnano inoltre il peso proprio e tutte le caratteristiche meccaniche di interesse per il calcolo: resistenza a compressione e a taglio, moduli elastici normale e tangenziale, limiti di duttilità. In funzione dei blocchi, della malta e della connessione trasversale il programma può impostare in automatico i valori delle resistenze e dei moduli elastici, secondo correlazioni e tabelle disponibili in letteratura. In alternativa, le caratteristiche meccaniche possono essere impostate direttamente dall'utente, se ricavate ad esempio da prove o da altra documentazione. Ad ogni tipo di muratura il programma assegna un colore di riferimento, utile per contraddistinguere gli elementi murari nelle viste grafiche.

I tipi di fondazione
Definiscono le tipologie delle fondazioni, con i dati riguardanti il tipo di materiale, l'altezza, le dimensioni dell'anima e delle ali laterali, la deformabilità del sottofondo, il carico limite e i relativi fattori riduttivi da considerare nelle verifiche delle tensioni sul terreno in campo statico e sismico. I tipi di fondazione di applicano ai pannelli definiti come muro di fondazione.

I tipi di trave
Definiscono le tipologie delle travi, con riguardo al tipo di materiale e alla sezione. I tipi di impalcati
I tipi di impalcato si caratterizzano in base alla tecnologia costruttiva (latero-cementizio, in legno, in acciaio) e con altri dati riguardanti le dimensioni dei travetti, la capacità di ripartizione trasversale e il peso proprio.

I tipi di apertura
Descrivono le porte e le finestre da disporre nei pannelli. Sono richieste le dimensioni di ingombro, il materiale dell'architrave, la sua eventuale freccia e altri dettagli dimensionali tipici quali mazzetta, quadro e sguincio.

I tipi di cordoli
Al cordolo è affidata una duplice funzione: quella di ammorsare il pannello al solaio, per evitare distacchi e martellamenti, e quella di conferire un grado di vincolo al pannello sottostante, da considerare nella verifica a presso flessione in presenza di forze sismiche trasversali d'inerzia. Il tipo di cordolo è definito dalle dimensioni trasversali, dalla tipologia (in c.a. continuo, in c.a. ammorsato, con profilati metallici, ecc.), dalla resistenza trasversale di ammorsamento e dal grado di vincolo che conferiscono al pannello sul quale è applicato. Per inciso, è anche possibile assegnare sui pannelli l'assenza di cordolo.

I tipi di rinforzi
Il programma consente la definizione dei tipi di rinforzo da applicare ai paramenti esterni dei pannelli murari. Sono previste alcune tipologie classiche come l'affiancamento murario e l'intonaco armato, che comportano un aumento di spessore, bilaterale o monolaterale, da specificare per ogni pannello. Le altre due tipologie sono più innovative e riguardano i rinforzi con fasce di fibre composite incollate con resine (Frp) e le cuciture attive in lamine di acciaio pretese (Cam).

I tipi di armatura
I tipi di armatura definiscono quantità e diametri dei ferri di rinforzo da disporre nelle murature armate. Sono previste per default due tipologie di riferimento, in accordo rispettivamente alle disposizioni delle Ntc96 e delle Ntc08. In particolare vengono definite le armature verticali da disporre alle estremità dei maschi, in corrispondenza cioè dei nodi o dei lati di eventuali aperture, e le armature diffuse verticali ed orizzontali. Vengono infine assegnate le percentuali minime di ferro rispetto alle aree di muratura, che possono comportare l'inserimento di ferri diffusi aggiuntivi.

La Costruzione del Modello

Una volta conclusa la definizione della struttura, si può richiedere il controllo della modellazione. In questa fase il programma effettua un approfondito controllo di congruenza dei dati e in presenza di situazioni strutturali anomali o inaccettabili rilascia opportuni messaggi di attenzione. L'utente valuta i messaggi ricevuti e interviene con le opportune modifiche correttive. Se non si riscontrano gravi incongruenze, viene costruito il modello strutturale, valutando le connessioni reciproche di tutti gli elementi inseriti e assemblando le pareti come successioni di singoli pannelli. Si riconoscono i maschi murari ai vari livelli dell'edificio e si determinano le loro caratteristiche meccaniche, di rigidezza e di vincolo. Il quadro informativo costruito in questa fase verrà utilizzato in tutte le successive fasi di calcolo.

Funzioni di Duplicazione

Una volta completato un piano, i piani successivi possono essere velocemente copiati da quello già definito e modificati solo laddove fosse necessario. In ogni caso il programma non impone il rispetto di particolari regolarità strutturali e lascia ampia libertà sulla disposizione dei pannelli e delle aperture da un piano all'altro.