Descrizione del programma

Il programma è un preprocessore-postprocessore, ciò significa che è necessario un solutore agli elementi finiti, per effettuare l’analisi strutturale.

I solutori utilizzabili sono: il Microsap della Tesys (www.tesys.it), il Sap90 ed il Sap2000 versioni 6 e 7 (è possibile scaricare una versione educational del Sap90 dalla pagina http://www.ingegneriasoft.com/downloads.htm del sito. La versione demo del Microsap è inclusa nell’installazione di Stru3D. Dal sito è anche possibile acquistare il Microrsap a prezzo scontato rispetto al listino della Tesys.

Stru3D modella la struttura, lancia il solutore, legge i risultati dell’analisi strutturale, esegue le combinazioni, il progetto degli elementi (col metodo degli stati limite o delle tensioni ammissibili), i disegni esecutivi di travate (anche inclinate e a sezione variabile), pilastrate, plinti e piante (nel formato DXF, per la modifica e stampa con qualsiasi programma di disegno).

La normativa adottata è quella italiana NTC 2008 del D.M. 14/01/2008; inoltre; si possono utilizzare anche le vecchie: D.M. 1992, D.M. 1996 ed Ordinanza 3274.
L’attuale versione non esegue le verifiche di elementi diversi dal cemento armato. Una volta eseguita l'analisi strutturale ed ottenute le combinazioni, sarà necessario eseguire le verifiche degli elementi non in cemento armato con altri programmi.
  

Preprocessore.

-    E’ possibile importare strutture complete, o parti di struttura (es. impalcati ricavati dai disegni delle piante) dal formato DXF, create con Autocad od altri CAD in commercio.

-    E’ possibile creare delle linee costruttive per facilitare la modellazione.

-    E’ possibile caricare una pianta in dxf come lucido ed utilizzare i punti (estremi, medi ed intersecanti altre linee od aste) delle linee importate come punti d’appoggio.

-    L’inserimento di nodi, aste, shell, carichi, vincoli, linee costruttive, ecc., si può effettuare sia a mezzo del mouse che utilizzando la tastiera; col mouse i dati vengono inseriti in uno schermo grafico tridimensionale.

-    Lo spazio rappresentato può essere modificato in tempo reale: traslando il punto di vista in 4 direzioni, ruotando il punto di vista attorno all’asse Z, alzando od abbassando il punto di vista, ingrandendo o rimpicciolendo con lo zoom; il punto di vista verrà memorizzato alla chiusura del programma.

-    I nodi possono essere creati singolarmente, allineati, in griglie 2d o 3d, eliminati, copiati, traslati e ruotati (singolarmente o a gruppi).

-    Le aste possono essere create singolarmente, allineate, in grigliati, in telai (bi o tridimensionali), suddivise in più parti (uguali o non), unite, eliminate, copiate, traslate, ruotate, create come prolungamento di altre aste.

-    Le aste possono avere le seguenti caratteristiche: svincoli interni alle estremità, forma della sezione alle estremità (l’asta può avere la sezione variabile con continuità), materiale e criterio di calcolo, rotazione dell’asse (il nodo k, di orientamento, verrà calcolato automaticamente ed in modo differente, a seconda che l’asta sia verticale o meno), sfalsamento verticale e orizzontale delle sezioni estreme per l’adattamento ai fili fissi, tratto rigido agli estremi (detto offset; un comando apposito, permetterà di calcolarlo automaticamente), tipo di terreno e forma della sottofondazione (per le travi di fondazione alla Winkler).

-    Le caratteristiche, di una o più aste, possono essere modificate o copiate su altre aste.

-    Le sezioni trasversali delle aste possono essere di forma generica (create con un CAD apposito), oppure avere le seguenti forme predefinite: rettangolare piena o cava, circolare piena o cava, a poligono regolare pieno o cavo, a T, ad I, ad L, a C, trapezoidale, a V, a T rovescia con ali inclinate e differenti. Le forme potranno essere ruotate e traslate nel loro piano (es. la sezione a C diventa ad U, ecc..). Per tutte le forme, anche le più complesse, verrà eseguito il progetto delle armature.

-    Gli elementi superficiali (chiamati Shell) possono essere a tre o a quattro nodi.

-    La loro creazione avviene indicandone i nodi estremi, lo spessore, il tipo di comportamento (solo flessionale, solo membranale od entrambi), la direzione principale delle armature ed il tipo di terreno (per le piastre di fondazione).

-    Le shell possono essere eliminate, copiate, ruotate, traslate, si potranno copiare le caratteristiche e modificati i nodi estremi.

-    Sono presenti dei comandi per la creazione automatica di superfici: cilindri, coni e piramidi ad asse verticale, volte a botte, calotte sferiche, superfici circolari piane, superficie generica passante per 4 o 8 nodi, superfici di rotazione ed estrusione di curve generiche, spirali per rampe. Tali superfici potranno essere complete o loro porzioni, es. tronco di piramide, spicchio o settore di calotta sferica, ecc..

-    I plinti possono essere sia di forma parallelepipeda che troncopiramidale, simmetrici od asimmetrici (anche zoppi), incastrati alla base o su suolo elastico alla Winkler, con o senza sottoplinto in magrone. Il programma consente anche di predimensionare automaticamente tutti i plinti.

-    I vincoli esterni possono essere di qualsiasi tipo, sia fissi che elastici. I vincoli elastici, per le travi di fondazione ed i plinti con terreno alla Winkler, verranno creati automaticamente dal programma al momento della creazione del file per il solutore.
 

-    Il programma verifica il carico limite verticale (portanza) ed orizzontale (slittamento) di tutte le fondazioni secondo i metodi, a scelta, di: Terzaghi, Meyerof, Hansen, Brinch-Hansen, Vesic, Eurocodice 7.

-    I carichi possono essere concentrati nei nodi (con componenti Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz), distribuiti uniformemente su solai, distribuiti uniformemente sulle aste, trapezoidali, concentrati e termici sulle aste, distribuiti uniformemente e termici sulle shell. Utilizzando il Sap2000 come solutore, si possono applicare pressioni, di tipo costante, variabile e idrostatico, in tutte le facce delle shell ed applicare dei cedimenti vincolari imposti. Utilizzando il Microsap come solutore, si possono applicare pressioni, di tipo costante, variabile e idrostatico su estradosso ed intradosso delle shell.
Il peso proprio di travi, pilastri, shell e plinti verrà calcolato automaticamente.
E' possibile calcolare le forze sismiche statiche da applicare nei nodi.
 

-    Ad ogni carico viene assegnata la condizione indipendente di appartenenza, necessaria per eseguire automaticamente le combinazioni, del tipo:
            
Per l’applicazione di tale formula, ogni condizione indipendente viene caratterizzata dal tipo (carico permanente, azione variabile, azione dovuta a neve o vento).

Stru 3D è in grado di eseguire automaticamente il calcolo di tutte le combinazioni. In ogni caso è possibile inserire anche delle combinazioni manuali. 

-    E’ possibile creare impalcati rigidi basati su master joint.
 

-    Parte della struttura può essere oscurata (clipping) per facilitare la modellazione o la selezione di elementi.
 

-    Molteplici possibilità di selezione: per numero di elemento, cliccando nelle vicinanze col mouse, con finestra elastica per inclusione od intersezione (come Autocad), con filtri, per intervallo di coordinate, con box 3D, per selezione automatica di elementi appartenenti ad un piano qualunque, ecc..

Posprocessore

Dopo aver lanciato il solutore con un comando apposito, il programma sarà in grado di leggere ed elaborare i risultati dell’analisi strutturale.

Verranno eseguite tutte le combinazioni necessarie per le verifiche degli stati limite ultimi, degli stati limite di esercizio (combinazioni rare, frequenti, quasi permanenti, di danno), oppure quelle per le tensioni ammissibili.

Il postprocessore eseguirà il progetto delle armature in tutte le sezioni delle aste e nei nodi estremi delle shell e dei plinti. Le progettazioni verranno fatte a presso-tensoflessione deviata, taglio deviato e torsione in modo rigoroso e considerando le armature (ferri e staffe) massime e minime previste dalla normativa.

Disegni

-    I disegni esecutivi di cantiere possono essere personalizzati: possibilità di scegliere l’altezza dei caratteri delle quote, la scala dei disegni esecutivi, il colore delle linee e delle quote, se utilizzare il tratto o la freccia alle estremità delle linee di quota, se localizzare il testo internamente o esternamente alla linea di quota.

-    Verranno eseguiti i disegni esecutivi di travate, pilastrate, plinti e piante; completi di distinta dei materiali e computo metrico.

-    I disegni saranno visualizzati immediatamente sullo schermo, dove potranno essere analizzati utilizzando le funzioni di zoom e spostamento del punto di vista, descritte in precedenza.

-    I file in formato DXF potranno essere creati singolarmente per ogni disegno visualizzato, o tutti insieme con un unico comando.

Stampe

-    Verrà creato un unico file di relazione in formato ASCI, stampabile direttamente su carta o su schermo. Per la visualizzazione e modifica della relazione, verrà richiamato l’editor preferito dall’utente, oppure l’editor interno.

-    Si può scegliere quali dati e risultati inserire nella relazione, il numero di righe della pagina, la grandezza del margine sinistro per un’eventuale rilegatura, il numero della prima pagina.

Sviluppi in corso

-    Modifica iterativa dei disegni esecutivi, verifiche e disegni acciaio e legno, disegno esecutivi degli delle shell in c.a..