E' la prima finestra dati da compilare all'inizio di un nuovo calcolo. Contiene la seguente serie di dati ed opzioni di base per l'input ed il successivo calcolo.
Descrizione struttura: E' una casella di testo per la sintetica descrizione della struttura (Opzionale)
Dati struttura:
•Numero dei livelli di piano: va assegnato il numero dei piani (impalcati) presenti considerando sempre incluso come piano n.0 quello di fondazione. Se si intendono progettare solo strutture di fondazione va assegnato pertanto il valore 0. Il numero di piani può essere aumentato o ridotto durante la sessione di input ma quest'ultima modifica comporta la cancellazione di tutte le entità già assegnate a quel piano. Il numero massimo di piani è limitato a 20.
•Numero max Nodi per piano: è il numero massimo di nodi che si prevede possano essere presenti in uno qualsiasi dei piani assegnati. E' preimpostato il valore 50. Può essere modificato anche successivamente.
•Numero max Travi per piano: è il numero massimo di travi che si prevede possano essere presenti in uno qualsiasi dei piani assegnati. E' preimpostato il valore 100. Può essere modificato anche successivamente.
Condizioni/Combinazioni non sismiche:
•Numero Condizioni di carico (≤ 10): la prima condizione di carico prevista e non modificabile è quella permanente (definita G1 al punto 2.5.1.3 delle NTC) costituita dai pesi propri di tutti gli elementi strutturali. La seconda pure non modificabile è quella permanente (definita G2 al punto 2.5.1.3 delle NTC) costituita dai pesi propri di tutti gli elementi non strutturali; in questa seconda combinazione rientrano ad esempio le tompagnature sulle travi, le tramezzature, il sottofondo, il pavimento e l'intonaco per solai scale e balconi. Le successive condizioni di carico sono azioni variabili non sismiche (definite Qk al punto 2.5.2 NTC) ognuna delle quali può essere definibile come gruppo di carichi dello stesso tipo ed agenti contemporaneamente sulla struttura. Ad esempio come prima condizione variabile può porsi, ad esempio, quella caratterizzata dal carico d'esercizio di tipo residenziale (Categoria A nella tabella 3.1.II NTC) relativo a tutti i solai dell'edificio interessati da tale categoria. Come seconda condizione variabile può considerarsi, ad esempio, quella relativa al carico d'esercizio per ambienti ad uso commerciale (Categoria D) relativa ai solai del piano terra. In maniera analoga si può procedere per i solai di copertura (carico da neve) e per il vento (da non considerarsi mai agente contemporaneamente al sisma). Una volta definiti i gruppi dei carichi agenti nelle singole combinazioni vanno assegnati i fattori di combinazione (§ 2.2.14) nell'apposita tabella presente tra le schede di input.
•Numero Combinazioni di carico (≤ 20): il numero di combinazioni non sismiche è valutato dall'utente in base alle caratteristiche della struttura e dei carichi presenti. Vanno prese in considerazione le combinazioni per gli stati limite ultimi (SLU) e possono essere considerate combinazioni per stati limite di esercizio (SLE). La definizione, per ognuna delle combinazioni, dei fattori di combinazione dei carichi appartenenti alle varie condizioni di carico definite verrà successivamente effettuata nell'apposita tabella.
•Nomi Condizioni: per ognuna delle condizioni di carico assunte va indicato un nome. Per le prime due condizioni permanenti G1 e G2 il nome è predefinito e non modificabile.
Tipo di calcolo:
•Calcolo non sismico lineare: va impiegato in zona non sismica. Se ne consiglia l'esecuzione anche in zona sismica in fase di prima assegnazione dei dati di input per consentire un primo controllo sulla correttezza del dimensionamento degli elementi strutturali sulla base dei soli carichi verticali. E' infatti molto più agevole ed immediata la valutazione dei risultati dell'analisi se questa viene svolta per i soli carichi verticali.
•Calcolo sismico statico: è un'analisi sismica semplificata che utilizza forze statiche equivalenti (in luogo delle forze d'inerzia) valutate in base alla relazione (7.3.6) di cui al § 7.3.3.2 delle NTC. Il suo impiego è limitato (§ 7.3.3.2 NTC) sia dal limite posto al periodo proprio (T≤ 2.5 TC; T≤TD) ma sopratutto dal severo requisito di regolarità in altezza disciplinato nel § 7.2.2 delle NTC, quasi mai soddisfatto nei casi reali. Per tale ragione in zona sismica 1-2-3 si sconsiglia l'impiego del calcolo statico a favore della più significativa analisi lineare dinamica che oltretutto comporta minori forze d'inerzia anche perchè basate sulla diretta determinazione dei periodi propri di vibrazione ed un migliore controllo degli effetti sismici torcenti sugli edifici. L'analisi (sismica) lineare statica va sempre impiegata, invece, nel caso di strutture ricadenti in zona 4 secondo la procedura estremamente semplificata indicata nelle prime righe del capitolo 7 delle NTC (spettro di progetto costante e pari a Sd(T1)= 0.07 per tutte le tipologie, ecc.)
•Calcolo sismico dinamico (lineare) : è il tipo di analisi da usarsi correntemente secondo le prescrizioni di cui al punto 7.3.3.1 delle NTC. La modellazione delle azioni (basata sugli spettri di risposta) e delle masse utilizzata dal programma è riportata nei § 1.14 e 2.2.3.
Generazione modello predefinito: solo alla prima apertura di un nuovo progetto è possibile assegnare velocemente i dati iniziali di massima di un telaio tridimensionale piuttosto regolare mediante l'apposito template sotto riportato. Esso prevede l'immissione del numero di piani con la loro altezza, ed numero di campate in direzione X ed Y. Naturalmente i dati introdotti sono tutti successivamente modificabili nelle rispettive schede di input.
Parametri di calcolo:
•Lungh. discretizzazione aste/platea (>30 cm): sulla base di questa misura vengono fissate per ogni trave ed ogni pilastro le sezioni intermedie equidistanti tra loro in cui valutare gli sforzi interni e le deformazioni. Nel caso delle travi su suolo elastico la scelta di dette sezione corrisponde ai nodi interni della suddivisione in conci della trave, premessa per il calcolo della trave come sottostruttura. Lo stesso dicasi per i pali appartenenti alla tipologia che modella il terreno laterale alla Winkler. Anche la discretizzazione automatica delle platee di fondazione (§ 1.8) in elementi finiti bidimensionali è basata sullo stesso parametro.
•% Rigidezza a flessione travi: il § 7.2.6 delle NTC afferma che la rigidezza flessionale e a taglio degli elementi in c.a. "può essere ridotta sino al 50% della rigidezza dei corrispondenti elementi non fessurati, tenendo debitamente conto dell'influenza della sollecitazione assiale permanente". Questa riduzione, quindi, non è prescritta come obbligatoria e può trovare applicazione sopratutto per le travi mentre per i pilastri la riduzione deve comunque essere minore in considerazione dello sforzo normale mai trascurabile. Nell'analisi lineare eseguita dal programma la percentuale di rigidezza assegnata viene applicata ai coefficienti EJ di rigidezza flessionale della matrice di rigidezza delle aste. Per un approfondimento si consiglia la lettura del § 4.2.4 del volume [11].
•% Rigidezza a flessione pilastri e pali: si rimanda a quanto espresso al punto precedente
•% Rigidezza a torsione (30% consigliata): nella maggior parte delle strutture in ca a molte iperstatiche (come quelle degli edifici qui trattati) la torsione nelle aste è presente solo per esigenze di congruenza e la sicurezza della struttura non dipende dalla resistenza torsionale. In questi casi le NTC al § 4.1.2.1.4 consentono di non effettuare la verifica a torsione. La percentuale di rigidezza a torsione modella la fessurazione per torsione riducendo gli sforzi torcenti ed incrementando quelli flettenti (redistribuzione equilibrata). Nel caso di torsione primaria (necessaria all'equilibrio della struttura) la riduzione percentuale della rigidezza a torsione eventualmente assegnata, non influisce sul valore del momento torcente per il quale è ora necessario condurre la verifica di resistenza. Poichè il programma non riconosce automaticamente la differenza tra torsione primaria e secondaria è possibile definire, nell'archivio sezioni travi (§ 2.2.17), le sezioni in cui escludere a priori la verifica di resistenza a torsione (è ad esempio il caso di una trave in cui si innesta una rampa di scala equilibrata a flessione da un solaio ordito in continuità della rampa, anch'esso incastrato nella trave, ma la cui inerzia flettente non è considerata nel calcolo in quanto elemento resistente secondario). Nell'archivio tipologie balconi (§ 2.2.23) è pure possibile escludere, per ogni tipologia assegnata, la trasmissione del momento torcente quando si è certi che il solaio progettato in continuità dell'aggetto del balcone sia in grado di assorbire con la propria rigidezza flessionale (ed conseguente armatura) i momenti torcenti provenienti dal balcone. Nelle opzioni armature (§ 2.4.1) delle travi va indicato, infine, un valore minimo del momento torcente sotto il quale non viene comunque effettuata la verifica a torsione.
•Deformazione a taglio: è possibile escludere la deformazione a taglio nel calcolo delle travi delle pareti e dei pali. Si consiglia di tenere sempre attiva questa deformazione specie in presenza di pareti. L'eliminazione della deformazione a taglio può essere utile solo per confronti con altre calcolazioni o per valutarne l'influenza in un particolare progetto.
•Effetti P-Delta: selezionando questa casella di scelta è possibile valutare per tutti i pilastri, sia pure in maniera approssimata, degli effetti geometrici del secondo ordine cioè in particolare valutare l'incremento dei momenti flettenti causati dagli spostamenti orizzontali sismici. L'opportunità di tener conto delle non linearità geometriche si verifica nel caso in cui per il parametro J, da valutarsi piano per piano, che compare nella (7.3.2) delle NTC si abbia: 0.1 < J < 0.3. In questo intervallo la normativa obbliga a mettere in conto degli effetti geometrici del secondo ordine. In caso contrario la struttura va irrigidita alla traslazione onde contenere J entro il valore limite di 0.1. Il valore di J che compare nella citata (7.3.2) fa implicito riferimento ad un edificio ad impalcati indeformabili. Poichè il programma considera anche la possibilità di impalcati deformabili si è applicata la (7.3.2) ai singoli pilastri senza però utilizzare la tecnica (indicata in normativa) che prevede l'incremento dell'azione sismica (per 0.1<J<0.2). Nel programma viene, invece, impiegata la tecnica lineare che fa uso della matrice di rigidezza geometrica valutata considerando costante lo sforzo normale posto uguale a quello della prima combinazione di carico assegnata (non sismica). Utilizzando nell'analisi statica e nell'analisi sismica modale come matrice di rigidezza quella ottenuta dalla somma di quella elastica e quella geometrica si tiene implicitamente conto della riduzione di rigidezza dell'edificio dovuta agli effetti geometrici del secondo ordine (periodo proprio principale maggiorato e momenti flettenti incrementati).
•Generazione automatica dei conci rigidi: se ne consiglia l'attivazione. A conci rigidi automatici attivati è sempre possibile lo snap delle travi ai pilastri di competenza (questo comando è illustrato nel § 2.1.3).
Pali. Modellazione di calcolo
•Pali immersi in mezzo elastico continuo: può essere impiegata per terreni non stratificati ed utilizza una formulazione parametrica per la costruzione della matrice di rigidezza del palo dovuta a Randolph [8] (vedi § 3.4).
•Pali in mezzo stratificato alla Winkler: per il calcolo della rigidezza orizzontale il palo viene discretizzato in conci (aste) ed la reazione del terreno viene schematizzata mediante molle alla Winkler (vedi § 1.10).
Prefisso numerazione automatica dei nodi:
La numerazione dei nodi in ogni piano dell'edificio è del tipo 3_4 in cui il primo numero è quello d'ordine del pilastro, il secondo è il numero del piano. In questa casella è possibile assegnare un qualsivolgia prefisso da anteporre all'indicazione numerica del nodo, ad esempio "P" ottenendo per il nodo sopraindicato il nuovo identificativo P3_4. Si fa osservare che lo stesso identificativo viene utilizzato per l'eventuale pilastro, plinto o palo localizzato nello stesso nodo.