Nuova versione 24.3.2 di Domus.Cad
Sia iT-geo-muri, applicazione WEB per muri di sostegno, che Geo-Tec D, applicazione desktop per opere di sostegno (muri di sostegno e paratie) sono in grado di determinare i diagrammi di spinta sul manufatto per situazioni a monte molto complesse formate dai seguenti elementi:
- Profilo del terreno a monte di forma qualsiasi
- Carichi sul profilo con andamento del tutto generico
- Stratigrafia complessa, con strati di forma qualsiasi, presenza di manufatti e di vuoti (es. fognature)
- Curva della linea di falda di forma qualsiasi, che tiene conto della presenza di drenaggi
- Presenza di roccia a monte che delimita la parte di terreno spingente sul manufatto
Tutto questo è trattato anche in presenza di sisma, con azioni orizzontali e verticali, positive e negative.
Il calcolo della spinta
Il calcolo della spinta attiva di un terreno multistrato su una superficie comunque inclinata, caricato in modo qualunque ed in falda viene effettuato secondo una metodologia che prende spunto dalla teoria di Coulomb.
Secondo tale teoria il valore globale della spinta attiva si determina tramite una condizione di equilibrio “al limite” tenente conto del prisma di terreno che, coinvolto nell’ipotetico movimento franoso, scivola lungo una superficie piana, di inclinazione q. Al variare di q si ottengono tutti i possibili valori della spinta S(q) caratteristica di quelle condizioni geometriche e di quel tipo di terreno [G]. Il valore massimo della spinta, corrispondente alla spinta attiva, si realizza con la inclinazione
Questo modo di impostare il problema ci permette di risolvere i casi in cui il prisma di terreno scivola lungo una superficie di scivolamento nota a priori, quale ad esempio il caso di massa di terreno scivolante su un ammasso roccioso. In tal caso sarà l’utente stesso a definire, in modo grafico o analitico, la superficie di scivolamento.
Per terreni multistrato, dove l’angolo di attrito varia in ogni strato, la superficie di scorrimento cambia direzione al variare degli strati e quindi non è più una linea retta.
Il programma calcola in modo automatico il peso effettivo del terreno spingente considerando il reale livello della linea di filtrazione all’interno del pendio, la porosità del terreno e il peso specifico dei vari strati. Il peso viene determinato tramite una integrazione.
In tal caso la superficie di scivolamento ha come l’inclinazione l’angolo q, dipendente dallo strato interessato. Quindi al variare dell’angolo di attrito interno j, varia q e la pendenza della superficie di scivolamento.
Il calcolo della spinta si effettua generando delle superfici di scivolamento, in numero dipendente dall’altezza del concio che l’utente ha scelto per effettuare il calcolo.
Con la suddivisione del volume racchiuso tra superficie i-esima ed il profilo del terreno, in conci verticali di larghezza prefissata e comunque impostata dall’utente, si procede al calcolo della spinta Si lungo la direzione (90°+d-b).
Per la superficie i-esima è possibile determinare la spinta relativa al concio i-esimo ∆Si, come differenza tra la spinta Si e la spinta Si-1 calcolata per la superficie i-1.
La relazione impiegata per il calcolo del peso del terreno in falda é :
g’t = gt0 + ga*n
dove :
g’t = peso specifico del terreno immerso
gt0 = peso specifico del terreno secco
ga = peso specifico dell’ acqua
n = porosità ( = Vvuoti / Vtot ) espressa come coefficiente (0 < n < 1).
In realtà nel caso dei pendii si potrà far riferimento anche al peso specifico naturale in luogo del peso specifico secco; in questo caso però si dovrà diminuire la porosità dell’umidità naturale espressa come rapporto fra volume di acqua presente nel terreno e volume totale.
Dalla componente normale dovuta al peso del concio viene detratta, se il terreno è immerso, la componente dovuta alla pressione neutra.
L’azione sismica
L’azione sismica applicata all’opera di sostegno viene determinata sulla base dei coefficienti Ag, F0 e Tc rilevati dalle tabelle della normativa in funzione della longitudine, della latitudine e della durata convenzionale dell’edificio.
L’azione sismica è applicata in modo statico al terreno. Se consideriamo la composizione vettoriale dell’azione sismica orizzontale, del peso del terreno e dell’azione sismica verticale otteniamo una componente inclinata. In pratica applicare in modo statico l’azione sismica corrisponde a ruotare tutto il sistema dell’angolo derivante dalla composizione verticale delle varie forze.
La rotazione è tetas = atan(CsismOrizz/(1+CoefSismVert)
Dalla composizione delle forze si ha un aumento dell’azione orizzontale pari a (1 + coeffSismVert)/(cos(testas)
La spinta sismica è calcolata sia con sisma verticale verso l’alto che verso il basso e fra le due è applicata la situazione peggiore.
Spinta del sovraccarico
Contrariamente a quanto avviene con i altri metodi semplificati, dove il sovraccarico viene considerato tramite un’altezza di terreno equivalente, nel metodo completo, in relazione alla completa flessibilità descrittiva del terrapieno che iT-geo-muri e Geo-Tec D permettono, l’ effetto del sovraccarico sul terrapieno viene risolto per mezzo della teoria della elasticità sul carico lineare secondo le correzioni proposte dal Terzaghi nel 1954.
Il valore della pressione in un punto generico assume il valore:
per m>0,40
per m<0,40
dove i valori di m ed n dipendono dalla posizione della forza P e dalla profondità come si può notare nel schema precedente.
Il programma scompone, in relazione alla precisione di calcolo impostata, i carichi sul terrapieno e calcola quindi la sommatoria degli effetti sulla parete di sostegno.
Il metodo del tutto generale permette di simulare qualunque tipo di carico (binario ferroviario, via di corsa per strutture di sollevamento, fondazioni preesistenti, ecc.) oltre che agli usuali carichi ripartiti; carichi che comunque erano nella gran parte imposti dalla difficoltà delle classiche risoluzioni manuali e che trovano raramente perfetta corrispondenza nella realtà.
Vedi anche:
Related posts
