Gravità & Massa

Come indicato nel modulo Materiali, gli utenti hanno la possibilità di definire i pesi specifici dei materiali, con cui può essere calcolata la massa (propria) distribuita della struttura. Inoltre, nel modulo Sezioni, può essere assegnata un'ulteriore massa distribuita, che servirà a definire qualsiasi massa non associata al peso proprio della struttura (es. solaio, finiture, tamponamenti, carichi variabili, ecc.). Infine, nel modulo Classi di Elementi, possono essere definiti specifici elementi massa, concentrati o distribuiti, che potranno essere aggiunti alla struttura tramite il modulo Elementi; quest'ultima possibilità viene utile nel caso in cui sia necessario inserire delle masse non modellabili tramite i moduli Materiali e Sezioni, come ad esempio il caso del serbatoio d'acqua con massa concentrata in sommità.

In questo tab è possibile definire se e come la massa deve essere trasformata in carichi (si vedano le Impostazioni Gravità), e quali gradi di libertà sono da considerare nell'analisi dinamica (si vedano le Direzioni Globali della Massa).

Impostazioni Gravità
Selezionando/deselezionando l'opzione Trasforma Automaticamente le Masse in Carichi Gravitazionali l'utente ha la possibilità di definire se il programma deve automaticamente usare (o meno) le masse definite nel modello per calcolare e applicare i carichi gravitazionali permanenti alla struttura. Nella maggior parte dei casi, questa opzione sarà utile (si noti che, attualmente, i carichi derivati dalle masse sono internamente trasformati in forze/momenti puntuali equivalenti applicati ai nodi di estremità dell'elemento, come discusso qui). Inoltre, l'utente può anche definire il valore dell'accelerazione di gravità g (che deve essere moltiplicato per le masse per ottenere i carichi permanenti) e anche la direzione in cui quest'ultimo è da considerare. Chiaramente, per la maggior parte delle applicazioni standard, i valori di default (g=9,81 m/s2, considerato nella direzione -z) non devono essere modificati. Si osserva che, quando sono definiti carichi distribuiti (attraverso la definizione del peso specifico del materiale o della massa aggiuntiva della sezione/elemento, ma non attraverso l'introduzione di elementi dmass), può essere utilizzato lo strumento di recupero degli sforzi.

Direzioni Globali della Massa
Durante l'esecuzione di analisi dinamiche, a volte può tornare utile vincolare internamente i gradi di libertà dinamici ad alcune direzioni di interesse, al fine di accelerare l'analisi o evitare lo sviluppo di modi di risposta spuri in quelle direzioni dove la mesh strutturale non è stata intenzionalmente raffinata. Ciò può essere fatto in questa finestra, deselezionando i gradi di libertà che non interessano (per impostazione predefinita, tutti i gradi di libertà sono attivi, cioè selezionati). Si segnala, inoltre, che queste impostazioni hanno la precedenza sulle 'direzioni della massa' definite al livello dell'elemento (ossia negli elementi massa concentrata/distribuita); questo significa che, se un dato elemento di massa distribuita avesse la massa definita solo in direzione x, ma nelle impostazioni delle Direzioni Globali della Massa sono stati selezionati tutti i gradi di libertà, allora, anche se il contributo di tale elemento di massa nella matrice globale della massa della struttura fosse stato considerato solo nella direzione x, l'analisi dinamica considererebbe comunque tutti i gradi di libertà come attivi.

Note

I carichi definiti nel modulo Carichi Applicati sono sempre applicati al modello strutturale, indipendentemente dall'opzione impiegata per la trasformazione delle masse in carichi.
I carichi derivati dalle masse sono trasformati internamente in forze/momenti nodali equivalenti, con l'eccezione degli elementi frame elastici e inelastici, in cui i carichi derivati dalle masse sono distribuiti lungo l'elemento.
Il 'Recupero degli Sforzi' (Impostazioni di Progetto > Elementi > Effettua Recupero degli Sforzi) può essere impiegato per recuperare le corrette forze interne quando sono definiti carichi distribuiti (attraverso la definizione del peso specifico del materiale oppure della massa aggiuntiva a livello della sezione dell'elemento, ma non attraverso l'introduzione di elementi 'dmass').
Le analisi di modelli di grandi dimensioni con massa/carico distribuito sono inevitabilmente più lunghe di quelle in cui, per modellare in modo più semplificato la massa/peso della struttura, sono impiegate le masse concentrate e i corrispondenti carichi puntuali. Se gli utenti non sono interessati ad ottenere informazioni sullo stato di sollecitazione locale degli elementi strutturali (ad esempio la distribuzione del momento nelle travi), ma sono piuttosto focalizzati solo sulla stima della risposta complessiva della struttura (es. spostamento in sommità e taglio alla base), allora l'impiego di un più veloce approccio di modellazione della massa/forza concentrata può essere la scelta migliore.
Se nelle Impostazioni Gravità la direzione z è impostata come quella della gravità, il programma prenderà in considerazione solo i valori di Mz (massa definita in direzione z) nel calcolo dei carichi gravitazionali, indipendentemente dai valori definiti nelle altre direzioni (ad esempio Mx, My).