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Aedes.PCM, il software BIM strutturale per la progettazione di edifici in muratura: tutti i vantaggi
del 27/02/2017
Aedes.PCM è un software BIM strutturale per l’analisi e la progettazione di edifici in muratura attraverso una modellazione parametrica. Il software permette di analizzare strutture in muratura ordinaria o armata, nuove o esistenti, e strutture miste in cui elementi in cemento armato affiancano le murature.
 
Il processo progettuale parte con la modellazione architettonica e continua con (a) analisi FEM e verifiche di sicurezza attraverso la modellazione strutturale e (b) analisi cinematica dei meccanismi di collasso.
 
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Modellazione architettonica
 


In questa prima fase, il software BIM permette la creazione di un modello 3D dell’edificio per mezzo di oggetti parametrici come muri, aperture, travi, colonne, archi, solai e falde. In breve, la modellazione architettonica permette di:
  • definire i piani dell’edificio specificando altezze ed esposizione al vento
  • definire materiali e sezioni trasversali di travi e colonne
  • inserire disegni di rifermento come dxf o immagini
  • inserire muri, aperture, travi, colonne, archi, solai e falde (piano per piano)
  • modificare le entità inserite per mezzo di comandi CAD avanzati
  • assegnare carichi da solaio e da vento
  • visualizzare un layout a viste multiple
  • esplorare il modello in pianta, assonometria, prospettiva e walkthrough
  • visualizzare sezioni e prospetti dell’edificio
  • visualizzare un’anteprima del modello a telaio equivalente
Analisi FEM
Il software genera automaticamente il modello strutturale secondo il metodo del telaio equivalente. In questa fase le entità del modello sono Aste, Nodi e Solai. Ogni asta, definita tra 2 nodi, è un elemento finito monodimensionale che eredita le proprietà dall’elemento architettonico ad essa associato. Pertanto, le aste si distinguono per tipologia in Maschi, Strisce, Sottofinestra, Colonne, Travi, Blocchi e Giunti di arco e Link rigidi. I solai, definiti nella fase di modellazione architettonica, distribuiscono il carico alle aste di contorno.
 
Inoltre, la modellazione strutturale permette di:
  • inserire nuove aste e nuovi nodi
  • definire le caratteristiche dei vari livelli (vincoli, rigidezza, etc.)
  • modificare le proprietà delle aste (vincoli, materiale, sezione, etc.)
  • modificare le proprietà dei nodi (vincoli esterni, vincoli elastici, etc.)
  • modificare le proprietà dei solai (tipologia, rigidezza nel piano, etc.)
  • visualizzare i carichi applicati ad aste e nodi
  • assegnare carichi aggiuntivi ad aste e nodi
  • gestire condizioni e combinazioni di carico
  • filtrare le entità del modello con avanzate funzioni di query
  • applicare e visualizzare interventi di rinforzo come proprietà delle aste
  • eseguire un check-up dei dati prima delle analisi

Una volta che il modello strutturale è stato impostato correttamente, l’analisi può essere eseguita. Aedes.PCM esegue Analisi Modale, Analisi Statica e le seguenti analisi sismiche: Analisi Statica Lineare, Analisi Dinamica Modale e Analisi Statica Non Lineare (Pushover).
Ad analisi eseguita è possibile visualizzare una rappresentazione grafica dei risultati:
  • Analisi Modale. Per ogni modo di vibrare: deformata modale, masse partecipanti
  • Analisi Statica. Per ogni condizione e combinazione di carico: deformata, reazioni vincolari, diagrammi delle sollecitazioni, curva delle pressioni, verifiche di sicurezza.
  • Analisi Sismiche Lineari. Per ogni stato limite: deformata, reazioni vincolari, diagrammi delle sollecitazioni, verifiche di sicurezza.
  • Analisi Pushover. Per ogni curva di capacità e ad ogni passo della curva: deformata, reazioni vincolari, curva delle pressioni, verifiche di sicurezza.
Inoltre, sono disponibili finestre di approfondimento per la consultazione dei Domini di Resistenza degli elementi e delle Curve di Capacità della struttura in Analisi Pushover (figure seguenti).



I risultati dell'analisi pushover sono disponibili anche in formato ADRS. La Normativa di riferimento comprende, oltre alle norme italiane, l'EuroCodice 8.
 
Analisi Cinematica
L’analisi cinematica viene eseguita su un modello composto da corpi rigidi generato automaticamente a partire dalle entità del modello architettonico. L’analisi consiste nella definizione di diversi meccanismi di collasso e nel calcolo interattivo del moltiplicatore di collasso e degli indicatori di rischio sismico.
 
 
Il software presenta diverse tipologie di meccanismo come il ribaltamento, la flessione, il meccanismo a quattro cerniere, etc. Ogni meccanismo richiede la definizione degli assi di rotazione e la selezione dei corpi partecipanti. I corpi possono essere tagliati per mezzo di comandi avanzati ma di semplice utilizzo, in modo da rispecchiare le reali linee di fessurazione dell’edificio.

Elementi Costruttivi Storici e monumentali
Il modulo aggiuntivo ECS permette la modellazione, l’analisi e la verifica di elementi costruttivi storici e monumentali fra cui archi, volte, pilastri murari, colonne in pietra, torri e campanili.
 
Le funzionalità introdotte da ECS sono peraltro applicabili a tutti quegli edifici che presentano nella propria struttura tali tipologie, indipendentemente dal loro valore storico (si pensi ad esempio a casi di edifici residenziali con alcune aperture ad arco).  
Sia la fase di modellazione che quella di verifica devono essere calibrate attraverso un'adeguata rappresentazione del comportamento strutturale. In questo ambito, Aedes si è posta l'obiettivo di proporre strumenti di supporto informatici sufficientemente semplici e al tempo stesso accurati, per consentire un utilizzo professionale consapevole e corretto. 
Le linee guida seguite da Aedes si articolano nei punti seguenti: 
  1. proporre modelli che rispettano la concezione originaria statico-architettonica delle strutture, supportati da un'adeguata Ricerca Scientifica; 
  2. scegliere preferibilmente metodologie semplici e ripercorribili in altri luoghi (applicando algoritmi riproducibili senza necessità di un particolare software commerciale) e in altri tempi (l'analisi di un edificio monumentale deve essere comprensibile anche a distanza di molti anni, quando presumibilmente i mezzi informatici si saranno evoluti in nuove forme); 
  3. mantenere sotto controllo le varie fasi dell'analisi, che devono restare comprensibili in ogni aspetto; 
  4. dichiarare i limiti operativi dei metodi utilizzati;
  5. confrontare costantemente le metodologie teoriche con la sperimentazione e con risultati ottenuti con modellazioni e calcoli alternativi: il confronto fra un modello semplice ed uno avanzato permette di definire concretamente il campo di applicabilità del metodo semplificato. 

3 punti fondamentali per conoscere PCM:
Guarda i video
nel canale Aedes di YouTube, in particolare la guida alla versione freeware
Prova la versione freeware, per esplorare l’ambiente operativo e applicarlo ai primi progetti
Consulta la manualistica su pdf (con: Teoria, Manuale d’uso, Esempi applicativi)

 

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di AEDES SOFTWARE
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