L'obiettivo di un produttore di software strutturale? essere professionalmente vicino alla realtà applicativa

Per conoscere trend, novità e sviluppi futuri nel campo della progettazione e dei software, Ingenio ha intervistato alcune tra le più importanti software house nel campo del calcolo strutturale.

Di seguito riportiamo l'intervista a l’Ing. Francesco Pugi, ingegnere civile, titolare della Aedes Software azienda con sede a San Miniato (PI), che fin 1997, si è dedicata agli edifici esistenti, credendo nella grande importanza di un campo professionale fino ad allora ingiustamente trascurato.

Le tendenze significative nel campo dei software strutturali? Il Bim e Intelligenza artificiale

INGENIO
Quali sono le tendenze più significative nel 2024 nell’ambito della progettazione strutturale e come stanno influenzando lo sviluppo dei software di settore?

Ing. Francesco Pugi

Il software per la progettazione strutturale conosce continue evoluzioni, sia accogliendo le conoscenze tecnico-scientifiche prodotte dal mondo della Ricerca, sia implementando nuove procedure volte al miglioramento dell’esperienza progettuale dal punto di vista informatico. Sulle tendenze generali più significative, possiamo citarne due molto importanti.

La prima riguarda il BIM, un aspetto ormai fondamentale per i software strutturali. Si tratta di un’implementazione consolidata già da qualche anno, in particolare per le nuove strutture. Per le costruzioni esistenti, nel campo del BIM ci sono ancora problematiche aperte che continueranno ad essere approfondite nel corso del 2024.

Il secondo campo attualmente oggetto di grande interesse è l’Intelligenza Artificiale e le sue possibili varie applicazioni nel campo della progettazione assistita: e qui siamo solo all’inizio.

INGENIO
L’evoluzione dei modelli di calcolo, l’introduzione di nuove tecnologie e le esperienze sul campo stanno influenzando lo sviluppo dei software di calcolo e modellazione strutturale? in che modo ne state tenendo conto?

Ing. Francesco Pugi

Riprendiamo i temi enunciati al punto precedente. In Aedes manteniamo sempre fermo l’obiettivo di coniugare la complessità dei temi con l’applicabilità concreta, e quindi il nostro software viene influenzato dagli sviluppi e fornisce soluzioni ai Progettisti che lo utilizzano solo nella misura in cui le nuove tecnologie risultano sufficientemente mature ed attendibili.

In campo sismico, si evidenziano le Ricerche che personalmente sto conducendo insieme all’Ing. Massimo Mariani sugli effetti della componente sismica verticale e del contenuto impulsivo Jerk delle azioni sismiche riguardanti gli edifici esistenti in muratura, e sulle corrispondenti modellazioni. Si tratta di aspetti legati alla robustezza degli edifici esistenti, che in generale dovrebbero essere presi in seria considerazione da tutti gli operatori del settore.

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INGENIO
Le esigenze di coniugare sostenibilità, sicurezza e durabilità oggi portano i progettisti a dover considerare nuovi parametri in fase di progetto di nuovi edifici, anche strutturale. Questa esigenza sta toccando il mondo del software strutturale? voi ne state tenendo conto?

Ing. Francesco Pugi

Il software Aedes nasce per gli edifici esistenti, e quindi i concetti di sostenibilità, sicurezza e durabilità si applicano, nel nostro caso, ai progetti di ristrutturazione e consolidamento. Nuovi parametri in tal senso condizionano l’intervento sull’esistente, a partire dalla scelta della specifica tecnica di consolidamento fino alla rappresentazione corretta di questa nel modello strutturale.

Il nostro sforzo consiste nel rendere disponibili tutte le procedure di analisi associate ai vari tipi di intervento, con la finalità di ottimizzare il percorso progettuale.

Manca qualcosa alla Normativa Tecnica?

INGENIO 
Tenendo in considerazione i quesiti e le richieste dei vostri clienti nonché le vostre analisi, esistono aspetti delle normative attuali, in particolare le norme tecniche, che dovrebbero essere rivisti o aggiornati?

Ing. Francesco Pugi

Sugli edifici esistenti la Normativa tecnica ha compiuto nel corso delle varie revisioni notevoli passi in avanti.

Nel testo del Decreto 2018 attualmente in vigore e dei documenti ad esso collegati (Circolare, Linee guida, ecc.) compaiono già molti aspetti importanti, uno fra tutti la necessità di considerare gli eventi che nel passato hanno interessato la costruzione, nell’àmbito dell’analisi storico-critica.

E’ auspicabile tuttavia una maggior chiarezza, in modo da rendere più efficace l’applicazione di tali contenuti, pur presenti nei testi normativi ma attualmente sparsi in diversi documenti, capitoli o paragrafi e non sempre tra loro coordinati.

Inoltre, altri aspetti devono essere posti in evidenza: si pensi alla robustezza, concetto da estendere agli edifici esistenti (attualmente declinato in modo specifico, in apposite istruzioni CNR, solo per i nuovi edifici) e agli effetti del contenuto impulsivo Jerk dell’azione sismica, da rappresentare anche in modo semplificato nei diversi tipi di analisi, ma certamente da non ignorare. Le Scuole di Ingegneria hanno sempre insegnato che i maggiori problemi di progettazione nascono dal trascurare un aspetto, mentre prenderlo in considerazione, anche in modo semplificato, consente al Progettista di mantenere ben presente il comportamento fisico della costruzione.

Ciò allo scopo non solo di applicare procedure software più appropriate, ma anche e soprattutto di redigere progetti esecutivi maggiormente efficaci ed in grado di garantire la sicurezza richiesta e che ci si è prefissi di raggiungere. Una sicurezza che deve essere il più possibile aderente alla realtà, e non fondata su mappe o valutazioni numeriche poco attendibili.

Ad esempio, operare in campo sismico con l’Indicatore di Rischio ζ_E va benissimo: ma affinché il ‘numero’ ζ_E fotografi al meglio la realtà occorre che questo sia stabilito in modo davvero aderente al comportamento statico e sismico dell’edificio, comportamento che viene descritto non solo da un modello ‘globale’ ma, direi soprattutto, dalle interazioni locali dei diversi componenti strutturali (pareti, solai, volte, capriate, loro collegamenti, ecc.).

Buona la preparazione dei progettisti  

INGENIO 
Qual è la vostra valutazione sulla preparazione dei tecnici italiani che si occupano di progettazione strutturale e la loro evoluzione nel tempo?

Ing. Francesco Pugi

Molto buona, compatibilmente con il grande impegno che viene richiesto nel tenere sotto controllo tutti gli aspetti della progettazione.

In questo senso, l’apporto fondamentale che la software-house può e deve offrire al Progettista è fornire un supporto continuo che lo agevoli nell’applicazione delle varie normative e lo affianchi nell’interpretazione dei modelli.

I progettisti software, nella fase di Ricerca e successivamente di Sviluppo, studiano necessariamente le Norme, le varie tecnologie informatiche e l’implementazione delle diverse soluzioni tecniche ingegneristiche: tale Studio deve essere proposto agli utilizzatori dei programmi sotto forma di manuali, video, supporto a specifici progetti.

L’attività del produttore di un software strutturale deve quindi andare ben oltre la semplice fornitura del software: occorre essere professionalmente vicini alla realtà applicativa; del resto, solo in tal modo un software è ‘vivo’ e risponde alla sua missione.

Relazione tra software strutturale, BIM e AI

INGENIO
Dal 1 gennaio 2025 ci sarà l’obbligo dell’applicazione del BIM in gran parte degli appalti pubblici. Parallelamente stiamo assistendo a una forte evoluzione dei sistemi di intelligenza artificiale. Quanto il BIM e l’AI stanno cambiando e cambieranno il mondo del software strutturale?

Ing. Francesco Pugi

Abbiamo parlato di BIM e AI proprio all’inizio di questa intervista: ci troviamo quindi perfettamente allineati sul ritenere che questi due temi siano fondamentali e che implicheranno rilevanti cambiamenti nel software.

In particolare, sviluppi ad oggi solo in parte prevedibili riguarderanno l’Intelligenza Artificiale.
Il software, come ha recentemente affermato Bill Gates, è migliorato molto nel corso dei decenni, ma per molti versi è ancora limitato.

Nel campo strutturale, in fin dei conti si tratta sempre di una calcolatrice specializzata, e invece potrebbe diventare altro: supportare efficacemente la nostra attività progettuale.

Il software può diventare quindi un vero e proprio sistema esperto che costituisca di fatto un’estensione della nostra capacità professionale: attenzione però, adattandosi al singolo Progettista.

Sono profondamente convinto che le applicazioni di Intelligenza Artificiale avranno effetti positivi solo se si eviterà accuratamente la standardizzazione del pensiero e si perseguirà invece il potenziamento dell'attività personale: il Professionista resterà in tal modo l’ideatore del Progetto, e contemporaneamente potrà avvalersi di strumenti avanzati per definire al meglio le linee operative del proprio progetto.

Le novità 2024 in casa AEDES

INGENIO 
Quali novità tecniche e commerciali la vostra azienda sta pianificando per il 2024?

Ing. Francesco Pugi

Per l’annualità 2024 di Aedes sono allo studio molte implementazioni riguardanti vari aspetti della progettazione del consolidamento, per gli edifici e per altri tipi di strutture, quali i ponti esistenti.

Verrà confermato l’approccio di un’analisi strutturale completa, non solo antisismica: in campo statico, ossia sotto carichi di esercizio ed in condizioni di quiete sismica, le applicazioni software Aedes si pongono l’obiettivo di offrire un efficace supporto per interpretare quadri fessurativi e origini dei dissesti.

Alcuni concetti espressi ai punti precedenti sono i temi di maggiore attualità studiati dal settore Ricerca e Sviluppo di Aedes.

Le tecniche di Intelligenza Artificiale inizieranno ad essere declinate sotto forma di analisi parametriche e algoritmi specifici volti all’ottimizzazione dei progetti.

Parallelamente, nei riguardi dei metodi per la valutazione delle vulnerabilità statica e sismica, vi saranno approfondimenti riguardanti gli effetti della componente verticale e del contenuto impulsivo Jerk dell’azione sismica e dei carichi verticali di tipo dinamico: quest’ultimo argomento fa parte dell’attualità di questi giorni, visto il recente crollo della volta muraria nell’edificio monumentale di Pistoia.

Questo evento chiama in causa la necessità di comprendere il comportamento di strutture storiche in relazione agli eventi della loro vita, quali i possibili dissesti intervenuti nel tempo (memoria del danno) e la fatica sotto carichi originariamente non previsti né prevedibili.

L’interpretazione delle capacità resistenti delle strutture murarie, sia in campo statico che in quello sismico, troverà un’integrazione ancora più stretta con l’Indice di Qualità Muraria, uno strumento molto importante in grado di inquadrare le caratteristiche meccaniche più appropriate per ogni singolo caso progettuale.
Tutti aspetti che saranno oggetto del nostro studio, e come sempre Aedes condividerà con i Professionisti le considerazioni ed i risultati che ne deriveranno.