E se non va nella direzione giusta?

Ogni progettista di strutture in acciaio conosce questa situazione. Il modello di analisi strutturale globale ha tutti gli assi degli elementi che convergono perfettamente nel nodo strutturale. Il sistema strutturale è ordinato e pulito. Ma la struttura reale è un'altra storia.

Un esempio tipico è un collegamento trave-colonna con elementi di controvento nelle vicinanze. In questo collegamento, la colonna è l'unico elemento con la posizione dell'asse identica a quella del modello strutturale. Le travi hanno le flange superiori allineate, quindi nel caso in cui le altezze delle travi differiscano, gli assi si trovano a livelli diversi.

E ciò che è ancora più comune, gli assi degli elementi di controvento presentano eccentricità rispetto alla direzione ottimale nel nodo. Le ragioni variano – dipendono dalla lavorazione, dalla costruibilità o da esigenze estetiche. Molto spesso, la direzione ideale degli elementi di controvento comporterebbe piastre di nodo eccessivamente grandi o collisioni con altri elementi. A volte altre tecnologie o attrezzature possono essere la ragione per cui gli elementi di controvento vengono spostati dal nodo.

E allora sorge la classica domanda n. 1:

Questo spostamento avrà qualche impatto sulla struttura portante?

La risposta è semplice: sì, lo avrà. Nelle aste strutturali vengono indotte forze interne secondarie aggiuntive. Si tratta di forze di taglio, momenti flettenti e torcenti. A volte riducono e altre volte aumentano le tensioni negli elementi.

Poi entra in gioco la domanda n. 2:

Vale la pena introdurre queste eccentricità nel modello strutturale globale originale?

Questa è quella difficile!

Suppongo che nella maggior parte dei casi queste eccentricità nei dettagli vengano trascurate nel modello d'insieme. Ed è comprensibile. La situazione dovrebbe essere piuttosto non standard per causare problemi significativi. Ma può accadere. E molto spesso non è evidente. Se non è evidente, è potenzialmente pericoloso. E gli ingegneri strutturali preferiscono stare sul sicuro.

Ecco quindi un esempio di scenario sicuro:

1. L'ingegnere strutturale calcola la struttura portante principale e trasferisce il modello FEM di lavoro al progettista esecutivo.
2. Il progettista esecutivo importa il modello (tramite esportazione/importazione BIM o manualmente) nell'applicazione CAD, dove progetta tutti i collegamenti necessari per la fabbricazione e il montaggio.
3. Poi ha bisogno della conferma dell'ingegnere che i collegamenti proposti siano conformi ai requisiti del codice di progettazione specifico. Quindi restituisce il modello CAD all'ingegnere.
4. L'ingegnere individua le differenze tra la geometria originale e la geometria costruttiva del progettista esecutivo. E ora si presenta il bivio.

          a)   Effettua una rapida revisione del progetto e lo valuta in base alla propria esperienza.

          b)   Applica le forze originali alla nuova geometria del progettista esecutivo e analizza i collegamenti.

          c)   Modifica il modello FEM originale in base al modello CAD, ricalcola tutto
e analizza i collegamenti.

E dove si colloca IDEA StatiCa in questa storia?

I punti 4 b) e 4 c) sono esattamente dove il Checkbot e l'applicazione IDEA StatiCa Connection esprimono i loro maggiori punti di forza. Ciò è dovuto alla capacità di Checkbot di riconoscere ed elaborare i modelli strutturali provenienti da vari software di entrambi gli ambienti – soluzioni FEM e CAD.

(esempio di modello FEM con eccentricità)

Una volta importato il modello, è molto semplice selezionare un nodo strutturale specifico e valutarlo nell'applicazione Connection.

Le situazioni in cui gli elementi convergono in un unico collegamento ma non nello stesso nodo esatto non potevano essere risolte facilmente fino all'introduzione della versione 22. Questi casi venivano valutati come collegamenti separati e l'utente doveva intervenire manualmente. A partire da IDEA StatiCa Connection v22, la situazione è notevolmente migliorata per l'utente. Il Checkbot riconosce automaticamente che i nodi molto vicini appartengono allo stesso collegamento, oppure l'utente può selezionare manualmente quali elementi devono essere inclusi.

In questo modo, è possibile definire un insieme specifico di elementi coinvolti nel particolare modello di Connection.

Si è trattato forse di un piccolo miglioramento dell'interfaccia utente, ma di un passo piuttosto importante verso l'obiettivo di analizzare le strutture reali e non solo quelle teoriche.

Quindi, indipendentemente dalla scelta dell'ingegnere tra i percorsi 4 b) o 4 c), in entrambi i casi l'analisi del collegamento può essere rapida e il timore di una soluzione non sicura può essere eliminato. Ed è questo che ci piace.

Se sei interessato anche ad altri miglioramenti introdotti in IDEA StatiCa 22, puoi consultare il nostro articolo di rilascio qui.