Plate Design

Piastra su suolo elastico alla Winkler

Ultima versione: 2.1

PlateDesign2.0

 

Plate Design è un’applicazione leggera e versatile che ti permette di eseguire il dimensionamento dello spessore e dell’armatura di una platea di fondazione su suolo elastico alla Winkler.

Grazie a Plate Design in fase di progetto non avrai bisogno di modellare la platea con complessi software di calcolo ad elementi finiti, ma potrai eseguire un calcolo di prima approssimazione con un elevato livello di accuratezza. Ti basterà svolgere una semplice analisi dei carichi per valutare lo scarico dei pilastri.

E’ da oggi disponibile per il download la nuova versione 2.0 di Plate Design (ex Programma_Piastra). Esegui il dimensionamento di una platea di fondazione in pochi semplici passi:

  • Inserisci le dimensioni in pianta della platea
  • Scegli lo spessore della piastra
  • Definisci la costante elastica per suolo alla Winkler
  • Inserisci le proprietà del calcestruzzo
  • Inserisci la posizione e lo scarico dei pilastri
  • Scegli la dimensione della mesh della piastra

Troverai l’input dei dati in un’unica schermata. Potrai visualizzare in tempo reale la piastra in pianta e la posizione dei pilastri.

Input_PlateDesign

Schermata di input di Plate Design

L’output dei risultati: visualizza la deformata in 3D

Con Plate Design potrai visualizzare la deformata della piastra in una vista tridimensionale e in una vista dall’alto grazie ad un grafico a curve di livello.

PlateDesign2.0

Potrai subito individuare i punti della piastra che subiscono le maggiori deformazioni, utilizzando la legenda dei colori alla destra del grafico.

Diagrammi delle sollecitazioni

Individua i punti più sollecitati della piastra grazie ai grafici bidimensionali. Visualizzare la distribuzione delle sollecitazioni ti sarà utile per disporre l’armatura della piastra, utilizzando un infittimento delle barre di armatura laddove le sollecitazioni sono più elevate.

Potrai visualizzare i grafici bidimensionali delle sollecitazioni flettenti e taglianti e individuare i valori delle sollecitazioni grazie alla scala cromatica di colori.

Sollecitaz

Il metodo di calcolo

Plate Design risolve il problema di una piastra su suolo elastico alla Winkler utilizzando il metodo delle differenze finite. La piastra di fondazione viene discretizzata in un reticolo a maglie quadrate di dimensioni MxN (M = numero di nodi lungo l’asse X, N = numero di nodi lungo l’asse Y).

Per ciascun nodo del reticolo le equazioni differenziali del problema elastico vengono scritte in forma di differenze finite. L’applicazione crea la matrice dei coefficienti, calcola la matrice inversa e i cedimenti per ciascun nodo del reticolo. Noti i cedimenti della piastra per ciascun punto del reticolo, il software passa al calcolo delle sollecitazioni.

Dimensiona l’armatura della piastra

Una volta eseguito il calcolo otterrai le sollecitazioni massime e minime in termini di momenti sollecitanti e tagli. Potrai utilizzare i valori delle sollecitazioni per disporre l’armatura resistente a flessione utilizzando Ver.Sez.

Output_PlateDesign

Perchè utilizzare Plate Design

Plate Design è un’applicazione molto maneggevole, di dimensioni contenute, ideale per le fasi preliminari di progettazione. Potrai conoscere lo spessore e i livelli di armatura necessari per la tua fondazione, prima ancora di modellare l’intera struttura nel tuo software di calcolo strutturale. Plate Design garantisce un’accuratezza dei risultati molto elevata. Un confronto con i risultati di un software di calcolo ad elementi finiti per un modello di prova ha mostrato una differenza fra i risultati inferiore al 5%.

Scarica Plate Design

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Requisiti minimi di sistema

Per utilizzare l’applicazione deve essere installato sul tuo PC Microsoft Excel 2007 e versioni successive. Sarà necessario attivare le Macro all’apertura del file (vedi immagini sotto).

AttivaMacro

Barra per l’attivazione delle Macro

Macro

Attiva le Macro per utilizzare l’applicazione


SCARICA LA RISORSA

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  • Fernando

    Ciao Marco, complimenti per il file.
    Vorrei però segnalarti che potrebbero esserci errori nella computazione geometrica delle coordinate dei carichi.
    Prova ad inserire una platea 2.00×2.00 e con un unico carico, anche unitario, al centro della platea, cioè nel punot 1.00,1.00.
    Ci si aspettano sollecitazioni e deformazioni simmetriche.
    Grazie 😉

    • Ciao Fernando,
      si tratta di un problema di discretizzazione del reticolo. Prova ad inserire un Delta del reticolo pari a 0.10 m e inserisci nelle coordinate della forza X=1.10 e Y=1.10, vedrai che la deformata sarà simmetrica (per rendertene conto inserisci uno spessore della piastra ridotto, per esempio 10 cm).
      In pratica quando il punto di applicazione della forza non coincide con un nodo del reticolo, la forza viene applicata nel primo nodo a sinistra e in basso (guardando lo schermo) rispetto al punto di applicazione.
      Ciao 😉

  • Illirico

    Buonasera,
    se invece dei carichi concentrati dei pilastri, si avesse un carico distribuito sull’intera piastra come ad esempio l’acqua per una piscina come si potrebbe inserire tale carico?

    Grazie

    • Ciao Illirico,
      l’applicazione Plate Design utilizza il modello di suolo alla Winkler, ovvero costituito da un letto di molle indipendenti l’una dall’altra. Se sulla piastra agisse un carico uniformemente distribuito (come per esempio l’acqua che tu hai citato) si avrebbe un cedimento uniforme in ogni punto della piastra e di conseguenza non si avrebbe nessuna sollecitazione, cioè la piastra risulterà essere scarica. Pertanto non avrebbe senso inserire un carico uniformemente distribuito se il tuo scopo è calcolare le sollecitazioni all’interno della piastra.
      Ciao.
      Marco.

  • Ugazio

    Ciao Marco, complimenti per il tuo lavoro e il contributo che dai.
    Volevo solo chiederti se i carichi debbano essere nominali o maggiorati secondo i coefficienti degli stati limite. Grazie

    • Grazie del commento Ugazio. In Plate Design i carichi devono essere inseriti già amplificati a seconda della combinazione di carico che stai analizzando.
      Ciao.
      Marco.

  • Armando

    Buongiorno Ing. Marco,

    Complimenti per il tuo lavoro. E’ stato molto utile per il mio lavoro. Vorrei solo chiederLe di come il programma Plate Design (Progettazione di una Platea di Fondazione) si calcola il Peso Proprio della Fondazione?

    Grazie mille.

    Armando

    • Ciao Armando,
      Plate Design non calcola il peso proprio della fondazione.
      L’applicazione utilizza il modello di suolo alla Winkler, ovvero costituito da un letto di molle indipendenti l’una dall’altra. Se sulla piastra agisse un carico uniformemente distribuito (come per esempio il peso proprio) si avrebbe un cedimento uniforme in ogni punto della piastra e di conseguenza non si avrebbe nessuna sollecitazione, cioè la piastra risulterà essere scarica. Pertanto se il tuo scopo è calcolare le sollecitazioni all’interno della piastra puoi anche non considerare il peso proprio.
      Ciao.
      Marco.

      • Armando

        Perfetto. Grazie Mille Ing.
        Buon Lavoro.
        Saluti

        Armando