PROGETTAZIONE PARAMETRICA DI ELEMENTI DI CALCESTRUZZO ARMATO: SVILUPPO DI UN APPLICATIVO DI CALCOLO PER LA VERIFICA DELLE SEZIONI TRASVERSALI

Al giorno d’oggi, le nuove tecnologie costruttive e le capacità generative di strumenti di progettazione digitali avanzati consentono l’ideazione e la costruzione di strutture sempre più complesse e irregolari. D’altro canto, il D.lgs. 36/2023 impone che dal 1° gennaio 2025 tutti i lavori pubblici con importo lavori superiore a un milione di euro debbano essere progettati adottando una piattaforma basata sul protocollo Building Information Modelling (BIM). Il BIM offre rilevanti vantaggi nella gestione del progetto e nell’integrazione sinergica del lavoro compiuto dai diversi specialisti. Tuttavia, ci sono aspetti che meritano ulteriore approfondimento. L’integrazione dei sistemi BIM con programmi di calcolo strutturale di riconosciuta affidabilità e versatilità è ancora molto complessa. Dal punto vista della progettazione architettonica, una delle piattaforme maggiormente utilizzate per dare sfogo alla creatività progettuale generativa è quella offerta da Rhinoceros3D e dal suo applicativo per la progettazione parametrica attraverso l’uso di linguaggio visuale, Grasshopper. Negli ultimi anni è diventato estremamente attrattivo sia per professionisti che per accademici l’uso di tale piattaforma per integrare requisiti di Ingegneria Strutturale e Architettura. L’ambiente è particolarmente utile nel contesto di ottimizzazione della geometria e della forma strutturale. Tuttavia, gli applicativi attualmente sviluppati sono principalmente incentrati sulla analisi e progettazione di strutture di acciaio, mentre gli aspetti del calcestruzzo armato non sono attualmente propriamente approfonditi. Lo scopo di questa tesi è quello di iniziare a colmare questo divario, sviluppando un applicativo per l’ambiente Rhino+Grasshopper che consenta la verifica di sezioni in calcestruzzo armato, attraverso la progettazione parametrica. Il presente elaborato parte quindi da un'analisi delle normative vigenti e dei metodi di calcolo utilizzati dai software di analisi strutturale per le strutture di calcestruzzo armato. Successivamente, attraverso un lavoro di programmazione in C#, viene sviluppato un applicativo integrato in ambiente Grasshopper, in grado di interagire con Karamba3D, applicativo per l’analisi strutturale. Lo strumento sviluppato è in grado di gestire diversi input forniti dall'utente, analizzando sezioni di calcestruzzo che siano parte di una più ampia struttura oggetto di studio. È inoltre in grado di restituire variabili di output che possono essere utilizzate in ulteriori subroutine al fine dell’ottimizzazione strutturale. Tra gli esempi applicativi si pone l’accento sull’obiettivo di minimizzare il peso della struttura, e quindi i relativi costi, massimizzando al contempo l'efficienza complessiva.