CDS Win Solutore strutturale ad elementi finiti (FEM) By STS

Il software

Principali Novità

- WarpSolver parallelo permette di sfruttare nella fase di risoluzione della struttura, tutte le potenzialità di calcolo dei computer multi-processori

- Shell in legno X-Lam permette di modellare strutture aventi pareti strutturali in legno X-Lam. E' possibile tenere in conto il comportamento a lastra, a piastra ed a lastra/piastra

- Calcolo per fasi costruttive permette di ottenere il calcolo per fasi costruttive, essenziale per alcune tipologie di edifici. Le fasi costruttive possono essere determinate in automatico dal software oppure modificate o impostate ex-novo dall'utente grazie ad apposite procedure

- Riverifiche SLU per qualsiasi combinazione di carico scelta dall'utente e non solo per la più gravosa

- Potenziamento del calcolo pushOver per tenere in conto la riduzione della rigidezza flessionale per fessurazione delle sezioni in cls

- Aggiunto un parametro dei materiali muratura per poter modificare la rigidezza fessurata delle sezioni in muratura

- Calcolo del moltiplicatore critico dei carichi sia calcolo lineare che con calcolo non lineare. In fase di visualizzazione dei risultati è possibile visualizzare il modo critico

- Esteso il calcolo con sisma verticale anche per le analisi sismiche con impalcati rigidi

- E' possibile ottenere le uscite di tutte le stampe tabellari su file in formato XLS

- Stampa dei coefficienti di amplificazione delle sollecitazioni di calcolo per i canali sismici per gli elementi bidimensionali

- Relazione Lazio

- SIERC, Sistema Edilizio Informatico Regione Calabria

Per CDS Win OpenSees:

- Visualizzazione deformata dinamica Non Lineare anche in animazione

- Dissipatori Isteretici nella PushOver a fibre

- Dissipatori Isteretici e/o viscosi nel calcolo Dinamico Non Lineare

- Modellazione Non Lineare delle tamponature secondo le indicazioni della FEMA

- Vincoli Dissipativi ed Elastici Non Lineari

- Implementazione procedura di input per la determinazione automatica del legame Forza-Spostamento per le tamponature Non Lineari

- PushOver/Analisi Dinamica Non Lineare/IDA anche per le aste in Acciaio, Legno e materiale utente
-

Nuovi Moduli (a listino) CDS Win

- PushOver per strutture caratterizzate anche da impalcati deformabili:
Modulo del CDS Win che applica l'analisi non lineare PushOver nel caso di strutture prive di un impalcato indeformabile (soluzione proposta da Chopra e Goel 2002). L'utilizzo di tale soluzione si presta in particolare ad edifici industriali, strutture in muratura e in tutti quei casi in cui esistono anche impalcati deformabili.

- Incamiciature in acciaio di aste in c.a. è uno dei più comuni sistemi di rinforzo delle strutture in c.a. esistenti, è costituito dalla cosiddetta incamiciatura di travi e pilastri tramite angolari e piatti in acciaio. Tali rinforzi vengono adesso tenuti in conto sia nelle Analisi Lineari che in quelle non Lineari.

Analisi Lineare Elastica:
- Incremento della resistenza a taglio
- Incremento della resistenza a flessione in campata (per travi)

Analisi PushOver:
- Incremento della resistenza a taglio
- Incremento della resistenza a flessione ( per travi)
- Incremento della capacità deformativa
- Incremento della capacità portante verticale nei pilastri

- I.D.A.

Analisi Dinamica Incrementale per strutture intelaiate in c.a.. Il modulo consente di modellare

Dissipatori Isteretici e/o Viscosi

Vincoli Dissipativi ed Elastici Lineari Non Lineari

Modello Non Lineare per tamponature

- Unioni in legno con Viti ad X
Consente il calcolo ed il disegno totalmente automatico delle tipologie di nuove unioni Trave-Colonna, Colonna-Trave e Trave-Trave. Il modulo è caratterizzato da elevati livelli di automatismo che si occupano sia della determinazione del tipo di vite da adottare e dei relativi parametri geometrici, sia del montaggio, nel disegno, dei particolari esecutivi dei nodi. La modalità di input è identica a quella dei nodi metallici, il livello di automatismo realizzato è tale da poter definire una tipologia da poter definire "jolly" che può applicarsi a qualsiasi nodo della sottostruttura appartenente alla tipologia attuale, indipendentemente dalle configurazioni geometriche particolari che si realizzano nei singoli nodi.

- Capannoni Industriali
Il modulo consente le verifiche locali dei capannoni industriali sviluppate facendo riferimento alle linee guida del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici

Descrizione Tecnica
CDS Win (Computer Design of Structures) è un potente strumento di calcolo che permette di effettuare l'analisi di una qualunque struttura mediante le più sofisticate tecniche F.E.M. Il programma è inoltre interfacciato con il motore di calcolo OpenSees, la libreria software sviluppata in USA, che rappresenta ad oggi lo " stato dell'arte" a livello mondiale per il calcolo non lineare delle strutture. Mediante OpenSees si può disporre di:

- solutore Sparse-Solver di ultima generazione
- elementi beam modellati a fibre
- analisi statiche PushOver a plasticità distribuita
- analisi dinamica Non Lineare con time-history
- analisi Non Lineare per piccoli, grandi spostamenti o con effetto P-Delta.

INPUT

L'input di CDS Win è costituito da un CAD strutturale appositamente studiato, che consente una rapida immissione della struttura ed un agevole controllo grafico dei darti forniti. Il software, infatti, è l'unico a possedere due modalità di input al fine di rendere più agevole la fase di immissione dei dati della tipologia strutturale. Tra le caratteristiche delle fasi di INPUT per IMPALCATI:

1. Possibilità di lavorare in multi-finestra (secondo la configurazione scelta dall’utente) con aggiornamento contestuale di tutte le finestre (sia quelle di singolo piano che quelle di prospettiva globale).

2. Potenziamento delle fasi di input degli elementi strutturali secondo modalità puramente CAD (tecnologia WinCAD Inside).

3. Osnap: punto vicino, punto ortogonale, centro arco/cerchio, tangente arco/cerchio, prolungamenti allineamenti rette, osnap automatico.

4. 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.

5. Creazione automatica dei corpi scala con pianerottolo intermedio.

6. 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.

7. Graficizzazione dei carichi o degli elementi secondari (solai, scale, tamponature, ecc..) tramite trasparenze.

8. 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.

9. 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).

Calcolo PUSH-OVER

Uno dei punti forza del CDSWin è rappresentata dal modulo per la riverifica dellestrutture esistenti (muratura, c.a., acciaio). 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.

Visualizzazione risultati

Anche al fase di VISUALIZZAZIONE RISULTATI presenta importanti funzionalità che consentono un'immediata valutazione dei risultati ottenuti dal calcolo come ad esempio la 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.

Isolatori Sismici

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 possibile, tramite apposita procedura, importare un apposito archivio di isolatori. La definizione dell’isolatore è possibile sia nella fase dell'input per impalcati che nella fasedell’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.

Dissipatori

Con CDS Win è anche possibile modellare nella struttura i dissipatori sismici, che permettono di studiare, in modo relativamente semplice, un adeguamento sismico, economicamente realistico, di strutture esistenti (in cemento armato, acciaio e muratura.

Verifiche

Le verifiche di resistenza seguono le direttive imposte dall’utente tramite gli appositi criteri di progetto, gestibili asta per asta. Attraverso i criteri di progetto è quindi possibile differenziare vari parametri, quali le caratteristiche dei materiali, il tipo di staffatura, diametri, … I programma di calcolo determina le caratteristiche della sollecitazione ed effettua tutte le verifiche di resistenza per le aste in c.a., le aste metalliche, quelle in legno e per gli elementi bidimensionali in c.a.. Gli elementi bidimensionali sia verticali (setti) che 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 daCDSWin 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.

Esecutivi

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. Infine per le sottostrutture in legno, cono implementate le più comuni tipologie di Unioni in Legno di carpenteria tradizionale ad intaglio. Il programma riconosce automaticamente la tipologia geometrica di appartenenza dell'unione e ne esegue la verifica. L'input è guidato da una apposita procedura grafica che mostra anche il particolare esecutivo del nodo.
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.

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STS CDS Win Solutore strutturale ad elementi finiti (FEM)

CDS Win By STS

Solutore strutturale ad elementi finiti (FEM)

1986

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