SOFiSTiK

SOFiSTiK Structural Desktop – SSD

SOFiSTiK Structural Desktop "SSD" è una moderna interfaccia utente interattiva di SOFiSTiK che guida l’utente nel controllo delle diverse potenzialità del programma. SSD lavora in "task-oriented” in modo da strutturare il processo di lavoro dell’ingegneria in task che vengono offerte attraverso una vasta libreria predefinita. Questo orientamento intelligente permette all’utente di eseguire tutti i giorni calcoli "high-end" in modo confortevole e con facilità d’uso. SSD permette di combinare il flessibile input parametrico CADINP con i moduli interattivi come il preprocessore SOFiPLUS basato su AutoCAD. Per evitare qualunque sentore di "scatola nera", SSD esporta da CADINP un database ASCII completo permettendo all'utente di controllare interamente ogni fase di calcolo e di ottimizzare ogni singola opzione del programma. Una volta che un processo di lavoro d’ingegneria è stato generato per un progetto specifico, i dati possono essere salvati come modelli di lavoro per essere usati come standard per applicazioni o sistemi simili. SOFiSTiK Structural Desktop è incluso in tutti i moduli di SOFiSTiK. La disponibilità delle tasks dipende da ogni situazione individuale di licenza. Libreria delle task: • Libreria di sezioni e materiali • Leggi di lavoro per elementi molla e vincoli impliciti negli elementi beam • Sistemi presollecitati • Profi li del suolo per elementi palo e semispazi • Input delle sezioni basati su CAD • Calcolo secondo la teoria del 1°/2°/3° ordine • Analisi del semispazio • Verifica ULS/SLS di elementi beam e shell in cemento armato • Verifica di sezioni in cemento armato (sistema w/o) • Verifica dell’acciaio secondo EC3/DIN 18800 (E-E, E-P) • Imbozzamento torsionale laterale • Analisi degli autovalori • Analisi d’imbozzamento • Combinazioni di carico • Analisi non lineare del materiale per elementi shell (Cemento armato, Acciaio) • Superpositioning dei risultati • Indice delle Masse • Gestione delle fasi di costruzione (CSM) • Verifi ca dello scavo di fondazione (WALLS-X) • Task di testo per gli input comprendenti CADINP ASCII standard Wizard sui ponti: • Diverse tipologie di ponti: Ponti a travate ad anima singola o multipla, ponti a cassone e ponti comprendenti pile e spalle • Sezioni variabili • Dialogo d’interfaccia di allineamento delle strade • Elementi cavo interni ed esterni • Carichi secondo DIN-Fachbericht, EC2, EHE e BS 5400 • Metodi di costruzione: Costruzioni in una sola volta e span by span • Verifica automatica del progetto Wizard sui terremoti: • Analisi sismica utilizzando lo Spettro di Risposta • Accelerazione orizzontale e verticale • Solutore di autovalori: iterazione di vettori / Lanczos / Rayleigh • Matrici di massa consistenti e diagonalizzate • Libreria dello Spettro di Risposta es. EC8, German DIN 4149, ÖNorm B4015, Swiss SIA 160, US UBC, Indian Standard 1893, Russian SNIP, Chinese GBJ 11.89 • Modifiche manuali dello Spettro di Risposta • Superpositioning assegnato per i corrispondenti risultati spettrali • Metodo CQC, SRSS e addizione assoluta

CADiNP – Input parametrici

Accanto alla pre-elaborazione grafi ca con SOFiPLUS e SSD, SOFiSTiK offre un editor di testo molto potente ed un linguaggio di script per il controllo della funzionalitàdi ogni singolo modulo. L’utilizzo dell’editor TEDDY di SOFiSTiK consente all’ingegnere di creare dei gruppi di dati parametrici per ogni modulo di SOFiSTiK. Il linguaggio di input CADINP offre valide opzioni per generare strutture FE e per controllare il calcolo con output di risultati e di post-elaborazione. • Input e controllo di tutti i moduli di SOFiSTiK • Variabili e matrici locali e globali • Operazioni aritmetiche (LOG, EXP, SIN, COS) • Cicli (LOOP) • Dichiarazioni logiche (IF, ENDIF, ELSE) • Accesso diretto al database SOFiSTiK (@key) • Sketches semplici • Commenti liberi • Macro defi nite dall’utente • Input di linea o di colonna • Archivio-Wizard • Input in lingua Tedesca ed Inglese • Strumento effi ciente di ricerca e sostituzione • Manuale online sensibile al contesto (pdf) • Worksheet interattivi (TEMPLATE) Il vantaggio principale di un input parametrico basato sul testoè la generazione di strutture regolari quali serbatoi, telai e travi prefabbricate. I gruppi di dati possono essere utilizzati per lo sviluppo di un database personalizzato per l’azienda attraverso template di testo che verranno usati per i sistemi e le procedure standard. SOFiSTiK offre varie tipologie di sistemi strutturali e tasks attraverso file di esempio che possono essere modificati individualmente.

SOFiPLUS-Pre-processore basato su AutoCAD

SOFiPLUS è il pre-processore standard di SOFiSTiK. Basato sulla tecnologia di modellazione di AutoCAD, il programma SOFiPLUS permette all’ingegnere di generare qualsiasi struttura FE – dalle semplici solette alle superfici più complesse. SOFiPLUS è disponibile come: • Applicativo di AutoCAD fino al 2009 • Stand-alone SOFiPLUS-X con la tecnologia integrata di AutoCAD • Modellazione di qualunque struttura 3D • 100% AutoCAD compatibile • Uso di tutti i comandi AutoCAD sugli elementi SOFiPLUS • Integrazione invisibile in SOFiSTiK Structural Desktop • Multi Document Environment (MDE) – Apertura contemporanea di più progetti • Numero illimitato di “undo” • Importazione di database SOFiSTiK • Interazione completa con l’editor di testo di SOFiSTiK tramite TEDDY/CADINP • Viste multiple • Database dei materiali e delle sezioni • Superpositioning interattivo ed automatico • Superfici libere

ASE – FEA 3D

L’analisi integrata di elementi fi niti applicata alle strutture 3D è diventata un’operazione standard per l’ingegneria strutturale. Il modulo ASE, vera punta di diamante di SOFiSTiK, fornisce allo stato dell’arte l’analisi FE con un solutore molto performante. Il modulo ASE è lo strumento più potente per analizzare anche le strutture più complesse e più ampie. I sistemi ASE sono inseriti graficamente tramite SOFiPLUS e SOFiSTiK Structural Desktop (SSD) anche con input parametrici CADINP. In base all’estensione ASE sono possibili analisi lineari, non lineari e di Time-step utilizzate per la progettazione di edifici, strutture in acciaio, tunnel, ponti e membrane. Elementi • Elementi piastra a 4 nodi, elementi lastra ed elementi shell con funzioni di forma irregolari (QUAD) • Elementi membrana • Elementi volume (BRIC) • Elementi di contatto non lineari • Elementi su suolo elastico non lineari • Elementi quad stratifi cati per vetro e materiali compositi • Elementi palo analitici • Sofisticati elementi beam comprendenti rinforzi, eccentricità e torsioni • Funi con Catenaria • Elementi Truss • Elementi molla e smorzatori lineari e non lineari • Vincoli impliciti negli elementi beam • Suolo elastico lineare/superficie • Semispazio • Matrici di rigidezza esterne • Sottostrutture Estensioni ASE: ASE Basic: • Analisi lineare • Verifica di elementi shell e sezioni standard in cemento armato secondo DIN, ÖNorm, SIA, EC, BS, DM ed altre normative (BEMESS/AQB light) • Superpositioning automatico (MAXIMA) ASE 1 (richiede ASE Basic) • Casi di carico primari • Fasi di costruzione • Effetti dipendenti dal tempo (Scorrimento viscoso, Ritiro, Rilassamento) • Elementi volume • Analisi degli autovalori • Controlli avanzati di utilizzo con input di ampiezza di fessurazione o sforzi ammissibili per l’acciaio ASE 2 (richiede ASE Basic) • Teoria del 2° ordine per strutture beam • Analisi di elementi beam in acciaio non lineare o in cemento armato (richiede licenza completa AQB) • Suolo elastico non lineare • Effetti non lineari di elementi molla • Elementi palo • Dinamiche Time-step ASE 3 (richiede ASE Basic + ASE 1 + ASE 2) • Analisi geometrica non lineare completa (Teoria del 3° ordine) • Iterazione del carico limite ultimo • Analisi d’imbozzamento • Catenaria degli elementi fune • Individuazione della forma ASE 4 (richiede ASE Basic + ASE 1 + ASE 2) • Modello per materiali non lineari di elementi shell in acciaio ed in cemento armato • Vari modelli di terreno (Drucker-Prager, Mohr-Coulomb, von Mises, ecc.) Analisi • Teoria del 1°/2°/3° ordine • Solutore diretto casuale e parallelo interattivo ad alte prestazioni • Elementi fune con Catenaria • Leggi sforzo-deformazione non lineari per materiali metallici • Leggi sforzo-deformazione non lineari per cemento armato • Leggi sforzo-deformazione non lineari definite dall’utente • Modelli generali di materiali non lineari per elementi volume • Effetto di “Tension stiffening” • Analisi d’imbozzamento elastica e plastica • Iterazione del carico limite ultimo • Metodo Time-step • Effetti di deformazione torsionale • Autovalori e frequenze proprie • Fasi di costruzione • Sollecitazioni e deformazioni primarie • Effetti dipendenti dal tempo (Scorrimento viscoso, Ritiro, Rilassamento)

Progettazione ponti

Il portfolio del modulo SOFiSTiK è particolarmente potente e versatile per l'analisi avanzata e la verifi ca in tutti i campi dell'ingegneria dei ponti. L'integrazione invisibile dell'analisi delle fasi di costruzione, l'ottimizzazione della controfreccia e delle forze sono possibili per ponti di grandi dimensioni. Sono inoltre possibili l'analisi con effetti non lineari e la valutazione della linea di infl uenza economica.
Per verifi che speciali e per l'assestamento di servizio sono applicate, da una libreria di modelli di carico standard (strade e ferrovie), un gran numero di informazioni sulle normative.

Pre- / Post-Tensionamento
• Geometria spline 3D cubica di elementi cavo
• Definizione completa di geometria 3D in vista piana, in elevazione ed in sezione
• Sequenze di sollevamento e di costruzione
• Presollecitazione per strutture di elementi beam e shell
• Aderenza immediata
• Elementi cavo non aderenti
• Elementi cavo interni ed esterni
• Libreria di sistemi precompressi
• Diagramma di sollecitazione di elementi cavo
• Protocollo di sollevamento (numerico e grafico)

Tipi di ponti / Metodi di costruzione
• Sistemi con elementi beam ad anima singola e multipla
• Ponti strallati
• Ponti sospesi
• Sistemi Soletta/Telaio/Integrale
• Sistemi mobili ed elevatoi
Sistemi ibridi (ponti a travate ed elementi shell ortotropici)
• Intelaiature
• Costruzione span-by-span con controfreccia
• Metodo della trave a sbalzo libera e bilanciata (FCM/BCM)
• Varo incrementale con elementi d'appoggio per contatti speciali (ILM)
• Ponti ad estradosso
• Sistemi compositi

Analisi
• Teoria del 1°, 2° e 3° ordine
• Materiale non lineare
• Elementi molla e smorzatore non lineari
• Elementi di contatto per ILM
• Stato primario per deformazioni e sollecitazioni ("construction memory")
• Integrazione Time-step
• Linee di influenza
• Idratazione
• Analisi di imbozzamento
• Fasi di costruzione
• Premonta per fasi di costruzione
• Analisi dinamica del vento
• Analisi sismica e dello Spettro di Risposta
• Autovalori
• Carichi mobili (rolling stock)
• Interazione veicolo-struttura

Carichi
• Libreria per i carichi di traffi co (strade e ferrovie)
• Linee di infl uenza e superfi ci d'infl uenza
• Carichi liberi o su elemento/nodo connessi alla definizione del carico
• Assestamento, temperatura, vento, collisioni, supporto per il sollevamento
• Combinazione di carichi secondo la selezione standard

Sezioni
• Sezioni aperte e chiuse
• Parete sottile e spessa
• Larghezza efficace (shear lag)
• Sezioni composite
• Punti di sollecitazione (automatici e defi niti dall'utente)
• Fasi di costruzione di sezioni

Verifiche secondo le normative
• SLS e ULS in generale con la verifi ca dell'armatura, i controlli delle sollecitazioni, decompressione, ampiezze di fessurazione, robustezza, fatica
• DIN-FB 101, 102-104
• Eurocodice 2/3/4/9
• ÖNorm B 4750
• SIA
• AASHTO 2002/2004, LRFD
• ACI 318-02
• BS 5400
• AS 5100 (Australia)
• EHE (Spagna)
• IRC (India)
• S-BRO 2004 (Svezia)
• NS (Norvegia)
• SNIP (Russia)
• Modello del calcestruzzo di Hong Kong
• DM96, DM2008, l’ÈC2/1992, I’EC2/2005


Progettazione strutture in acciaio

I moduli di SOFiSTiK ASE, STAR e DYNA offrono potenti strumenti per la verifica e l'analisi di complesse strutture in acciaio.
Oltre alla possibilità di analizzare in accordo con la teoria del 3° ordine i programmi offrono per i materiali metallici modelli non lineari. La teoria applicata alla zona elastoplastica è basata sull'interazione di tutte le forze ed i momenti interni.

Caratteristiche
• Elementi truss 3D e tensostrutture, strutture scatolari 3D
• Elementi volume
• Teoria del 1°, 2° e 3° ordine
• Casi di carico primari per le varie fasi della costruzione
• Verifi che: E-E, E-P, P-P
• Zone elastoplastiche, cerniere plastiche
• Vincoli impliciti di elementi beam (ASE)
• Libreria profili
• Sezioni definibili dall'utente
• Sezioni composite
• Imbozzamento plastico ed elastico
• Autovalori
• Imbozzamento uniforme/torsionale laterale
• Ottimizzazione profi li
• Sollecitazioni dovute a deformazioni
• Imbozzamento di elementi shell e solette
• Legge sforzo-deformazione prestabilita dall'utente per elementi molla e per l'acciaio
• Elementi shell multistrato
• Dinamica non lineare
• Elementi molla non lineari
• Interfacce: FEMAP, SteelCON, STEP, AutoCAD, SOFiCAD-S, IFC Structural Analysis View
• SteelCON – Verifica dei giunti

Codici di progettazione
• DIN 18800
• EC 3/4/9
• ÖNorm B4300
• SIA 263
• BS 5950
• US AISC
• AS 4100
• NS 3472


Analisi dinamica e sismica

SOFiSTiK offre due programmi per risolvere i problemi dinamici. DYNA è lo strumento dedicato più veloce per l'analisi e la verifica dinamica lineare e sismica. Secondo le estensioni, ASE offre un'analisi dinamica dal calcolo degli autovalori al metodo Time-step non lineare di geometrie e materiali.
• Solutore diretto casuale e parallelo interattivo ad alte prestazioni
• Solutore di autovalori: iterazione di vettori/Lanczos/Rayleigh
• Metodo Time-step con integrazione diretta dell'equazione del moto
• Integrazione attraverso il superpositioning degli autovalori (anche per le continuità 3D)
• Oscillazione stazionaria o Spettro-indotta
• Matrice di massa e di smorzamento consistenti o diagonalizzate
• Considerazione delle eccentricità anche per le matrici di massa consistenti
• Rigidezza geometrica ed autovalori di imbozzamento
• Singole masse (compresi inserimenti al di fuori della diagonale della matrice)
• Elementi beam 3D comprendenti torsione uniforme e dovuta a deformazioni
• Elementi truss e fune
• Elementi molla, boundary e di flessione
• Elementi smorzatore non lineari
• Elementi shell 3D
• Elementi 3D continui (soltanto con ASE)
• Libreria degli spettri di risposta es. EC8, DIN 4149, ÖNorm B4015, SIA 160 svizzera, US UBC, Indian Standard 1893, SNIP russa, GBJ 11.89 cinese
• Modifica manuale dello spettro di risposta
• Superpositioning assegnato per i corrispondenti risultati spettrali
• Metodo CQC, SRSS e addizione assoluta
• Risposta stazionaria con la risposta in frequenza (rigidezza dinamica)
• Gruppi con caratteristiche variabili di smorzamento (smorzamento di Rayleigh)
• Smorzatore non lineare
• Analisi di Time-History con analisi modale
• Analisi di Time-History con analisi diretta
• Valutazione dei massimi e Time-History
• Calcolo dello spettro di risposta per il suolo con DYNR
• Analisi di Wind-History con SOFiLOAD-WH
• Rolling stock con libreria sui carichi del treno (es. EC HSLMA)
• Interazione veicolo-struttura (Hughes-a)
• Problemi dinamici del contatto
• Salvataggio di risultati per i filmati e visualizzazione nell'ANIMATOR
• Analisi di Time-History per il carico della raffica di vento ad impulso ed i corrispondenti tempi di arrivo per fonti di vibrazione multiple
• Smorzamento modale per Time-History e spettro di risposta
• Analisi di taglio comprendente i coeffi cienti di direzione
• Analisi di Push-Over