Non dovrai più lottare con il progetti degli ancoraggi

Secondo una ricerca pubblicata sulla rivista New Civil Engineer, che ha intervistato oltre 100 ingegneri civili praticanti, il 55% ha dichiarato di aver impiegato fino a 4 ore per progettare una tipica connessione acciaio-calcestruzzo e generare la relativa relazione. Si tratta di un tempo piuttosto elevato, se si considera tutto ciò che deve essere affrontato nel progetto.

Se sei tra coloro che lottano con i dettagli, presta attenzione. IDEA StatiCa è portatrice di buone notizie. La lotta è finita: stiamo introducendo la potenza combinata di IDEA StatiCa Detail e IDEA StatiCa Connection, lo strumento definitivo per la progettazione degli ancoraggi. La progettazione dell'ancoraggio diventa così facile e richiede una frazione del tempo che richiedeva prima.

Perché la progettazione dell'ancoraggio è un problema per la maggior parte di noi?

Prima di esaminare ulteriormente le nostre opzioni, definiamo il modo in cui le cose sono state fatte finora. 

Che ci si concentri sull'Eurocodice, sull'AISC o su qualsiasi altro standard o specifica per la progettazione degli ancoraggi, tutti concordano su alcuni principi chiave di come trattare le connessioni acciaio-calcestruzzo.

• In primo luogo, specificano diverse modalità di rottura per gli ancoraggi e i basamenti in calcestruzzo, ulteriormente classificate in base al tipo di carico. Ogni condizione viene valutata separatamente.

Figura 1: Schema delle modalità di rottura - immagine tratta da Design of Steel-to-Concrete Joints Design Manual II

• Quindi, si propone una soluzione utilizzando il metodo delle componenti, in cui il giunto deve essere suddiviso in singole configurazioni e componenti e valutata una per una.

Figura 2: Modelli delle componenti - immagine dal Manuale di progettazione dei giunti acciaio-calcestruzzo II

• Per complicare ulteriormente le cose, alcune norme mancano completamente di una procedura adeguata per la valutazione del calcestruzzo o raccomandano una progettazione eccessivamente conservativa, suggerendo staffe e armature aggiuntive senza basarsi su un calcolo preciso per il giunto specifico. Spesso, invece, il calcolo è sostituito da una serie di regole di dettaglio.

Non c'è nulla di sbagliato in questo approccio. È stato dimostrato da anni di pratica, ma ci sono alcuni "ma":

1. La progettazione di tipi di ancoraggio anche semplici può richiedere tempi relativamente lunghi.
2. Un approccio conservativo può diventare piuttosto impegnativo (se possibile) quando si tratta di ancoraggi meno tipici o del tutto fuori standard.
3. Lo stesso vale per le particolarità, come l'ancoraggio in prossimità del bordo o il trasferimento a taglio mediante chiavi di taglio, ecc.

Figura 3: Caso di studio - Progetto di ancoraggio di serbatoi di stoccaggio sferici in acciaio, Canada

Ciò comporta un eccessivo spreco di materiale, una significativa perdita di tempo o addirittura l'abbandono del caso. Ma perché se non è assolutamente necessario? Da qualche anno disponiamo di metodi agli elementi finiti  e il loro sviluppo continua a progredire. In IDEA StatiCa utilizziamo i metodi CBFEM e CSFM, che qualcuno potrebbe definire innovativi, ma che in realtà esistono da tempo e si basano su ipotesi o metodi efficaci da decenni.

Utilizzandoli nell'ambiente frenetico di oggi, dove il processo di progettazione è sotto pressione, possiamo ottenere un vantaggio incredibile. Possiamo risparmiare tempo e contemporaneamente ottenere risultati più accurati. Questo non solo porta tranquillità, ma ci permette anche di ottimizzare in modo significativo i materiali, con conseguenti risparmi sui costi. Che cosa ci offrono gli strumenti più recenti?

IDEA StatiCa come soluzione completa per un problema complesso

IDEA StatiCa sta progredendo con la continua evoluzione delle applicazioni e sta iniziando a coprire quasi tutti i casi di dettaglio. Non c'è più bisogno di uno strumento per i giunti in acciaio, aggiungendo calcoli manuali, o di un altro strumento per il calcestruzzo. Ora possiamo gestire tutto e collegare in modo efficiente il flusso di lavoro. Come?

Prima della versione 24.1, in IDEA StatiCa Connection potevamo valutare le parti in acciaio con alcune limitazioni e le valutazioni di base del calcestruzzo di fondazione (solo calcestruzzo semplice). Erano necessari ulteriori calcoli manuali e calcoli completi quando si utilizzava il calcestruzzo armato. Le valutazioni insoddisfacenti sono dovute principalmente al blocco di calcestruzzo, causando grattacapi a più di un ingegnere.

Questa situazione sta cambiando con il rilascio della versione completa di IDEA StatiCa Detail 3D, appositamente aggiornata con tutte le caratteristiche e le funzionalità, come il trasferimento del taglio attraverso gli ancoraggi  e i ferri a taglio, progettate per i casi di ancoraggio. Adatto a tutti coloro che si trovano ad affrontare problemi come il pull-out o la rottura conica del calcestruzzo e sono stati frustrati dall'impossibilità di incorporare le armature in Connection, ora è possibile modellare facilmente le armature ed eseguire un'analisi in Detail 3D. L'uso dell'armatura copre queste modalità di rottura che altrimenti si verificherebbero nel calcestruzzo non arimato. Da Detail 3D è possibile ottenere i risultati di una verifica allo stato limite ultimo per calcestruzzo, armatura e ancoraggi in trazione.

Figura 4: Modalità di rottura coperte in IDEA StatiCa Connection e Detail 3D

In Connection, poi, è possibile continuare a valutare gli ancoraggi,  il ferro a taglio, la piastra di base e così via, semplicemente tutti i componenti in acciaio come prima. Anche se entrambe le applicazioni funzionano in modo indipendente, il vero vantaggio è per chi combina la potenza di Connection e Detail: le applicazioni si completano a vicenda e solo insieme forniscono un pacchetto completo di valutazioni.

Una nuova gamma di possibilità

Diamo un'occhiata ad alcuni esempi pratici adatti alla nostra soluzione e scopriamo cosa è ora disponibile:

Figura 5: (1) Trave in acciaio a trave in calcestruzzo (2) Colonna in acciaio a colonna in calcestruzzo (3) Ancoraggio pesante con chiavi di taglio (4) Ancoraggio in pareti armate

Ottenere il meglio dei due mondi

Grandi strumenti sarebbero inutili senza un semplice flusso di lavoro. Nessuno vuole perdere tempo a modellare due volte lo stesso dettaglio. Per questo, collegare Detail e connection era una necessità assoluta per noi. Con un solo clic, l'importazione del modello, compresi i carichi, è pronta. L'unico passo aggiuntivo da compiere è l'aggiunta dell'armatura e il modello è pronto per il calcolo finale. L'intero processo può essere completato in pochi minuti, controlla tu stesso:

Per ulteriori informazioni sull'importazione stessa, consultare l'articolo della nota di rilascio: Importazione di ancoraggi da Connection a Detail.

Conclusione

Cosa dire in questa conclusione? Se la progettazione delle connessioni è un problema e richiede una quantità irragionevole di tempo, potrebbe essere il momento giusto per intervenire. Scarica la nuova versione, provala e facci sapere se stiamo andando nella direzione giusta. Qualcosa ci dice, forse le migliaia di clienti soddisfatti, che lo stiamo già facendo.

Nota: Per una corretta comprensione, ti consiglio di leggere le Limitazioni conosciute per 3D Detail, nonché di approfondire il Background teorico o una descrizione pratica delle funzionalità.