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• 2014.a

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Nuovi moduli

Interazione della struttura con gli elementi costruttivi

CYPECAD è dotato di un’utility informatica che consente di eseguire l’analisi dinamica di edifici sottoposti ad azioni sismiche considerando l’effetto degli elementi costruttivi non strutturali utilizzati per la realizzazione di chiusure verticali e partizioni. Il programma contempla vari modelli comportamentali dell’edificio corrispondenti a differenti situazioni o stati dei suddetti elementi.

Le chiusure verticali e le partizioni si considerano elementi “non strutturali”; tuttavia, durante il verificarsi di un sisma, apportano rigidezza alla struttura, dal momento che comportano modifiche nella distribuzione e intensità delle azioni interne derivanti dall’azione sismica. Ad esempio, nel momento in cui tra i vari piani di un edificio vi sia una distribuzione non uniforme delle rigidezze associate alle chiusure verticali, le forze orizzontali incidono maggiormente sui pilastri appartenenti ai piani dotati di minor rigidezza, dando luogo a tagli di elevata intensità nei pilastri. Se questi non fossero progettati adeguatamente, tali azioni interne potrebbero provocarne una rottura fragile, il che metterebbe in serio pericolo la stabilità globale dell’edificio e ne provocherebbe il collasso.

Quanto esposto si verifica in edifici il cui piano terra è destinato ad usi commerciali che, in linea generale, possiedono un’irregolarità in termini di rigidezza che li rende notevolmente più deboli nel succitato piano. Tale differenza di rigidezza è dovuta al fatto che, abitualmente, l’altezza del piano terra è maggiore di quella dei piani superiori e, a causa di necessità correlate alla sua destinazione d’uso, si tratta di un piano maggiormente non compartimentato. Anche nel caso in cui il piano inferiore possedesse una rigidezza analoga a quella dei piani superiori, durante i primi istanti in cui si verifica il sisma si produce la rottura delle chiusure verticali delle zone più basse dell’edificio; ciò implica brusche variazioni di rigidezza e, pertanto, un’irregolarità in elevazione. Di conseguenza, le rigidezze apportate dai differenti elementi non strutturali possono cambiare durante l’evento sismico, a causa delle crepe e rotture che si formano gradualmente.

Il presente modulo è stato sviluppato da CYPE, con la collaborazione del Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería (CIMNE) della Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), finanziato dal Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) e cofinanziato dal Fondo Europeo di Sviluppo Regionale (FESR).

Attualmente non esistono sul mercato strumenti informatici che consentano di eseguire il calcolo strutturale di edifici che integrino la possibilità di considerare in maniera semplice chiusure verticali e partizioni, nonostante sia dimostrato che esse influenzino direttamente la stabilità, rigidezza e sicurezza dell’edificio nei confronti di un terremoto. Dato che il modulo di CYPECAD in questione le contempla, mantenendo le tempistiche computazionali entro valori ammissibili, la loro integrazione in progetti edilizi ne incrementerà la qualità e la sicurezza degli occupanti, potendo in tal modo evitare lamentabili perdite sia materiali che umane in seguito al verificarsi di un terremoto.

Può trovare maggiori informazioni a riguardo alla pagina Interazione della struttura con gli elementi costruttivi.

Implementazione di normative e miglioramenti nella loro applicazione

Normative relative al calcestruzzo

BAEL 91 (R-99) (Francia)

Règles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en béton armé suivant la méthode des états limites.

Era già stata implementata in versioni precedenti dei programmi CYPE. Nella versione 2013.b è stata inclusa nel gruppo di normative la cui selezione consente di accedere all’editor avanzato di pilastri di CYPECAD (ciò comporta per i pilastri, oltre ai vantaggi correlati alle modifiche contemplate dall’editor avanzato, la generazione di relazioni dettagliate agli Stati Limite Ultimi e la generazione automatica di tabelle di armatura).

Attualmente, nella versione 2014.a, l’utilizzo della normativa Francese relativa al calcestruzzo BAEL 91 (R-99) contempla i seguenti miglioramenti:

• Uso dell’editor avanzato di travi di CYPECAD, che, tra gli altri, comporta i seguenti vantaggi:
  • Relazioni dettagliate delle Verifiche SLU e SLE di travi in calcestruzzo (comprese le verifiche di torsione)
  • Relazioni SLU e SLE di travi in acciaio
  • Grafici delle aree di armatura, necessaria ed effettiva
  • Schemi di piegatura delle armature e configurazione dell’esploso delle armature nei disegni esecutivi di telai
  • Permette, in generale, di modificare graficamente e rapidamente gli elementi resistenti del telaio (armatura di rinforzo, profilati in acciaio, fasce piene, tralicci, connettori, ecc.).

  Può trovare maggiori informazioni a riguardo al paragrafo Editor avanzato di travi della pagina inerente alle travi in calcestruzzo di CYPECAD.

• L’uso combinato della BAEL 91 (R-99) con le seguenti normative sismiche consente di usufruire degli editor avanzati di travi e pilastri di CYPECAD:
  • PS 92 (Francia)
    Règles de Construction Parasismique – Règles PS applicables aux bâtiments – PS 92.
  • PS 92 (version révisée 2010) (Francia)
    Règles de Construction Parasismique – Règles PS applicables aux bâtiments – PS 92 (version révisée 2010).
  • RPA 99/v 2003 (Algeria)
    Règles Parasismiques Algériennes RPA 99 / VERSION 2003
  • RPS (Marocco)
    Règlement de Construction Parasismique.
  • RPS (Marocco)
    Règlement de Construction Parasismique (version révisée 2011).

Inoltre, le relazioni SLU di pilastri e travi generate dagli editor avanzati di travi e pilastri di CYPECAD contemplano i criteri di armatura per duttilità e i criteri di gerarchia delle resistenze per la progettazione sismica (a taglio e flessione, per il calcolo sismico di pilastri in calcestruzzo e a taglio per il calcolo sismico di travi in calcestruzzo) indicati in ciascuna delle normative sismiche elencate. È possibile consultare le normative sismiche e relative al calcestruzzo con cui CYPECAD tiene in considerazione i criteri di gerarchia delle resistenze per la progettazione di pilastri e travi in calcestruzzo al paragrafo Criteri di gerarchia delle resistenze per progettazione sismica.

Normative relative all’acciaio sagomato

SANS 10162-2:2011 (Sudafrica)

South African National Standard. The structural use of steel. Part 2: Cold-formed steel structures.

Implementata in CYPECAD, Strutture 3D e Generatore di telai per profilati sagomati semplici.

Azioni sulle strutture. Sisma

PS 92 (Francia); PS 92 (version révisée 2010) (Francia); RPA 99/v 2003 (Algeria); RPS 2000 (Marocco); RPS 2011 (Marocco)

Il calcolo in CYPECAD con qualsiasi normativa sismica indicata, combinato con la selezione della normativa Francese relativa al calcestruzzo BAEL 91 (R-99), implica che il programma tiene in considerazione nel dimensionamento i criteri di armatura per duttilità e i criteri di gerarchia delle resistenze per la progettazione sismica contemplati dalla normativa sismica selezionata. Essi si giustificano nelle relazioni dettagliate agli Stati Limite Ultimi generate dagli Editor avanzati di pilastri e travi di CYPECAD.

È possibile reperire maggiori informazioni circa l’uso congiunto della BAEL 91 (R-99) con le normative sismiche indicate al paragrafo BAEL 91 (R-99) (Francia).

Azioni sulle strutture. Vento

СНиП 2.01.07-85* (Russia)

НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ. СНиП 2.01.07-85*. 11 Воздействия ветра

Loads and effects. SNIP 2.01.07-85 *. 11 The effects of the wind

Implementata in CYPECAD.

CYPECAD

Interazione della struttura con gli elementi costruttivi

Può trovare maggiori informazioni al paragrafo Nuovi moduli di questa stessa pagina web.

Considerazione dei piani al di sotto del livello del terreno all’interno dell’analisi dinamica

Nel riquadro di dialogo in cui si configurano i parametri sismici dell’analisi dinamica modale con spettro di risposta di ciascuna normativa sismica (menu Progetto > Dati generali > selezionare opzione Con azione sismica > selezionare normativa sismica), è stata implementata la voce Gradi di libertà che intervengono nell’analisi. Essa consente di attivare o disattivare la considerazione dei piani al di sotto del livello del terreno all’interno dell’analisi dinamica.

Si forniscono inoltre informazioni circa l’opzione che permette di eseguire le stesse operazioni per le Strutture 3D integrate di CYPECAD.

 

Considerazione delle Strutture 3D integrate all’interno dell’analisi dinamica

È stata implementata la possibilità di attivare o disattivare la considerazione delle strutture 3D integrate all’interno dell’analisi dinamica, che è indipendente per ognuna delle strutture 3D integrate che figura nel progetto di CYPECAD; si realizza nel riquadro di dialogo Lista di strutture 3D integrate (menu Progetto > Strutture 3D integrate > Lista di strutture 3D integrate > attivare o disattivare il modello dinamico).

 

 

Editor avanzato di travi. Fori orizzontali in travi

Geometria dei fori e tipologia di travi che li ammettono

Nella versione 2014.a, l’Editor avanzato di travi di CYPECAD e il programma Travi continue contemplano la possibilità di inserire fori orizzontali rettangolari o circolari in travi in calcestruzzo armato di altezza costante o variabile dei seguenti tipi:

• Travi fuori spessore con sezione rettangolare (senza traliccio).
• Travi fuori spessori con soletta collaborante con sezione a “L” o “T” (senza traliccio).

Limiti inerenti alla posizione e alle dimensioni dei fori

Tali fori non si tengono in considerazione durante la fase di calcolo, per cui sia la posizione da essi assunta che le loro dimensioni si devono limitare affinché le azioni interne ottenute possano considerarsi valide. Le limitazioni imposte dal programma sono le seguenti:

• L’altezza del foro orizzontale deve essere inferiore a un terzo dell’altezza della trave.
• La lunghezza del foro orizzontale deve risultare inferiore all’altezza della trave.
• La posizione del foro orizzontale deve assicurare che si rispettino i copriferri lungo tutte le facce interessate dal foro e nei paramenti superiore e inferiore della trave.
• La distanza libera tra fori orizzontali consecutivi deve essere superiore a due volte l’altezza della trave.
• La distanza libera tra un foro orizzontale e la faccia dell’appoggio della trave deve essere superiore a metà altezza di quest’ultima.

Non è consentito inserire fori orizzontali nelle zone di confinamento stabilite dalla normativa sismica. L’interazione tra le armature dei fori e il resto delle armature introdotte dall’utente è completamente automatica. Nel momento in cui si inserisce un foro, il programma gestisce le intersezioni delle barre dell’armatura di pelle con il foro, riorganizza i passi delle staffe su cui si posiziona il foro e contempla la definizione delle sue armature longitudinali. Se si cancella il foro, tutto rimane com’era inizialmente, mentre se viene spostato, l’armatura del telaio si modifica conformemente a tale spostamento. Il programma verifica che i fori orizzontali si intersechino solamente con le barre dell’armatura di pelle; in caso contrario, emette un messaggio di errore.

Le condizioni nelle quali si può considerare che un foro è stato definito correttamente possono variare a seconda delle modalità secondo cui si modifica il telaio; ad esempio, se si inserisce un foro in una posizione molto prossima a un altro foro, le loro staffature potrebbero sovrapporsi, il che genererebbe una situazione indefinita. Nel caso in cui non si possa elaborare un foro, si contrassegna mediante un punto rosso rappresentativo di errore, i cui effetti sull’armatura introdotta in precedenza scompaiono solamente quando l’utente cancella il foro o risolva l’errore in questione.

Le opzioni che consentono di definire un foro sono ubicate nel menu fluttuante Fori che si attiva cliccando sul pulsante , situato a sua volta nella barra superiore dei pulsanti a fianco di quello che permette di modificare l’armatura trasversale.

Inserimento di fori e definizione delle loro armature

Il menu fluttuante Fori contiene cinque opzioni:

• Nuovo foro
  L’inserimento di un’apertura di esegue in tre passi:
  • Selezione del tipo di foro e delle sue dimensioni
    Dopo aver selezionato il pulsante , compare sullo schermo il riquadro di dialogo Nuovo foro in cui si devono definire il tipo di foro (rettangolare o circolare) e le sue dimensioni.
  • Conferma della posizione del foro all’interno della campata
    Una volta stabilite le dimensioni del foro, l’utente seleziona la posizione in cui desidera inserirlo all’intero del telaio. In questo procedimento, il programma mostra sia il foro con la forma e le dimensioni indicate che le sue quote, che dipendono strettamente dalla posizione assunta dal puntatore del mouse. Salvo il fatto che il foro non possa essere inserito nella posizione assunta dal puntatore del mouse, si mostrano sempre due quote:
    • Quota rispetto all’appoggio
    • Quota rispetto al paramento superiore della trave

    

    Per confermare la posizione assunta dal foro, basta cliccare il tasto sinistro del mouse affinché si mostri sullo schermo un riquadro in cui è possibile affinare numericamente la posizione stessa del foro.

  

  • Definizione delle armature del foro
    Sia per i fori rettangolari che per quelli circolari si prevedono:
    • Armature superiori
    • Armature inferiori
    • Staffatura da applicare alla zona corrispondente al foro
    • Ancoraggio da applicare alle barre che si intersecano a causa dell’interazione con il foro (si prevede unicamente nelle barre dell’armatura di pelle).

    

  Il dato Lunghezza di confinamento laterale, richiesto nel riquadro di dialogo in cui si definisce l’armatura del foro, fa riferimento alla zona adiacente a un lato e all’altro del foro. Nelle due zone definite dalla lunghezza di confinamento laterale si utilizza la stessa staffatura definita nelle medesime zone precedentemente all’inserimento del foro, ma con staffe che presentino lo stesso diametro e il medesimo passo indicati per il foro. Tali zone si usano con la finalità di assicurare una corretta trasmissione del taglio tra la zona della trave priva di fori e quella che li contiene.

  È consentito definire due forme indipendenti per quanto concerne le staffe, per la zona superiore e inferiore del foro; inoltre, il modello del foro, che indica i punti che possono legare le staffe o i bracci, deve essere compatibile con il modello di armatura base della campata in cui è ubicato (al fine di evitare che esistano staffe non legate). Il numero di barre di armatura del foro deve essere maggiore o uguale al numero di barre del modello al fine di assicurare la presenza di una barra in tutte le posizioni in cui si fissano le staffe.

   

• Modificare foro
  ’opzione in questione consente di aprire sullo schermo lo stesso riquadro di dialogo nel quale sono state definite le armature del foro mediante l’opzione Nuovo foro ().
  La modifica delle armature del foro si può inoltre realizzare da:
  • La modifica dell’armatura longitudinale del telaio
    (icona ubicata nella barra superiore dell’editor di travi < opzione Modificare).
    In tal modo si mostra un dialogo che consente di modificare le azioni interne del foro.
    
    
  • La modifica dell’armatura trasversale del telaio
    (pulsante situato nella barra superiore dell’editor di travi > opzione Modificare)
    Permette di editare l’armatura trasversale del foro, le armature e l’ancoraggio.
    
    
• Modificare foro e assegnare ad altri
  Consente di uguagliare il tipo e le armature di più fori. In primo luogo, l’utente deve selezionare il foro che si desidera assumere come “modello” (tale operazione consentirà editare i parametri di cui si ha bisogno) e, in seguito, selezionare i fori da uguagliare, uno alla volta o mediante una finestra di cattura. In arancione si mostrano i fori uguali e in giallo quelli diversi.
  
  
• Spostare foro
  Permette spostare il foro all’interno di una stessa campata. Basta selezionare il foro e spostarlo in corrispondenza della sua nuova posizione. Una volta disposto nella sua nuova posizione, il programma applica le medesime considerazioni di quando si inserisce una nuova apertura.
  
  
• Cancellare foro
  Consente di eliminare il foro o i fori selezionati uno a uno o tramite una finestra di cattura.

Verifiche SLU di fori

La consultazione delle verifiche agli stati limite ultimi dei fori inseriti si esegue utilizzando le opzioni di verifica già presenti all’interno dell’editor di travi (pulsanti Verifiche SLU nel punto più gravoso e Verifiche SLU in un punto).

Per quanto concerne la verifica nel punto più gravoso, si aggiungono alle verifiche eseguite sulla campata tutte le verifiche dei fori presenti nella campata stessa. Nel caso dell’opzione relativa alla consultazione delle verifiche in un punto, è possibile selezionare direttamente il foro.

Nella verifica di una trave in cui sono presenti fori, il programma considera che nella zona occupata dal foro si devono soddisfare sia le verifiche della sezione provvista del foro che quelle della sezione priva del foro. Per tale motivo, possono comparire verifiche più gravose della trave nella zona in cui è ubicato il foro.

Nel caso in cui si sia cliccato su , per agevolare la consultazione delle verifiche dei fori è stata implementata la possibilità di realizzare un filtro sulla base dell’elemento da verificare.

 

 

 

 

 

 

 

Per le travi prive di fori, il riquadro di dialogo mantiene esattamente lo stesso aspetto che presentava in precedenza.

Particolari di armature di fori in disegni esecutivi

Se in un telaio sono presenti fori, si generano automaticamente le viste esplose di fori integrati all’interno dell’esploso di ciascun telaio. L’utente può impostare e configurare la scala del particolare del foro.

 

Opzioni di configurazione degli strati di armature

Nel riquadro di dialogo Armature di travi principali (menu Progetto > Dati generali > pulsante Per posizione > Opzioni relative a travi > voce Dimensionamento / Verifica > Armature di travi principali – vedere immagine) sono state implementate le opzioni Strati di armatura e Barre in strati, che consentono di configurare la distribuzione delle armature delle travi in diversi strati.

• Strati di armatura
  Consente di creare una tabella nella quale si indica il numero massimo di strati in funzione dell’altezza della trave.
• Barre in strati
  Permette di creare una tabella in qui si specifica il numero massimo di barre a seconda della larghezza della trave.

 

CYPECAD MEP

Certificazione energetica della versione Italiana di CYPECAD MEP

Nella versione 2014.a, la versione Italiana di CYPECAD MEP permette di generare il documento rappresentativo del modello nazionale del Certificato di efficienza energetica (Attestato di certificazione energetica) (linguetta Studio termico > menu File > Stampare > Relazioni del progetto > Attestato di certificazione energetica).

 

 

 

 

Impianto di energia solare termica per la produzione di acqua calda sanitaria in vari Paesi

In versioni precedenti, CYPECAD MEP consente di progettare un impianto di energia solare termico, ad uso individuale o collettivo, per la produzione di acqua calda sanitaria per la Spagna e il Portogallo. A partire dalla versione 2014.a, è possibile progettare tali impianti anche per i seguenti Paesi:

• Angola
• Argentina
• Brasile
• Capo Verde
• Cile
• Colombia
• Messico
• Mozambico
• Perù

A tale scopo, è stato adattato il calcolo dell’impianto in modo tale da essere valido per qualsiasi latitudine.

Per tutti i Paesi per i quali è possibile dimensionare un impianto solare termico, è stata implementata la modifica dei dati climatici relativi all’ubicazione dell’edificio nella linguetta Solare termico (compresi i valori mensili della Temperatura esterna e dell’Irradiazione globale diaria media mensile su superficie orizzontale). In versioni precedenti (per Spagna e Portogallo), i dati climatici erano editabili unicamente nelle linguette Studio termico e Climatizzazione.