ASTRO-GT CA – Calcolo strutturale geotecnico

ASTRO GT permette di analizzare varie tipologie strutturali come edifici civili ed industriali, serbatoi, vasche, scatolari, travature reticolari, etc.

Per le fondazioni è possibile analizzare tipologie a graticcio, platee e plinti. Tali tipologie possono essere superficiali o fondate su pali o micropali.

Il software permette l’analisi di strutture che hanno piani di posa differenti e terreno fondale variabile spazialmente. Inoltre consente l’utilizzo contemporaneo di tipologie di fondazioni differenti (travi rovesce, travi e plinti, platea su pali, platea superficiale, etc). Il software consente, inoltre, di definire elementi controterra, ai quali assegnare il tipo di terreno per il calcolo della spinta.

L’input della struttura per edifici esistenti segue la stessa procedura degli edifici di nuova costruzione. L’utente può effettuare il progetto simulato delle armature o può inserirle su tutti gli elementi strutturali attraverso procedure di generazione o disposizione manuale. Nel programma è possibile definire il Livello di Conoscenza e quindi il Fattore di Confidenza, necessario per stabilire le proprietà meccaniche dei materiali e le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili agli elementi fragili.

ASTRO GT è concepito come un programma generico ad Elementi Finiti (FEM) e pertanto consente di analizzare strutture di qualsiasi tipo.

Permette di modellare elementi di tipo trave pilastro, parete, setto, volta, cupola, arco, piastra, platea, plinto e palo. Per modellare elementi solidi complessi, il software rende disponibile all’utente un wizard per la generazione automatica di solidi di rivoluzione.

Nell’ottica di fornire uno strumento evoluto in ambito sismico, il software contempla l’utilizzo di isolatori e dissipatori sismici.

Per quanto riguarda i materiali, ASTRO GT consente di definire oltre al cemento armato, all’acciaio, al legno ed alla muratura, diversi tipi di materiale dei quali si possono definire, eventualmente, le curve sforzo deformazioni. Consente inoltre di trattare sezioni rinforzate mediante FRP (fibro rinforzate), incamiciatura in c.a. (ringrossi con tondini o angolari), incamiciatura in acciaio.

ASTRO GT è dotato di una serie di strumenti utili per l’inserimento della struttura in modo pratico e veloce:

• un wizard (input guidato) per gestire in modo immediato e veloce le tipologie più comuni;
• un sistema di input grafico e numerico (tabellare) dedicato;
• importazione da DXF attraverso un tool apposito.

L’input può avvenire sia direttamente sulla vista spaziale o, in modo molto più comodo, su qualsiasi piano (o serie di piani) scelto dal progettista. È possibile pertanto lavorare su piani orizzontali, verticali o inclinati in modo generico.

L’input grafico prevede le seguenti fasi di lavoro:

• fase input oggetti: è possibile inserire macro-oggetti, gruppi di pilastri e travi, solidi di rivoluzione;
• fase input telaio: è possibile inserire nodi, aste, vincoli, solai, tamponature, piastre;
• fase input fondazione: è possibile definire piastre, plinti, travi di fondazione, pali, profilo stratigrafico;
• fase input carichi: è la fase generica per l’inserimento di carichi sia sui nodi che sulle travi. Sulle travi possono essere inseriti carichi concentrati, distribuiti, termici. È inoltre possibile inserire carichi aggiuntivi su uno specifico solaio e carichi aggiuntivi concentrati su ogni plinto in posizione generica;
• fase modello: in questa fase è possibile visualizzare le informazioni relative al modello filiforme generato a partire dal modello solido inserito;
• fase armature, cerniere plastiche e rinforzi: in questa fase è possibile generare o disporre manualmente le armature sugli elementi strutturali (edifici esistenti), inserire le cerniere plastiche sulle travi e sui pilastri e assegnare i rinforzi agli elementi strutturali.

Parallelo e complementare al sistema di input grafico è il sistema di input numerico-tabellare che presenta le stesse funzionalità dell’input grafico.

Il modello di calcolo utilizzato è un modello ad Elementi Finiti (FEM) tridimensionale. Gli elementi utilizzati sono elementi trave con o senza deformabilità tagliante, elementi lastra, elementi piastra ed elementi shell.
Gli elementi shell utilizzati sono elementi con drilling dof, che consentono una modellazione più accurata specialmente nel caso di connessioni fra vari tipi di elemento.

ASTRO GT (Calcolo Strutturale Geotecnico) consente di schematizzare i solai come elementi infinitamente rigidi nel proprio piano oppure come elementi deformabili (bielle di rigidezza equivalente). Le tamponature possono essere considerate oltre che come carico sulle travi anche come elementi sismoresistenti.

Le modalità di analisi implementate sono quelle previste dalla Normativa:

• analisi statica lineare
• analisi dinamica lineare
• analisi statica non lineare (pushover)
• analisi dinamica (time history), Metodi di Newmark, Wilson e Differenze Centrali

L’azione sismica sia per l’analisi statica lineare che per l’analisi dinamica lineare, è rappresentata da un sistema di forze, in funzione dello spettro proposto dalla Normativa. Tali forze possono essere determinate mediante uno dei seguenti metodi: forze statiche equivalenti e analisi modale.

Per l’analisi dinamica time history l’azione sismica è rappresentata da accelerogrammi spettro-compatibili che possono essere importati da files di testo.

Per l’analisi non lineare di elementi in c.a. è possibile utilizzare sia il modello a plasticità concentrata (cerniere plastiche) che quello a plasticità diffusa (fibre). Le armature vengono progettate e disposte rispettando la gerarchia delle resistenze secondo Norma.

Nell’analisi di fondazioni superficiali, per il terreno il modello alla Winkler è affiancato da un modelo di interazione (tipo Koening-Sherif, Barden) che, a partire dalle caratteristiche di deformabilità del terreno (modulo edometrico o modulo elastico), consente di ripristinare la congruenza fra gli spostamenti della fondazione e quelli del terreno.
Il calcolo delle tensioni può essere effettuato con il metodo di Boussinesq, Westeergard e Frohlich.

ASTRO GT esegue anche il calcolo della portanza superficiale secondo il metodo impostato (Terzaghi, Mayerhof, Hansen o Vesic).
Nel caso di fondazioni su pali il calcolo della portanza può essere eseguito con i seguenti metodi: Terzaghi, Berezantzev, Berezantzev ridotto, Mayerhof, Hansen e Vesic.
Nel caso di fondazioni superficiali e profonde accoppiate (fondazioni miste), ad esempio platea su pali, si può considerare il contributo di entrambe attribuendo un valore della costante di Winkler alla parte di fondazione superficiale.

La gestione delle armature in ASTRO GT può seguire alternativamente le specifiche e le prescrizioni del D.M. 14.01.2008 e 2018 o del D.M. 16.01.1996. Nel caso di analisi lineare il programma progetta e dispone le armature rispettando la gerarchia delle resistenze (capacity design) così come impone la Norma.

ASTRO GT si distingue per la chiarezza e l’immediatezza espositiva dei risultati. Tale peculiarità permette al progettista di effettuare rapidi controlli e valutazioni sulla struttura analizzata.
I risultati ottenuti, fruibili sia in formato grafico che in formato numerico-tabellare, sono i seguenti:

• spostamenti nodali;
• spostamenti di interpiano;
• deformate modali;
• diagrammi delle sollecitazioni per elementi monodimensionali come travi e pilastri;
• diagrammi delle sollecitazioni per elementi bidimensionali (lastre, piastre, shell);
• diagrammi delle sollecitazioni a rottura dei pali;
• pressioni sul terreno;
• distinta delle armature;
• verifica dei nodi strutturali in c.a.;
• verifica delle gerarchie delle resistenze travi pilastri;
• risultati per ogni curva carico spostamento (analisi non lineare).

ASTRO GT è dotato inoltre di funzione di esportazione in formato dxf, bmp, jpg.
Per la stampa sono disponibili funzioni di impaginazione automatica, con impostazione di scala, dimensione caratteri, colore. La relazione di calcolo è generata in formato RTF, lasciando all’Utente la possibilità di selezionare i moduli da generare (dati, risultati, descrizione dei moduli di calcolo, etc.) e personalizzare il formato della relazione stessa.
ASTRO GT è dotato di un sistema di Help sensibile al contesto e di un Manuale d’uso suddiviso in manuale Utente, teorico e di validazione.