EasyBeam - Softing
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EasyBeam
Soluzioni
EasyBeam diviene 3D già nel 1992 consentendo il completo controllo del progetto delle armature per qualsiasi orientamento nello spazio delle sollecitazioni. Per farlo, impiega sofisticati metodi di analisi non lineare sia per la flessione che per il taglio.
EasyBeam è un ambiente di Nòlian All In One per il progetto, la verifica, la modifica la il disegno delle armature in elementi monodimensionali in calcestruzzo armato. A seguito, cioè, dell'analisi con Nòlian in tale ambiente è possibile far eseguire al programma la progettazione ed il disegno automatico (modificabile dall'utente) delle armature, e la conseguente verifica. Tramite una agevole finestra di dialogo è possibile, inoltre, assegnare manualmente l'armatura ai vari elementi e far eseguire al programma la verifica.
Normativa
EasyBeam è in grado di rispondere ai requisiti della normativa 14 gennaio 2008 quindi non elenchiamo qui le caratteristiche di EasyBeam relative appunto della normativa, dandole per acquisite (gerarchia delle resistenze, progetto del nodo, zone critiche, bilanciamento armatura,traslazione delle azioni, gestione differenziata delle pareti etc.)
Le azioni nello spazio
EasyBeam opera sulle sollecitazioni in elementi monodimensionali ottenute dall’analisi in Nòlian. Le sollecitazioni sono sempre quelle complete di tutte le componenti nello spazio per cui progetto e verifica vengono sempre effettuate in stato di interazione triassiale. Le combinazioni vengono eseguite secondo i dettami della normativa 14 gennaio 2008. I coefficienti delle combinazioni sono assegnati, per ogni tipo di carico, come valori di default a quelli della suddetta normativa, ma possono essere modificati per essere adeguate a qualsiasi situazione. Anzi si posso generare nuovi “tipi” di carico con tutti i parametri in combinazione voluti. Il sistema delle combinazioni, negli ambienti per i quali è necessario, è unificato e molto flessibile.
Personalizzazione
Inoltre EasyBeam è completamente configurabile per cui, virtualmente, si possono soddisfare i requisiti di qualsiasi normativa. Nella consueta logica della Softing, uno “strato” di interfaccia “superiore” può rendere non necessaria la capillare configurazione perché lo “strato” superiore vi provvede tramite una semplice scelta della normativa da applicare. Usando, in ogni caso, il configuratore di Nòlian All In One, queste configurazioni, seppur sempre modificabili e controllabili “in situ”, sono impostate con molta facilità tutte insieme per tutti gli ambienti di Nòlian All In One.
Per un uso più flessibile e potente, sono stati inoltre introdotti i “metamateriali” e cioè una descrizione del materiale che comprenda anche i “metodi di lavorazione” e quindi nel materiale associato ad una trave si possono assegnare non solo le caratteristiche meccaniche del calcestruzzo, ad esempio, ma anche i diametri delle barre impiegabili per armarlo ed altre simili specifiche. Ciò consente anche un progetto diversificato da elemento ad elemento. Ad esempio, al materiale associato ad una trave si possono assegnare non solo le caratteristiche meccaniche del calcestruzzo, ma anche i diametri delle barre impiegabili per armarlo ed altre simili specifiche. Ciò consente anche un progetto diversificato da elemento ad elemento.
Gli esecutivi
Gli esecutivi vengono automaticamente generati ed impaginati da EasyBeam su foglio del formato voluto dal progettista, dotando il foglio di note, di cartiglio e di distinta delle armature. Se lo si desidera si può anche comporre manualmente la tavola “incollando” il disegno di ogni elemento nel punto desiderato del foglio. È anche disponibile una innovativa rappresentazione a foglio unico di formato A4 a libretto: un elemento per libretto A4 consente una facile archiviazione ed un impiego più razionale in cantiere. Gli esecutivi vengono impaginato in un CAD interno, il BIC, comune a tutti gli ambienti Softing che necessitino della produzione di disegni. In questo ambiente, un vero CAD bidimensionale, è possibile eseguire eventuali aggiustamenti e arricchimenti grafici, dal BIC gli esecutivi possono essere inviati su plotter o salvati in vari formati grafici.
La relazione di calcolo
Le stampe dei dati e dei risultati avvengono in modo “tematico”, a temi selezionabili e ordinabili, e per gli elementi voluti. Anche tutti, ovviamente. Una particolare formattazione si aggiunge a quelle standard consentendo di produrre una “scheda” per ogni elemento. La stampa avviene su file in formato html o rtf. Ovviamente si possono recepire i risultati in automatico perché facciano parte di una relazione personalizzata eseguita con EasyQuill.
Il computo dei materiali
EasyBeam dispone anche di una funzionalità per effettuare il computo dei materiali che può sia essere consultato a dialogo, sia riportato su un file in formato CSV per essere usato su un tabellone elettronico. Inoltre le barre possono essere riportate anch’esse in una tavola di taglio secondo il British Standard.
Autonomia del progetto
EasyBeam è in grado di eseguire il completo progetto delle armature secondo normativa offrendo un’amplissima diagnostica in caso di situazioni non rispondenti alla normativa o non strutturalmente accettabili, il sistema di diagnostica consente non solo di segnalare con semplicità il problema e l’elemento dove si è verificato, ma anche di accedere allo specifico testo della guida che tratta l’errore per aiutare a risolverlo.
Nonostante l’automatismo avanzato, il progettista può intervenire nel progetto in qualsiasi sua fase, decidendo di:
- Immettere a dialogo le armature volute.
- Immettere graficamente nuove armature o modificare quelle esistenti.
- Usare un diagramma a colori del fattore di sicurezza per essere interattivamente guidato nelle modifiche.
Inoltre dispone delle seguenti verifiche a dialogo o per rappresentazione a colori che quindi precedono l’uso dei risultati stampati per avere sempre il “polso della situazione”:
- Verifica delle tensioni o delle deformazioni nel calcestruzzo.
- Come sopra per le barre di armatura.
- Valore del momento ultimo biassiale, sia a dialogo che in rappresentazione a colori
- Come sopra per il taglio biassiale.
- Verifica degli stati di esercizio, fessurazione e tensioni.
- Verifica allo stato limite di danno.
- Calcolo della duttilità con rappresentazione anche a colori sul modello.
- Diagramma di interazione momento-forza assiale anche tridimensionale.
- Diagramma momento-curvatura e calcolo della duttilità.
- Verifica della capacità di rotazione.
In EasyBeam vi è anche la possibilità di studiare una singola sezione generica con lo scopo di documentare o mettere a punto una soluzione specifica (“Laboratorio sezioni”). Quest’ultima potente funzionalità consente anche, se si vuole, con un semplice “clic” di applicare la soluzione ottenuta agli elementi della struttura. Inoltre è possibile modificare le sezioni e condurre una verifica su tali sezioni modificate. Ovviamente ciò altera la distribuzione degli sforzi nella struttura ma è utile al dimensionamento. Le sezioni così modificate si ritrovano in Nòlian per una facile nuova analisi della struttura. Altra importante funzionalità di EasyBeam è data dalla possibilità di “importare” le armature precedentemente progettate ed eventualmente personalizzate per sottoporle a verifica con nuove condizioni di sollecitazioni ottenute da una analisi con Nòlian.
APPROFONDIMENTI
Descrizione: ambiente di progetto e disegno esecutivo della armature in travi e pilastri in cemento armato.
Limiti del problema: EasyBeam è nato per poter gestire le mesh di elementi finiti del tutto generali di Nòlian e quindi non ha limiti virtuali in quanto gestisce elementi comunque disposti nello spazio tridimensionale e comunque sollecitati (presso-tenso flessione deviata, taglio deviato, sezioni generiche etc.) senza limitare il progetto a sotto-strutture piane o rese piane o a sotto-tipologie che limitino la generalità delle strutture trattabili con Nòlian. Sono supportati gli elementi finiti Asta, Trave e Trave Winkler di Nòlian. Gli elementi Rigel sono trasformati automaticamente in disassamenti (offset) degli elementi.
Metodi di calcolo: la generalità di EasyBeam per trattare strutture del tutto generali si basa su metodi di analisi non lineare della sezione (matrice di rigidezza ottenuta tramite integrali di Green sul contorno) e sul calcolo delle sollecitazioni a taglio tramite integrazione numerica. La generalità di questi metodi numerici non fa soggiacere EasyBeam, in queste potenti fasi di progetto, ad alcuna normativa o ad alcuna limitazione in quanto i legami costituitivi dei materiali sono del tutto definibili negli algoritmi risolventi. Non vengono impiegati metodi approssimati (stress-block, campi di rottura etc.) e quindi EasyBeam affronta il problema in modo del tutto generale.
Verifiche geotecniche: vengono effettuate le verifiche geotecniche relative alla pressione sul terreno secondo il metodo di Hansen delle travi di fondazione e dei plinti superficiali isolati.
Metodi di input: la geometria e i dati del problema sono tutti già definiti in Nòlian quindi EasyBeam necessita solo della configurazione con i parametri di progetto desiderati (metodo di calcolo, resistenze caratteristiche dei materiali etc.). Questa configurazione può essere anche fatta una volta per tutte in quanto viene memorizzata e quindi EasyBeam può progettare le armature direttamente senza alcun ulteriore assegnazione. In ogni caso, l’utente è libero di modificare sezioni e offset, se lo ritiene opportuno, e tali modifiche sono recepite nel data base comune e quindi rese disponibili, eventualmente, per una nuova elaborazione in Nòlian o con gli altri programmi di EasyWorld.
Metodi di merge dei dati: Si può eseguire un “merge” di armature. Cioè si può modificare la struttura, rianalizzarla con Nòlian e quindi reimportare le armature già progettate per verificarle o modificarle solo dove richiesto. Questo metodo consente sia la verifica sotto nuove condizioni di carico di strutture già progettate o già realizzate, sia di diminuire al massimo gli interventi su un progetto già fatto qualora vengano richieste delle modifiche.
Metodi di combinazione dei carichi: E’ possibile definire ogni condizione di carico secondo la sua tipologia (permanente, variabile, eccezionale etc.). Tramite queste definizioni, il programma effettua le combinazioni previste dalle normative usando fattori di combinazioni assegnabili dall’utente. Le combinazioni così effettuate possono essere controllate, modificate e vengono riportate nelle stampe. A queste combinazioni se ne possono aggiungere di personali o si possono avere solo combinazioni personali con qualsiasi fattore di combinazione. Le combinazioni di progetto e di servizio vengono eseguite separatamente ma con gli stessi criteri sopra descritti.
Oltre a queste combinazioni di progetto si possono generarsi delle nuove condizioni combinando le condizioni base con i metodi voluti (SRSS, percentuale, lineare etc.). In genere queste combinazioni, se necessarie, si possono fare già direttamente in Nòlian.
La configurazione: EasyBeam è configurabile tramite moltissimi parametri di progetto che consentono un progetto aderente al massimo alle proprie specifiche necessità. Sono configurabili sia i parametri di progetto (resistenze, coefficienti parziali, deformazioni limite etc.), sia di disposizione delle armature (interruzioni, riprese di getto, forma personalizzata delle staffe etc.). Questi parametri consentono la massima libertà. Consentono anche di calibrare EasyBeam per il rispetto di molte normative. I parametri vengono memorizzati, così che il progettista può definire una volta per tutte il proprio modo di operare.
I disassamenti: se il modello di calcolo non richiede una esatto posizionamento dei disassamenti degli elementi (spesso trascurabili ai fini dell’analisi ma comunque sempre modellabili con gli elementi Rigel), in EasyBeam si possono allineare gli elementi nel modo voluto per soddisfare le esigenze costruttive. Vi sono molti metodi, anche automatici e si può gestire il posizionamento anche tramite la tecnica di tracciamento detta dei “fili fissi”.
Verifiche di accettabilità del progetto: Verifiche delle tensioni, delle deformazioni, delle sollecitazioni limite, dei fattori di sicurezza e di sfruttamento, diagrammi di interazione momento-forza assiale, diagrammi momento-curvatura con calcolo della duttilità, verifiche agli stati limite ultimi e di servizio, verifica a fessurazione. Per le verifiche sismiche vedi oltre. Le verifiche possono essere fatte in qualsiasi momento, anche con armature assegnate dall’utente (verifica di strutture esistenti). I risultati delle verifiche sono esposti: a dialogo, a livelli di colore, nelle stampe. Si possono avere i risultati delle verifiche a livelli di colore sia sugli elementi verificati che sull’involucro in calcestruzzo che nelle singole barre. Una funzione di “verifica rapida” esegue tutte le verifiche necessarie e indica immediatamente gli elementi non verificati per un controllo rapido della correttezza del progetto.
Procedimenti speciali per progetto in zona sismica: vengono effettuate le verifiche previste da tutte le normative supportate e viene effettuato il progetto per gerarchia delle resistenze per assicurare la adeguata duttilità del giunto trave-colonna. Sono supportate in modo specifico le verifiche e i criteri di progetto in zona sismica del DM 14 gennaio 2008; per una descrizione dettagliata si faccia riferimento al manuale.
Visualizzazione delle armature: le armature vengono visualizzate a schermo, per un controllo rapido, sia in rappresentazione tridimensionale che in “esploso” piano ordinate cioè al lato di ogni elemento. Nella rappresentazione per esploso piano si può anche interagire con la disposizione delle barre (vedi). La rappresentazione “esecutiva” invece avviene esportando gli elementi voluti (anche in automatico) nel sistema CAD integrato (vedi).
Personalizzazione delle armature: La disposizione delle armature effettuata in automatico può essere personalizzata. Si può agire sulla rappresentazione per esploso piano selezionando le barre volute e applicando le modifiche. Oppure si può agire in un dialogo in cui è possibile selezionare la singola barra (ricordiamo che EasyBeam gestisce involucri tridimensionali e quindi le barre possono essere liberamente posizionate nella sezione) e operare su di essa. Infine si può agire sul disegno esecutivo con le funzioni tipiche dei sistemi CAD. Nei primi due casi la forma della barra viene conservata nel data base e costituisce un dato sempre riutilizzabile anche per future rielaborazioni, stampe o verifiche. Queste, e altre funzioni specifiche, consentono anche di inserire un’armatura voluta, indipendentemente dalle funzioni di progetto di EasyBeam, per poi verificarla.
Produzione dei disegni esecutivi: gli esecutivi vengono prodotti “esportando” nel sistema CAD di EasyBeam (il “BIC”) gli elementi strutturali dei quali si vuole il disegno. La “esportazione” è una sorta di “copia-incolla” che consente la composizione personalizzata della tavola. Possono essere esportati gli elementi che si desiderano, non necessariamente singole travate ma anche interi telai, indifferentemente. La esportazione nel BIC può essere anche automatica con impaginazione automatica per formare le tavole complete degli esecutivi della struttura. Questa funzione consente di avere nel sistema CAD (e quindi con possibilità di gestione proprie di tali sistemi) il disegno esecutivo redatto secondo le modalità tipiche di questo tipo di disegni. Molti parametri di esportazione consentono di personalizzare anche questi disegni definendone la scala, la dimensione dei testi, gli elementi opzionali voluti nel disegno etc. Si possono avere quante sezioni si desidera per ogni elemento nelle quali sono riportati, a scelta, il diametro o le posizioni delle barre. I pilastri vengono rappresentati nella loro estensione consentendo una esatta rappresentazione delle variazioni di armatura nel giunto, indispensabile per un corretto progetto in zona sismica. EasyBeam tiene conto della esatta geometria tridimensionale degli elementi e quindi le barre sono sagomate esattamente sul contorno anche in caso di variazioni di sezione o di giunti di geometria complessa.
Stampa dei disegni esecutivi: i fogli del sistema CAD integrato di EasyBeam (il “BIC”, comune a tutti gli ambienti di All In One) sono di formato definibile dall’utente, di scala voluta e di unità di misura volute e possono essere automaticamente dotati di cartiglio personalizzato. La produzione delle tavole esecutive può avvenire in vari modi, dalla registrazione in vari foranti grafici (eps, dxf, bitmap) alla stampa tramite stampante e alla riproduzione su plotter sia come stampante che nel linguaggio HPGL2.
Stampa delle verifiche: output dei dati e dei risultati su file in formato RTF o HTML, completamente configurabile nei contenuti. La stampa, tematica e molto dettagliata, dei dati e dei risultati delle verifiche per tutte le sezioni volute di tutti gli elementi voluti (l’utente è sempre libero di scegliere cosa stampare, se lo vuole, anche tutto). La stampa è tematica in quanto si possono anche scegliere le specifiche verifiche da stampare. Vi è anche un metodo automatico di selezione di elementi più significativi per limitare la stampa solo a questi elementi. Per l’eventuale inserimento delle stampe di EasyBeam nel contesto di una “relazione di calcolo” impaginata automaticamente secondo criteri personalizzati, si veda l'ambiente EasyQuill.
Funzioni di computo metrico: sono disponibili le quantità di armatura, il volume del calcestruzzo e la superficie dei casseri sia a dialogo che su file. La stampa su file è in formato recepibile dai tabelloni elettronici e quindi consente un uso immediato per i computi metrici estimativi o l’importazione in programmi di contabilità. E’ disponibile anche una funzione che fornisce, sempre nel formato suddetto, la distinta delle barre con codifica della sagomatura secondo British Standard (recepito anche da molti sagomatori italiani) per la produzione automatica delle barre. Infine nel BIC è possibile produrre in automatico la distinta delle armature per ogni tavola con numerazione automatica delle posizioni sia “locali” nel singolo gruppo strutturale sia relative all’intero foglio.
Normative: gli algoritmi matematicamente molto evoluti sui quali è basato EasyBeam lo rendono in gran parte indipendente dai dettami semplificativi delle norme. Comunque certe prescrizioni sono già implementate per semplificarne l’uso. Le normative di riferimento supportata in modo specifico e completo è il DM 14 gennaio 2008; per una descrizione dettagliata si faccia riferimento al manuale.
Certificazioni: La Softing è certificata ISO 9002 per le procedure di assistenza, aggiornamento e modifica del software. EasyBeam è stato definito “Prodotto strategico” da Apple Computer nel 1992 (targa d’argento). La Softing è stata fondata nel 1983 e da allora produce software per ingegneria.