iT-geo-muri è un’applicazione WEB per il progetto di muri di sostegno in cemento armato o a gravità, con un’analisi geotecnica e strutturale avanzata sia della situazione al valle del muro che a monte. Tutto questo con una grafica interattiva dove tutti gli elementi sono inservibili e modificabili graficamente con il mouse.
Interstudio distribuisce a produce da molti anni Geo-Tec D, un programma desktop per il progetto di opere di sostegno, muri e paratie. Con iT-geo-muri abbiamo portato l’esperienza e le tecnologie di Geo-Tec D all’interno di un’applicazione WEB che ha tutti i vantaggi delle altre applicazioni WEB di Interstudio Tools, quali l’indipendenza dal tipo di dispositivo (computer, tablet dcc), dal luogo, da sistema operativo, la possibilità di condividere il lavoro con collaboratori e clienti ed altro ancora.
Attualmente il programma è nella fase di beta-test pubblica, per cui potrebbe contenere degli errori e dei malfunzionamenti. Se si verificano si prega di riferirli a Interstudio o in fondo a questa pagina.
iT-geo-muri è utilizzabile da Interstudio Tools. Accedi a Interstudio Tools adesso >
Caratteristiche principali:
- Geometria. Muri in C.A. a sezione variabile comunque inclinati, con suola inclinata ed eventuale taglione . Muri pluritirantati con terreno a valle variabile. Muri su pali.
- Diagramma di spinta. Calcolo del diagramma di spinta per terreni a stratigrafia qualsiasi , con o senza presenza di linea di falda di forma qualsiasi e con la possibilità di impostare superfici di scorrimento vincolanti quali quelle su roccia. Pendio caricato in modo generico con valutazione dell’influenza del carico secondo Bussinesque.
- Calcolo della struttura. Calcolo agli elementi finiti. L’eventuale terreno sulla parte anteriore del muro viene trattato come trave su suolo elastico.
- Base del muro. Determinazione automatica della base del muro di retta in funzione della stabilità e della resistenza del terreno.
- Progetto armature. Progetto delle armature, verifica con il metodo degli stati limite o delle tensioni ammissibili e disegno esecutivo in scala delle armature e del calcestruzzo. Computo delle quantità.
- Azioni esterne. Forza e coppia in sommità, forze orizzontali lungo il muro o la paratia, forza verticale sul piede, carichi trapezoidali e azione sismica orizzontale e verticale.
- Introduzione grafica. La geometria del pendio, la falda, il limite dell’eventuale roccia non spingente, la posizione degli strati ed altro ancora possono essere inseriti e modificati in forma grafica con il mouse.
- Esportazione. Esportazione in vari formati quali Word, Excel, OpenOffice, Jpeg e DXF di relazione, grafici, disegni esecutivi
- Supporto NTC 2008. Il programma supporta sia le norme NTC 2008 e la successiva circolare del 02/2009 che le normative precedenti.
Indice
- Interfaccia grafica
- Le fasi di lavoro
- Geometria del muro
- Parametri di calcolo
- Parametri terreno
- Materiali
- Muro su pali
- Azioni esterne
- Superficie del terreno
- Strati a monte
- Linea di falda
- Limite della roccia
- Strati in fondazione
- Tiranti (o appoggi)
- Visione dati
- Calcolo
- Risultati
- Disegno armature
- Salva immagine
- Esportazione
Interfaccia grafica
La finestra di lavoro principale di iT-geo-muri si presenta come segue:
Gli strumenti sulla sinistra hanno il seguente significato:
Inserimento della superficie del terreno. E’ indispensabile inserirla per poter fare qualsiasi calcolo.
Inserimento degli strati. Serve ad inserire i profili inferiori di ulteriori strati dietro il muro.
Inserimento della falda. Serve ad inserire la superficie superiore della linea di falda tramite un poligono.
Inserimento limite della roccia. Serve ad inserire un poligono che rappresenta il limite della roccia dietro il muro.
Inserimento strati in fondazione. Serve ad inserire linee orizzontali che rappresentano gli strati in fondazione.
Inserimento di tiranti. Serve ad aggiungere dei tiranti o dei vincoli lungo il muro.
I bottoni in alto hanno il seguente significato:
Zoom ingrandimento. Ingrandisce il contenuto della finestra.
Zoom naturale. Imposta la scala video in modo da visualizzare il contenuto della finestra nella scala impostata in Parametri grafico.
Zoom diminuzione. Rimpicciolisce in locntenuto della finestra.
Imposta i vari parametri e coefficienti per il calcolo.
Imposta le caratteristiche di base del terreno. Ogni strato poi potrà avere caratteristiche proprie.
Imposta le caratteristiche dei materiali del muro quali calcestruzzo e armature.
Imposta i parametri per il calcolo di muro su pali.
Imposta le azioni esterne applicate al muro.
Visualizza una relazione con tutti i dati.
Visualizza una relazione con il dettaglio dei risultati.
Visualizza un grafico con i diagrammi di taglio, momento, spostamenti e rotazioni.
Visualizza il disegno esecutivo con le armature.
Esporta la relazione completa in formato PDF.
Esporta la relazione completa in formato ODF di OpenOffice
Esporta la relazione completa in formato DOC di Microsoft Word.
Apre una finestra l’immagine del contenuto in formato PNG.
Altre attività sulla finestra
- Modifica geometria del muro. Cliccando all’interno del disegno del muro si apre la finestra con i dati geometrici.
- Altezza terreno a valle. Cliccando sulla linea alla base interiore de muro è possibile spostarla in alto o in basso per cambiare l’altezza del terreno a valle.
- Spostamento della finestra. La finestra può essere spostata con il mouse cliccando in qualsiasi punto e trascinando.
- Zoom con rotellina. Il contenuto della finestra può essere ingrandito o rimpicciolito con la rotella del mouse o con la trackpad.
Le fasi di lavoro
Il progetto di un muro di sostegno con iT-geo-muri si svolge essenzialmente con le fasi sottostanti.
- Definizione della geometria del muro
- Introduzione grafica della superficie del terreno a monte con definizione dei carichi sul terreno stesso
- Introduzione grafica di eventuali strati a monte con i relativi parametri geotecnica
- Introduzione grafica di eventuale superficie rocciosa a monte che limita la parte di terreno spingente sul muro
- Introduzione grafica della linea di falda
- Introduzione di eventuali carichi e momenti applicati direttamente al muro
- Eventuale introduzione di strati in fondazione con i relativi parametri geotecnici
- Eventuale modifica della quota della superficie del terreno a valle
- Introduzione dei parametri di calcolo e sismici
- Calcolo
- Visualizzazione dei disegni esecutivi
- Visualizzazione dei diagrammi
- Visualizzazione della relazione con il dettaglio dei risultati
Geometria del muro
Quando si inizia un nuovo progetto il programma mostra un muro di default rappresentato al centro della finestra. Cliccando sulla figura si apre la finestra dei parametri geometrici del muro.
Il significato dei parametri è il seguente (le misure sono in m):
- Altezza: è l’altezza del muro partendo dalla parte superiore della base
- Spessore in testa e spessore al piede: il muro può essere a spessore variabile con andamento trapezoidale
- Base fissa: il programma progetta automaticamente la lunghezza della parte anteriore o posteriore della base. Qui indichiamo la lunghezza della parte che rimane fissa
- Angolo: il muro può essere inclinato. Questo è l’angolo della superficie posteriore del muro misurato in senso antiorario. Un muro di 90 gradi è verticale, se maggiore di 90 gradi è inclinato verso valle e se minore è inclinato verso monte
- Delta: è il modulo di calcolo della parte variabile della base, che viene calcolata in modo da essere un multiplo del valore Delta. Nel caso in cui non si effettui un progetto, ma una verifica (vedi Parametri di calcolo), questo valore è la dimensione intera della base posteriore o anteriore.
- Spessore zoccolo: è lo spessore della base del muro
- Spessore taglione e profondità taglione: la parte posteriore della base del muro può avere un taglione verticale che si oppone allo scivolamento. Il caso in cui sia inserita la profondità con spessore zero, corrisponde ad una base a spessore variabile, senza taglione, con la parte posteriore con uno spessore complessivo dato dallo spessore dello zoccolo + la profondità del taglione.
- Zooccolo variabile: questa opzione stabilisce quale parte della base è modificata e progettata in base ai vari parametri di calcolo, alla spinta e alle caratteristiche geotermiche.
Parametri di calcolo
Per capire meglio il significato dei vari parametri teniamo conto che il terreno viene suddiviso in elementi finiti verticali, con una suddivisione verticale, e in elementi inclinati che, partendo dalla struttura del muro, dividono il terreno in strisce inclinate che rappresentano tutte le superfici di scorrimento. Per maggiori dettagli si rimanda alle Basi teoriche.
Larghezza massima concio: con il metodo di calcolo complesso il terreno corrispondente ad ogni superficie di scorrimento viene diviso in conci verticali con larghezza massima pari a quella impostata.
Tanto più piccolo è questo valore tanto più grande è la precisione del calcolo e il tempo di calcolo.
E’ buona norma tenere questo valore compreso fra 1/10 e 1/20 dell’altezza massima del concio.
Altezza massima concio Y: con il metodo di calcolo complesso il terreno viene suddiviso in tante superfici di scorrimento che partono dal paramento e proseguono secondo l’angolo di attrito degli strati attraversati. L’altezza massima concio è la distanza verticale minima fra due di queste superfici in corrispondenza del paramento.
La precisione è tanto maggiore quanto più piccolo è il valore. Normalmente è necessario tenere valori più bassi in presenza di stratigrafie complesse.
Il valore dell’altezza del concio viene utilizzato, per la parte fuori terra della struttura, anche per la determinazione della posizione dei nodi degli elementi finiti.
• Larghezza concio carichi Y: con il metodo di calcolo complesso i carichi ripartiti vengono suddivisi in tante piccole forze concentrate con interasse uguale o inferiore a quello impostato in questo parametro. Normalmente è necessario un valore più piccolo per carichi vicini all’opera di sostegno mentre i carichi lontani sono poco influenzati da questo valore.
• Coefficiente sismico: si deve introdurre il coefficiente sismico corrispondente alla zona sismica nella quale si opera. Un coefficiente uguale a zero corrisponde alla mancanza di azione sismica. Un coefficiente positivo tende a ribaltare l’opera di sostegno mentre un coefficiente negativo tende a stabilizzarla. Il coefficiente sismico può essere determinato con DomuSismi, disponibile su Interstudio Tools.
• Lunghezza elementi finiti: la struttura è suddivisa in elementi finiti.
• Lunghezza opere sostegno: è la lunghezza della struttura di sostegno, il suo valore viene utilizzato per il calcolo del carico limite del terreno.
• Solo verifica: quando questa opzione è selezionata, allora la base del muro non viene modificata e viene assunta come base quella formata dalla parte fissa dello zoccolo e da una seconda parte lunga quanto il Delta di calcolo.
Esempio:
Muro con
base anteriore = 1,5
base posteriore = 1,2
Si metterà:
Parte variabile posteriore
Zoccolo fisso = 1,5
Modulo di progetto = 1,2
Oppure, in alternativa:
Parte variabile anteriore
Zoccolo fisso = 1,2
Modulo di progetto = 1,5
L’opzione Solo verifica è utile quando si vogliano verificare muri esistenti.
• Descrizione 1 e Descrizione 2: questi due testi vengono riportati in alto a sinistra del foglio di lavoro.
Coefficiente Sismico verticale. Normalmente è la metà di quello orizzontale. Il segno è positivo, in quanto il programma calcola automaticamente le due situazioni con sisma verso l’alto e verso il basso e prende in considerazione la peggiore.
Coefficiente di riduzione dell’attrito e della coesione.
Coefficiente di amplificazione dei carichi permanenti
Coefficiente di amplificazione dei carichi variabili
Coefficiente di riduzione dei carichi variabili in caso di sisma
Scelta del tipo di approccio
Scelta del tipo di approccio
Il campo “Scelta del tipo di approccio” permette di scegliere Approccio e Combinazione per i calcoli dei muri o delle paratie.
Scegliendo Usa valori inseriti il programma utilizza per il calcolo i valori inseriti nella finestra di dialogo e nei dati del terreno.
Questa scelta è utile per il calcolo con le normative precedenti o quando si vuole effettuare un calcolo indipendente dai coefficienti riportati nelle norme NTC 2008.
Se il tipo di approccio è diverso da Usa valori inseriti, la finestra di dialogo dei Parametri di calcolo cambia aspetto.
Nel caso di utilizzo della nuova normativa è possibile scegliere il tipo di approccio desiderato e il programma utilizza automaticamente i vari coefficienti come riportato di seguito.
Approccio 1 – Combinazione 1 (Stati limite ultimi strutturali STR)
Con sisma
- Coefficiente di riduzione attrito 1;
- Coefficiente di riduzione coesione 1;
- Coefficiente amplificazione carichi permanenti 1;
- Coefficiente amplificazione carichi variabili 1;
- Coefficiente di sicurezza per la portanza del terreno 1;
Senza sisma
- Coefficiente di riduzione attrito 1;
- Coefficiente di riduzione coesione 1;
- Coefficiente amplificazione carichi permanenti 1,3;
- Coefficiente amplificazione carichi variabili 1,5;
- Coefficiente di sicurezza per la portanza del terreno 1;
Approccio 1 – Combinazione 2 (Stati limite ultimi geotecnici GEO)
Con sisma
- Coefficiente di riduzione attrito 1,25;
- Coefficiente di riduzione coesione 1,25;
- Coefficiente amplificazione carichi permanenti 1;
- Coefficiente amplificazione carichi variabili 1;
- Coefficiente di sicurezza per la portanza del terreno 1;
Senza sisma
- Coefficiente di riduzione attrito 1,25;
- Coefficiente di riduzione coesione 1,25;
- Coefficiente amplificazione carichi permanenti 1,0;
- Coefficiente amplificazione carichi variabili 1,3;
- Coefficiente di sicurezza per la portanza del terreno 1;
Approccio 2 – Combinazione 1
Con sisma
- Coefficiente di riduzione attrito 1;
- Coefficiente di riduzione coesione 1;
- Coefficiente amplificazione carichi permanenti 1;
- Coefficiente amplificazione carichi variabili 1;
- Coefficiente di sicurezza per la portanza del terreno 1,4;
Senza sisma
- Coefficiente di riduzione attrito 1;
- Coefficiente di riduzione coesione 1;
- Coefficiente amplificazione carichi permanenti 1,3;
- Coefficiente amplificazione carichi variabili 1,5;
- Coefficiente di sicurezza per la portanza del terreno 1,4;
Il coefficiente di riduzione dei carichi variabili dipende da che tipo di carichi sono. E’ 0,3 per ambienti residenziali e uffici, 0,6 per ambienti suscettibili di affollamento, per uso commerciale e per rimesse e parcheggi, 0,8 per biblioteche e archivi. Non è utilizzato se l’azione sismica non è presente.
Ecco la tabella completa:
Parametri terreno
Con questa opzione si impostano i dati caratteristici dell’ultimo strato in fondazione, posto al di sotto della quota zero, ed alcuni parametri generali, i primi due, utili al calcolo. La maschera di dialogo è la seguente:
Angolo di attrito terra/muro: angolo di attrito tra terreno e superficie interna del muro.
Coefficiente di sicurezza carico limite: coefficiente che ci permette di ricavare dal carico limite calcolato con la teoria di Terzaghi generalizzato, il carico ammissibile del terreno, secondo la nota formula: qam=qlim/coeffsic.
Gli altri parametri sono tutti relativi al terreno posto sotto la fondazione oppure, in caso di stratigrafia di fondazione inserita, al di sotto dell’ultimo strato inserito:
- Descrizione dello strato
- Gamma: peso specifico o densità in DaN/m3
- Angolo di attrito
- Coesione in condizioni naturali (può essere drenata o non drenata secondo la situazione in fondazione)
- Coefficiente di porosità (compreso tra 0 e 1. Valore normale è attorno a 0,4)
- Coefficiente di reazione orizzontale. Serve per determinare la reazione orizzontale del terreno fronte muro nel caso che la quota del terreno a valle sia diversa da 0.
Materiali
Con questa opzione si impostano, oltre ai dati caratteristici dei materiali utilizzati, interessanti essenzialmente la resistenza degli stessi, anche alcuni parametri significativi influenzanti la realizzazione dell’opera.
I dati vengono inseriti con la seguente finestra di dialogo:
Peso specifico base: è il peso specifico del materiale base utilizzato per la costruzione della struttura di sostegno;
Modulo di elasticità: è il modulo di elasticità del materiale base utilizzato per la costruzione della struttura di sostegno;
Res. caratteristica cls: resistenza caratteristica cubica del calcestruzzo;
Tensione di calcolo acciaio: la tensione di calcolo dell’acciaio a trazione, valore tipico per acciaio B 450 è 3913 DaN/cm2.
Diam. armat. principale: diametro delle armature principali utilizzate per i disegni esecutivi.
Diam armat. di ripart.: diametro per le armature di ripartizione e per le staffe utilizzate nei disegni esecutivi.
Copriferro: copriferro di calcolo considerato dall’asse dei ferri di armatura all’esterno.
OKSoloPrinc: se questa opzione è attiva sono utilizzati i diametri delle armature principali anche per le armature minime.
Muro su pali
Nel caso che sia attivata l’opzione di calcolo di Muro su Pali, il programma non modifica la base del muro e calcola le azioni sui pali: sforzo assiale e taglio. Il palo stesso deveessere calcolato a parte tenendo conto di queste azioni. Nel caso di muro con base variabile posteriore iT-geo-muri considera il Delta di calcolo della base come valore della base posteriore, se invece la parte dichiarata variabile è l’anteriore il Delta di calcolo si riferisce a quest’ultima. L’altra parte della base è rapprsentata dallo zoccolo fisso.
Dove:
- Diametro dei pali: è il diametro dei pali in fondazione.
- Distanza anteriore: è la distanza del baricentro del palo anteriore dall’estremità anteriore della base del muro.
- Distanza posteriore: è la distanza del baricentro del palo posteriore dall’estremità posteriore della base del muro.
- Calcolo su pali attivo: tramite questa opzione il calcolo del muro su pali puo’ essere attivato o disattivato. Se il calcolo è disattivato i dati introdotti vengono ignorati.
- Descrizione: in questo campo puo’ essere inserita una nota descrittiva.
Azioni esterne
Con questa finestra si inseriscono le azioni esterne, coppie e forze, agenti sulla struttura. Tali azioni non agiscono su una superficie ristretta e tale da considerarle concentrate, ma bensì su un metro lineare di struttura.
e azioni esterne che si possono inserire sono le seguenti:
- carico sul muro: carico agente sull’estradosso della struttura;
- coppia in testa: momento flettente Mz, agente sull’estradosso della struttura;
- forze orizzontali 1 e 2: forze in direzione X da applicare sul paramento del muro;
- posizione 1 e 2: distanze Y delle forze orizzontali 1 e 2 rispetto all’origine degli assi;
- forza verticale sul piede: forza in direzione Y da applicare sulla parte di fondazione a valle del muro;
- posizione forza verticale sul piede: distanza X della forza verticale sul piede riferita all’origine degli assi.
Per convenzione si assumono positive le forze e le coppie che hanno lo stesso verso di quelle rappresentate in figura seguente:
Le posizioni delle forze sono riferite all’origine degli assi che, si ricorda, coincide con l’inizio dell’elevazione del paramento.
Nella finestra di dialogo sono riportate le unità di misura con cui devono essere inseriti i dati.
Le forze orizzontali sono utili per simulare azioni di contenimento di vincoli esterni oltre i tiranti. La forza sul piede è utile per simulare il carico di una struttura con fondazione in comune al muro di retta come nel caso di edifici con scannafossi.
Se inserite, le azioni esterne sono visualizzate sul muro come segue:
NOTA BENE: Si possono modificare le azioni esterne anche cliccando con il mouse su una di esse.
Superficie del terreno
Introduzione
Per effettuare il progetto del muro è indispensabile introdurre la superficie del terreno a monte (sulla sinistra nella finestra).
Lo strumento permette di iniziare ad introdurre la superficie.
Dopo un click sulla finestra si inizia a introdurre la superficie. Vicino al cursore del mouse sono indicate le coordinate.
La superficie ha una forma generica poligonale. Ogni click del mouse introduce un vertice.
Un doppio click del mouse termina la sequenza.
Al termine della sequenza appare la seguente finestra:
Conferma accetta la superficie inserita.
Annulla annulla la superficie introdotta
Carichi permette di accedere alla fase successiva di introduzione dei carichi sul pendio.
Cliccando su Carichi appare la segiente finestra:
Per ogni tratto del pendio possono essere inseriti carichi ad andamento trapezoidale suddivisi per carichi strutturali, carichi non strutturali e carichi di esercizio.
Confermando i carichi introdotti appare il grafico finale, con la superficie del terreno e i carichi inseriti.
La superficie inserita può essere modificata in due modi:
Graficamente, spostando con il mouse i nodi del poligono della superficie del terreno.
Numericamente, con un doppio click su uno dei nodi,
In questo ultimo caso appare una finestra come la seguente:
Dove tutti i vertici del poligono possono essere modificati, duplicati con il bottone + o cancellati con il bottone x.
Anche i carichi possono essere modificati o inseriti. I bottoni Precedente e Successivo permettono di scorrere i diversi carichi sui diversi lati del poligono.
Modifica
I vertici della superficie del terreno possono essere spostati con il mouse ciccandoci sopra e trascinando il mouse.
Un doppio click su uno dei vertici permette di richiamare la finestra della superficie del terreno e modificare, cancellare, inserire vertici e carichi.
Strati a monte
Introduzione
Gli strati sulla parte posteriore del muro sono definiti tramite l’introduzione grafica di poligoni che rappresentano il confine inferiore dello strato. Il confine superiore è dato da altri strati o dalla superficie esterna del terreno.
L’introduzione avviene dopo avere cliccato sull’icona , in modo simile all’introduzione della superficie del terreno.
LA fine dell’introduzione avviene con un doppio lice del mouse. iT-geo-muri prolunga automaticamente verso l’alto gli estremi del profilo introdotto in modo da ben delimitare i confini dello strato.
Dopo avere eseguito il doppio click appare la finestra per l’introduzione delle caratteristiche dello strato:
Il significato dei campi è lo stesso di quello descritto in precedenza:
- Gamma: peso specifico o densità in DaN/m3
- Angolo di attrito
- Coesione in condizioni naturali (può essere drenata o non drenata secondo la situazione in fondazione)
- Coefficiente di porosità (compreso tra 0 e 1. Valore normale è attorno a 0,4)
- Descrizione dello strato
Nel caso in cui all’inizio dell’introduzione dello strato è premuto il tasto Alt sulla tastiera, il profilo dello strato è automaticamente attaccato alla superficie posteriore del muro come nella figura seguente:
Modifica
I profili degli strati possono essere modificati nello stesso modo della superficie del terreno:
- Graficamente spostando i nodi con il mouse
- Numericamente con un doppio click su uno dei nodi
In quest’ultimo caso appare la seguente finestra di dialogo:
Dove si possono modificare, inserire e cancellare i vertici e modificare i parametri dello strato.
Linea di falda
Introduzione
La linea di falda è inserita tramite un poligono che ne definisce la parte superiore. Al di sopra della linea di falda i pori del terreno contengono aria, mentre al di sotto contengono acqua.
La linea di falda si introduce dopo aver cliccato sull’icona cliccando con il mouse sui vari vertici del poligono e terminando con un doppio click.
Il terreno immerso in acqua ha un peso maggiorato dell’acqua nei pori e una pressione sulla superficie di scorrimento diminuita per l’effetto della spinta verso l’alto dell’acqua stessa.
Se il muro è ben drenato, la linea di falda è una curva come la seguente:
Modifica
La linea di falda può essere modificata nello stesso modo degli strati e della superficie del terreno:
- Graficamente spostando i nodi del poligono
- Numericamente con un doppio click su un nodo
Limite della roccia
Introduzione
Se dietro al muro è presente della roccia con stratigrafia favorevole e quindi non spingente, la spinta è data solo dal terreno incluso tra la roccia e il muro.
In questo caso iT-geo-muri permette di introdurre graficamente il limite della roccia tramite l’icona .
L’inserimento avviene tramite un poligono in modo simile agli strati. La superficie della roccia inizia in basso, alla base del muro, e continua fino ad attraversare la superficie esterna del terreno.
Modifica
La superficie della roccia può essere modificata nello stesso modo degli strati, della superficie del terreno e della linea di falda:
- Graficamente spostando i nodi del poligono
- Numericamente con un doppio click su un nodo
Strati in fondazione
Introduzione
Gli strati in fondazione hanno andamento orizzontale e sono posizionati con il mouse dopo aver cliccato sull’icona .
Lo strato è posizionato in corrispondenza del click del mouse, dopo di che una finestra di dialogo permette di inserire i parametri geotecnica dello strato.
I dati da inserire sono:
- Gamma: peso specifico o densità in DaN/m3
- Angolo di attrito
- Coesione in condizioni naturali (può essere drenata o non drenata secondo la situazione in fondazione)
- Coefficiente di porosità (compreso tra 0 e 1. Valore normale è attorno a 0,4)
- Descrizione dello strato
- Coefficiente di reazione orizzontale K. Il coefficiente può essere inserito direttamente oppure può essere calcolato sulla base dei parametri geotecnica e sulla lunghezza dell’opera di sostegno. Questo coefficiente è utilizzato dal programma nel caso che il terreno a valle sia più in alto della base e quindi è in grado di reagire agli spostamenti e contribuire alla stabilità del muro.
Ecco come appare un muro con due strati inseriti:
iT-geo-muri utilizza attualmente solo i dati del primo strato, ma gli altri possono essere inseriti per offrire un quadro geotecnica più completo.
Modifica
In modo simile a tutti gli altri elementi anche gli strati in fondazione possono essere modificati come segue:
- Numericamente, tramite un doppio click sulla linea dello strato.
- Graficamente, spostando la linea con il mouse.
Tiranti (o appoggi)
Inserimento
Si possono inserire graficamente tiranti o appoggi tramite l’icona . Si tratta in pratica di inserire vincoli elastici e cedevoli che, nella pratica, possono essere sia tiranti, sia appoggi a parti di altre strutture, come ad esempio un solaio o travi.
Dopo aver cliccato sull’icona il vincolo è inserito cliccando graficamente con il mouse lungo la parte interna del muro.
Dopo aver cliccato nel punto desiderato appare la seguente finestra:
- Cedimento imposto. Questo valore permette di tenere conto di cedimenti imposti, quali ad esempio il cedimento del bulbo di un tirante, o il cedimento calcolato con altri programmi.
- Rigidezza assiale. La rigidezza del tirante o dell’appoggio. Un valore elevato, come quello in figura, rappresenta in pratica un appoggio perfetto.
- Descrizione. La descrizione del tirante o dell’appoggio.
- Attivo. Questa opzione attiva e disattiva il tirante. Utile per simulare rapidamente l’effetto del tirante sul muro e la convenienza ad utilizzarlo.
- Conferma. Accetta i dati inseriti.
- Annulla. Annulla la modifica dei dati.
Modifica
I tiranti possono essere postati con il mouse e i parametri possono essere modificato tramite un doppio click su di essi.
Visione dati
Tutti i dati inseriti possono essere visualizzati con il bottone DATI, nella palette in alto.
In questo modo viene creata una relazione con il dettaglio di tutti i dati inseriti.
Ecco un esempio:
DATI CALCOLO MURO DI SOSTEGNO
DATI DEL TERRENO
Angolo di attrito terra/muro | G.sd | 0,00 |
Angolo orizz/scarpata | G.sd | 90,00 |
Coeff. sicurezza carico limite | 1,40 |
COORDINATE DEI PROFILI
Profilo | X | Y |
1 terrenoSuperficiale | 0,000 | 3,500 |
1 terrenoSuperficiale | 2,000 | 4,000 |
1 terrenoSuperficiale | 5,640 | 4,000 |
1 terrenoSuperficiale | 9,280 | 4,000 |
CARATTERISTICHE DEGLI STRATI SOTTO LA FONDAZIONE
Numero | Descrizione | Gamma | CU | FI | Quota | K |
0 | 1.800,00 | 0,00 | 30,00 | -3,07 | ||
1 | 1.800,00 | 0,00 | 30,00 | -5,61 |
ULTIMO STRATO IN FONDAZIONE
Descrizione | ||
Peso specifico del terreno | DaN/m3 | 1.800,00 |
Angolo di attrito interno | G.sd | 30,00 |
Coesione | DaN/cm2 | 0,00 |
Porosità | 0,40 | |
Coeff. di reazione orizzontale | DaN/cm3 | 1,00 |
CARICHI SUL PENDIO
Tratto | Lunghezza | Strutturale sin | Non strutturale sin | Esercizio sin | Strutturale des | Non strutturale des | Esercizio des |
1 – 2 | 2,06 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
2 – 3 | 3,64 | 0,00 | 100,00 | 500,00 | 0,00 | 100,00 | 500,00 |
3 – 4 | 3,64 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
CARICHI E MATERIALI
Carico sul muro | DaN/m | 0,00 |
Coppia in testa | DaNm/m | 0,00 |
Forza orizzontale 1 | DaN/m | 0,00 |
Posizione forza orizzontale 1 | m | 0,00 |
Forza orizzontale 2 | DaN/m | 0,00 |
Posizione forza orizzontale 2 | m | 0,00 |
Forza Verticale sul piede | DaN/m | 0,00 |
Posizione forza verticale sul piede | m | 0,00 |
Coefficiente sismico orizzontale | 0,07 | |
Coefficiente sismico verticale | 0,04 | |
Approccio e combinazione utilizzati | Approccio 2 Combinazione 1 | |
Peso specifico materiale base | DaN/m3 | 2.500,00 |
Modulo di elasticità | DaN/cm2 | 300.000,00 |
Res. caratteristica calcestruzzo | DaN/cm2 | 250,00 |
Tens. di calcolo acciaio | DaN/cm2 | 2.200,00 |
Diam. Armat. Principale | mm | 12,00 |
Diam. Armat. di ripart. | mm | 8,00 |
Copriferro | cm | 3,00 |
DATI GEOMETRICI
Altezza del muro | m | 3,50 |
Spessore in testa | m | 0,30 |
Spessore al piede | m | 0,40 |
Spessore zoccolo | m | 0,40 |
Quota zoccolo | m | 0,00 |
Base anteriore | m | 0,10 |
Base Posteriore | m | 0,30 |
Distanza palo anteriore | m | 0,40 |
Distanza palo posteriore | m | 0,40 |
Diametro pali | cm | 20,00 |
Spessore Taglione a monte | m | 0,00 |
Profondità Taglione | m | 0,00 |
Zoccolo Variabile | posteriore |
Calcolo
Per calcolare il muro è necessario cliccare sull’icona . Questa icona appare solo dopo avere inserito la superficie del terreno, perché altrimenti non è possibile effettuare nessun carico.
Dopo il calcolo l’immagine della finestra di lavoro cambia, mostrando il grafico delle pressioni sul muro e le superfici di calcolo.
Il diagramma delle pressioni mostra sulla sinistra, in blu, le pressioni orizzontali sul muro e sulla destra, se presenti, le pressioni verticali, dovute normalmente all’inclinazione del muro e all’angolo di attrito terra-muro.
Dietro il muro sono visibili le linee di scorrimento del terreno, che dipendono dall’angolo di attrito dei vari strati.
Il calcolo progetta la base del muro in modo che sia verificato il ribaltamento e la pressione massima sul terreno, a meno che non sia stata scelta l’opzione Solo verifica nei Parametri di calcolo. In questo caso la parte di muro variabile assume il valore del parametro Delta.
Risultati
Questo bottone permette di creare una relazione con il dettaglio dei risultati.
I risultati tra l’altro riportano:
- Dettaglio della spinta del terreno con parte sismica
- Dettaglio delle verifiche a ribaltamento, scivolamento e pressione sul terreno
- Dettaglio di tutte le azioni sul muro
- Valori di taglio, momento, sforzo assiale, spostamenti e rotazioni
- Dettaglio della verifica del CA con calcolo delle armature
- Comuto metrico
Ecco un esempio:
RISULTATI CALCOLO MURO DI SOSTEGNO
DATI DEL TERRENO
Spinta totale | DaN/m | 5.932,62 |
Spinta orizzontale | DaN/m | 5.920,02 |
Spinta verticale | DaN/m | 386,36 |
Y Spinta base muro | cm | 95,92 |
X Spinta interno muro | cm | -4,80 |
Angolo Theta sisma | DaN/m | 3,87 |
Forza di inerzia sismica struttura | DaN/m | 438,38 |
Y forza di inerzia sismica struttura | cm | 71,28 |
Forza di inerzia sismica terreno | DaN/m | 1.203,38 |
Y forza di inerzia sismica terreno | cm | 191,46 |
Base fondazione | cm | 320,00 |
Pressione max.terreno | DaN/cm2 | 1,31 |
Pressione min.terreno | DaN/cm2 | 0,23 |
Sicurezza al ribaltamento | 3,79 | |
Sicurezza allo scivolamento | 2,23 | |
Risultante azioni verticali | DaN/m | 24.578,21 |
Risultante azioni orizzontali | DaN/m | 6.358,40 |
Eccentricità (pos. verso sinistra) | m | 0,37 |
Inclinaz. risult./vert. pos oraria | G.sd | 14,50 |
Carico limite terreno (Terzaghi) | DaN/cm2 | 1,88 |
Coefficiente di sicurezza | 1,40 | |
Carico ammissibile del terreno | DaN/cm2 | 1,34 |
METODO DI CALCOLO AGLI ELEMENTI FINITI – NODI ED ELEMENTI FINITI DEL MURO
Nodo | Quota (cm) | Lunghezza (cm) |
1 | 350,00 | |
2 | 324,32 | 25,68 |
3 | 274,43 | 49,89 |
4 | 224,54 | 49,89 |
5 | 174,66 | 49,89 |
6 | 124,77 | 49,89 |
7 | 74,89 | 49,89 |
8 | 25,00 | 49,89 |
9 | 0,00 | 25,00 |
SPINTE DEL TERRENO SUI NODI DEL MURO
Nodo | Spinta normale (DaN/m) | Spinta parallela (DaN/m) |
2 | 123,01 | 6,55 |
3 | 322,32 | 19,64 |
4 | 516,71 | 32,74 |
5 | 708,26 | 45,83 |
6 | 896,96 | 58,82 |
7 | 1.059,16 | 70,03 |
8 | 1.212,39 | 80,62 |
COMPONENTI DI SPOSTAMENTO E DI SOLLECITAZIONE ALLE ESTREMITA” DEGLI ELEMENTI
Nodo | Prof (m) | Spostamento (cm) | Rotazione (Rad*1000) | Momento (DaNm) | Taglio sup (DaN) | Taglio inf (DaN) |
1 | 350,00 | -1,204183 | -0,004720 | 0,00 | ||
2 | 324,32 | -1,082955 | -0,004720 | -0,00 | -0,00 | -38,70 |
3 | 274,43 | -0,848522 | -0,004658 | -1.930,51 | -38,70 | -80,52 |
4 | 224,54 | -0,620730 | -0,004437 | -5.947,17 | -80,52 | -126,49 |
5 | 174,66 | -0,409327 | -0,003987 | -12.257,08 | -126,49 | -176,58 |
6 | 124,77 | -0,227041 | -0,003257 | -21.065,92 | -176,58 | -230,77 |
7 | 74,89 | -0,088728 | -0,002213 | -32.577,93 | -230,77 | -288,78 |
8 | 25,00 | -0,010738 | -0,000830 | -46.984,17 | -288,78 | -350,54 |
9 | 0,00 | -0,000000 | -0,000006 | -55.747,65 | -350,54 | -350,54 |
ARMATURA SEZIONI
Quota (cm) | Momento (DaNcm) | SF.Norm (DaN) | Momento U (DaN/cm2) | Area sin (cm2) | Area des (cm2) | Campo |
350,00 | 0,00 | 0,00 | 212.558,03 | 3,39 | 3,39 | 2,00 |
324,32 | -0,00 | 194,98 | 221.722,55 | 3,39 | 3,39 | 2,00 |
274,43 | -193.051,05 | 587,17 | 239.989,15 | 3,39 | 3,39 | 2,00 |
224,54 | -594.717,28 | 997,13 | 605.076,00 | 3,39 | 9,05 | 2,00 |
174,66 | -1.225.708,09 | 1.424,87 | 1.233.345,04 | 3,39 | 18,09 | 2,00 |
124,77 | -2.106.591,60 | 1.870,38 | 2.109.133,19 | 3,39 | 30,54 | 2,00 |
74,89 | -3.257.793,16 | 2.333,67 | 2.444.980,52 | 3,39 | 33,93 | 2,00 |
25,00 | -4.698.416,59 | 2.814,73 | 2.541.908,14 | 3,39 | 33,93 | 2,00 |
0,00 | -5.574.764,82 | 3.062,50 | 2.617.926,66 | 3,39 | 33,93 | 2,00 |
Ant | 52.844,90 | 0,00 | 297.547,18 | 3,39 | 3,39 | 2,00 |
Pos | 930.743,72 | 0,00 | 988.043,05 | 12,44 | 3,39 | 2,00 |
COMPUTO MATERIALI
Diametro armature principali | mm | 12,00 |
Lunghezza | m/m | 315,05 |
Peso | DaN/m | 279,71 |
Diametro armature di ripartizione | mm | 8,00 |
Lunghezza | m/m | 80,00 |
Peso | DaN/m | 71,03 |
Volume calcestruzzo | DaN/m | 2,50 |
Peso complessivo di acciaio | DaN/m | 350,73 |
Rapporto acciaio/calcestr | DaN/m3 | 140,01 |
Disegno armature
iT-geo-muri esegue il calcolo esecutivo del muro, con il disegno in scala completo delle armature. Il bottone Armature apre la finestra con tale disegno.
Ecco un esempio:
La finestra può essere spostata con il mouse, ingrandita e rimpicciolito con le icone di zoom +, – e 0 e con la rotella del mouse e il trackpad.
Un click sul muro apre la finestre dei parametri geometrici per modificarli.
Diagrammi
Tramite il bottone Diagrammi è possibile aprire la finestra con i diagrammi del taglio, momento, spostamento orizzontale e dell’eventuale pressione sulla parte anteriore del terreno:
La pressione è diversa da zero solo se la parte anteriore del muro è più alta della base.
Salva immagine
Questo bottone è presente nella finestra di lavoro, nella finestra delle armature e nella finestra dei diagrammi. Apre una finestra con l’immagine corrente, permettendo poi di salvarla sul disco o di trascinarla.
Esportazione
Tre bottoni nella palette in alto permettono di esportare una relazione completa di tutti i dati e tutti i risultati nei seguenti formati.
Relazione in formato .doc di Microsoft Word
Relazione in formato .odf di Open Office
Disegno esecutivo in formato DXF
Vedi anche
Diagrammi di spinta in terreni multistrato generici
iT-geo-muri: esportazione in DXF
Informazioni sul funzionamento generale di Interstudio Tools:
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