Introduzione

FTOOL é un programma realizzato per l'insegnamento dell'analisi di strutture piane. Ftool sopperisce alla carenza dei programmi educativi, i quali sono spesso focalizzati sulle tecniche di analisi numerica.
L'obiettivo di FTOOL é di motivare l'apprendimento del comportamento delle strutture. L'esperienza educativa nel settore mostra che l'importanza della conoscenza del comportamento delle strutture é essenziale nel processo di apprendimento dei metodi di analisi.
FTOOL fornisce nella medesima interfaccia grafica strumenti di pre e post-processing, per creare ed analizzare le strutture.
Chiunque utilizzi questa versione educativa é libero di farne qualsiasi uso e di redistribuirla a suo piacimento. L'autore e la PUC-Rio University declinano ogni responsabilitá per un uso incorretto del programma e per i suoi risultati. L'autore e l'Universitá non hanno alcuna responsabilitá legale per danni diretti e o indiretti a persone o aziende derivanti dall'uso di FTOOL.
Gli Utilizzatori sono responsabili delle conclusioni tratte per mezzo del programma. Non si forniscono garanzie sulle prestazioni del programma.

Scaricare FTOOL

• Ftool Versione 2.11 per Windows:
ftp://ftp.tecgraf.puc-rio.br/pub/users/lfm/ftool211win.zip
• Ftool versione 2.11 per Linux:
ftp://ftp.tecgraf.puc-rio.br/pub/users/lfm/ftool211linux.tgz
la versione disponibile è compatibile alla libreria glibc 2.0 per Linux e gestisce le librerie
di OSF Motif (http://www.openmotif.org).
• Download della guida in CHM (Compressed HTML Help):
ftp://ftp.tecgraf.puc-rio.br/pub/users/lfm/ftool211pt.chm (portoghese)
ftp://ftp.tecgraf.puc-rio.br/pub/users/lfm/ftool211en.chm (English)
• Download di questo manuale in lingua portoghese (formato PDF):
ftp://ftp.tecgraf.puc-rio.br/pub/users/lfm/ftoolman211pt.pdf (portoghese)
ftp://ftp.tecgraf.puc-rio.br/pub/users/lfm/ftoolman211en.pdf (English)  

Premessa

FTOOL (Two-dimensional Frame Analysis Tool - Strumento per l'Analisi di Strutture Piane) é stato inizialmente sviluppato in seno ad un progetto di ricerca integrato coordinato dal prof. Marcelo Gattass, del dipartimento di Informatica di PUC-Rio e leader del Gruppo di Tecnologie Grafiche Computerizzate (Tecgraf/PUC-Rio).
Il prof. Gattass si é avvalso del supporto del CNPq (Consiglio Nazionale per lo sviluppo scientifico e Tecnologico).
La responsabilitá del progetto é ora passata al Prof. Luiz Fernando Martha, dal Dipartimento di Ingegneria Civile di PUC-Rio.
Gli studenti post-laurea Eduardo Thadeu Leite Corseuil, Vinícius Samu de Figueiredo
e Adriane Cavalieri Barbosa, del Dipartimento di Ingegneria Civile  di PUC-Rio hanno contribuito allo sviluppo del programma, come assistenti di ricerca, dal marzo 1991 al Dicembre 1992. Il programma fu originalmente sviluppato su piattaforma DOS e subí alcuni miglioramenti dall'aprile 1995.

Waldemar Celes Filho, docente del Dipartimento di Informatica di PUC-Rio, ha lavorato sullo sviluppo della libreria HED (Half Edge Data Structure). Il modulo numerico del programma ha ricevuto un contributo dal dottorando Ivan Fábio Menezes presso PUC-Rio, dove attualmente insegna nel Dipartimento di Informatica.

Dal 1997 al 1998, FTOOL é stato revisionato dal Prof. Luiz Fernando Martha, che i sistemi di interfaccia IUP e il sistema grafico CD, entrambi sviluppati da Tecgraf/PUC-Rio. Queste interfacce grafiche permettono al programma di girare sia su windows che su Unix.
Nel Febbraio del 1998 la versione 2.00 é stata rilasciata. Le successive versioni introdotte hanno apportato ulterioni piccoli miglioramenti.

Nell'Agosto del 2000 la versione 2.08 é stata realizzata anche per Linux. Nella versione 2.09 (Gennaio 2001) sono state introdotte alcune procedure per inserire dati: corpi inestensibili ed infinitamente rigidi, momenti. La versione 2.10 (Novembre 2001) include la visualizzazione delle linee di influenza. Nell'ultima versione, la 2.11 (Agosto 2002), la definizione delle sezioni é stata migliorata.

Altri miglioramenti includono l'attribuzione di proprietá e la capacitá di FTOOL di importare modelli da altri file, la possibilitá di differenziare estensione e compressione nel tracciare momenti flettenti, nonché la possibilitá di tracciare i risultati trasversalmente agli oggetti.
FTOOL si é mostrato molto efficace per l'analisi strutturale e trova oggi ampio impiego nell'ambito dell'insegnamento universitario in Brasile, ma anche oltreoceano.

Nuove caratteristiche dell'ultima versione 2.11 (Agosto 2002)

- Migliore definizione della sezione trasversale delle travi. Ampia gamma di sezioni trasversali disponibile, ciascuna definita da specifici parametri. Sezione a doppia I incorporata (Specifiche Brasiliane).

- Creata un'opzione per cambiare il lato dell'oggetto per visualizzare i diagrammi di momento flettente. I diagrammi di momento flettente sono adesso visualizzati sul lato in tensione (convenzione Brasiliana) o sul lato compresso (convenzione statunitense). La convenzione utilizzata nei segni é unica: momenti positivi causano compressione delle fibre in alto e compressione delle fibre in basso.
Adottando l'opzione del lato in tensione, momenti flattenti positivi appaiono sulla parte in basso. Se si adotta l'opzione del lato compresso, momenti flettenti positivi appaiono sul lato in alto.

- Creata un'opzione per cambiare il lato membri per la visualizzazione di linee di influenza. Ci sono due convenzioni di plottaggio: I valori della linea ad influenza positiva tracciati sulla parte inferiore del corpo, oppure le linee seguono la stessa convenzione dei diagrammi di forze interne.

- Creata l'opzione per importare parametri globali (Sistema di misura, visualizzazione dei parametri, ecc) e attributi (materiali e sezioni, carichi ecc) da un'altro file creato con FTOOL. Le propprietá possono essere importate globalmente oppure individualmente.

- Creata un'opzione per visualizzare i risultati lungo i corpi.

- Creata un opzione per vedere l'ampiezza degli intervalli sui diagrammi.

- un fattore di scala é stato reso disponibile nell'interfaccia grafica per mostrare i diagrammi delle forze interne. Questa scala é definita in termini di unitá di forza interna per unitá di lunghezza.

- Risolto un problema nell'aggiornamento dell'immagine sullo schermo. Adesso i diagrammi si aggiornano sulla baste delle dimensioni attuali dell'immagine del modello.

- Risolto un problema riguardante file con nomi lunghi.

Nuove Caratteristiche della versione 2.10 (Novembre 2001)

- Creata modalitá: risposta di linea di influenza.

- Introdotta la possibilitá di specificare la dimensione dell'intervallo di discretizzazione per la creazione di diagrammi.

- Messaggio di risultato modificato in modo tale che elenca i valori risultato ad ogni passo lungo un membro (se una dimensione di passaggio è definito).

- Creato un messaggio di dialogo riguardo la convenzione sulle forze interne.

- La visualizzazione dei diagrammi include anche il segno, ad eccezione del momento flettente, che di default é visualizzato senza segno, ma che puó essere opzionalmente visualizzato con segno.

- Cambiata la visualizzazione delle forze di reazione, aggiungendo una linea tratteggiata al centro della freccia.

- corretto un errore di conversione delle lunghezze da pollici a metri (utilizzato internamente).

Nuove Caratteristiche della versione 2.09 (Gennaio 2001)

- Creati vincoli di traslazione dei corpi. L'utente puó creare corpi infinitamente rigidi o indeformabili.

- Possibilitá di applicare momenti alle estremitá.

- Implementato il calcolo di rotazione di un corpo all'estremità a cerniera.

- I supporti con vincoli di traslazione sono mostrati con le componenti di vincolo separate (supporto semplice per traslazione verticale o orizzontale imposta ed una placca per le rotazioni).

- Molte modifiche sono state apportate per migliorare la visualizzazione delle immagini. La principale consiste (per Windows) nel modello visualizzato in doppio buffer. L'immagine é aggiornata una volta sola sullo schermo, con un migliore risultato visivo. La visualizzazione dei diagrammi di forze interne é stato migliorato a sua volta: in ogni corpo il diagramma é traslato da eventuali cerniere alle estremitá.

 Nuove Caratteristiche della versione 2.08 (Agosto 2000)

- Rilasciata la versione per Linux.

- Implementato il carico termico. L'utente specifica una variazione di temperatura all'estremitá della sezione (lo spigolo a coordinata y locale negativa). Un nuovo parametro, il coefficiente di espanzione termica. Altri due nuovi parametri per la sezione, Spessore e baricentro, sono stati aggiunti per supportare questa nuova funzionalitá.

- Create linee di riporto per annotare le distanze sull'immagine della struttura.

- Creata un'opzione per aprire un file semplicemente trascinandolo sulla finestra di FTOOL. Funzionalitá disponibile solo su Windows.

- Modificato il programma per consentire la creazione di attributi (materiali e sezioni) e carichi prima di creare la struttura. In questo modo l'utente é in grado di creare un file modello contentente le informazioni che usa piú di frequente.

- Aggiustato un errore di segno dei momenti flettenti che appariva sul box in alto e sulle informazioni sul corpo. Quel segno non era coerente con la convenzione che un momento flettente positivo causa tensioni delle fibre inferiori della sezione (o fibre a destra per travi verticali). Per errore il segno era definito in base alla direzione della coordinata y locale del corpo.

Nuove Caratteristiche della versione 2.07 (Aprile 2000)

- Riparato un errore della versione 2.06; non mostrava i valori corretti dei diagrammi delle forze interne per unitá diverse dal kN per forze assiali e di taglio, e per unitá diverse dal kNm per momenti flettenti. I valori erano accidentalmente mostrati nelle unitá di misura interne al programma.

- Modificato il formato dei numeri mostrati: il formato attuale consiste in notazione scientifica con tre posizioni decimali

- Aggiustato il formato dei numeri per le coordinate dei nodi, la visualizzazione delle dimensioni della finestra e della griglia allorquando l'utente li modifichi.

- Aggiustato il formato dei numeri rappresentanti i diagrammi delle forze interne quandol'utente imposta il formato di una forza o un momento.

- Modificata la selezione per mezzo di box trascinato dal puntatore. Se nessun oggetto é selezionato, la selezione é automaticamente orientata alle travi.

Nuove Caratteristiche della versione 2.06 (Febbraio 2000)

- Creata la voce Units & Number formatting nel menu Opzioni, che apre una finestra di dialogo per configurare le unitá e il formato dei numeri. L'utente puó specificare le unitá di ciascun parametro in FTOOL, cosí come il formato dei numeri. Ci sono opzioni per settare il SI come default oppure il sistema US (americano), oppure tutte le unitá in kN e metri. L'utente puó sovrascrivere il valore di default di qualsiasi unitá di qualsiasi parametro.

- Il menu Member Properties é stato sostituito dai menu Material Parameters e Section Properties, che gestisce i parametri geometrici delle sezioni. Sono stati inoltre creati parametri di default per acciaio e cemento.

- creati supporti elastici (molle e molle rotazionali).

- Testo vettoriale sostituito da testo in formato immagine sul disegno. Le immagini esportate conservano tuttavia il formato grafico vettoriale, con eccezione dei formati postscript.

- Opzione di mostrare soltato i valori delle reazioni e carichi, piuttosto che rappresentarli in formato grafico.

- creata un'opzione per mostrare i carichi congiuntamente ai diagrammi di carico e alle deformate.

- Modificato il messggio di benvenuto utilizzando testo multilinea invece di una semplice etichetta come nella versione precedente. Questo consente di copiare e incollare il messaggio in un editor di testo.

Informazioni aggiuntive

- la prima versione del manuale (per la 2.07) é stata creata da Luis Fernando Kaefer, dottorando presso il Politecnico di San Paulo (EPUSP), Dipartimento di Strutture e Fondazioni (PEF) e Laboratorio di Meccanica Computazionale (LMC).

- L'implementazione di piú tipi di sezioni in FTOOL é un contributo di Christiana Niskier, studente postlaurea di Ingegneria Civile in PUC-Rio.

- L'aggiornamento del manuale alla versione 2.11 é un contributo di Pedro Cordeiro Marques, studente di Ingegneria Civile in PUC-Rio.