CDS Win

Il software

L’input di CDSWin è costituito da un CAD strutturale appositamente studiato, che consente una rapida immissione della struttura ed un agevole controllo grafico dei dati forniti. Il software, infatti, è l’unico a possedere due modalità di input studiate al fine di rendere più agevole la fase di immissione dei dati in funzione della tipologia strutturale.

Tra le tante novità delle fasi di INPUT dell'ultima versione:
1. Possibilità di lavorare contestualmente su tutta la struttura direttamente in modalità 3d con rendering foto realistico. È infatti possibile visualizzare in qualunque momento l’intera struttura anziché il singolo piano.
2. Possibilità di lavorare in pluri-finestra (secondo la configurazione scelta dall’utente) con aggiornamento contestuale di tutte le finestre (sia quelle di singolo piano che quelle di prospettiva globale).
3. Potenziamento delle fasi di osnap sul DXF con indicazione “precoce” del punto di osnap e tracciamento delle entità che determinano l’osnap stesso.
4. Nuovi osnap: punto vicino, punto ortogonale, centro arco/cerchio, tangente arco/cerchio, prolungamenti allineamenti rette, osnap automatico.
5. Potenziamento delle fasi di input degli elementi strutturali secondo modalità puramente CAD (nuova tecnologia WinCAD Inside).
6. Nuova modalità grafica di creazione di elementi strutturali senza preventiva definizione dei fili fissi di appoggio, con aggancio diretto degli oggetti strutturali su un eventuale DXF architettonico.
7. Nuova toolbar verticale a sinistra per gestire la creazione di elementi e/o definizione di carichi in modalità totalmente grafica con possibilità di scelta tra vari motori grafici (WinCAD o OpenGL).
8. Creazione di pilastri/travi/setti/plinti/platee/piastre/fori setti/carichi in modalità grafica standard o avanzata con possibilità di copia in verticale per un solo piano o per alcuni.
9. Creazione automatica dei corpi scala con pianerottolo intermedio.
10. Possibilità di inserimento di nuove tipologie sezioni in c.a. (due tipologie di travi di colmo, T diretta e sezione a C sx) e gestite tutte le forme di sezione pre-definita in archivio per il calcolo S.L.U.
11. Fasi di zoom dinamico, panning e rotazione della struttura sempre in linea tramite i bottoni e la rotellina del mouse, con animazione veloce.
12. Rappresentazione foto realistica del foro nei setti (è possibile vedere attraverso il foro del setto).
13. Selezione al volo di qualsiasi elemento tramite click sulla vista 3d dell’intera struttura, con cambio automatico della quota attiva, e con evidenziazione grafica dell’elemento selezionato.
14. Graficizzazione dei carichi o degli elementi secondari (solai, scale, tamponature, ecc..) tramite trasparenze.
15. Possibilità di scostamento verticale di singole travi di un piano per creare direttamente le travi di interpiano (senza necessità di definire alcuna ulteriore quota di interpiano!), con creazione automatica dei nodi intermedi dei pilastri.
16. Nuova procedura per l’input dei ballatoi di geometria qualsiasi, con aggancio automatico su travi multiple.

Solutore WarpSolver

CDSWin è fornito di solutore STS di terza generazione denominato “WarpSolver” che si affianca all’affidabile, tradizionale ed ancora prestante solutore “SkyLineSolver” di seconda generazione. Le capacità di “number crunching” del “WarpSolver” di CDSWin sono straordinarie e confermano ed ampliano la superiorità sinora detenuta dal CDSWin in questo ambito. Senza scendere troppo nel dettaglio, basti pensare che una struttura a piastra di 150.000 gradi di libertà viene fattorizzata in appena 9 secondi su un PC entry level dotato di processore AMD 2600 e 512 Mbyte di Ram. In altre parole ancora una volta si dimostra l’eccellenza della tecnologia STS, dato che il WarpSolver raddoppia la velocità dei più prestanti solutori di terza generazione e stacca un tempo di circa 100 volte inferiore a quello del pur ottimo “SkyLineSolver” (che, per inciso, è circa tre volte più veloce degli altri solutori di seconda generazione). Il CDSWin WarpSolver è inoltre dotato di un accurato controllo della soluzione, a mezzo di appositi algoritmi, tra cui quelli per il calcolo del numero di condizionamento e del raffinamento iterativo della soluzione.

Analoghi avanzamenti sono stati ottenuti nell’ambito della ricerca degli autovalori, particolarmente velocizzata nel caso di analisi sismiche nodali che possono richiedere un numero molto elevato di autovalori in funzione della tipologia strutturale. Le nuove funzioni di ricerca degli autovalori sono mediamente 20 volte più veloci nel “WarpSolver” rispetto allo “SkyLineSolver”. Infine un ulteriore vantaggio del nuovo solutore consiste nella crescita della dimensione della struttura calcolabile: il “WarpSolver” può tranquillamente risolvere strutture nell’ordine dei milioni di gradi di libertà.

Calcolo PUSH-OVER

Una delle novità di maggior rilievo del CDSWin è rappresentata dal modulo per la riverifica delle strutture esistenti. Tale riverifica può essere effettuata tramite un semplice calcolo lineare (confrontando i valori ultimi delle sollecitazioni con le caratteristiche della risoluzione elastica), ovvero attraverso un calcolo statico non lineare PUSH-OVER. A tal scopo il CDSWin è stato dotato di apposite procedure per la definizione in input delle armature sia nelle fasi travi e pilastri (in input per impalcati), sia nella fase aste3d (in input spaziale). Anche per questi nuovi comandi sono presenti le consuete fasi di copiatura e cancellazione. Le armature da considerare nella riverifica possono anche essere definite dall’utente graficamente nella fase di disegno ferri; in tal caso il CDSWin le trasformerà automaticamente nel formato richiesto dal modulo di calcolo. Sono state inoltre implementate nuove procedure per il calcolo e la visualizzazione dei domini di resistenza delle sezioni in c.a. e per la visualizzazione dei risultati della push-over.

Visualizzazione risultati

Anche al fase di VISUALIZZAZIONE RISULTATI presenta importanti novità come la nuova procedura per visualizzare ed interrogare su finestra indipendente i grafici delle sollecitazioni aste o quella per la visualizzazione dei diagrammi di interazione delle aste in c.a. con le effettive armature di esecutivo.

Progettazione di strutture isolate alla base
 
CDSWin permette, inoltre, di effettuare il progetto di strutture isolate alla base, anche in campo dinamico non lineare, ovvero di strutture in cui sono previsti dei dispositivi, chiamati appunto isolatori sismici, da disporsi tra la fondazione e lo spiccato dell'edificio capaci di impedire l'ingresso dell'eccitazione sismica. È stato pertanto predisposto un apposito archivio per gli isolatori che viene fornito pre-caricato con i dati caratteristici della maggior parte degli isolatori di tipo elastomerico disponibili sul mercato italiano. La definizione dell’isolatore è possibile sia nella fase dell'input per impalcati che nella fase dell’input spaziale. Anche per questi nuovi comandi sono presenti comode fasi di copiatura e cancellazione. Gli isolatori possono essere inseriti tra il piede del pilastro e la fondazione ma anche tra elementi strutturali qualsiasi come nel caso di setti di fondazione. Il principio meccanico che sta alla base della protezione sismica mediante isolamento è quello di realizzare una interfaccia molto più deformabile della soprastruttura tra la fondazione e l’edificio, in modo da avere un innalzamento del periodo proprio della struttura a valori intorno o maggiori ai 2 secondi.

Questo spostamento sui periodi alti dello spettro, associato alle caratteristiche dissipative del dispositivo, comportano una drastica riduzione delle accelerazioni. Tale soluzione risulta essere inoltre quasi una via obbligata se è necessario mantenere una piena funzionalità anche in caso di forti eventi sismici come nel caso degli ospedali.

Verifica di resistenza

Le verifiche di resistenza seguono le direttive imposte dall’utente tramite gli appositi criteri di progetto, gestibili asta per asta. Attraverso questi criteri di progetto è quindi possibile differenziare vari parametri, quali le caratteristiche dei materiali, il tipo di staffatura, diametri, … Gli elementi bidimensionali verticali (setti) orizzontali o comunque inclinati (piastre) vengono verificati a flessione e punzonamento.
Per le pareti sismiche la nuova norma prescrive delle verifiche da effettuarsi allo S.L.U. per garantire dei modi di collasso di tipo duttile. Tali verifiche vengono effettuate da CDSWin in maniera rigorosa. In particolare, verranno verificati i vari modi di collasso a taglio e per flessione composta. CDSWin incorpora potenti automatismi che permettono di rispettare la gerarchia delle resistenza per le strutture di qualsiasi classe di duttilità (alta o bassa).
E’ anche possibile eseguire la verifica di resistenza al fuoco per aste in c.a. soggette a carico d’incendio, valutandone la capacità portante secondo i criteri delle nuove norme tecniche.

Una volta effettuato il calcolo è possibile avvalersi dei post-processori grafici per ottenere i disegni esecutivi della struttura, con computo automatico importabile in ACRWin.

Il disegno automatico degli esecutivi comprende le piante di carpenteria con quotatura automatica; la prospettiva con rimozione delle linee nascoste; l’armatura delle travi anche inclinate ed estradossate; le tabelle pilastri e plinti sia diretti che su pali; le armature delle piastre e/o platee e di elementi lastra-piastra verticali.
Il post-processo grafico comprende la personalizzazione interattiva dei disegni esecutivi.
Per quanto riguarda gli esecutivi in acciaio, a partire dal modello 3D già calcolato, si possono estrapolare delle sottostrutture piane, comunque orientate nello spazio, distinguendole in sottostrutture intelaiate o reticolari. Mediante un versatile archivio tipologico, è possibile scegliere tra le tante unioni a disposizione ed effettuare il dimensionamento, la verifica ed il disegno dei nodi metallici.
 
Il programma dispone di un riconoscimento automatico del nodo in base ai profili convergenti sull’unione e predispone un predimensionamento geometrico del nodo, rendendone immediatamente visibile, in un’apposita finestra, la vista frontale, laterale e superiore.
Le verifiche svolte variano a seconda della tipologia del nodo e coprono tutti gli elementi componenti il nodo stesso quali bulloni, squadrette, profili, flange, piastre, fazzoletti,… La restituzione dei disegni esecutivi di può ottenere a video, su file DXF, su plotter o su stampante grafica.