La diffusione degli applicativi Cad per il disegno architettonico ha da tempo comportato una significativa revisione nella modalità di definizione della struttura. Hanno assunto così minore importanza le tradizionali tecniche di inserimento della geometria, perché risulta più immediato e conveniente basarsi direttamente sulle piante architettoniche, con l’ulteriore vantaggio di escludere, a priori eventuali errori di posizione o di geometria.
In sostanza, nella fase iniziale di modellazione, l’utente importa la pianta architettonica in MasterSap, che provvede a riconoscere, in pochi attimi, i pilastri dai restanti particolari costruttivi e genera tutte le informazioni strutturali, fra cui nodi di piede e di testa dei pilastri, orientamento, sezione, materiale.
Per eseguire tale riconoscimento MasterSap non richiede l’adozione di nessun artificio formale, né l’intervento dell’operatore, ma soltanto la banale importazione della pianta architettonica (in formato dxf o dwg). Al riguardo può essere utile consultare il nostro sito e visionare i filmati di pochi secondi che illustrano questa tecnica di riconoscimento, particolarmente indicata per gli edifici, di cui sono comunemente disponibili gli esecutivi architettonici bidimensionali.
Per strutture più complesse, quali volte, cupole, è invece possibile importare l’intero disegno 3D e procedere alla generazione dell’intero modello oppure, a seconda dei casi, di alcune limitate informazioni, quali i nodi strutturali. Rimangono ovviamente disponibili gli strumenti tradizionali di input che per l’inserimento generico degli elementi strutturali sfrutta funzioni di generazione singola e multipla, in grado, queste ultime, di collocare gli elementi anche in una generica direzione nello spazio. Se la struttura è composta da parti ripetitive (avviene nei comuni edifici, come nelle strutture più articolate), si possono sfruttare le funzioni di copia, trasla, specchia per costruire rapidamente l’intero modello.
Al riguardo si tenga presente che essendo MasterSap un prodotto in grado di soddisfare le esigenze di calcolo più disparate, le funzioni di duplicazione degli elementi operano con qualunque sistema di riferimento, non solo globale, ma anche locale (liberamente definito dall’utente) in coordinate cartesiane cilindriche o sferiche.
Gli elementi di superficie ( come platee, solette, pareti, volte) vengono comunemente definiti nei loro contorni esterni essenziali, con eventuali fori all’interno. Anche in questo caso i poligoni possono essere riconosciuti da disegno. Tali elementi vanno poi sottoposti alla generazione di mesh, che può avvenire con l’aiuto di più strumenti operativi. Quello più immediato e più utile è in grado di riconoscere la geometria complessiva (formata da contorni esterni e fori interni) e di generare la mesh con le caratteristiche desiderate, includendo anche tutti i nodi eventualmente già presenti all’interno per effetto di precedenti operazioni di modellazione ( come avviene nel caso di una platea a cui convergono pilastri già generati).
E’ importante sottolineare una peculiarità di MasterSap: tutti gli automatismi costituiscono un ausilio per l’operatore, ma non impongono nessuna forzatura progettuale; l’utente può sempre intervenire sulla mesh proposta per adattarla alle proprie esigenze finali di modellazione. Per gli elementi bidimensionali risultano utili anche le funzioni di infittimento, che consentono di raffinare la mesh nei punti progettualmente più delicati.
E’ utile sottolineare che sfruttando le varie tipologie a disposizione possono essere modellate tutte le opere di fondazione di interesse comune, quali travi su suolo elastico, pareti di fondazione, platee, palificate.
Per quanto riguarda i materiali, generici, isotropi e ortotropi, possono essere prelevati da un archivio standard.
Per soddisfare alcune raccomandazioni delle recenti norme sismiche per le opere in c.a. e muratura è possibile imporre la riduzione della rigidezza flessionale e tagliante. In particolare tale riduzione può essere proficuamente differenziata per i vari elementi ( travi, pilastri etc.), anche in relazione alle loro condizioni di sollecitazione.
Archivi standard sono disponibili anche per le sezioni ripetitive o normalizzate, ad esempio i profili singoli formati a caldo, i profili a freddo di varia sagoma, a U, a C, a L, a Z, gli “omega” etc.; è possibile anche stabilire le modalità di accoppiamento più comuni. Sono altresì gestibili sezioni generiche, anche cave, composte da più materiali, che vengono definite tramite una specifica procedura di disegno e di calcolo delle proprietà statiche, in grado di riconoscere e interpretare direttamente, anch’esso, un disegno esterno prodotto con qualsiasi Cad. Ad esempio, questa procedura risulta utile per definire sezioni personalizzate, utilizzate nel campo della prefabbricazione, per le opere in alluminio o anche per comporre sezioni particolari, come avviene frequentemente per le strutture metalliche.
In definitiva, con queste varie possibilità, l’utente può assegnare in MasterSap sezioni di qualunque forma e composizione.
Per produrre i disegni strutturali in conformità agli elaborati architettonici, si ha spesso la necessità di spostare gli elementi del modello dalla loro posizione teorica in una diversa collocazione esecutiva. A tal fine l’utente ha facoltà di operare con la tecnica tradizionale dei fili fissi, deputati ad allineare gli elementi sulla verticale specificata dall’utente; i fili fissi possono, ancora una volta, essere acquisiti direttamente da disegno dxf o dwg. In questo modo (o con altre tecniche più circoscritte) agli elementi vengono attribuiti degli scostamenti (offset), rispetto alla loro posizione teorica, indispensabili per produrre correttamente gli esecutivi, ad esempio le piante di piano (fondazioni, impalcati, solette, platee). Nella generazione dei disegni, inoltre, un’apposita procedura elabora i dati del modello in modo intelligente: rimuove le linee di intersezione fra le travi, riconosce i pilastri e le pareti convergenti al piano e provvede, in definitiva a generare un disegno quotato, completo di tutti i particolari esecutivi, eventualmente rielaborabile mediante una qualsiasi procedura CAD standard.
Oltre agli offset architettonici, validi solo per i disegni, possono essere però introdotti gli offset strutturali, che hanno invece effetto solo sui risultati del calcolo. Risulta ad esempio utile definire eccentricità strutturali nella modellazione di una pilastrata che presenta delle riseghe ai vari piani; in questo modo i nodi di testa e di piede dei singoli pilastri possono coincidere nella modellazione, ma la dichiarazione di un opportuno offset per il pilastro in partenza dal piano introduce l’eccentricità di calcolo. Da sottolineare che le eccentricità di calcolo possono anche essere diverse da quelle architettoniche perché le prime influiscono soltanto nell’analisi, le seconde solo sul disegno. Fra le proprietà degli elementi monodimensionali citiamo anche la facoltà di definire dei conci rigidi di estremità, utili talora per modellare i nodi trave colonna nelle opere in cemento armato.