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STACEC
FATA-E
Calcolo strutturale FEM
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FATA-E - Software per il calcolo strutturale basato su FEM
FaTA-E è lo strumento ideale per il calcolo strutturale FEM con un approccio semplice ed intuitivo, pienamente allineato alle nuove prescrizioni normative. FaTA-E si distingue per la semplicità e la versatilità dell’input, la precisione e la velocità del solutore basato sulla tecnica delle matrici sparse, l’accuratezza delle verifiche, degli elaborati e della relazione di calcolo.
Il programma si articola in un elevato numero di impostazioni e personalizzazioni che lo rendono uno strumento completo e adatto ad ogni tipo di progettazione di strutture in c.a., acciaio, legno, miste con muratura e muratura armata. FaTA-E è lo strumento ottimale per il professionista che desidera avere il pieno controllo del calcolo strutturale in ogni sua fase e può essere arricchito di ulteriori funzioni attraverso l'interazione con i moduli di StruSec (solai, balconi, pali, portanza terreno, ecc.), SW Structure,Isolatori sismici e PGA.
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LE POTENZIALITA'
Il Modulo PGA di FaTA-E consente il calcolo della vulnerabilità sismica di edifici esistenti in c.a.. Il metodo utilizzato è quello introdotto dall’OPCM 3274, secondo il quale, per i vari stati limite, viene calcolata l’accelerazione tale da non superare i requisiti di sicurezza per le varie verifiche prescritte per ogni tipologia di elemento. Il software restituisce una scheda riepilogativa in cui leggere i valori delle PGA, gli indicatori di rischio, le caratteristiche dei materiali, l’analisi effettuata, i fattori di struttura, ecc…
Il software, adeguato alle richieste delle apposite schede da compilare, è adeguato al recente D.M. 14/01/2008 con le specifiche della Circolare n. 617 del 02/02/2009, effettuando anche l’analisi per SLC e SLO e il calcolo dei tempi di ritorno associati. |
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IL CALCOLO
L’analisi numerica della struttura utilizza il metodo degli elementi finiti ipotizzando un comportamento elastico-lineare.
Il modello continuo della struttura viene sostituito con un modello discreto equivalente definito nel dominio tridimensionale e risolto in base ai sei gradi di libertà di ciascun nodo.
Il modello di calcolo viene generato automaticamente sulla base dei parametri forniti dall’utente. In particolare è possibile modellare la struttura tenendo conto della reale posizione degli elementi strutturali utilizzando ai nodi relazioni matematiche utili a definire il comportamento rigido degli stessi mediante appositi elementi finiti.
L'analisi statica della struttura avviene risolvendo, in funzione delle incognite cinematiche, un sistema di equazioni lineari, mentre nel caso di analisi dinamica la risoluzione viene basata sulla ricerca degli autovalori e autovettori di un problema agli autovalori generalizzato.
Il calcolo, sia in fase statica che dinamica, avviene utilizzando avanzate procedure di calcolo ottimizzate per il tipo di processore e la tecnica delle
matrici sparse.
La versatilità di calcolo è testimoniata dalla gestione degli impalcati rigidi, i quali modellati utilizzando le relazioni master-slave consentono di introdurre regole cinematiche tra i nodi dell’impalcato (slave) e il nodo rappresentativo dell’impalcato stesso (master).
In FaTA-E è possibile intervenire sulla definizione degli impalcati rigidi, in modo da modellare strutture particolari di forme architettoniche inconsuete rispetto ai classici schemi a telaio.
Per l'analisi di strutture con isolamento sismico, FaTA-E consente l'applicazione del metodo tramite appositi elementi finiti concepiti per recepire i parametri degli isolatori disponibili in commercio (FIP e ALGA), per l'utilizzo in ambito lineare equivalente.
L'analisi sismica, differenziata per i vari stati limite, viene effettuata tramite lo spettro di risposta, il quale può essere definito anche per punti, in modo da considerare particolari azioni locali dovuti al sisma. |
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L’INPUT
L’input di FaTA-E consente la rapida modellazione della struttura grazie alle funzioni di introduzione e modifica multipla degli elementi, che consentono di inserire travate e maglie di travi, pilastri, arcarecci e controventi con una sola operazione.
La geometria della struttura viene realizzata in pianta attraverso l’introduzione dei “fili fissi” a cui riferire gli allineamenti dei pilastri. E' possibile, inoltre, importare disegni in formato DWG o DXF al fine di introdurre i fili fissi partendo dal disegno architettonico.
Le sezioni utilizzabili per gli elementi in c.a. possono essere rettangolari, circolari, a “T”, a “doppia T” e a croce. Per le strutture in acciaio è possibile utilizzare aste aventi come sezioni laminati standard in acciaio, profilati laminati a freddo e sezioni metalliche composte. Per questi ultimi è possibile definire, in base ai profilati scelti, l’imbottitura, la calastrellatura o la tralicciatura.
La funzione “definizione telai”, insieme al concetto di "gruppo", è utile a definire elementi facenti parte dello stesso telaio, con relativi ulteriori miglioramenti nell’ambito della graficizzazione degli esecutivi strutturali.
Estrema versatilità è data dalla possibilità di impostare la posizione e gli allineamenti delle travi rispetto ai pilastri.
Di grande utilità è lo strumento di modellazione delle travate inclinate, grazie al quale è possibile realizzare travate inclinate conoscendo le altezze dei pilastri iniziali e finali.
Grandi potenzialità e rapidità di input sono garantite dalle funzioni copia elementi e copia piano.
La definizione del problema strutturale viene completata con l'inserimento dei dati geologici e geotecnici delle stratigrafie, definibili in maniera diversificata considerando eventuali diversità del terreno di fondazione, al fine di verificare la portanza e i cedimenti differenziali. |
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MODELLAZIONE TRIDIMENSIONALE
Parallelamente all’input per impalcati, è presente un ambiente di “modellazione tridimensionale” in cui, lavorando nelle diverse viste e con la funzione di visualizzazione a layer (piani e telai), è Possibile introdurre nodi sulle aste presenti, aste comunque orientate nello spazio colleganti due nodi esistenti, travi a mensola, controventature, vincoli ai cinematismi nodali, molle applicate ai nodi, carichi e coppie sui nodi, rilasci dei gradi di libertà interni delle aste (definendo il grado di vincolo), carichi ripartiti sulle aste nel riferimento globale o locale dell’asta.
I carichi introdotti vengono associati a dieci possibili configurazioni definiti dall'utente, utili a modellare, vento, neve, carichi eccezionali, ecc.
Gli effetti di tali azioni di carico possono essere combinati con gli altri tipi di carico presenti sulla struttura nell’ambiente di gestione delle combinazioni (fino ad una massimo di 100).
In “Modellazione 3d” è possibile gestire anche la presenza di più impalcati rigidi nello stesso piano tramite la gestione master-slave dei nodi.
Sono, inoltre, presenti le funzioni automatiche di inserimento degli arcarecci su aste e travature reticolari e di suddivisione delle travi anche lungo un arco. |
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L'OUTPUT
Gli elaborati prodotti automaticamente da FaTA-E sono:
- esecutivi di cantiere
- piante delle carpenterie
- computi dei materiali utilizzati
- relazioni di calcolo
Gli esecutivi, personalizzabili con diverse opzioni grafiche, comprendono i dettagli costruttivi, nella scala di rappresentazione selezionata dall’utente, di travate, pilastrate, tabelle pilastri, plinti, pali.
Le piante delle carpenterie sono completate dai dettagli tecnici riguardanti i solai e le piastre.
Tutti gli elaborati sono componibili attraverso la creazione automatica delle tavole grafiche delle dimensioni desiderate, esportabili anche in formato DXF/DWG.
Il software fornisce dettagliati computi metrici di calcestruzzo, acciaio in barre, acciaio da carpenteria metallica, solai, materiali dei pali e legno.
La relazione di calcolo può essere personalizzata scegliendo, oltre alle varie impostazioni di formattazione, anche i singoli paragrafi, in modo da comporre i documenti secondo le più diverse esigenze. Oltre che la relazione di calcolo, è possibilegenerare gli allegati relativi alla relazione sulle fondazioni, calcolo e verifica dei solai, calcolo e verifica dei plinti, verifica della regolarità strutturale e le schede sintetiche per PGA e per l’applicazione dei parametri di normativa.
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ISOLATORI SISMICI
ISOLATORI SISMICI è un modulo opzionale del programma FaTA-E con analisi dinamica ed è dedicato alla modellazione e verifica di sistemi di isolamento sismico in campo lineare equivalente. Il tipo di isolatori utilizzabili sono conformi alle indicazioni dell’OPCM 3274 nei casi in cui è possibile utilizzare l’analisi lineare. Gli isolatori sono assimilati ad un'asta deformabile secondo un adeguato modello di risposta alle deformazioni, in modo da tener conto dell'effettiva rigidezza del sistema di isolamento.
In FaTA-E sono presenti isolatori circolari e rettangolari, ed anche “scivolatori”, utili all’assorbimento dei carichi verticali senza condizionare la risposta sismica assegnata al sistema di isolamento.
Sono, inoltre, presenti i database degli isolatori elastomerici prodotti da FIP e ALGA.
Per un migliore progetto del sistema di isolamento, in FaTA-E vengono riportati i valori di massa totale posizionata sul sistema. Inserendo il “periodo di progetto” adeguato, viene riportato in output il valore di rigidezza totale del sistema, utile, secondo le indicazioni riportate nel documento allegato, a stabilire le caratteristiche di rigidezza (e quindi materiale e forma) degli isolatori da impiegare. La funzionalità di FaTA-E viene completata dalle verifiche sull’isolatore, effettuabili in termini di valori limite o secondo quelle prescritte dall’OPCM 3274.
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PGA (vulnerabilità sismica)
Il Modulo PGA di FaTA-E consente il calcolo della vulnerabilità sismica di edifici esistenti in c.a.. Il metodo utilizzato è quello introdotto dall’OPCM 3274, secondo il quale, per i vari stati limite, viene calcolata l’accelerazione tale da non superare i requisiti di sicurezza per le varie verifiche prescritte per ogni tipologia di elemento. Il software restituisce una scheda riepilogativa in cui leggere i valori delle PGA, gli indicatori di rischio, le caratteristiche dei materiali, l’analisi effettuata, i fattori di struttura, ecc…
Il software, adeguato alle richieste delle apposite schede da compilare, è adeguato al recente D.M. 14/01/2008 con le specifiche della Circolare n. 617 del 02/02/2009, effettuando anche l’analisi per SLC e SLO e il calcolo dei tempi di ritorno associati.
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NORMATIVA RISPETTATA
Legge 05/11/1971 – N.1086
Legge 02/02/1974 – N.64
D.M. 14/02/1992
D.M. 09/01/1996
D.M. 16/01/1996
D.M. 16/01/1996
Circolare Ministero LL.PP. 04/07/1996
Circolare Ministero LL.PP. 15/10/1996
Circolare Ministero LL.PP. 10/04/1997
OPCM 3274 - 08/05/2003
OPCM 3431 - 03/05/2005
D.M. 14/09/2005 Norme Tecniche per le Costruzioni
D.M. 14/01/2008 Norme Tecniche per le Costruzioni
Circ. Ministero Infr.Trasp. n. 617 del 02/02/2009
Norme Tecniche C.N.R. 10011
Norme C.N.R. 10024
UNI EN 1990:2006: Eurocodice
UNI EN 1991-1-1:2004: Eurocodice 1
UNI EN 1992-1-1:2005: Eurocodice 2
UNI EN 1993-1-1:2005: Eurocodice 3
UNI EN 1995-1-1:2005: Eurocodice 5
UNI EN 1997-1:2005: Eurocodice 7
UNI EN 1998-1:2005: Eurocodice 8
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S.S. 106 (Km 87), 59
89034 BOVALINO (RC) Italia
Tel.: +39 0964 67211 Fax: +39 096461708
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