Progettate connessioni in pochi clic!

Non c'è tempo per riposare

Perché è così importante cercare di stare al passo con le tendenze dell'innovazione? In una parola: produttività. Non è un segreto che il numero di nuovi ingegneri strutturali e di studenti delle università tecniche sia in calo. Purtroppo, si prevede che il numero diminuisca anziché aumentare in futuro.

Nel frattempo, le richieste di sviluppo e progettazione, l'accelerazione delle costruzioni nei Paesi in via di sviluppo, le esigenze abitative e la spinta all'ottimizzazione dei costi o dell'ambiente spingono a ridurre le tempistiche dei progetti. Con meno persone e più lavoro, diventa essenziale aumentare la produttività.

Fortunatamente, la tecnologia ci permette di soddisfare queste esigenze, consentendoci di completare in pochi minuti progetti che altrimenti richiederebbero più tempo con i metodi tradizionali.

E adesso?

La vera domanda è: quali sono le nostre opzioni? Onestamente, ce ne sono molte. Sono quasi sufficienti per far impazzire qualcuno! La chiave è capirle, e il primo passo è anche solo conoscere ciò che è disponibile sul mercato. IDEA StatiCa offre diverse opzioni per progettare connessioni con pochi clic. Alcune esistono già da tempo, mentre altre, come i modelli parametrici e la progettazione automatica di saldature e bulloni tramite l'apprendimento automatico (AI), sono state introdotte solo di recente nell'ultima versione di IDEA StatiCa v24.0. Entriamo subito nel merito e diamo un'occhiata più da vicino.

Parametri in IDEA StatiCa e modelli parametrici

Mi concentrerò sui parametri che possono essere impostati direttamente in IDEA StatiCa e sui modelli parametrici, perché sono i miei preferiti in assoluto. Il bello è che ne possono beneficiare sia i professionisti più esperti che i principianti.

Praticamente chiunque può attivare la modalità/tab sviluppatore in IDEA StatiCa Connection. Qui è possibile impostare parametri che possono essere collegati a componenti specifici in base alla logica specificata. In questo modo, quando si modifica un componente, gli altri elementi collegati si adattano automaticamente di conseguenza.

Ad esempio, si veda la figura seguente. Posso specificare che se la larghezza dell'allargamento cambia, anche la posizione degli irrigidimenti cambia in base alle mie preimpostazioni. Lo stesso vale per tutte le saldature, ecc. In questo modo, posso interconnettere più proprietà, con un notevole risparmio di tempo, evitando regolazioni manuali ripetitive ogni volta che è necessaria una modifica.

Cominci a capire l'immagine?

Nella versione 24.0 abbiamo portato questi parametri un po' più avanti. Abbiamo introdotto i modelli parametrici nella Connection Library, accessibile all'interno dell'applicazione. Ora, non solo è possibile utilizzare i modelli esistenti per abbinare le topologie, ma è anche possibile esplorare le loro impostazioni per creare le proprie connessioni. Naturalmente, è possibile salvare i modelli personalizzati per un ulteriore utilizzo o condividerli con altri membri dell'azienda.

Questa è solo una rapida descrizione del funzionamento. Se vuoi conoscere ulteriori dettagli tecnici, leggi le relative note di rilascio o esplora l'opzione direttamente nell'applicazione.

Cercherò di inserire alcuni esempi di flussi di lavoro in cui trovo che l'uso dei modelli parametrici sia più utile e che tu possa trarre vantaggio da questa funzione.

• Hai a che fare con una struttura complessa (hall di un aeroporto, stadio o altro) in cui la topologia delle connessioni si ripete in un progetto. Invece di ripetere ogni volta le stesse operazioni, si può definire un unico modello da riutilizzare. Poi, si regola ogni parametro nella sezione Progettazione attraverso semplici input.
• In qualità di ingegnere senior che supervisiona un collega junior, il tuo obiettivo è quello di mantenere il pieno controllo sul modello, garantendo al contempo una verifica efficiente delle connessioni rimanenti. Inizialmente creerete un modello di cui siete sicuri. In seguito, il collega junior potrà modificare le dimensioni senza alterare il modello stesso, evitando così di dover effettuare ulteriori operazioni.

• Lavori su strutture offshore e ti ritrovi a ripetere sempre lo stesso tipo di connessioni. Salva i tuoi modelli parametrici per riutilizzarli in più progetti.

Credo che si possano trovare altri modi per utilizzare la parametrizzazione. Ma vediamo cos'altro abbiamo qui, perché l'aumento dell'efficienza non si basa solo sulla parametrizzazione. Esistono altre opzioni alternative per la progettazione delle connessioni.

Progettazione automatica dei componenti

D'ora in poi potrai dimenticarti di progettare saldatura per saldatura. Ti piacerebbe fare clic su un pulsante e le dimensioni vengono progettate automaticamente? In IDEA StatiCa, abbiamo diverse opzioni per le saldature, ma anche per i bulloni.

Le saldature possono essere progettate automaticamente in base alla stima della capacità o alla resistenza delle piastre collegate (livello di duttilità), a seconda dell'opzione scelta.

La progettazione delle saldature in base al liverllo di duttilità viene calcolata secondo le formule delle norme. Gli input principali sono lo spessore e il materiale delle piastre di collegamento, da cui vengono poi determinati i valori delle saldature. È possibile scegliere tra tre livelli di duttilità: Duttilità minima/ Resistenza completa/ Sovraresistenza

In breve, tutto dipende da cosa ci si aspetta dal comportamento della saldatura e da dove la si vuole utilizzare. La progettazione per una duttilità minima garantisce che non si verifichi la frattura fragile, pur consentendo la plastificazione all'interno della saldatura (la saldatura cede comunque per prima). La seconda opzione (resistenza completa) produce una saldatura più spessa e, in pratica, significa che la resistenza della saldatura è superiore a quella della piastra (la plastificazione della piastra avviene per prima). L'algoritmo di dimensionamento della sovraresistenza della saldatura produce saldature ancora più spesse, rendendo le saldature significativamente più resistenti della piastra collegata. L'obiettivo è quello di aumentare la sicurezza negli approcci di progettazione in plastica e per gli scenari di carico ciclico, come i carichi sismici.

Oltre all'opzione di cui sopra, c'è la progettazione delle saldature in base alla stima della capacità. E questa è l'innovazione.

Si è parlato molto dei vantaggi dell'IA. È arrivato il momento delle applicazioni pratiche e finalmente di qualcosa di nuovo che non sia la solita chatbot. Con le progettazioni automatizzate, sia per le saldature che per i bulloni, entriamo in una dimensione completamente diversa in termini di accelerazione dei processi. Questa funzionalità, studiata su misura per i progetti in Eurocodice (EN), stima la capacità di tutte le saldature all'interno del modello. Utilizza dati di apprendimento automatico che comprendono migliaia di modelli di saldatura sottoposti a vari scenari di carico. Il processo di stima della capacità tiene conto sia della progettazione della connessione che degli effetti del carico.

Un'opzione simile è stata sviluppata per i bulloni. La progettazione automatica dei bulloni a taglio può suggerire un progetto efficiente per le piastre di alette o le giunzioni considerando il carico di taglio. La disposizione dei bulloni viene regolata automaticamente per resistere al carico mantenendo il livello di utilizzo specificato.

Cosa ne pensate? Direi che per ora è roba piuttosto avanzata. Ci sono molte possibilità e continuiamo ad andare avanti...

Progettazione parametrica con il plugin Grasshopper

Collegata al nostro argomento è la possibilità di progettare in modo parametrico utilizzando il plugin di Grasshopper, ma è un argomento talmente lungo che è più adatto a un altro post. Nel frattempo, chiunque sia interessato a questo argomento può consultare il nostro webinar già trasmesso sullo stesso tema.

Il futuro è qui

Come puoi vedere, esistono numerosi modi per migliorare il tuo flusso di lavoro. Con la crescente pressione sulla produttività, stiamo provando anche funzioni che possono aiutare a velocizzare i tuoi progetti. Ti suggerisco di provarle singolarmente, regolandoti in base ai progetti specifici su cui stai lavorando. Anche se all'inizio potrebbe sembrare opprimente, i vantaggi di queste nuove opzioni supereranno presto le difficoltà iniziali.