PC_STAR - descrizione generale programma

PC_SIS è un codice di calcolo che consente la ripartizione, fra gli elementi resistenti di una struttura tridimensionale, delle forze sismiche orizzontali determinate con il codice di calcolo PC_FOR secondo la normativa italiana oppure direttamente imputabili.
L'analisi riguarda un generico edificio con elementi resistenti comunque disposti nel piano e caratteristiche geometriche variabili con l'altezza.
Per la descrizione della struttura si fa ricorso all'uso delle seguenti sottostrutture elementari:

• mensole tipizzate;
• mensole a sezione generica tozza o cava;
• mensole a sezione sottile aperta convergenti in un punto;
• mensole con rigidezza torsionale dovuta all'ingobbamento impedito (torsione non uniforme);
• telai piani.

E' possibile svincolare gli elementi resistenti dai solai, in questo modo si possono facilmente simulare i porticati oppure i piani sfalsati.
Per facilitare l'introduzione dei dati è stato adottato il semplice e pratico metodo delle pagine video.
Tra i risultati si trovano anche i baricentri delle rigidezze calcolati per la struttura spaziale.
Per i risultati dell'analisi è prevista l'uscita su video, stampante e file.

Metodo di calcolo

Si considera una generica struttura tridimensionale costituita da sottostrutture elementari verticali e solai che le collegano in corrispondenza dei piani.
Le forze sismiche di piano sono applicate al baricentro delle masse e sono considerate agenti, non contemporaneamente, secondo due direzioni ortogonali, individuate dall'angolo di entrata del sisma.
Le sottostrutture elementari verticali sono definite attraverso tre matrici (rigidezza flessionale ed a taglio nei due piani ortogonali [Ki] e [Kj] e torsionale [Kø]).
Formulata l'ipotesi che ciascun impalcato sia infinitamente rigido nel proprio piano, la generica configurazione deformata della struttura risulta individuata una volta noti i seguenti parametri di movimento ui, vi e øi (i -esimo impalcato). Assumendo tale vettore come incognita del problema, si utilizzano le 3 n condizioni di equilibrio alla traslazione (X e Y) ed alla rotazione rigida sotto le forze esterne [ F ] pertanto si ha : essendo [ K ] la matrice di rigidezza totale della struttura spaziale: Le nove sottomatrici che compongono la [K] sono costruibili con semplici trasformazioni delle matrici delle sottostrutture elementari .
Noto il vettore spostamenti [s] si possono valutare le forze che competono a ciascuna sottostruttura elementare, per cui il problema si riduce alla verifica di ciascuna sottostruttura elementare, sottoposta al sistema di forze esterne [Fi], [Fj] e [Mt].

PC_FOR - Determinazione forze sismiche

Descrizione generale
PC_FOR è un codice di calcolo che consente di determinare le forze sismiche da utilizzare nella analisi statica degli edifici secondo la normativa italiana ed ancora le caratteristiche necessarie per la matrice delle masse in caso di analisi dinamica.
L'obiettivo del programma è quello i fornire all'utente uno strumento di lavoro che agevolmente descriva una generica distribuzione di pesi, mettendo a disposizione per ogni impalcato dell'edificio il valore complessivo dei pesi ed il relativo baricentro (ed il momento polare nel caso di analisi dinamica) per poi essere automaticamente elaborati per dare le forze sismiche di piano.
Il codice di calcolo può essere usato come pre-processore a tutti i programmi che provvedono alla ripartizione delle forze sismiche, in particolare PC_SIS e PC_DINA per i quali previsto lo scambio dei dati comuni.
Per i risultati dell'analisi è prevista l'uscita su video, stampante e file.

Metodo di calcolo
Il metodo di calcolo si basa sulla determinazione delle caratteristiche geometriche di unità elementari dette campi (piani e lineari) con il metodo dei trapezi.
Con l'associazione di queste unità elementari è possibile descrivere facilmente la distribuzione dei pesi per ogni singolo piano.

Descrizione dei campi
Campi piani
Sono delle superfici piane (poligoni) che rappresentano delle porzioni di solaio.
In fase di impostazione del problema si individuano i poligoni che possono descrivere le superfici piane dell'edificio, per poi essere richiamati quando si imputano i pesi; in questo modo la stessa entità geometrica elementare può essere associata a diversi valori dei pesi per unità di superficie. Campi lineari
Sono delle spezzate che possono rappresentare le murature. Le spezzate possono congiungere tutti i punti caratteristici dell'edificio non essendo rigidamente confinate sul bordo, in questo modo si possono descrivere anche murature non perimetrali.

PC_DINA - Analisi sismica dinamica

Descrizione generale
PC_DINA è un codice di calcolo che consente l'analisi dinamica modale di edifici multipiano. Con il programma si determinano le forze di piano che competono a ciascun modo di vibrare e si ripartono fra gli elementi resistenti della struttura tridimensionale.
La posizione nel piano di riferimento e il valore del rispettivo momento polare delle masse ai vari piani possono essere determinati con il codice di calcolo PC_FOR oppure direttamente imputabili.
L'analisi riguarda un generico edificio con elementi resistenti comunque disposti nel piano e caratteristiche geometriche variabili con l'altezza. Metodo di calcolo
Si considera una generica struttura tridimensionale costituita da sottostrutture elementari verticali e solai che le collegano in corrispondenza degli n livelli.
Le masse di piano sono applicate al loro baricentro di coordinate XG e YG del riferimento globale, nell'analisi è considerato anche il momento polare.
L'accelerazione è considerata agente, non contemporaneamente, secondo due direzioni ortogonali individuate dall'angolo di entrata del sisma.
Formulata l'ipotesi che ciascun impalcato sia infinitamente rigido nel proprio piano, la generica configurazione deformata della struttura risulta individuata una volta noti per ogni impalcato i seguenti parametri di movimento: (i-esimo impalcato)
Assumendo tale vettore come incognita del problema, si utilizzano le 3 n condizioni di equilibrio alla traslazione (X e Y) ed alla rotazione rigida di ciascun impalcato pertanto si ha la seguente equazione di moto: essendo [K] la matrice di rigidezza totale della struttura spaziale [M] la matrice delle masse.
La soluzione del problema generalizzato agli autovalori è condotta con il metodo di Jacobi.
Il criterio per la valutazione del valore massimo della grandezza considerata è quello adottato dalle Norme Italiane che impongono il calcolo del valore massimo come radice quadrata della somma dei quadrati dei massimi corrispondenti ad ogni modo (SRSS).

PC_VLAS - Sistemi di lame a sezione sottile

Descrizione generale
PC_VLAS è un codice di calcolo che consente la determinazione delle caratteristiche geometriche di una lama di controvento a sezione sottile aperta ed in particolare consente la determinazione delle caratteristiche torsionali di rigidezza settoriale e di rigidezza torsionale pura nonchè la posizione del centro di taglio della sezione.
Tali caratteristiche possono essere utilizzate nello studio della ripartizione delle forze sismiche con programmi generali per l'analisi statica o dinamica tipo PC_SIS e PC_DINA, oppure per la verifica delle sezioni.
Le sezioni analizzate nel programma sono aperte (monoconnesse) cioè prive di maglie chiuse.
Un'altra caratteristica delle sezioni in esame quella di essere sottili, cioè che lo spessore delle pareti sia piccolo rispetto alle altre dimensioni della sezione trasversale (s << d << h ) dove:
s=spessore
d=dimensione caratteristica trasversale
h=altezza della lama
Data l'esiguità dello spessore il materiale stato considerato addensato lungo la linea media della sezione.
La sezione è descritta mediante le coordinate dei vertici e risulta composta da spezzate di uno o più lati. A scopo di verifica della bontà dei risultati sono stati calcolati il momento statico settoriale ed i momenti centrifughi settoriali per la terna principale d'inerzia con polo nel centro di taglio che devono risultare nulli. Inoltre è stato calcolato il J** anche in base alla distribuzione delle sulla sezione.

PC_POR - Analisi sismica murature

Descrizione generale
PC_POR è un programma di calcolo strutturale sviluppato per l'analisi sismica di edifici multipiano in muratura; la verifica sismica è eseguita facendo ricorso alla teoria degli stati limite secondo la procedura più diffusa per l'analisi delle strutture murarie che trae spunto dal metodo POR, inizialmente sviluppato da Tomazevic nel 1978.
L'analisi riguarda un generico edificio composto da pannelli murari comunque disposti nel piano e caratteristiche geometriche variabili con l'altezza.
La posizione nel piano di riferimento e il valore delle forze sismiche ai vari piani possono essere determinati con il codice di calcolo PC_FOR oppure direttamente imputabili.

Metodo di calcolo
Le azioni sismiche si ripartiscono sui pannelli murari che costituiscono la scatola muraria in funzione delle rigidezze laterali nell'ambito di un comportamento certamente non elastico.
Le pareti murarie manifestano sempre una certa duttilità facendo si che gli spostamenti siano superiori a quelli derivanti dall'analisi elastica.
Il sisma provoca degli spostamenti al fabbricato e la deformata dei singoli pannelli è da mettere in relazione al comportamento del solaio come membrana rigida nel proprio piano e con l'efficacia del collegamento fra le pareti ed il solaio stesso.
Le forze sismiche sono concentrate nel baricentro delle masse che insistono sul piano, ogni livello è verificato per il tagliante di piano che equivale alla sommatoria delle forze del piano in esame e di quelli sovrastanti.
L'ipotesi fondamentale assunta è quella di comportamento "shear-type" per i pannelli che fa si che l'analisi dell'edificio possa essere condotta piano per piano (in maniera disaccoppiata); i pannelli murari sono a sezione rettangolare e collegati rigidamente ai vari impalcati, in maniera che le rotazioni di piano risultino bloccate.
La normativa sismica vigente prevede per gli interventi sulle strutture murarie esistenti il calcolo basato sul metodo POR ma sviluppato in modo da considerare trascurabile la rigidezza delle pareti per spostamenti ortogonali al proprio piano principale, nel codice PC_POR è stata contemplata la doppia possibilità di analisi strutturale (unidirezionale oppure bidirezionale).
Il metodo consiste nell'effettuare la verifica allo stato limite ultimo dell'edificio, supponendo che il generico pannello murario, rompendosi per taglio, abbia una legge costitutiva di tipo bilatero con una fase elastica cui fa seguito una fase perfettamente plastica. Si impone che il generico elemento abbia possibilità di esplicare deformazioni plastiche, sino al raggiungimento del limite di duttilità caratteristico del materiale di cui è costituito, dopodiché si considera raggiunto lo stato limite ultimo e si ferma il calcolo che risulta di tipo incrementale iterativo.

Il pacchetto PC_STAR sara' sostituito appena possibile dal nuovo Win_Star tradotto per l'ambiente Windows e adeguato alla nuova Ordinanza 3431 del 3/5/2005.

PC STAR

ScreenShot Programma

Copyright ® SIGMA c - Tutti i diritti riservati