Aztec Informatica CARL Carico Limite e Cedimenti MANUALE D USO

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1 Azte Informatia CARL 10.0 Cario Limite e Cedimenti MANUALE D USO

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3 CARL 10.0 MANUALE D USO SOMMARIO 1 Premessa 1 2 Installazione del programma 2 3 Ambiente di lavoro del programma Uso dei menu e dei omandi Barra dei omandi Barra dei omandi Tipologia Barra dei omandi File Barra dei omandi Dati Barra dei omandi Analisi Barra dei omandi Finestre grafihe Cambiare il olore di sfondo Attivare il sistema di aiuto 5 4 Menu File Nuovo Apri Salva Opzioni lettura file Esi 7 5 Menu Dati Dati generali Normativa D.M D.M Tensione Ammissibile D.M D.M Stato Limite N.T.C Approio N.T.C Approio Coeffiienti di ombinazione Coeffiienti sui materiali dei pali per le verifihe SLU e le verifihe SLE Tipologia Geometria fondazione superfiiale Caratteristihe fondazioni superfiiali Geometria rilevato Geometria fondazione profonda (pali) Materiali fondazione profonda (palo) Terreni Parametri fisii e meanii terreno per fondazioni superfiiali Parametri fisio-meanii dello strato per fondazioni profonde (pali) Stratigrafia Stratigrafia per fondazioni superfiiali Stratigrafia per fondazioni profonde (pali) Stratigrafia (per alolo portanza on il metodo di Wright-Reese) Stratigrafia (per alolo portanza on il metodo di Bustamante-Gianeselli) Falda 23 III

4 5.11 Prova SPT (Standard Penetration Test) Prova CPT (Cone Penetration Test) Unità di misura 26 6 Menu arihi Convenzione dei arihi Eleno Condizioni di ario fondazioni superfiiali Cario fondazione superfiiale Eleno Condizioni di ario fondazioni profonde (pali) Cario fondazione profonda (palo) Combinazioni di ario di base Gestione ombinazioni Coeffiienti di parteipazione Opzioni generazione ombinazioni di base Generazione delle ombinazioni di base Generazione delle ombinazioni di alolo 33 7 Menu Analisi Avvio analisi Opzioni fondazione superfiiale Opzioni alolo portanza Opzioni alolo edimenti e tensioni Speifihe metodo per il alolo dei edimenti Opzioni fondazione profonda Opzioni fondazione profonda (portanza vertiale) Andamento della pressione vertiale Opzioni fondazione profonda (portanza trasversale) Definizione pressione limite Opzioni fondazione profonda (edimenti) Armature fondazione profonda Costruzione ABACHI fondazione superfiiale 46 8 Menu Risultati Risultati portanza fondazione superfiiale Risultati portanza fondazione superfiiale (riepilogo) Risultati portanza fondazione superfiiale (oeffiienti di apaità) Risultati portanza fondazione superfiiale (terreno e geometria) Risultati edimenti fondazione superfiiale Risultati edimento metodo edometrio (modulo edometrio) Risultati edimento metodo edometrio (urva edometria) Risultati edimento metodo elastio Risultati edimento metodo di Skempton e Bjerrun Risultati edimento metodo di Shmertmann Risultati edimento metodo di Burland Risultati fondazione profonda 54 9 Menu Relazione 55 Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. IV

5 CARL 10.0 MANUALE D USO 9.1 Genera relazione geotenia Relazione fondazione superfiiale Eleno fondazioni (opzioni generazione relazione) Eleno ombinazioni (opzioni generazione relazione) Opzioni edimenti (opzioni generazione relazione) Opzioni tensioni (opzioni generazione relazione) Opzioni abahi (opzioni generazione relazione) Relazione fondazione profonda Formato relazione di alolo Menu Window Ambiente grafio Barra dei omandi Opzioni grafihe Opzioni impaginatore grafio Inserimento didasalia Eleno didasalie Impostazione font Quotature e opzioni diagrammi Barra dei omandi Coordinate - Combinazioni Barra dei omandi Zoom e Pan Barra dei omandi Vieste dei risultati Valori numerii tensioni Viste speifihe per fondazione superfiiali Visualizza stratigrafia terreno Visualizzazione uneo di rottura Visualizzazione solido delle pressioni Esempio vista tensioni lungo una vertiale Esempio vista tensioni su piano orizzontale Esempio vista tensioni a urve di livello Visualizza edimenti Esempio Calolo edimenti seondo i metodi Edometrio, Elastio e Skempton Esempio Calolo edimenti metodo Shmertmann Esempio Calolo edimenti metodo Burland & Burbridge Visualizzazione degli abahi Esempio abao Qamm-B (parametrio L) Esempio abao Qamm-B (parametrio D) Esempio abao Qamm-D (parametrio L/B) Esempio abao Ced-N (parametrio B) Esempio abao Ced-N (parametrio L) Esempio abao Ced-N (parametrio L/B) Visualizzazioni speifihe fondazioni profonde Visualizzazione della stratigrafia del terreno Visualizzazione diagrammi limite Visualizzazione diagrammi in fase d eserizio 79 V

6 Visualizzazione diagrammi pressione vertiale Visualizzazione diagramma ario edimento vertiale Visualizzazione diagramma ario edimento orizzontale Visualizzazione delle armature Taglio e modifia armatura Modifia numeria armatura palo Impaginatore e Anteprima di Stampa Finestra Impaginatore Grafio Eleno disegni Sala disegni Menu Help Generalità sul alolo della portanza della fondazione Metodo di Terzaghi Metodo di Meyerhof Metodo di Hansen Metodo di Vesi Metodo di Brinh-Hansen Formula EC Correzione per fondazione tipo piastra Capaità portante nel aso di terreni stratifiati Capaità portante in presenza di falda Riduzioni della apaità portante Generalità sul alolo delle tensioni indotte nel terreno Metodo di Boussines Metodo di Westergaard Metodo di Diffusione Generalità sul alolo dei edimenti Metodo edometrio Metodo elastiità Metodo di Skempton Metodo di Shmertmann Prova Penetrometria Statia (CPT) Metodo di Burland Rihiami teorii sul alolo dei pali Determinazione della apaità portante Capaità portante di punta Calolo dei oeffiienti N ed N Terzaghi Meyerhof Hansen Vesi Berezantzev Berezantzev ridotto 120 Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. VI

7 CARL 10.0 MANUALE D USO 16.4 Capaità portante per resistenza laterale Capaità portante seondo Wright-Reese Capaità portante seondo Bustamante Doix (miropali) Capaità portante seondo Bustamante - Gianeselli Capaità portante per arihi orizzontali Resistenza limite del terreno Resistenza limite del palo Modellazione del terreno Progetto e verifia on il metodo delle tensioni ammissibili Rihiami teorii sulla verifia on il metodo stati limite ultimi Messaggi di errore Valori aratteristii fisio-meanii e di deformabilità di aluni terreni Valori indiativi della ostante di Winkler (Kw) Valori indiativi del peso di volume Valori indiativi dell angolo di attrito () Valori indiativi della oesione per aluni terreni Valori indiativi del modulo elastio (E) di aluni terreni Valori indiativi del oeffiiente di Poisson () di aluni terreni Valori indiativi del peso speifio di alune roe Valori indiativi dell angolo di attrito () di alune roe Valori indiativi del Modulo elastio (E) e del oeffiiente di Poisson () di alune roe Valori indiativi del rapporto tra Modulo Elastio in ondizioni non drenate (Eu) e Coesione non drenata (Cu) in funzione del grado di sovraonsolidazione e dell indie di plastiità Valori indiativi del parametro delle pressioni interstiziali (A) del metodo di Skempton per il alolo dei edimenti Valori indiativi del oeffiiente () del metodo di Skempton per il alolo dei edimenti _ Euazioni del modulo elastio di aluni terreni dai risultati di prove in sito (SPT e CPT). _ Tabelle di onversione Conversione da pendenza in gradi Conversione forze Conversione pressioni Bibliografia 145 VII

8 CARL 10.0 MANUALE D USO 1 Premessa Il programma CARL (Cario Limite e Cedimenti), sviluppato in ambiente Windows, è dediato all analisi di fondazioni superfiiali e fondazioni profonde. In partiolare per le fondazioni superfiiali il programma determina il ario limite, l andamento delle tensioni indotte nel sottosuolo dai arihi agenti ed i edimenti provoati dagli stessi. È possibile analizzare le seguenti geometrie di fondazioni: fondazione nastriforme; fondazione irolare; fondazione rettangolare. La fondazione in esame può essere soggetta ad un ario vertiale, eventualmente eentrio sia lungo B sia lungo L, e un ario orizzontale nelle due direzioni X e Y. Per le fondazioni profonde (palo di fondazione) il programma determina la apaità portante per arihi vertiali, la apaità portante per arihi orizzontali ed i edimenti. CARL analizza pali in.a. on armatura a tondini e staffe, armatura a tondini e spirale o armatura on tubolare, e pali in materiale generio (tipo aiaio). Il terreno può essere stratifiato e per ogni strato, in dipendenza del problema he si intende risolvere, oorre definire le grandezze fisihe e meanihe neessarie, ottenute da prove di laboratorio o in sito. Può essere messa in onto la falda impostandone la uota rispetto al piano ampagna. CARL mette a disposizione diverse metodi per il alolo della portanza, delle tensioni e dei edimenti. CARL è dotato di un ambiente grafio, dal uale è possibile stampare ogni singolo disegno e di un generatore di relazione (in formato RTF), he onsente di ottenere una ompleta relazione geotenia da allegare agli elaborati di progetto (ome rihiesto dalla Normativa vigente). Il manuale è ompleto ed esauriente, sia riguardo all utilizzo del programma, sia riguardo i rihiami teorii sui metodi di analisi utilizzati. 1

9 2 Installazione del programma CARL, distribuito su DVD, è aompagnato da una hiave hardware USB he va inserita nella relativa porta del omputer per onsentire l eseuzione del programma. Per effettuare l installazione, oorre inserire il DVD nel lettore; se è attiva l opzione di sistema Notifia inserimento automatio, il DVD parte automatiamente, altrimenti bisogna laniare il programma tramite il file Start.exe presente sul DVD. Nella suite d installazione sono attivi solo i pulsanti dei programmi lienziati. Per avviare la proedura di installazione oorre liare sul relativo pulsante. CARL è installato nella artella C:\Azte\Carl10, definita per default, o nella artella speifiata dall Utente. Tutti i files he oorrono per l eseuzione del programma vengono registrati nella artella speifiata durante l installazione. Al termine dell installazione viene reata la voe di menu Azte Informatia nel menu Programmi e l iona Azte della suite sul Desktop. Per avviare il programma, oorre liare due volte sull iona di Azte per avviare la suite all interno della uale si trova il pulsante di CARL CARL è in grado di funzionare su proessori Intel o on arhitettura ompatibile uali Pentium, MMX, 586, e. La versione di CARL è a 32 bit, è uindi neessario possedere uno dei seguenti sistemi operativi Win 95, Win 98, Win 2000, NT, Me, XP, Vista, Windows 7 Impostazioni video È neessario impostare la modalità video ad una risoluzione 1024x768 o superiore. Il tipo di arattere deve essere impostato seondo la speifia Caratteri Pioli. Sul DVD sono presenti anhe le versioni dimostrative di tutti i programmi alle uali si aede dal pulsante [DEMO] presente sulla finestra prinipale. È bene preisare he i dimostrativi sono eseguiti direttamente da DVD senza installare nessun file sull hard-disk. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 2

10 CARL 10.0 MANUALE D USO 3 Ambiente di lavoro del programma L ambiente di lavoro di CARL ha l interfaia e le funzionalità tipihe dell ambiente Windows. Laniato il programma, appare una finestra ome in figura, nella uale è presente: sulla prima riga dello shermo il menu prinipale, al uale si aede tramite tastiera o mouse; immediatamente sotto sono riportate delle barre dei omandi he failitano la fase di input: 1. barra dei omandi File; 2. barra dei omandi Dati e Carihi; 3. barra dei omandi Analisi e Relazione; 4. barra dei omandi Finestre grafihe. sulla destra la barra degli strumenti Tipologia. 3

11 Di seguito vengono desritte in dettaglio le modalità di aesso ai menu ed ai vari tipi di finestre per l input dei dati. 3.1 Uso dei menu e dei omandi Per poter eseguire ualsiasi operazione all interno del programma, bisogna attivare il relativo omando; il menu ha il ompito di gestire tutti i omandi. Nel menu sono elenate diverse voi (File, Dati, Carihi, Analisi, Risultati, Relazione, Window ed Help) alle uali sono assoiate delle funzioni orrelate fra di loro. Per esempio, nella voe Dati si trovano tutte le funzioni he riguardano l input dei dati: Terreni, Stratigrafia, Geometria fondazione superfiiale, Geometria fondazione profonda e Unità di misura. Gli stessi omandi, in CARL, possono essere attivati tramite i pulsanti aeleratori presenti sulla barra dei omandi. Per selezionare una voe del menu tramite tastiera, oorre premere il tasto [ALT] ontemporaneamente al tasto della lettera sottolineata della voe desiderata; viene osì aperta la tendina del menu. Attraverso i tasti freia, [] e [], è possibile spostarsi dalla voe orrente del menu a uella adiaente e attivarla mediante il tasto [INVIO]. Quando il menu è attivo, tramite i tasti freia [] e [], è onsentito lo spostamento dalla voe orrente a uella adiaente. Per hiudere la tendina appena aperta si usa il tasto [ESC]. È possibile aedere al menu prinipale tramite il tasto funzione [F10] o il tasto [ALT], on i uali viene evidenziata la prima voe del menu. Il posizionamento sulla voe desiderata avviene tramite i tasti freia, [] e [], il omando è impartito tramite il tasto [INVIO]. Per selezionare una voe di menu on il mouse, oorre posizionare il puntatore in prossimità della stessa e liare on il tasto sinistro. La barra orizzontale, barra dei omandi, non è altro he un aeleratore delle funzioni presenti nelle voi del menu a tendina sopra desritto. In alternativa aluni omandi del menu possono essere inviati attraverso una ombinazione di tasti aeleratori; per esempio, per avviare l analisi, basta premere la ombinazione [Ctrl]+A. Di seguito, verranno desritte in dettaglio le opzioni relative ai omandi del menu del programma, nonhé le euivalenti funzioni implementate nei pulsanti di ui le finestre sono dotate. 3.2 Barra dei omandi La barra dei omandi è un aeleratore dei omandi presenti nelle varie voi del menu prinipale. Di seguito è riportano le barra dei omandi osì ome appaiono nella finestra prinipale del programma on una breve spiegazione dei relativi pulsanti. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 4

12 CARL 10.0 MANUALE D USO Barra dei omandi Tipologia Dalla barra dei omandi Tipologia è possibile segliere il tipo di fondazione da analizzare. Le selte possibili sono rispettivamente: fondazione superfiiale, fondazione profonda (palo e rilevato) e rilevato stradale. La stessa selta può essere fatta liando sulla voe Tipologia dal menu Dati Barra dei omandi File Dalla barra dei omandi File è possibile attivare le funzioni di srittura e lettura dei dati su diso. Le selte possibili sono rispettivamente: Nuovo file, Apri file e Salva file. Le stesse selte possono essere fatte liando sulle rispettive voi del menu File Barra dei omandi Dati Dalla barra dei omandi Dati è possibile attivare le funzioni di input dei dati (geometria fondazione, terreni, stratigrafia, arihi, e.). Le selte possibili sono rispettivamente: Unità di misura, Normativa, Geometria fondazione superfiiale, Geometria palo, Materiali, Terreni, Stratigrafia, Falda Carihi e Combinazioni. Le stesse selte possono essere fatte liando sulle rispettive voi del menu Dati o Carihi Barra dei omandi Analisi Dalla barra dei omandi Analisi è possibile attivare l analisi e attivare le opzioni di analisi. Le selte possibili sono rispettivamente: Opzioni analisi, Avvia analisi, Genera relazione di alolo ed Help. Il pannello a destra riporta la normativa orrente. Le stesse selte possono essere fatte liando sulle rispettive voi del menu Analisi o Relazione Barra dei omandi Finestre grafihe Dalla barra dei omandi Finestre grafihe è possibile attivare la finestra di visualizzazione dei dati e risultati grafii. L attivazione di uesta finestra può essere anhe fatta dal menu Window. 3.3 Cambiare il olore di sfondo Premendo ontemporaneamente il tasto [SHIFT] e il tasto sinistro del mouse in un punto ualsiasi del desktop, è possibile ambiare il olore dello sfondo, attraverso la finestra di sistema Colore. 3.4 Attivare il sistema di aiuto L aesso al sistema di aiuto del programma può avvenire sia attraverso il tasto [F1] sia liando on il tasto sinistro del mouse sul pulsante presente sulla barra dei omandi. 5

13 4 Menu File In uesta voe di menu sono ontenuti tutti i omandi neessari per le operazioni di srittura e lettura dei dati su diso. Il menu, una volta attivato, si presenta ome in figura. 4.1 Nuovo Tramite il omando Nuovo, attivato anhe dal pulsante aeleratore presente sulla barra dei omandi, si omunia a CARL di voler avviare un nuovo lavoro e uindi abbandonare uello orrente. Il programma prima di iniziare il nuovo lavoro, se i dati del lavoro orrente non sono stati salvati, hiede all Utente se vuole effettuare il salvataggio. In funzione della risposta fornita, il programma avvia la proedura di salvataggio oppure abbandona il file attivo senza salvare. 4.2 Apri Tramite il omando Apri, attivato anhe dal pulsante aeleratore presente sulla barra dei omandi, è possibile ariare un file salvato su diso. L estensione dei files dati di CARL è CRL. La proedura è uella standard dell ambiente Windows : la finestra aperta presenta l eleno delle artelle e l eleno dei files ontenuti nella artella selezionata. Per ariare il file desiderato, basta selezionarlo on il mouse e premere il pulsante [Apri] oppure il tasto [INVIO]. Prima di effettuare l operazione di apertura file, ualora i dati del lavoro orrente siano stati modifiati, CARL hiede la onferma per il salvataggio su diso dei dati. 4.3 Salva Tramite il omando Salva, attivato anhe dal pulsante aeleratore presente sulla barra dei omandi, è possibile salvare su diso i dati inseriti in un file. La proedura è uella standard dell ambiente Windows : la finestra aperta presenta l eleno delle artelle e l eleno dei files ontenuti nella artella selezionata. Per salvare i dati in un file oorre digitare nella asella Nome file il nome da attribuire all arhivio e premere il pulsante [Salva] oppure il tasto [INVIO]. Qualora si stia operando su un file già salvato in preedenza, l azione sul pulsante avvia automatiamente la proedura di salvataggio senza aprire la finestra desritta. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 6

14 CARL 10.0 MANUALE D USO 4.4 Opzioni lettura file Tramite il omando Opzioni lettura file è possibile aedere all omonima finestra, he permette di esludere dalla lettura di file già analizzati parti dell analisi o la finestra di visualizzazione della grafia. Questa funzione risulta essere neessaria uando, il file si danneggia e non riese più ad essere letto. Attraverso l eslusione dalla lettura di alune parti del file si tenta di reuperare il file una parte del file danneggiato (dati e opzioni analisi). 4.5 Esi Tramite il omando Esi è possibile usire dal programma. Se i dati non sono stati salvati, ompare la rihiesta di salvataggio degli stessi. A uesto punto è possibile onfermare la registrazione dei dati su diso o ignorare uesta proedura. Il salvataggio avviene seondo le modalità sopra desritte. A uesto omando non orrisponde un pulsante aeleratore sulla barra dei omandi. 7

15 5 Menu Dati In uesta voe di menu sono ontenuti tutti i omandi neessari per le operazioni di input dei dati. Il menu, una volta attivato, si presenta ome in figura. Aluni dei omandi del menu, si attivano anhe dai relativi pulsanti aeleratori presenti sulla barra dei omandi. Alune delle voi presenti nel menu, osì ome i pulsanti sulla barra dei omandi, possono essere disattivate, in funzione dei dati immessi o del tipo di problema he si intende analizzare. Per esempio, la voe Prova S.P.T è disattivata uando il problema he si sta analizzando è un palo di fondazione (non è attivo perhè la prova SPT non viene utilizzata per il alolo del palo di fondazione ne ome portanza ne ome edimento). 5.1 Dati generali La finestra è attivata solo dalla voe di menu Dati. È possibile inserire i dati generali riguardanti la fondazione da analizzare. CARL userà uesti dati in relazione, nel aso in ui verrà rihiesto nella finestra Genera Relazione. In partiolare i dati da inserire nei vari ampi di input presenti, ognuno on un numero massimo di 64 aratteri, riguardano: Progetto, desrizione dell opera da realizzare; Committente, generalità del ommittente dell opera; Comune, loalità in ui riade l opera da realizzare; Progettista, generalità del tenio he esegue il alolo; Direttore dei lavori, generalità del tenio direttore dei lavori; Impresa eseutrie, denominazione dell impresa eseutrie dei lavori. 5.2 Normativa Alla finestra Normativa si aede dall omonima voe del menu Dati o dal pulsante aeleratore presente sulla barra dei omandi. La finestra onsente di impostare la normativa di alolo. Sono possibili le seguenti selte: D.M D.M Tensioni ammissibili; D.M D.M Stati limite; N.T.C Approio 1 (D.M. 14/01/2008); Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 8

16 CARL 10.0 MANUALE D USO N.T.C Approio 2 (D.M. 14/01/2008). Se la selta riade sulle Norme Tenihe sulle Costruzioni 14/01/2008 nella tabella è possibile inoltre impostare i oeffiienti parziali per le azioni o per l effetto delle azioni, i oeffiienti parziali per i parametri geotenii del terreno ed i oeffiienti di ombinazione per le ombinazioni di ario. Inoltre, nella stessa tabella, è possibile impostare i oeffiienti di siurezza per le verifihe geotenihe sia per le fondazioni superfiiali sia per le fondazioni profonde (sia per le verifihe a portanza vertiale sia per le verifihe a portanza trasversale). Il pulsante [Imposta oeffiienti] onsente di assegnare ai vari oeffiienti i valori imposti dalla normativa selta D.M D.M Tensione Ammissibile Se si imposta tale normativa l analisi dei arihi, le verifihe di sezione verranno effettuate in aordo on il D.M. Min. LL.PP. 9 Gennaio 1996 e on il D.M. Min. LL.PP. 11 Marzo In partiolare le verifihe di sezione verranno effettuate on il metodo delle Tensioni Ammissibili. In tale ambito normativo non bisogna impostare nessun oeffiiente di amplifiazione dei arihi o di riduzione delle aratteristihe dei terreni. I oeffiienti di siurezza per le verifihe sulle fondazioni superfiiali possono essere impostati nella sezione Fondazione: I oeffiienti di siurezza per le verifihe sulle fondazioni profonde possono essere impostati nella sezione Pali (D.M. 1996): 9

17 5.2.2 D.M D.M Stato Limite Se si imposta tale normativa l analisi dei arihi, le verifihe di sezione verranno effettuate in aordo on il D.M. Min. LL.PP. 9 Gennaio 1996 e on il D.M. Min. LL.PP. 11 Marzo In partiolare le verifihe di sezione verranno effettuate on il metodo degli Stati Limite Ultimi e degli Stati Limite di Eserizio. In tale ambito normativo bisogna impostare i oeffiiente di parteipazione delle azioni permanenti e variabili: G,fav Coeffiiente di parteipazione delle azioni permanenti nel aso ontribuisano ad aumentare la siurezza; G,sfav Q,sfav Coeffiiente di parteipazione delle azioni permanenti nel aso ontribuisano a diminuire la siurezza; Coeffiiente di parteipazione delle azioni variabili nel aso ontribuisano a diminuire la siurezza. Tali oeffiienti possono essere impostati nella sezione Azioni D.M SLU: I oeffiienti di siurezza per le verifihe delle fondazioni superfiiali e dei pali possono essere impostati nelle stesse sezioni desritte nel paragrafo preedente N.T.C Approio 1 Se si imposta tale normativa l analisi dei arihi e le verifihe di sezione verranno effettuate in aordo on le Norme Tenihe sulle Costruzioni 14/01/2008. In partiolare le verifihe di sezione verranno effettuate on il metodo degli Stati Limite Ultimi e degli Stati Limite di Eserizio. L Approio 1 si basa sul onetto dei oeffiienti di siurezza parziali e onsidera due famiglie di ombinazioni (una ombinazione di tipo strutturale STR Senario A1-M1 e una ombinazione di tipo Geotenio GEO, Senario A2-M2 ) generate on le seguenti modalità: Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 10

18 CARL 10.0 MANUALE D USO Senario A1-M1: in uesto tipo di ombinazioni vengono inrementati le azioni permanenti e variabili on i oeffiienti parziali sulle azioni e vengono lasiate inalterate le aratteristihe di resistenza del terreno. Senario A2-M2: in uesto tipo di ombinazioni vengono inrementati i arihi variabili e vengono ridotte le aratteristihe di resistenza del terreno (tan(), o u) seondo i oeffiienti parziali sui parametri geotenii. Azioni N.T.C. 2008, permette di impostare i oeffiienti parziali per le azioni permanenti e variabili (sfavorevoli e favorevoli) sia per le ombinazioni statihe he per le ombinazioni sismihe: G,fav Coeffiiente di parteipazione delle azioni permanenti nel aso ontribuisano ad aumentare la siurezza; G,sfav Q,fav Q,sfav Coeffiiente di parteipazione delle azioni permanenti nel aso ontribuisano a diminuire la siurezza; Coeffiiente di parteipazione delle azioni variabili nel aso ontribuisano ad aumentare la siurezza; Coeffiiente di parteipazione delle azioni variabili nel aso ontribuisano a diminuire la siurezza; Parametri geotenii N.T.C. 2008, permette di impostare i oeffiienti parziali di riduzione per i parametri geotenii sia per le ombinazioni statihe he per le ombinazioni sismihe: tan( ) u u Coeffiiente parziale di siurezza sull angolo di attrito del terreno; Coeffiiente parziale di siurezza sulla oesione drenata del terreno; Coeffiiente parziale di siurezza sulla oesione non drenata del terreno; Coeffiiente parziale di siurezza sulla resistenza a ompressione; Coeffiiente parziale di siurezza sul peso di volume del terreno; 11

19 Inoltre l approio 1 prevede he debbano essere garantiti dei oeffiienti di siurezza nei onfronti delle verifihe he devono essere eseguite. Per le fondazioni superfiiali: Per le fondazioni profonde: N.T.C Approio 2 Se si imposta tale normativa l analisi dei arihi e le verifihe di sezione verranno effettuate in aordo on le Norme Tenihe sulle Costruzioni 14/01/2008. In partiolare le verifihe di sezione verranno effettuate on il metodo degli Stati Limite Ultimi e degli Stati Limite di Eserizio. L Approio 2 si basa sul onetto dei oeffiienti di siurezza parziali e onsidera una famiglia di ombinazioni (una ombinazione di tipo strutturale STR Senario A1-M1 ) generata on le seguenti modalità: Senario A1-M1: in uesto tipo di ombinazioni vengono inrementati le azioni permanenti e variabili on i oeffiienti parziali sulle azioni e vengono lasiate inalterate le aratteristihe di resistenza del terreno Coeffiienti di ombinazione Coeffiienti di ombinazione: 0 1 Coeffiiente di ombinazione allo stato limite ultimo; Coeffiiente di ombinazione allo stato limite d eserizio; Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 12

20 CARL 10.0 MANUALE D USO 2 Coeffiiente di ombinazione allo stato limite d eserizio Coeffiienti sui materiali dei pali per le verifihe SLU e le verifihe SLE Coeffiienti materiali pali, permette di impostare i oeffiienti di siurezza da adottare nelle verifihe strutturali allo stato limite ultimo (SLU) e allo stato limite di eserizio (SLE) nel palo di fondazione: 13

21 5.3 Tipologia Alla finestra di visualizzazione Tipologia si aede dall omonima voe del menu Dati o dal pulsante aeleratore presente sulla barra dei omandi. Dalla finestra è possibile segliere uale tipologia di fondazione analizzare: Superfiiale, Profonda o Rilievo. 5.4 Geometria fondazione superfiiale Alla finestra di visualizzazione Eleno Fondazioni Superfiiali si aede dall omonima voe del menu Dati o dal pulsante aeleratore presente sulla barra dei omandi. I dati in essa riportati sono: N, numero d ordine della fondazione; Desrizione, desrizione (identifiativo) della fondazione; X, asissa di posizionamento della fondazione, espressa in [L1]; Y, ordinata di posizionamento della fondazione, espressa in [L1]; B, lato in direzione X della fondazione (lato orto), espresso in [L1]; L, lato in direzione Y della fondazione (lato lungo), espresso in [L1], non è da definire nel aso di fondazioni nastriformi; D, affondamento della fondazione rispetto al piano ampagna, espresso in [L1]; Cliando sui pulsanti [Aggiungi] o [Modifia] si passa a aratterizzare le fondazioni. Per ogni fondazione superfiiale è possibile definire le grandezze riportate di seguito. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 14

22 CARL 10.0 MANUALE D USO Caratteristihe fondazioni superfiiali È possibile aedere alla finestra Caratteristihe fondazione superfiiale liando sui pulsanti [Aggiungi] o [Modifia] presenti nella finestra Eleno Fondazioni Superfiiali. Nella finestra vengono inserite tutte le grandezze neessarie a definire il tipo e la geometria della fondazione da analizzare nonhé i dati relativi al piano di posa e pendio. In partiolare i dati da inserire riguardano: Forma Fondazione, attraverso il selettore è possibile selezionare la forma della fondazione, he può essere Nastriforme, Rettangolare o Cirolare; B, base della fondazione superfiiale (dimensione minore della fondazione vista in pianta). Nel aso di fondazione irolare la grandezza geometria si riferise al diametro, espressa in [L1]; L, lunghezza della fondazione superfiiale (dimensione maggiore della fondazione vista in pianta). Nel aso di fondazione Nastriforme o irolare la grandezza non viene presa in onsiderazione, espressa in [L1]; D, affondamento del piano di posa della fondazione superfiiale, espresso in [L1]; X, asissa barientria della fondazione rispetto al sistema di riferimento globale, espresso in [L1]; Y, ordinata barientria della fondazione rispetto al sistema di riferimento globale, espresso in [L1];, inlinazione del piano di posa rispetto all orizzontale (eventuale). Il dato è utilizzato dal programma per il alolo del ario limite nel aso he l autore selto per la determinazione del ario limite ontempli il fattore orrettivo, espresso in [ ];, inlinazione del pendio rispetto all orizzontale (eventuale). Il dato è utilizzato dal programma per il alolo del ario limite nel aso he l autore selto per la determinazione del ario limite ontempli il fattore orrettivo, espresso in [ ]; I dati relativi al disegno: Altezza, altezza totale della fondazione, espresso in [L1]; Spessore anima, spessore dell anima della fondazione a T rovesia, espresso in [L1]; Spessore ala, spessore dell ala della fondazione a T rovesia, espresso in [L1]; 15

23 5.5 Geometria rilevato È possibile aedere alla finestra Geometria rilevato liando sulla voe Geometria fondazione superfiiale del menu Dati o dal pulsante aeleratore presente sulla barra dei omandi. Nella finestra vengono inserite tutte le grandezze neessarie a definire la geometria del rilevato da analizzare nonhé i dati relativi al piano di posa e pendio. In partiolare i dati da inserire riguardano: B, base totale inferiore del rilevato, espressa in [L1]; H, altezza del rilevato, espressa in [L1]; Bs, base sinistra del lato inlinato del rilevato, espresso in [L1]; Bd, base destra del lato inlinato del rilevato, espresso in [L1]; D, affondamento del piano di posa del rilevato, espresso in [L1]; Terreno, terreno he ostituise il rilevato. Dai dati del terreno l unio dato he viene utilizzato dal programma è il peso di volume per il alolo del peso del rilevato. La base superiore del rilevato viene riavata automatiamente dal programma ome differenza tra base totale inferiore, base sinistra e destra dei lati inlinati. 5.6 Geometria fondazione profonda (pali) È possibile aedere alla finestra Geometria fondazione profonda tramite la voe omonima del menu Dati o attraverso il pulsante aeleratore della barra dei omandi. Nella finestra vengono inserite tutte le grandezze neessarie a definire la geometria e le aratteristihe di resistenza della sezione (in aso di Palo a sezione generia). In partiolare le grandezze riportate sono le seguenti: attraverso il selettore Geometria è possibile segliere la forma del palo, he può essere Palo irolare in.a. oppure Palo a sezione generia. X, asissa del palo nel piano, espressa in [L1]; Y, ordinata del palo nel piano, espressa in [L1]; B, diametro del fusto del palo, espresso in [L2]; L, lunghezza del palo, espresso in [L1]; Area, area della sezione del palo (attiva solo se si è selto palo a sezione generia), espressa in [L2 2 ]; Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 16

24 CARL 10.0 MANUALE D USO Momento di inerzia, momento di inerzia della sezione del palo (attiva solo se si è selto palo a sezione generia), espresso in [L2 4 ]; Modulo di resistenza, modulo di resistenza della sezione del palo (attiva solo se si è selto palo a sezione generia), espresso in [L2 3 ]; Momento ultimo, momento ultimo della sezione del palo (attiva solo se si è selto palo a sezione generia), espresso in [F1 L1]. Se il palo è rastremato (la tipologia di palo rastremato si attiva dal hek Palo rastremato): Dmax, diametro del fusto in testa, espresso in [L2]; Dmin, diametro del fusto alla base, espresso in [L2]. Il pulsante [Elemento da sagomario >>] permette di ariare i parametri geometrii e di resistenza dal database dei sagomari a orredo del programma. 5.7 Materiali fondazione profonda (palo) È possibile aedere alla finestra Materiale tramite la voe omonima del menu Dati o attraverso il pulsante aeleratore della barra dei omandi. Nella finestra vengono inserite tutte le grandezze neessarie a aratterizzare i materiali del palo: alestruzzo (Rbk, espresso in [P1], peso speifio, espresso in [F1 / L1 3 ] e oeffiiente di omogeneizzazione) e aiaio (tensione ammissibile, a snervamento e di rottura, espresse in [P1]) per pali in.a.; aiaio (tensione ammissibile, a snervamento e di rottura, espresse in [P1]) per pali in aiaio; peso speifio, modulo elastio tensione di snervamento e tensione ammissibile per pali in materiale generio. 5.8 Terreni Alla finestra di visualizzazione Desrizione terreni si aede dall omonima voe del menu Dati o dal pulsante aeleratore presente sulla barra dei omandi. I dati in essa riportati sono: Desrizione, desrizione del terreno; g, peso di volume del terreno, espresso in [F1 / L1 3 ]; gs, peso di volume saturo del terreno, espresso in [F1 / L1 3 ]; 17

25 phi, angolo di attrito del terreno (parametro di resistenza), espresso in [ ]; d, angolo di attrito terreno-palo, espresso in [ ];, oesione del terreno (parametro di resistenza), espresso in [P1]; a, adesione terreno-palo, espresso in [P1]; olore, olore assegnato al terreno. Cliando sui pulsanti [Aggiungi] o [Modifia] presenti nella finestra si passa a aratterizzare i terreni. Per ogni terreno è possibile definire le grandezze riportate di seguito Parametri fisii e meanii terreno per fondazioni superfiiali La finestra Terreno n viene visualizzata liando su uno dei pulsanti [Aggiungi], [Modifia] presenti nella finestra Desrizione terreni. Nella finestra vengono inserite tutte le grandezze fisihe e meanihe neessarie a definire il terreno: Parametri di resistenza Desrizione denominazione del terreno ostituente lo strato (numero massimo aratteri 64); Peso di volume, peso di volume naturale del terreno, espresso in [F1 / L1 3 ]; Peso di volume saturo, peso di volume saturo del terreno, espresso in [F1 / L1 3 ]; I parametri di resistenza sono distinti in parametri effiai e in parametri totali. I parametri effiai e totali rihiesti sono: Angolo di attrito interno effiae ( ) e totale ( u ), parametro di resistenza neessario per il alolo della portanza della fondazione, espresso in [ ]; Angolo di attrito terreno-fondazione () e totale ( u ), Angolo di attrito tra terreno e fondazione, espresso in [ ]; Coesione effiae ( ) e totale ( u ), parametro di resistenza neessario per il alolo della portanza della fondazione, espresso in [P1]; Adesione effiae (a) e totale (a u ), adesione tra il terreno e la fondazione, espresso in [P1]. Parametri di deformabilità Modulo di Young, modulo elastio del terreno. Il dato è neessario per il alolo dei edimenti della fondazione on il metodo elastio, espresso in [P1]; Coeffiiente di Poisson, oeffiiente di Poisson del terreno. Il dato è neessario per il alolo del bulbo delle tensioni on il metodo di Westergaard, oppure per il alolo dei edimenti on il metodo di Skempton; Modulo elastio non drenato (Eu), espresso in [P1]. Il dato è neessario per il alolo dei edimenti della fondazione on il metodo di Skempton; Parametro di Skempton (A) del terreno. Il dato è neessario per alolare il edimento; Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 18

26 CARL 10.0 MANUALE D USO Modulo edometrio, espresso in [P1]. Il dato è neessario per il alolo del edimento edometrio usando il modulo edometrio e per il alolo del edimento on il metodo di Skempton; Rapporto di riompressione RR, rapporto di riompressione RR. Questo ampo di input è attivo solo se il terreno è sovraonsolidato (OCR>1) e si è selto di alolare il edimento edometrio utilizzando la urva edometria; Rapporto di ompressione CR, rapporto di ompressione CR. Questo ampo di input è attivo solo se si è selto di alolare il edimento edometrio utilizzando la urva edometria; Grado di sovraonsolidazione OCR, rapporto di sovraonsolidazione OCR. Questo ampo di input è attivo solo se il terreno è sovraonsolidato. Il parametro è utilizzato solo se si seglie di alolare il edimento utilizzando la urva edometria; Modulo di taglio (G), espresso in [P1]. Il modulo di taglio è neessario per effettuare la verifia di rottura del terreno per punzonamento seondo Vesi. Il valore di tale grandezza può essere impostato direttamente dall utente, oppure alolato mediante il pulsante [C], attraverso il uale è possibile aedere alla finestra per seglierne il metodo di alolo. Le selte possibili sono: Usa Modulo Elastio E G ; Usa Veloità Onde di Taglio G V s. g Veloità onde di taglio (Vs), espressa in [m/s]. Il dato è utilizzato dal programma per determinare il modulo di resistenza a taglio G Parametri fisio-meanii dello strato per fondazioni profonde (pali) La finestra Terreno n viene visualizzata liando su uno dei pulsanti [Aggiungi], [Modifia] presenti nella finestra Desrizione terreno. Nella finestra vengono inserite tutte le grandezze fisihe e meanihe neessarie a definire il terreno ostituente lo strato: Desrizione, denominazione del terreno ostituente lo strato (numero massimo aratteri 64); Peso di volume, peso di volume naturale del terreno, espresso in [F1 / L1 3 ]; Peso di volume saturo, peso di volume saturo del terreno in sito, espresso in [F1 / L1 3 ]; I parametri di resistenza sono distinti in parametri effiai e in parametri totali. I parametri effiai rihiesti sono: Angolo di attrito effiae ( ) e totale (u), espresso in [ ]. È un parametro di resistenza neessario per il alolo della portanza della fondazione; Angolo di attrito terreno-fondazione effiae () e totale ( u ), espresso in [ ]; 19

27 Coesione effiae ( ) e totale ( u ), espressa in [P1]. È un parametro di resistenza neessario per il alolo della portanza della fondazione; Adesione effiae (a) e totale (a u ), tra il terreno e la fondazione, espresso in [P1]. Per il alolo della portanza per attrito laterale dei miropali seondo le raomandazioni di Bustamante-Doix è neessario definire i seguenti parametri: Alfa 1, oeffiiente utilizzato per il alolo della tensione tangenziale limite tra fondazione e miropalo, espresso in [P1]; Alfa 2, oeffiiente utilizzato per il alolo della tensione tangenziale limite tra fondazione e miropalo; plim, pressione limite utilizzato per il alolo della tensione tangenziale limite tra fondazione e miropalo, espresso in [P1]: fs a 1 a2 plim 5.9 Stratigrafia È possibile aedere alla finestra Stratigrafia tramite l omonima voe del menu Dati o tramite il pulsante aeleratore presente sulla barra dei omandi Stratigrafia per fondazioni superfiiali Nella finestra vengono riportate le grandezze geometrihe he aratterizzano gli strati di terreno definiti. Tramite i pulsanti [Aggiungi], [Inserisi] ed [Elimina] presenti nella parte in basso è possibile aggiungere inserire o eliminare gli strati ostituenti il terreno al di sotto della fondazione. I dati da inserire riguardano: (X, Y), espresse in [L1], posizione in pianta (asissa e ordinata) dei tre punti di sondaggio rispetto al sistema Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 20

28 CARL 10.0 MANUALE D USO di riferimento globale; (Z1, Z2, Z3), espresse in [L1], Z1: uota del primo punto di sondaggio (olonna 1), Z2: uota del seondo punto di sondaggio (olonna 2) e Z3: uota del terzo punto di sondaggio (olonna 3); Terreno Tipo di terreno da assegnare al piano orrente, tra i terreni definiti in preedenza. Nella parte inferiore della finestra è presente un riuadro dove sono riportate alune grandezze fisihe e meanihe del terreno assoiato allo strato. Faendo doppio lik su uesto pannello è possibile rihiamare la finestra Terreno n per modifiare il terreno assoiato allo strato Stratigrafia per fondazioni profonde (pali) Oltre ai dati riportati nel paragrafo è neessario definire: Ks, oeffiiente di spinta laterale del terreno. Il dato è utilizzato nel alolo della portanza vertiale (aliuota per attrito laterale) dei pali; Kw, ostante di Winkler orizzontale, espressa in [kg / m 3 ], viene utilizzata per aratterizzare l interazione terreno-palo di fondazione. Il dato è neessario per alolare la portanza trasversale del palo (portanza trasversale); Alfa, oeffiiente di espansione laterale del tratto iniettato (oeffiiente di sbulbatura). Il oeffiiente di espansione laterale moltiplia il diametro del foro per ottenere uello effettivo di alolo per la portanza: D eff αd dove: D, è il diametro di perforazione;, oeffiiente di espansione laterale. Nella parte inferiore della finestra è presente un riuadro dove sono riportate alune grandezze fisihe e meanihe del terreno assoiato allo strato. Faendo doppio lik su uesto pannello è possibile rihiamare la finestra Terreno n per modifiare il terreno assoiato allo strato. 21

29 Stratigrafia (per alolo portanza on il metodo di Wright-Reese) Oltre ai dati riportati nel paragrafo è neessario definire: Kw, ostante di Winkler orizzontale, espressa in [kg / m 3 ], viene utilizzata per aratterizzare l interazione terreno-palo di fondazione. Il dato è neessario per alolare la portanza trasversale del palo (portanza trasversale); Nspt, Numero di olpi della prova dinamia SPT. (Standard Penetration Test). Il dato è utilizzato per il alolo della apaita portante on il metodo di Wright-Reese. Nella parte inferiore della finestra è presente un riuadro dove sono riportate alune grandezze fisihe e meanihe del terreno assoiato allo strato. Faendo doppio lik su uesto pannello è possibile rihiamare la finestra Terreno n per modifiare il terreno assoiato allo strato Stratigrafia (per alolo portanza on il metodo di Bustamante-Gianeselli) Oltre ai dati riportati nel paragrafo è neessario definire: Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 22

30 CARL 10.0 MANUALE D USO Kw, ostante di Winkler orizzontale, espressa in [kg / m 3 ], viene utilizzata per aratterizzare l interazione terreno-palo di fondazione. Il dato è neessario per alolare la portanza trasversale del palo (portanza trasversale); K, Numero di olpi della prova dinamia SPT. (Standard Penetration Test). Il dato è utilizzato per il alolo della apaita portante on il metodo di Wright-Reese; LCPC, oeffiiente di adesione; k, oeffiiente di apaità portante; lim, tensione tangenziale limite, limite superiore per il alolo della apaità portante per attrito laterale. Nella parte inferiore della finestra è presente un riuadro dove sono riportate alune grandezze fisihe e meanihe del terreno assoiato allo strato. Faendo doppio lik su uesto pannello è possibile rihiamare la finestra Terreno n per modifiare il terreno assoiato allo strato Falda È possibile aedere alla finestra Falda tramite l omonima voe del menu Dati o tramite il pulsante aeleratore presente sulla barra dei omandi. I dati rihiesti riguardano l affondamento della falda dal piano ampagna positiva verso il basso. Prima di definire la uota della falda bisogna attivare il hek Falda presente, he omunia al programma la presenza della falda Prova SPT (Standard Penetration Test) È possibile aedere alla finestra Prova S.P.T. tramite l omonima voe del menu Dati. I dati da inserire nella finestra sono: Z, rappresenta la uota (dal piano ampagna), espressa in [L1], alla uale orrisponde il valore del numero di olpi N SPT (vedi figura 1). Nspt, numero di olpi della prova SPT. Questo dato viene utilizzato se il metodo di alolo dei edimenti impostato è uello di Burland (NSPT). 23

31 Figura 1. Piano di riferimento per l inserimento dei dati della prova SPT (metodo di Burland per il alolo dei edimenti). La prova penetrometria standard (SPT) risulta il più diffuso ed eonomio mezzo di indagine del sottosuolo. Consiste nell infiggere nel terreno una sonda di dimensioni standard. Per l infissione si usa un maglio, di dimensioni standard, in aduta libera da un altezza di 75 m. Il risultato della prova è il numero di olpi neessario a far avanzare la sonda negli ultimi 30 m di una lunghezza omplessiva di 45 m. I primi 15 m vengono onsiderati terreno disturbato e il numero di olpi non interviene nel omputo omplessivo, anhe se vengono annotati. La prova viene interrotta uando si arriva a rifiuto, ioè uando si verifia uno dei seguenti asi: sono neessari 50 olpi per produrre un generio inremento di 15 m; si arriva a 100 olpi; non si registra alun avanzamento a seguito di 10 olpi suessivi. Per uanto riguarda la resistenza alla punta uesta non è direttamente determinata on la prova SPT ma esistono orrelazioni tra ed N alle uali si può riorrere per la sua determinazione. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 24

32 CARL 10.0 MANUALE D USO 5.12 Prova CPT (Cone Penetration Test) È possibile aedere alla finestra Prova C.P.T. tramite l omonima voe del menu Dati. I dati da inserire nella finestra sono: Dz, rappresenta la uota di mezzeria dello strato i-esimo nel uale il valore di è onsiderato ostante (vedi figura 2), espresso in [L1]. In sostanza si tratta di inserire i dati della resistenza alla punta pensata ome un grafio ad istogramma. Q, resistenza alla punta rilevata durante la prova penetrometria statia CPT, espresso in [P1]. Questo dato viene utilizzato se il metodo di alolo dei edimenti impostato è uello di Shmertmann. Figura 2. Piano di riferimento per l inserimento dei dati della prova CPT (metodo di Shmertmann per il alolo dei edimenti). 25

33 5.13 Unità di misura CARL, onsente all Utente l impostazioni delle unità di misura. Alla finestra in figura si aede attraverso il omando del menu dati Unità di misura. In partiolare sono messe a disposizione dell Utente le seguenti unità: L1, prima unità di misura per le lunghezze; il valore di default è metri; L2, seonda unità di misura per le lunghezze; il valore di default è entimetri; L3, terza unità di misura per le lunghezze; il valore di default è millimetri; F1, prima unità di misura per le forze; il valore di default è Kg; F2, seonda unità di misura per le forze; il valore di default è tonnellate; P1, prima unità di misura per le pressioni; il valore di default è Kg/m; P2, seonda unità di misura per le pressioni; il valore di default è Kg/m; A, unità di misura per gli angoli; il valore di default è gradi. Grandezze derivate: Momento, F1 L1; Peso dell unità di volume, F1 / L1 3 ; Area, L2 2. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 26

34 CARL 10.0 MANUALE D USO 6 Menu arihi In uesta voe di menu sono ontenuti tutti i omandi neessari per le operazioni di input dei arihi e delle ombinazioni. Il menu, una volta attivato, si presenta ome in figura. Tutti i omandi del menu, tranne il primo, si attivano anhe dai relativi pulsanti presenti sulla barra dei omandi. 6.1 Convenzione dei arihi N, forza vertiale in direzione Z positiva verso il basso; Tx, forza orizzontale in direzione X positiva nel verso delle X resenti; Ty, forza orizzontale in direzione Y positiva nel verso delle Y resenti; Mx, momento on asse vettore parallelo all'asse X positivo antiorario (figura 1) My, momento on asse vettore parallelo all'asse Y positivo antiorario (figura 2) 6.2 Eleno Condizioni di ario fondazioni superfiiali Alla finestra di visualizzazione Eleno Condizioni di ario si aede dall omonima voe del menu Dati o dal pulsante aeleratore presente sulla barra dei omandi. I dati in essa riportati sono: Fondazione, identifiativo della fondazione; N, forza vertiale agente sulla fondazione, espressa in [F1]. Il segno è positivo se rivolta verso il basso; 27

35 Mx, momento flettente Mx, espresso in [F1 L1]. L asse vettore di Mx ha direzione e verso dell asse X di un sistema di assi artesiani; My, momento flettente My, espresso in [F1 L1]. L asse vettore di My ha direzione e verso dell asse Y di un sistema di assi artesiani; Tx, forza orizzontale in direzione X, espressa in [F1]. Il vettore Tx ha direzione e verso dell asse X di un sistema di assi artesiani; Ty, forza orizzontale in direzione Y, espressa in [F1]. Il vettore Ty ha direzione e verso dell asse Y di un sistema di assi artesiani; Tipo ondizione, si definise il tipo di ondizione tra permanente ed aidentale al fine di poter generare le ombinazioni di ario. Attraverso i pulsanti [<<] e [>>] è possibile sorrere le ondizioni di ario potendo definire osì il numero di ondizioni di ario desiderate attribuendone nome diverso. Cliando sul pulsante [Modifia] è possibile aratterizzare il ario sulla fondazione superfiiale. Per ogni fondazione è possibile definire le omponenti di forza riportate di seguito Cario fondazione superfiiale I dati riportati in ario fondazione superfiiale sono: N, forza vertiale agente sulla fondazione, espressa in [F1]. Il segno è positivo se rivolta verso il basso; Mx, momento flettente Mx, espresso in [F1 L1]. L asse vettore di Mx ha direzione e verso dell asse X di un sistema di assi artesiani; My, momento flettente My in [F1 L1]. L asse vettore di My ha direzione e verso dell asse Y di un sistema di assi artesiani. Tx, forza orizzontale in direzione X, espressa in [F1]. Il vettore Tx ha direzione e verso dell asse X di un sistema di assi artesiani; Ty, forza orizzontale in direzione Y, espressa in [F1]. Il vettore Ty ha direzione e verso dell asse Y di un sistema di assi artesiani; H, altezza del punto di appliazione della forza tagliante Tx e/o Ty. Il programma alolerà automatiamente il vettore momento derivante dall altezza del punto di appliazione della forza tagliante. Peso fondazione, espressa in [F1]. La forza vertiale verrà sommata dal programma a uella già esistente N. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 28

36 CARL 10.0 MANUALE D USO Nella parte in basso della finestra sono riportati le omponenti di ario risultanti on il uale il programma effettuerà il alolo di ario limite, edimenti e tensioni. 6.3 Eleno Condizioni di ario fondazioni profonde (pali) Alla finestra di visualizzazione Eleno ondizioni di ario si aede dall omonima voe del menu Dati o dal pulsante aeleratore presente sulla barra dei omandi. I dati in essa riportati sono: Fondazione, identifiativo della fondazione; N, forza vertiale agente sulla fondazione, espressa in [F1]. Il segno è positivo se rivolta verso il basso; My, momento flettente My, espresso in [F1 L1]. L asse vettore di My ha direzione e verso dell asse Y di un sistema di assi artesiani;] Tx, forza orizzontale in direzione X, espressa in [F1]. Il vettore Tx ha direzione e verso dell asse X di un sistema di assi artesiani; Tipo ondizione, si definise il tipo di ondizione tra permanente ed aidentale al fine di poter generare le ombinazioni di ario. Attraverso i pulsanti [<<] e [>>] è possibile sorrere le ondizioni di ario potendo definire osì il numero di ondizioni di ario desiderate attribuendone nome diverso. Cliando sul pulsante [Modifia] presente nella finestra è possibile aratterizzare il ario sul palo di fondazione Cario fondazione profonda (palo) I dati riportati in ario palo sono: N, forza vertiale agente sul palo, espresso in [F1]. Il segno è positivo se rivolta verso il basso. My, momento flettente My in testa al palo, espresso in [F1 L1]. L asse vettore di My ha direzione e verso dell asse Y di un sistema di assi artesiani; Tx, forza orizzontale in direzione X agente in testa al palo, espressa in [F1]. Il vettore Tx ha direzione e 29

37 verso dell asse X di un sistema di assi artesiani. H, altezza del punto di appliazione della forza tagliante Tx e/o Ty. Il programma alolerà automatiamente il vettore momento derivante dall altezza del punto di appliazione della forza tagliante. Nella parte in basso della finestra sono riportati le omponenti di ario risultanti. 6.4 Combinazioni di ario di base Alla finestra Combinazioni di ario di base si aede dall omonima voe del menu Dati o dal pulsante aeleratore presente sulla barra dei omandi. I arihi definiti nelle varie ondizioni verranno messi in onto nell analisi solo se vengono inseriti nelle ombinazioni di ario. Una ombinazione di ario è la somma di più ondizioni di ario: le ondizione di ario inserite nella stessa ombinazione agiranno simultaneamente (eventualmente on oeffiiente di parteipazione diversi). In uesta finestra si definisono le ombinazioni di ario, effettuando la selta delle ondizioni di ario he appartengono ad ognuna di esse. Tutte le ondizioni di ario definite dall'utente sono riportate nella olonna Condizioni definite. Per definire delle ombinazioni il programma mette a disposizione due proedure, una manuale e una automatia. Per definire delle ombinazioni manualmente bisogna ome prima operazione reare una nuova ombinazione liando il pulsante [Aggiungi ombinazione], reata la nuova ombinazione bisogna selezionare una delle ondizioni definite e, liando sul pulsante [Aggiungi] trasinare la ondizione nella ombinazione (uesta operazione deve essere ripetuta tante volte uando sono le ondizioni di ario he parteipano simultaneamente alla ombinazione). Se devono essere definite altre ombinazioni bisogna ripetere la proedura. Inoltre, è possibile assegnare alle ondizioni di ario della ombinazione un oeffiiente di parteipazione attivando la finestra dal pulsante [Parteipazione]. Per la definizione delle ombinazioni di ario di base manualmente la proedura da seguire è la seguente: si rea la ombinazione attraverso liando sul pulsante [Aggiungi ombinazione]; Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 30

38 CARL 10.0 MANUALE D USO si aggiunge la ondizione di ario, orrentemente selezionata nella olonna Condizioni, attraverso il pulsante [Aggiungi>>]. La ombinazione selezionata diventa uella attiva. La anellazione dalla ombinazione di una ondizione avviene attraverso il pulsante [<<Rimuovi]. La ondizione he sarà eliminata è uella selezionata nella olonna Combinazioni nr. Per definire delle ombinazioni attraverso la generazione automatia bisogna liare sul pulsante [Genera] e settare delle opzioni he permettono la generazione automatia. Queste opzioni verranno desritte in dettaglio nei prossimi paragrafi. Nella finestra è inoltre presente il menu Gestione ombinazioni he ontiene alune funzioni di utilità sulla gestione delle ombinazioni. Dopo aver generato le ombinazioni di base è possibile passare alle ombinazioni di alolo liando sul pulsante [Genera ombinazioni di alolo]. Le ombinazioni di alolo differisono da uelle di base perhé affette dalle ondizioni poste dalla normativa Gestione ombinazioni Il menu Gestione ombinazioni attivabile dalla finestra Combinazioni di ario di base he permette di aedere a delle funzioni di utilità. Le funzioni messe a disposizione dell Utente sono: Genera, permette di avviare la generazione automatia delle ombinazioni di ario di base. La generazione del numero di ombinazioni è funzione del numero di ondizioni e dal tipo (permanente o aidentale); Aggiungi ombinazione, aggiunge una ombinazione vuota in oda a uelle già generate; Canella ombinazione, anella la ombinazione orrente; Canella tutto, elimina tutte le ombinazioni definite; Chiudi, permette di usire dalla finestra Combinazioni di ario di base Coeffiienti di parteipazione La definizione dei oeffiienti di parteipazione avviene dalla finestra omonima attivabile tramite il pulsante [Parteipazione]. La prima olonna riporta l identifiativo della ondizione. Nella seonda olonna sono riportate le denominazioni delle singole ondizioni di ario appartenenti alla ombinazione. Nella terza olonna è possibile digitare il oeffiiente di parteipazione della ondizione. 31

39 6.4.3 Opzioni generazione ombinazioni di base La finestra onsente di definire una serie di parametri per la generazione automatia delle ombinazioni di ario di base. Nella finestra è possibile impostare: Considera ondizioni ome ombinazioni, in uesto aso ogni ombinazioni di base ontiene una sola ondizione di ario (assoiazione uno a uno tra ondizione e ombinazione). Se è attiva uesta opzione tette le altre non lo sono; Genera anhe ombinazioni sismihe, permette di generare anhe le ombinazioni sismihe. L attributo sismia ad una ombinazione permette, nel aso delle nuove normative, di appliare i oeffiienti parziali sulle azioni o sulle resistenze in maniera orretta. Inoltre nel aso delle fondazioni superfiiali, nel alolo della apaità portante, se si applia la riduzione sismia seondo i metodi di Vesi e Sano si rende attiva la riduzione dell angolo di attrito sul terreno di fondazione; Metodo di generazione, attivo solo se la normativa impostata è il D.M. 96 alle Tensioni Ammissibili, permette di segliere il metodo di generazione delle ombinazioni di ario; Se il metodo selezionato è il metodo ombinatorio, è possibile impostare anhe i oeffiienti di parteipazione per i arihi aidentali sia per ombinazioni statihe he sismihe Generazione delle ombinazioni di base Combinazioni di base on metodo ombinatorio Se n v è il numero delle ondizioni di ario aidentali il metodo ombinatorio genera [(2 nv 1) + 1] ombinazioni di ario. Ad esempio avendo definito 3 ondizioni variabili (o aidentali) V1, V2, V3, ed una ondizione permanente P1 avremo le seguenti 7+1 ombinazioni: 1. P1 2. P1 + 1 V1 + 2 V2 + 3 V3 3. P1 + 1 V1 + 2 V2 4. P1 + 1 V1 + 3 V3 5. P1 + 2 V2 + 3 V3 6. P1 + 1 V1 7. P1 + 2 V2 8. P1 + 3V3 dove 1, 2, 3, rappresentano i oeffiienti di parteipazioni delle ondizioni variabili V1, V2, V3. Combinazioni di base on metodo probabilistio Se n v è il numero delle ondizioni di ario aidentali il metodo probabilistio genera (n v + 1) ombinazioni. Nel metodo probabilistio fra le azioni variabili ne viene impostata una ome dominante Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 32

40 CARL 10.0 MANUALE D USO e le altre ome seondarie. Ognuna delle ondizioni variabili viene impostata a turno ome dominante e pertanto avremo 1. P1 2. P1 + V1 + (V2 + V3) 3. P1 + V2 + (V1 + V3) 4. P1 + V3 + (V1 + V2) dove è il oeffiiente di parteipazione dell azione dominante ed è il oeffiiente di parteipazione delle azioni variabili seondarie. Numero delle ombinazioni di base effettivamente generate Il numero di ombinazioni generato dipende dal numero di ondizioni variabili (o aidentali) e dalla rihiesta di generazione delle ombinazioni sismihe. Numero ondizioni permanenti np = 1 Numero ondizioni variabili nv = 3 D.M. 96 Tensioni ammissibili Generazione on il Metodo ombinatorio Numero ombinazioni di base = nv 1 = = 8 Se è stata rihiesta la generazione delle ombinazioni sismihe si aggiungeranno altre 8 ombinazioni sismihe = 16 ombinazioni D.M. 96 Tensioni ammissibili e Stato limite Generazione on il Metodo probabilistio Numero ombinazioni di base = nv + 1 = = 4 Se è stata rihiesta la generazione delle ombinazioni sismihe si aggiungeranno altre 4 ombinazioni sismihe = 8 ombinazioni N.T.C Approio 1 e Approio 2 Generazione on il Metodo probabilistio Numero ombinazioni di base = nv + 1 = = 4 Se è stata rihiesta la generazione delle ombinazioni sismihe si aggiungeranno altre 2 ombinazioni sismihe = 6 ombinazioni Generazione delle ombinazioni di alolo Alla finestra si aede nella fase di generazione delle ombinazioni di alolo, uando la normativa impostata è una normativa on verifia agli stati limite. Dalla finestra è possibile definire una serie di parametri per la generazione automatia delle ombinazioni di ario di alolo. Nella finestra è possibile impostare: 33

41 Considera ondizioni ome ombinazioni, in uesto aso ogni ombinazioni di base ontiene una sola ondizione di ario (assoiazione uno a uno tra ondizione e ombinazione). Se è attiva uesta opzione tette le altre non lo sono; Genera ombinazioni SLU on azioni favorevoli, onsente di generare ombinazioni allo stato limite ultimo on azioni favorevoli; Genera ombinazioni SLE (rare, freuenti e uasi permanenti), onsente di generare ombinazioni allo stato limite di eserizio; Inserisi sisma nelle ondizioni di eserizio, onsente di generare anhe delle ombinazioni di eserizio in presenza di sisma; Genera ombinazioni A1-M1 e Genera ombinazioni A2-M2, attive solo uando le norme selte sono le N.T.C. 14/01/2008 sono delle ondizioni automatihe di generazioni dalle uali non si può presindere. Numero delle ombinazioni di alolo effettivamente generate D.M. 96 Tensioni ammissibili Generazione on il Metodo ombinatorio e on il Metodo probabilistio Il numero di ombinazioni di alolo oinide on il numero di ombinazioni di base. D.M. 96 Stato limite Generazione on il Metodo probabilistio Se non si attiva nessuna opzione di generazione delle ombinazioni di alolo il numero di ombinazioni di alolo oinide on il numero di ombinazioni di base. Se si attiva l opzione di generazione delle ombinazioni SLE (Rare, Freuenti, Quasi permanenti), alle ombinazioni di ui sopra si aggiungono una ombinazione da stato limite uasi permanente, nv ombinazioni da stato limite raro ed nv ombinazioni da stato limite freuente (se nv è il numero di ondizioni variabili). Se si attiva l opzione di generazione delle ombinazioni SLE sismihe, alle ombinazioni di ui sopra si aggiungono una ombinazione da stato limite uasi permanente sismia, nv ombinazioni da stato limite raro sismihe ed nv ombinazioni da stato limite freuente sismihe (se nv è il numero di ondizioni variabili). N.T.C Approio 1 Generazione on il Metodo probabilistio Se non si attiva nessuna opzione di generazione le ombinazioni di base si dupliano. Caso statio. Se 4 sono le ombinazioni di base, 8 saranno uelle di alolo (4 ombinazioni di tipo A1-M1 e 4 ombinazioni di tipo A2-M2). Caso sismio. Se 6 sono le ombinazioni di base, 12 saranno uelle di alolo (6 ombinazioni di tipo A1-M1 e 6 ombinazioni di tipo A2-M2). Se si attiva l opzione di generazione delle ombinazioni anhe per azioni favorevoli, alle ombinazioni di ui sopra si aggiungono uelle he hanno oeffiiente parziale favorevole. Se si attiva l opzione di generazione delle ombinazioni SLE (Rare, Freuenti, Quasi permanenti), alle ombinazioni di ui sopra si aggiungono una ombinazione da stato limite uasi permanente, nv ombinazioni da stato limite raro ed nv ombinazioni da stato limite freuente (se nv è il numero di ondizioni variabili). Se si attiva l opzione di generazione delle ombinazioni SLE sismihe, alle ombinazioni di ui sopra si aggiungono una ombinazione da stato limite uasi permanente sismia, nv ombinazioni da stato Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 34

42 CARL 10.0 MANUALE D USO limite raro sismihe ed nv ombinazioni da stato limite freuente sismihe (se nv è il numero di ondizioni variabili). N.T.C Approio 2 Generazione on il Metodo probabilistio Se non si attiva nessuna opzione di generazione delle ombinazioni di alolo il numero di ombinazioni di alolo (4 ombinazioni di tipo A1-M1) oinide on il numero di ombinazioni di base. Se si attiva l opzione di generazione delle ombinazioni anhe per azioni favorevoli, alle ombinazioni di ui sopra si aggiungono uelle he hanno oeffiiente parziale favorevole. Se si attiva l opzione di generazione delle ombinazioni SLE (Rare, Freuenti, Quasi permanenti), alle ombinazioni di ui sopra si aggiungono una ombinazione da stato limite uasi permanente, nv ombinazioni da stato limite raro ed nv ombinazioni da stato limite freuente (se nv è il numero di ondizioni variabili). Se si attiva l opzione di generazione delle ombinazioni SLE sismihe, alle ombinazioni di ui sopra si aggiungono una ombinazione da stato limite uasi permanente sismia, nv ombinazioni da stato limite raro sismihe ed nv ombinazioni da stato limite freuente sismihe (se nv è il numero di ondizioni variabili). 35

43 7 Menu Analisi Attraverso i omandi ontenuti in uesto menu vengono impartite le direttive da seguire nell analisi del problema ed avviata l analisi stessa. Il menu, una volta attivato, si presenta ome in figura. Tutti i omandi del menu possono essere attivati anhe dai relativi pulsanti presenti sulla barra dei omandi. 7.1 Avvio analisi È possibile avviare l analisi del problema tramite la voe Analisi del menu Analisi o tramite il pulsante aeleratore presente sulla barra dei omandi. All avvio dell analisi CARL esegue un hek ompleto dei dati inseriti ed eventuali inongruenze vengono immediatamente segnalate on opportuni messaggi di errore. L analisi viene svolta seguendo le direttive impartite nella finestra Opzioni di analisi. 7.2 Opzioni fondazione superfiiale È possibile aedere alla finestra Opzioni analisi tramite la voe omonima del menu Analisi o tramite il pulsante aeleratore presente sulla barra dei omandi. Dalla finestra è possibile attivare: il tipo di analisi (analisi in ondizioni drenate o analisi in ondizioni non drenate); attivare il alolo della portanza e impostare le opzioni a orredo; attivare il alolo dei edimenti e delle tensioni e impostare le opzioni a orredo Opzioni alolo portanza È possibile aedere alla finestra Opzioni alolo portanza dalla finestra Opzioni analisi liando sul pulsante [Imposta >>] di alolo portanza. Nella finestra è possibile impostare: le opzioni per il alolo della portanza vertiale; le opzioni per il alolo della verifia a sorrimento; le opzioni per il alolo dello strato euivalente. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 36

44 CARL 10.0 MANUALE D USO Verifia a portanza Il metodo di alolo, permette di segliere tra i metodi di Terzaghi, Meyerhof, Hansen, Vesi, Brinh-Hansen ed EC7; La Riduzione sismia, permette di impostare il riterio di riduzione della apaità portante in presenza di sisma. L Utente può segliere tra: Nessuna, il programma non appliherà nessun tipo di riduzione alla apaità portante; Vesi il programma ridurrà l angolo d attrito del terreno euivalente della uantità riportata nel relativo ampo di input; Sano il programma ridurrà l angolo d attrito del terreno euivalente di una uantità funzione del oeffiiente d intensità sismia. La Riduzione per ario eentrio (di B ed L), permette di ridurre la apaità portante nel aso di arihi eentrii (vedere paragrafo Generalità sul alolo della portanza). La Riduzione per rottura loale o per punzonamento (Nessuna Terzaghi - Vesi), onsente di utilizzare i parametri geotenii ridotti, ome onsiglia Terzaghi, per onsiderare un meanismo di rottura di tipo loale o onsiderare i fattori di Vesi per la rottura a punzonamento; La Riduzione per omportamento a piastra on il uale si omunia al programma di onsiderare la fondazione on omportamento a piastra nel alolo del ario limite. In uesto aso verrà inserito un ulteriore oeffiiente nel termine di N. Il Meanismo di punzonamento in presenza di falda, he permette di utilizzare il meanismo desritto nel paragrafo 13.9; Verifia a sorrimento Nella sezione Sorrimento è possibile impostare la Parteipazione della spinta passiva ome ontributo resistente da sommare alla omponente per attrito sul piano di posa. Strato euivalente Nella sezione Strato euivalente può essere selezionato il riterio per la determinazione delle aratteristihe dello strato euivalente e l Altezza del uneo di rottura. Le selte messe a disposizione per la valutazione dello strato euivalente sono: Media aritmetia, Media pesata e Criterio di Meyerhof. Le selte messe a disposizione per la valutazione dell altezza uneo di rottura sono: Automatia, in uesto aso sarà il programma a determinare la profondità in funzione del metodo di alolo selezionato per la valutazione della portanza; Assegnata, in uesto aso è l Utente he deve definire il valore di profondità fin dove si deve spingere il uneo di rottura, espresso in [L1]. Se il uneo di rottura è alolato automatiamente, CARL applia le seguenti regole (vedi figura uneo), in dipendenza del metodo impostato per il alolo della portanza: 37

45 Terzaghi, Hansen o Vesi: H uneo = 0.5 B tan ( ) Meyerhof: H uneo = 0.5 B tan ( 45 + / 2 ) Il proesso di alolo della profondità del uneo di rottura è iterativo in uanto dipende dal valore dell angolo di attrito dello strato euivalente he a sua volta dipende dalla profondità del uneo di rottura Opzioni alolo edimenti e tensioni Nella sezione Cedimenti è possibile impostare il metodo di alolo. Le selte possibili sono: Edometrio; Elastiità; Skempton; Shmertmann ( ); Burland (N SPT ). E possibile impostare la Profondità massima per il alolo dei edimenti. La profondità dello strato ompressibile può essere impostato dall Utente oppure si può lasiare al programma il alolo di tale uantità imponendo la perentuale della tensione vertiale rispetto a uella geostatia alla uale il alolo deve essere arrestato. Il selettore Punti di alolo permette di segliere su uanti e uali punti alolare i edimenti, le selte messe a disposizione dell Utente sono Barientro fondazione e Barientro fondazione e vertii. Se la selta riade sulla seonda opzione in funzione della fondazione selezionata vengono alolati i edimenti in tre (fondazione nastriforme) o inue punti (fondazione rettangolare, irolare e rilevato stradale). Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 38

46 CARL 10.0 MANUALE D USO Il hek Fondazione ompensata, onsente di ridurre il valore delle tensioni nello strato ompressibile della tensione geostatia derivante dall affondamento del piano di posa; Il ampo di input Numero di strise, omunia al programma il numero di strise in ui verrà suddiviso iasuno strato di terreno he interviene nel alolo dei edimenti. Cliando sul pulsante [Speifihe metodo >>] è possibile aedere alla finestra Speifihe metodo alolo edimenti nella uale è possibile visualizzare/modifiare i parametri per il alolo dei edimenti seondo il metodo selezionato e impostare ulteriori speifihe del metodo stesso. Nella sezione Tensioni è possibile segliere il metodo di alolo. I metodi proposti sono: Boussines; Westergaard; Diffusione imposta. Se la selta riade sul metodo della diffusione imposta, è neessario riportare il valore dell angolo di diffusione del ario. 39

47 7.2.3 Speifihe metodo per il alolo dei edimenti Alla finestra Speifihe metodo alolo edimenti è possibile aedere dalla finestra Opzioni alolo edimenti e tensioni dalla sezione edimenti liando sul pulsante [Speifihe metodo >>]. Nella finestra è possibile visualizzare/modifiare i parametri per il alolo dei edimenti seondo il metodo selezionato e impostare ulteriori speifihe del metodo stesso Se il metodo impostato è il metodo edometrio è possibile segliere uali parametri utilizzare per il alolo dei edimenti, solo il Modulo edometrio (Ed) o i parametri della Curva edometria (CR, RR e OCR). Se il metodo impostato è il metodo di Shmertmann ( ) è possibile impostare il tempo (espresso in anni) al uale alolare il edimento finale (o a lungo termine). Se il metodo impostato è il metodo di Burland (N SPT ) è possibile impostare il tempo (espresso in anni) al uale alolare il edimento finale (o a lungo termine), tempo he deve essere maggiore o uguale di 3 anni (tempo minimo fissato dal metodo) e il tipo di Azione dei arihi he onsente di segliere tra arihi Statii o Dinamii. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 40

48 CARL 10.0 MANUALE D USO 7.3 Opzioni fondazione profonda È possibile aedere alla finestra Opzioni fondazione profonda tramite la voe omonima del menu Analisi o tramite il pulsante aeleratore presente sulla barra dei omandi Opzioni fondazione profonda (portanza vertiale) Nella sezione Portanza Vertiale, è possibile impostare: Il tipo di analisi (ondizioni drenate oppure in ondizioni non drenate); il metodo per il alolo della apaità portante. I metodi a disposizione dell Utente sono i metodi di Terzaghi, Meyerhof, Hansen, Vesi, Berezantzev, Berezantzev ridotto, Wright-Reese, Bustamante-Doix e Bustamante-Gianeselli; le aliuote di portanza vertiale da onsiderare nel alolo (laterale, punta o entrambe); la perentuale di portanza di punta ome aliuota di uella laterale nel aso venga utilizzato il metodo di Bustamante-Doix; la orrezione dell angolo di attrito in funzione del tipo di palo (trivellato o infisso). 3 Per pali infissi 10 4 Per pali trivellati 3 l andamento della pressione vertiale ( v ) on la profondità. Tramite il pulsante [Definisi >>] si aede alla finestra relativa he permette di segliere il riterio per il alolo della pressione vertiale; il valore della pressione al piano ampagna, espressa in [P1]. L andamento della pressione geostatia viene valutata dal programma a partire dal piano ampagna e la testa del palo in CARL è sempre oinidente on il piano ampagna. Un eventuale ario appliato sul piano ampagna o uno savo he porta la testa del palo ad una erta profondità (2 4 m dal p..) omporta una modifia nella distribuzione della tensione geostatia (ario o sario) non failmente valutabile. Ad esempio, se la testa del palo non si trova al piano ampagna, perhé la fondazione viene posata a 3 m di profondità dal p.., se si lasiasse la possibilità di fissare la posizione della testa del palo, il alolo della pressione geostatia porterebbe ad una sopravalutazione della stessa on onseguente errore nella valutazione della portanza. Vieversa se non i fosse la possibilità di fissare un valore di pressione il alolo della pressione geostatia porterebbe ad una sottovalutazione della pressione geostatia. 41

49 7.3.2 Andamento della pressione vertiale In uesta finestra si imposta l andamento della pressione vertiale per il alolo della portanza vertiale. CARL mette a disposizione tre selte: Pressione geostatia: la pressione vertiale rese on la profondità seondo la legge v = z; Pressione geostatia fino a ml: la pressione vertiale rese on la profondità, seondo la legge v = z, fino alla profondità fissata dall Utente nell apposito ampo di input. Per profondità maggiori la pressione vertiale si mantiene ostante. Pressione geostatia fino a Z=Z e poi ostante: la pressione vertiale rese on la profondità, seondo la legge v = z, fino alla profondità Z=Z. Per profondità maggiori la pressione vertiale si mantiene ostante e pari a. Impostando uesta opzione il programma alola automatiamente per ogni palo la profondità ritia Z. Nelle tre espressioni è il peso di volume del terreno e z è la profondità rispetto al piano ampagna. Se si attiva l opzione Usa anhe per il alolo della portanza laterale, l andamento della pressione geostatia impostato è onsiderato valido anhe per il alolo della portanza per attrito laterale del palo; altrimenti nel alolo della portanza laterale è assunto, per la pressione vertiale, l andamento della pressione geostatia Opzioni fondazione profonda (portanza trasversale) Nella sezione Portanza Trasversale, è possibile impostare il metodo per il alolo della apaità portante per arihi orizzontali. È possibile definire le seguenti opzioni: Costante di Winkler (orizzontale) Strato: valore della ostante di Winkler definito nella stratigrafia del terreno; Costante: si mantiene ostante on la profondità (viene attivato il ampo per inserire il valore desiderato in unità P1/L2); Binomia: varia on la profondità seondo la legge espressa dalla relazione: K h (z) = A + B z n nella uale la profondità z è espressa in metri. A rappresenta il valore della ostante per z=0 (testa del palo), mentre il valore di n dipende dal tipo di legge he si intende assumere. Ad esempio, volendo assumere Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 42

50 CARL 10.0 MANUALE D USO una legge di variazione lineare, si imposta n=1, mentre, volendo impostare una legge di variazione di tipo radie uadrata, si imposta il valore n=0.5. Se si volesse impostare una legge di variazione lineare tale da avere un valore 1 in orrispondenza della superfiie ed un valore 5 alla profondità di 10 metri, andrebbero impostati i seguenti valori (A=1; B=0.4; n=1); Criterio di rottura terreno-palo Si definise il riterio di rottura del meanismo terreno-palo per l analisi del palo soggetto a forze orizzontali. CARL esegue un analisi non lineare del sistema terreno-palo. Le molle he shematizzano il terreno non sono onsiderate infinitamente elastihe ma on omportamento elasto-plastio: reagisono fino ad un determinato limite al di là del uale non offrono ulteriori inrementi di resistenza. Le impostazioni possibili sono: Spostamento limite: il terreno è onsiderato reagente fino a he non è raggiunto uno spostamento limite he l Utente può impostare nell apposito ampo di input; Pressione limite: il terreno è onsiderato reagente fintanto he non è raggiunta una determinata pressione limite; superato tale valore il terreno non offre ulteriore inremento di resistenza; tramite il pulsante [Definisi >>] si aede alla finestra per definire l andamento della pressione limite; Palo infinitamente elastio: si onsidera il omportamento del palo infinitamente elastio. Se si vuole onsiderare il terreno on un omportamento infinitamente elastio bisogna disattivare sia l opzione spostamento limite sia l opzione pressione limite. Vinolo in testa Rappresenta il tipo di vinolo presente alla testa del palo, ovvero se il palo è libero oppure impedito di ruotare Definizione pressione limite In uesta finestra è possibile impostare l andamento della pressione limite lungo il fusto del palo per la determinazione del ario limite trasversale. E possibile segliere diversi andamenti della pressione limite: Costante: ipotizza l andamento della resistenza limite ostante on la profondità, espresso in [P1]. Il suo valore va immesso nel relativo ampo di input. Questo potrebbe essere il aso di un palo immerso in un terreno oesivo in ondizioni non drenate (P limite = 9 u ); on legge Binomia P limite = A + B z n andamento variabile della resistenza limite on la profondità seondo la legge sopra definita. E possibile impostare i oeffiienti A, B ed n. La profondità z rispetto al piano ampagna è espressa in metri, mentre la pressione limite, P limite, è espressa in [P1]; 43

51 Pressione passiva: valore ottenuto moltipliando la pressione passiva per un Moltipliatore. Ad esempio Broms, nel aso di terreni inoerenti, assume un moltipliatore pari a 3. Brinh Hansen: andamento della pressione limite seondo la legge P limite = K p + K p. In uesta espressione rappresenta la pressione vertiale alla generia profondità z e la oesione. I fattori K p e K p dipendono dall angolo di attrito del terreno e dal rapporto z/d (D diametro del palo). Costante nello strato: ipotizza l andamento della resistenza limite ostante a strato. Il valore rihiesto è il moltipliatore della oesione non drenata. Questo potrebbe essere il aso di un palo immerso in più terreni di natura oesiva in ondizioni non drenate Opzioni fondazione profonda (edimenti) Per il alolo dei edimenti, l Utente può segliere tra il metodo agli elementi finiti ed il metodo di Meyerhof. Se la selta riade sul metodo agli elementi finiti bisogna definire anhe gli spostamenti limite per attrito laterale e alla punta he mobilitano rispettivamente portanza laterale e portanza alla punta del palo. Questi dati sono neessari per il alolo della urva ario-edimenti vertiale del palo. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 44

52 CARL 10.0 MANUALE D USO 7.4 Armature fondazione profonda Alla finestra Opzioni armature pali si aede dall omonima voe del menu Analisi. Nella finestra è possibile impostare le seguenti uantità: il tipo di armatura del palo (Ferri longitudinali + staffe, Ferri longitudinali + spirale o Armatura a tubolare); il diametro ferri longitudinali, espresso in [L3], attivo se il palo non è armato on tubolare; il opriferro, espresso in [L2], attivo se il palo non è armato on tubolare; il diametro staffe, espresso in [L3], attivo se il palo non è armato on tubolare; il numero di ferri minino, rappresenta il numero di ferri longitudinali minimo da disporre nel palo; la perentuale minima di armatura, rappresenta la perentuale minima di area d aiaio rispetto all area della sezione di alestruzzo del palo; il diametro del tubolare, espresso in [L3], rappresenta il diametro esterno dell armatura tubolare, attivo se il palo è armato on tubolare; lo spessore del tubolare, espresso in [L3], attivo solo se il palo è armato on tubolare. 45

53 7.5 Costruzione ABACHI fondazione superfiiale CARL permette di eseguire il predimensionamento della fondazione attraverso un analisi di sensitività sui parametri oinvolti nel alolo della apaità portante e dei edimenti (forma, geometria e arihi). Alla finestra Costruzione abahi fondazione superfiiale si aede dall omonima finestra del menu Analisi. Per attivare il alolo degli abahi basta aedere alla finestra, attivare la voe Calola abahi e impostare i dati seondo le proprie esigenze. I dati rihiesti per l analisi di sensitività sono: Forma fondazione superfiiale, è possibile segliere tra Nastriforme, Rettangolare e Cirolare. Parametri fissi, in un analisi di sensitività oltre ai parametri he variano e ne sono altri he si devono ipotizzare ostanti. I parametri ostanti sono: 1. Eentriità lungo X (ex), espresso in [L1], rappresenta l eentriità dei arihi rispetto al barientro della fondazione lungo x; 2. Eentriità lungo Y (ey), espresso in [L1], rappresenta l eentriità dei arihi rispetto al barientro della fondazione lungo y, è inattivo se la forma della fondazione selta è nastriforme; 3. Inlinazione fondazione (alfa), espresso in [ ], rappresenta l inlinazione della fondazione sul piano di fondazione; 4. Inlinazione del pendio (omega), espresso in [ ], rappresenta l inlinazione del pendio su ui inide la fondazione; 5. Taglio lungo X, espresso in [F1], rappresenta il ario nel piano orizzontale lungo l asse X; 6. Taglio lungo Y, espresso in [F1], rappresenta il ario nel piano orizzontale lungo l asse Y. Parametri variabili. I parametri ostanti sono: 1. Base fondazione (B), in uesta sezione è possibile impostare la base minima della fondazione espressa in [L1], l inremento e il numero di intervalli di suddivisione. Il programma effettuerà il alolo della apaità portante e dei edimenti faendo variare la base della fondazione nell intervallo B max -B min seondo il numero di intervalli speifiati; 2. Lunghezza fondazione (L), in uesta sezione è possibile impostare la base massima della fondazione espressa in [L1], l inremento e il numero di intervalli di suddivisione. Il programma effettuerà il alolo della apaità portante e dei edimenti faendo variare la lunghezza della fondazione nell intervallo L max -L min seondo il numero di intervalli speifiati; Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 46

54 CARL 10.0 MANUALE D USO 3. Piano di posa (D), in uesta sezione è possibile impostare la uota del piano di posa minima, positiva verso il basso, espressa in [L1], l inremento e il numero di intervalli di suddivisione. Il programma effettuerà il alolo della apaità portante e dei edimenti faendo variare la uota del piano di posa della fondazione nell intervallo D max -D min seondo il numero di intervalli speifiati; 4. Rapporto L/B, in uesta sezione è possibile impostare il rapporto Lunghezza/Base fondazione minimo, l inremento e il numero di intervalli di suddivisione. Il programma effettuerà il alolo della apaità portante e dei edimenti faendo variare il rapporto L/B della fondazione nell intervallo (L/B) max -(L/B) min seondo il numero di intervalli speifiati; 5. Cario vertiale, in uesta sezione è possibile impostare il ario vertiale minimo espresso in [F1] per fondazioni rettangolari e irolari, espresso in [F1]/m per fondazioni nastriformi, l inremento di ario e il numero di intervalli di suddivisione. Il programma effettuerà il alolo della apaità portante e dei edimenti faendo variare il ario vertiale agente sulla fondazione nell intervallo Nmax-Nmin seondo il numero di intervalli speifiati. 47

55 8 Menu Risultati Attraverso i omandi ontenuti nel uesto menu Risultati vengono rihiamate le finestre dei risultati numerii. Il menu, una volta attivato, si presenta ome in figura. Le voi Visualizza risultati e Chiudi tutto permettono rispettivamente di aprire e hiudere ontemporaneamente tutte le finestre dei risultati. Eseguita l analisi, CARL onsente la visualizzazione dei risultati sia in forma numeria sia grafia. Di seguito verranno desritte le finestre di visualizzazione grafio-numeria sia per le fondazioni superfiiali he profonde. 8.1 Risultati portanza fondazione superfiiale La finestra Risultati portanza è visualizzata, automatiamente, una volta terminata l analisi, se la modalità di alolo è impostata ome fondazione superfiiale. Inoltre, la finestra può essere rihiamata dalla voe di menu Risultati portanza fondazione superfiiale dal menu Risultati o dalla voe Analisi del menu Analisi se l analisi è stata già eseguita. Nella finestra sono riportati aluni dei risultati ottenuti. In partiolare i dati riportati nella finestra riguardano: Strato euivalente Coeffiienti Capaità Portante Fattori di forma Fattori di profondità Fattori d inlinazione del ario Fattori d inlinazione del piano di posa Fattori d inlinazione del pendio Portanza Contributi portanza Cedimenti Risultati portanza fondazione superfiiale (riepilogo) Il Riepilogo è suddiviso in due sezioni Portanza vertiale e Portanza orizzontale (sorrimento) in ui sono riportate le seguenti uantità: Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 48

56 CARL 10.0 MANUALE D USO Portanza vertiale Q ult, ario ultimo vertiale (nella ondizione di rottura), espresso in [P1]; Q amm, ario ammissibile vertiale, espresso in [P1]. Il valore è ottenuto dividendo il valore del ario ultimo vertiale (Q ult ) per il oeffiiente di siurezza impostato dall Utente; P ult, ario ultimo vertiale (nella ondizione di rottura), espresso in [F1]; P amm, ario ammissibile vertiale, espresso in [F1]. Il valore è ottenuto dividendo il valore del ario ultimo (P ult ) per il oeffiiente di siurezza impostato dall Utente; V fond, forza vertiale appliata sulla fondazione, espressa in [F1]. È la forza vertiale della ombinazione di ario orrente definita dall Utente; vert, valore del oeffiiente di siurezza, rapporto tra ario ultimo (P ult ) e forza vertiale appliata sulla fondazione (V fond ). Tra parentesi viene riportato anhe il oeffiiente di siurezza rihiesto. Portanza Orizzontale (Sorrimento) R ult, ario ultimo orizzontale (nella ondizione di rottura), espresso in [F1]; R amm, ario ammissibile orizzontale, espresso in [F1]. Il valore è ottenuto dividendo il valore del ario ultimo (R ult ) per il oeffiiente di siurezza impostato dall Utente; H fond, forza orizzontale appliata sulla fondazione. È la forza orizzontale della ombinazione di ario orrente definita dall Utente; orizz, valore del oeffiiente di siurezza, rapporto tra portanza trasversale (R ult ) e la forza orizzontale appliata sulla fondazione (H fond ). Tra parentesi viene riportato anhe il oeffiiente di siurezza rihiesto. ATTENZIONE: I risultati sono visualizzati per fondazione e per ombinazione di ario. Sia le ombinazioni he le fondazioni analizzate dal programma possono essere visualizzati tramite i pulsanti [<<] e [>>] Risultati portanza fondazione superfiiale (oeffiienti di apaità) Nella sezione Coeffiienti apaità portante, sono riportati i oeffiienti della formula trinomia (N, N ed N ) in funzione del metodo impostato dall Utente per il alolo della portanza del terreno di fondazione ed i fattori sotto riportati. Nella sezione Fattori di forma, sono riportati i valori di s, s ed s, ovvero i oeffiienti relativi alla forma ed alle dimensioni della fondazione. Nella sezione Fattori di profondità, sono riportati i valori di d, d e d, ovvero i oeffiienti funzione del piano di posa della fondazione rispetto al piano di ampagna. 49

57 Nella sezione Fattori d inlinazione del ario, sono riportati i valori di i, i e i, ovvero i oeffiienti funzione dell inlinazione del ario (presenza del ario orizzontale). Nella sezione Fattori inlinazione piano di posa, sono riportati i valori di b, b e b, ovvero i oeffiienti funzione dell inlinazione del piano di posa della fondazione. Nella sezione Fattori d inlinazione del pendio, sono riportati i valori di g, g e g, ovvero i oeffiienti funzione dell angolo del pendio dove è situata la fondazione. Nella sezione Fattori di punzonamento, sono riportati i valori di, e, ovvero i oeffiienti funzione della rigidezza del terreno. Nella sezione Contributi portanza, sono riportati i tre termini derivanti dal alolo della apaità portante (termine oesivo, termine del sovraario, e termine del peso di volume) Risultati portanza fondazione superfiiale (terreno e geometria) Nella sezione Terreno e Geometria, sono riportate le aratteristihe fisio-meanihe del marostrato euivalente onsiderato dal programma per il alolo della portanza, la geometria ed i oeffiienti di siurezza parziali usati per ridurre le aratteristihe di resistenza dei terreni. Nella sezione Terreno euivalente sono riportate le seguenti grandezze:, angolo di attrito euivalente, espresso in [ ];, oesione euivalente, espresso in [P1];, peso dell unità di volume euivalente, espresso in [P1 / L1 3 ]; G, modulo di elastiità tangenziale euivalente, espresso in [P1]; H, altezza del uneo di rottura, espressa in [L1]. Nella sezione Coeffiienti siurezza terreno sono riportati i oeffiienti he riduono/aumentano i parametri di resistenza del terreno: Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 50

58 CARL 10.0 MANUALE D USO, oeffiiente he amplifia il peso del terreno; tan, oeffiiente he ridue la tangente dell angolo di attrito;, oeffiiente he ridue la oesione; u, oeffiiente he ridue la oesione non drenata; Nella sezione Geometria euivalente fondazione sono riportate le grandezze geometrihe della fondazione di ui si è alolata la apaità portante: Bp, base di alolo della fondazione, espresso in [L1]. Può differire dalla base definita per effetto di eentriità dei arihi ( Bp = B 2e x ); Lp, lunghezza di alolo della fondazione, espressa in [L1]. Può differire dalla lunghezza definita per effetto di eentriità dei arihi ( Lp = L 2e y ); Ap, Area di impronta netta della fondazione, espressa in [L1 2 ]. 8.2 Risultati edimenti fondazione superfiiale La finestra Risultati portanza è visualizzata, automatiamente, una volta terminata l analisi, se la modalità di alolo è impostata ome fondazione superfiiale. Inoltre, la finestra può essere rihiamata dalla voe di menu Risultati edimenti fondazione superfiiale dal menu Risultati o dalla voe Analisi del menu Analisi se l analisi è stata già eseguita. La finestra si presenta in vesti diverse in funzione del metodo selto per alolare i edimenti delle fondazioni. Nella parte superiore vengono riportate informazioni di arattere generale (altezza dello spessore ompressibile, numero di strati oinvolti nel alolo e numero di strise in ui è stato suddiviso lo spessore ompressibile), nella parte entrale una tabella on Informazioni di dettaglio sui aloli eseguiti (uesta parte varia al variare del metodo selto) e infine, la parte inferiore dove è riportato il edimento omplessivo subito dalla fondazione (edimento iniziale, finale e/o di onsolidazione Risultati edimento metodo edometrio (modulo edometrio) Nella tabella riportata nella finestra Risultati edimento sono riportate: n, rappresenta l indie dello straterello in ui è stato suddiviso lo spessore ompressibile; H, espresso in [L2], rappresenta lo spessore dello straterello; 51

59 v, espresso in [P1], rappresenta l inremento delle pressioni vertiali (sovrappressioni) dovute al ario appliato sul piano di fondazione; Eed, espresso in [P1], rappresenta il modulo edometrio dello straterello; w, espresso in [L2], rappresenta il edimento assoiato all i-esimo straterello Risultati edimento metodo edometrio (urva edometria) Nella tabella riportata nella finestra Risultati edimento sono riportate: n, rappresenta l indie dello straterello in ui è stato suddiviso lo spessore ompressibile; z, espressa in [L1], rappresenta la profondità media dello straterello, negativo verso il basso; ' v0, espresso in [P1], pressione geostatia; OCR, grado di sovraonsolidazione dello straterello; ' p = OCR ' v0, espresso in [P1], pressione di preonsolidazione; ramo, ramo della erva edometria in ui i si trova ; v, espresso in [P1], rappresenta l inremento delle pressioni vertiali (sovrappressioni) dovute al ario appliato sul piano di fondazione; w, espresso in [L2], rappresenta il edimento assoiato all i-esimo straterello Risultati edimento metodo elastio Nella tabella riportata nella finestra Risultati edimento sono riportate: n, rappresenta l indie dello straterello in ui è stato suddiviso lo spessore ompressibile; H, espresso in [L2], rappresenta lo spessore dello straterello; v, espresso in [P1], rappresenta l inremento delle pressioni vertiali (sovrappressioni) dovute al ario appliato sul piano di fondazione; E, espresso in [P1], rappresenta il modulo elastio dello straterello; w, espresso in [L2], rappresenta il edimento assoiato all i-esimo straterello Risultati edimento metodo di Skempton e Bjerrun n, rappresenta l indie dello straterello in ui è stato suddiviso lo spessore ompressibile; z, espressa in [L1], rappresenta la profondità media dello straterello, negativo verso il basso; H, espresso in [L2], rappresenta lo spessore dello straterello; v, espresso in [P1], rappresenta l inremento delle pressioni vertiali (sovrappressioni) dovute al ario appliato in fondazione; o, espresso in [P1], rappresenta l inremento delle pressioni orizzontali (sovrappressioni) dovute al ario appliato sul piano di fondazione; Eed, espresso in [P1], rappresenta il modulo edometrio dello straterello; Eu, espresso in [P1], rappresenta il modulo elastio non drenato dello straterello; A, rappresenta parametro delle pressioni interstiziali dello straterello; Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 52

60 CARL 10.0 MANUALE D USO w i, espresso in [L2], rappresenta il edimento iniziale assoiato all i-esimo straterello. w, espresso in [L2], rappresenta il edimento di onsolidazione assoiato all i-esimo straterello. w f, espresso in [L2], rappresenta il edimento finale assoiato all i-esimo straterello Risultati edimento metodo di Shmertmann, pressione al piano di fondazione trasmessa dalla fondazione; v0, espresso in [P1], pressione geostatia; p, pressione netta al piano di fondazione p = - v0; vi, espresso in [P1], pressione vertiale effiae alla uota in ui il fattore di influenza è massimo; n, rappresenta l indie dello straterello in ui è stato suddiviso lo spessore ompressibile; z, espresso in [L1], rappresenta l altezza dell istogramma in ui la resistenza alla punta risulta ostante; z, espressa in [L1], rappresenta la profondità media dello straterello, positivo verso il basso; I z, rappresenta il fattore di influenza; E, espresso in [P1], rappresenta il modulo elastio dello straterello, riavato ome E = 2.5 per fondazione uadrate o irolari ed E = 3.5 per fondazioni nastriformi; w, espresso in [L2], rappresenta il edimento assoiato all i-esimo straterello; t, espresso in anni, tempo al uale alolare il edimento a lungo termine; C 1, oeffiiente he tiene onto dell approfondimento relativo della fondazione; C 2, oeffiiente he tiene onto del edimento seondario; Risultati edimento metodo di Burland v0, espresso in [P1], pressione geostatia; p, pressione netta al piano di fondazione p = - v0 ; N AV, rappresenta la media dei valori N SPT all interno di una profondità signifiativa; I C, rappresenta l indie di ompressibilità; z i, espressa in [L1], rappresenta la profondità signifiativa; z min, espressa in [L1], rappresenta la profondità del piano di posa; z max, espressa in [L1], rappresenta la profondità dello spessore ompressibile; t, espresso in anni, tempo al uale alolare il edimento a lungo termine; R, rappresenta il tipo di ario R = 0.2 nel aso di arihi statii e R = 0.8 nel aso di arihi dinamii; R3, rappresenta il tipo di ario R 3 = 0.3 nel aso di arihi statii e R 3 = 0.7 nel aso di arihi dinamii; f H, fattore he tiene onto dello spessore ompressibile; f s, fattore he tiene onto dello forma; f t, fattore he tiene onto del tipo di ario e del tempo. 53

61 8.3 Risultati fondazione profonda La finestra Risultati palo è visualizzata, automatiamente, una volta terminata l analisi, se la modalità di alolo è impostata ome fondazione profonda. Inoltre, la finestra può essere rihiamata dalla voe di menu Risultati palo del menu Risultati o dalla voe Analisi del menu Analisi se l analisi è stata già eseguita. Nella finestra sono riportati aluni dei risultati ottenuti. In partiolare i dati riportati nella finestra riguardano la geometria del palo, la portanza vertiale, i oeffiienti di apaità portante, la portanza trasversale, l armatura del primo e del seondo tratto (se l armatura è stata differenziata) e i edimenti. Vengono visualizzate le seguenti grandezze: geometria del palo, diametro (D) espresso in [L2] e lunghezza (L) espressa in [L1]; i risultati sulla portanza vertiale, portanza di punta (Pp), portanza laterale (Pl), peso del palo (Wp), portanza totale (Pt), portanza ammissibile (Pa) (di progetto o design (Pd)), ario vertiale agente sul palo (N), espressi in [F1] e fattore di siurezza ottenuto () (rapporto tra Portanza ammissibile (di progetto o design ) e Cario agente sul palo); Coeffiienti di apaità portante (N, N, N, N ). N ed N si differenziano da N ed N perhé moltipliati per i fattori di profondità; I risultati sulla portanza trasversale, taglio ultimo (Tu) espresso in [F1], taglio agente (T) espresso in [F1] e fattore di siurezza per arihi orizzontali () (rapporto tra taglio ultimo e taglio agente) e momento ultimo derivante dall analisi limite; Armatura palo (primo tratto e seondo tratto), numero e diametro dei tondini, Area dei ferri longitudinali nella sezione e momento ultimo della sezione; Cedimenti (edimento vertiale ed orizzontale). N.B. Se l analisi del palo viene eseguito seondo l NTC 14/01/2008 i risultati sulla portanza di punta e laterale si dupliano (Pp,min, Pp,med, Pl,min e Pl,med) in uanto l analisi della portanza viene eseguita on due famiglie di parametri (parametri minimi e medi). La portanza totale (Pt) perde di signifiato e non viene visualizzata. I oeffiienti di apaità portante riportati in tabella sono gli ultimi alolati (uindi uelli ottenuti per la valutazione della portanza on i parametri medi). Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 54

62 CARL 10.0 MANUALE D USO 9 Menu Relazione Attraverso i omandi ontenuti in uesto menu è possibile segliere le opzioni di stampa della relazione ed avviare la stampa della stessa. Il menu, una volta attivato, si presenta ome in figura. 9.1 Genera relazione geotenia Alla finestra Genera relazione di alolo si aede attraverso la voe Genera relazione del menu Relazione o dal pulsante aeleratore presente sulla barra dei omandi Relazione fondazione superfiiale Nella finestra è possibile fornire tutte le impostazioni per ottenere una relazione di alolo sulla fondazione superfiiale pressohé definitiva. È possibile impostare: Moduli da generare, in ui è possibile selezionare i moduli da inserire nella relazione (Dati generali, Normativa, Dati geometria fondazioni, Terreni, Stratigrafia, Condizioni e ombinazioni di ario); Desrizione metodi di alolo, in ui è possibile selezionare la desrizione del metodo di alolo della portanza, delle verifihe a sorrimento, delle tensioni e dei edimenti; Risultati analisi, in ui è possibile selezionare i risultati dell analisi da riportare in relazione. Nella stessa sezione sono riportati i pulsanti [Opzioni edimenti] e [Opzioni tensioni] dai uali è possibile definire le speifihe per stampare i risultati sulle tensioni e sui edimenti. Vi sono inoltre i pulsanti: [Selezione file] he permette di segliere nome e destinazione del file in ui verrà salvata la relazione di alolo. [Formato] on il uale si aede alla finestra Formato relazione per impostare font, altezza e stile del arattere sia del testo sia dei titoli. Il pulsante [Genera] avvia la generazione della relazione di alolo. Al termine della generazione ompare il messaggio Relazione generata orrettamente e la relazione viene automatiamente aperta dall editore di sistema. 55

63 Eleno fondazioni (opzioni generazione relazione) Alla finestra Fondazioni i si aede liando il pulsante [Eleno fondazioni] dalla finestra Genera relazione di alolo. Il pulsante è inattivo uando si analizza un unia fondazione. Nella finestra è possibile impostare di uali fondazioni stampare i risultati, le opzioni a disposizione dell Utente sono Tutte e Seleziona. Se la selta riade su uest ultima, attraverso il selettore è possibile segliere uali fondazioni stampare Eleno ombinazioni (opzioni generazione relazione) Alla finestra Combinazioni i si aede liando il pulsante [Eleno ombinazione] dalla finestra Genera relazione di alolo. Il pulsante è inattivo uando si analizza un unia ombinazione. Nella finestra è possibile impostare di uali ombinazioni stampare i risultati, le opzioni a disposizione dell Utente sono Tutte e Seleziona. Se la selta riade su uest ultima, attraverso il selettore è possibile segliere uali ombinazioni stampare Opzioni edimenti (opzioni generazione relazione) Alla finestra Opzioni edimenti i si aede liando sull omonimo pulsante dalla finestra Genera relazione di alolo. Il pulsante è inattivo uando non sono stati alolati i edimenti. Nella finestra è possibile segliere in uale forma stampare i edimenti. Le opzioni messe a disposizione dell Utente sono: Cedimento omplessivo, stampa il edimento totale subito dalla fondazione; Cedimento dei singoli strati, stampa il edimento subito da ogni strato ostituente lo spessore ompressibile e il edimento totale subito dalla fondazione; Dettagli sui edimenti dei singoli strati, stampa il edimento subito da ogni singolo straterello in ui è stato suddiviso lo strato appartenente allo spessore ompressibile e il edimento totale subito dalla fondazione; Cedimenti differenziali, attivo solo se sono state definite più di una fondazione, permette di stampare i edimenti differenziali tra le fondazioni. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 56

64 CARL 10.0 MANUALE D USO Opzioni tensioni (opzioni generazione relazione) Alla finestra Tensioni i si aede liando sul pulsante [Opzioni tensioni] dalla finestra Genera relazione di alolo. Nella finestra è possibile segliere in uale forma stampare le tensioni. Le tensioni possono essere stampate: lungo una direzione orizzontale (X o Y) nel piano definendo la uota, lungo una direzione vertiale definendo le oordinate X, Y nel piano; su un piano definendo un piano vertiale nelle direzioni X-Z e/o Y-Z. Tensioni lungo la direzione X-X [alla profondità Z], positiva verso il basso Per stampare le tensioni lungo la direzione X-X alla profondità Z, è neessario definire: la ombinazione; l ordinata in pianta, espressa in [L1]; la profondità alla uale stampare le tensioni, espressa in [L1]; l asissa del primo punto dove si vuole onosere la tensione, espressa in [L1]; il passo per individuare i punti suessivi, espresso in [L1]; il numero di punti in ui si vuole onosere la tensione. Tensioni lungo la direzione Y-Y [alla profondità Z], positiva verso il basso Per stampare le tensioni lungo la direzione X-X alla profondità Z, è neessario definire: la ombinazione; l asissa in pianta, espressa in [L1]; la profondità alla uale stampare le tensioni, espressa in [L1]; l ordinata del primo punto dove si vuole onosere la tensione, espressa in [L1]; il passo per individuare i punti suessivi, espresso in [L1]; il numero di punti in ui si vuole onosere la tensione. 57

65 Tensioni lungo una direzione vertiale (nel punto (X, Y)) Per stampare le tensioni lungo la direzione X-X alla profondità Z, è neessario definire: la ombinazione; asissa e ordinata in pianta, espresse in [L1]; il passo per individuare i punti suessivi, espresso in [L1]; il numero di punti in ui si vuole onosere la tensione. Tensioni nel piano X-Z Per stampare le tensioni nel piano X-Z, è neessario definire: la ombinazione; l ordinata in pianta, espressa in [L1]; l asissa del primo punto dove si vuole onosere la tensione, espressa in [L1]; il passo in direzione X per individuare i punti suessivi, espresso in [L1]; il numero di punti in direzione X in ui si vuole onosere la tensione; il passo in direzione Z per individuare i punti suessivi, espresso in [L1]; il numero di punti in direzione Z in ui si vuole onosere la tensione. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 58

66 CARL 10.0 MANUALE D USO Tensioni nel piano Y-Z Per stampare le tensioni nel piano Y-Z, è neessario definire: la ombinazione; l ordinata in pianta, espressa in [L1]; l asissa del primo punto dove si vuole onosere la tensione, espressa in [L1]; il passo in direzione Y per individuare i punti suessivi, espresso in [L1]; il numero di punti in direzione Y in ui si vuole onosere la tensione; il passo in direzione Z per individuare i punti suessivi, espresso in [L1]; il numero di punti in direzione Z in ui si vuole onosere la tensione Opzioni abahi (opzioni generazione relazione) Alla finestra Abahi i si aede liando sul pulsante [Opzioni abahi] dalla finestra Genera relazione di alolo. Il pulsante non è attivo se gli abahi non sono stati alolati. Nella finestra è possibile segliere uale abao (andamento della portanza e dei edimenti al variare della geometria della fondazione) stampare. Le selte possibili sono: Portanza ammissibile (o di progetto) al variare di B base della fondazione (lato orto della fondazione) parametrio in L lunghezza della fondazione, lato lungo della fondazione; 59

67 Portanza ammissibile (o di progetto) al variare di B base della fondazione (lato orto della fondazione) parametrio in D piano di posa della fondazione; Portanza ammissibile (o di progetto) al variare di D piano di posa della fondazione parametrio in L/B (rapporto tra lato lungo e lato orto della fondazione); Cedimento al variare del ario agente in fondazione parametrio in B lato orto della fondazione; Cedimento al variare del ario agente in fondazione parametrio in L lato lungo della fondazione; Cedimento al variare del ario agente in fondazione parametrio in L/B (rapporto tra lato lungo e lato orto della fondazione) Relazione fondazione profonda Nella finestra è possibile fornire tutte le impostazioni per ottenere una relazione di alolo sulla fondazione profonda (palo) pressohé definitiva. È possibile impostare: Moduli da generare, in ui è possibile selezionare i moduli da inserire nella relazione (Dati generali, Normativa, Dati geometria fondazioni, Terreni, Stratigrafia, Condizioni e ombinazioni di ario); Desrizione metodi di alolo, in ui è possibile selezionare la desrizione del metodo di alolo della portanza, delle verifihe a sorrimento, delle tensioni e dei edimenti; Risultati analisi, in uesta sezione si omunia al programma se inserire in relazione i risultati ottenuti. In partiolare i moduli generati dal programma sono: Portanza assiale, Portanza trasversale, Cedimenti, Solleitazioni limite e in fase d eserizio, Spostamenti e pressioni limite e in fase d eserizio, Diagramma Cario Cedimenti, Armature, Verifihe sezioni e Abahi. Vi sono inoltre i pulsanti: [Selezione file] he permette di segliere nome e destinazione del file in ui verrà salvata la relazione di alolo. [Formato] on il uale si aede alla finestra Formato relazione per impostare font, altezza e stile del arattere sia del testo sia dei titoli. Il pulsante [Genera] avvia la generazione della relazione di alolo. Al termine della generazione ompare il messaggio Relazione generata orrettamente e la relazione viene automatiamente aperta dall editore di sistema. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 60

68 CARL 10.0 MANUALE D USO Formato relazione di alolo Alla finestra si aede tramite il pulsante [Formato] della finestra Genera relazione di alolo. La finestra onsente di impostare il formato della relazione di alolo. I dati da inserire sono riportati di seguito: Font testo, è possibile selezionare il font per il testo della relazione. L Utente ha tre possibilità di selta: Times New Roman, Arial e Courier new; Dimensione aratteri, è possibile selezionare la dimensione dei aratteri per il testo della relazione. Dal selettore è possibile selezionare l altezza del arattere da usare tra uelle proposte. Allineamento paragrafi, è possibile selezionare l allineamento (Giustifiato, Sinistra, Centrato, Destra) per il testo della relazione. Formato titoli, è possibile selezionare il font per i titoli della relazione. L Utente ha tre possibilità di selta: Times New Roman, Arial e Courier new; Attributi titoli È possibile selezionare gli attributi dei titoli della relazione: Sottolineato, Grassetto e Italio. Dimensione aratteri È possibile selezionare la dimensione dei aratteri per i titoli della relazione. Dal ombo-box è possibile selezionare l altezza del arattere da usare tra uelle proposte. Allineamento titoli È possibile selezionare l allineamento (Giustifiato, Sinistra, Centrato, Destra) per i titoli della relazione. 61

69 10 Menu Window Attraverso i omandi ontenuti in uesto menu è possibile aedere alla finestra dell ambiente grafio di output dei risultati. Il menu, una volta attivato, si presenta ome in figura Ambiente grafio Alla finestra di visualizzazione grafia di CARL si aede dalla voe Grafia del menu Window o dal pulsante aeleratore della barra dei omandi Finestre grafihe. L ambiente grafio è uno strumento snello, veloe e potente he onsente al progettista di verifiare tutte le selte effettuate. L ambiente è dotato dei seguenti omandi: Barra delle viste dei risultati: Barra di Zoom e Pan: Barra delle opzioni grafihe: Barra delle Coordinate e delle Combinazioni: La finestra è suddivisa in tre zone distinte. La zona di visualizzazione, a sfondo biano, oupa tutta la parte sinistra-alta della finestra ed è la zona in ui vengono visualizzati tutti i disegni rihiesti. Sulla parte destra della finestra, a sfondo grigio, sono riportati i pulsanti he permettono le diverse visualizzazioni grafihe. Nella parte bassa della finestra, a sfondo grigio, sono riportati i pulsanti di gestione del disegno orrentemente selezionato Barra dei omandi Opzioni grafihe Questa toolbar permette di aedere a vari omandi di informazione e impostazione dei disegni: Anteprima di stampa, apre la finestra omonima dalla uale è possibile stampare il disegno orrentemente attivo al momento he viene hiamata l anteprima di stampa. Opzioni impaginatore, permette di settare aluni parametri per la funzione di impaginazione e stampa dei disegni. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 62

70 CARL 10.0 MANUALE D USO Impaginatore grafio, apre la finestra omonima dalla uale è possibile stampare ontemporaneamente tutti i disegni impaginati nella finestra di grafia dei risultati. Esportazione, permette di esportare il disegno attivo in formato DXF, WMF, BMP, JPEG. Inserimento didasalia, permette di inserire una didasalia nel disegno orrente. Impostazioni font, permette di settare i font del testo e delle uotature. Colore sfondo, permette di settare il olore di sfondo della finestra grafia. Quotature e opzioni diagrammi, permette di settare alune opzioni di visualizzazione dei risultati e dei diagrammi dei risultati. Help, permette di aedere alla guida in linea. Viene visualizzata la parte di help ontestuale he riguarda la vista attiva Opzioni impaginatore grafio Alla finestra Opzioni impaginatore si aede dall omonima voe della barra dei omandi Opzioni grafihe. Dalla finestra è possibile settare alune delle opzioni per un ottima impaginazione dei disegni. In partiolare è possibile impostare: Sala di stampa del disegno; Distanza tra i disegni, espresso in entimetri, se sullo stesso foglio possono oesistere due disegni; Centra disegni orizzontalmente e vertialmente permette di posizionare automatiamente al entro i disegni impaginati; Il selettore Inserisi disegni, inoltre permette di settare il omportamento dell impaginatore nei onfronti di nuove impaginazioni. Nella parte bassa della finestra sono riportati il numero di disegni impaginati e il numero di pagine he oupano. I tasti [Canella tutto] e [Disegni] permettono rispettivamente di anellare tutti i disegni impaginati e di visualizzare l eleno dei disegni impaginati Inserimento didasalia Alla finestra Inserimento didasalia si aede dall omonima voe della barra dei omandi Opzioni grafihe. Dalla finestra è possibile impostare il testo delle didasalia (Didasalia disegno), la rotazione delle didasalia rispetto all orizzontale, espresso In gradi (Rotazione) e formato del arattere (dal pulsante [Caratteri >>]). 63

71 Eleno didasalie La finestra, visualizzata dalla voe Eleno didasalie del pop-up menu, onsente di inserire un numero illimitato di didasalie su tutti i disegni visualizzati nella finestre grafihe: Nella olonna Vista, attraverso il ombo-box presente, si seleziona il disegno ui attribuire la didasalia. Nella olonna Testo si inserise il testo he omparirà sul disegno. Le olonne X ed Y onsentono di definire la posizione della disalia sul disegno. La olonna A( ) onsente di definire l angolo di rotazione del testo inserito. Nella olonna Font si seglie il arattere on ui srivere la disasalia. Oltre he modifiando le oordinate X ed Y, le didasalie possono essere spostate sul disegno mediante trasinamento on il mouse. Per disattivare tutte le didasalie inserite, si disabilita il hek-box Attiva didasalie. Per disattivare una singola didasalia, nel ombo-box della orrispondente riga si seleziona la voe Disattiva. E possibile inserire nelle didasalie dei suffissi he failitano l input del testo: testodidasalia_comb Nella didasalia è inserito il numero della ombinazione ui il disegno si riferise testodidasalia_scala Nella didasalia è inserita la sala definita per il disegno Esempio: visualizzando il disegno relativo alle solleitazioni sul paramento per la ombinazione 5, se digitiamo il testo "Solleitazioni*ombinazione nr_comb, sul disegno omparirà la didasalia Solleitazioni*ombinazione nr 5. E possibile inoltre inserire nelle didasalie la formattazione del testo: S testodidasalia S Il testo della didasalia è in formato Symbol B testodidasalia B Il testo della didasalia è in stile grassetto I testodidasalia I Il testo della didasalia è in stile orsivo U testodidasalia U Il testo della didasalia ha sottolineatura singola Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 64

72 CARL 10.0 MANUALE D USO Impostazione font Alla finestra Impostazione font si aede dall omonima voe della barra dei omandi Opzioni grafihe. Dalla finestra è possibile impostare i aratteri he definisono il testo, generalmente desrizioni standard, e le uotature, generalmente la parte numeria di uotatura dei diagrammi Quotature e opzioni diagrammi La finestra può assumere due forme e ontenuto diverso in funzione della vista in ui i troviamo. Nelle viste di stratigrafia è possibile impostare le opzioni di rappresentazione del disegno mentre nelle viste dei diagrammi è possibile impostare olori di sfondo e rappresentazione dei diagrammi. Alla finestra Opzioni grafihe si aede dall omonima voe della barra dei omandi Quotature. La finestra si attiva nelle viste di stratigrafia e permette di impostare la visualizzazione: della desrizione dei terreni, on la possibilità di segliere tra i valori aratteristii e uelli di progetto (uesta funzione risulta neessaria nel alolo on le norme NTC 14/01/2008); la uotatura degli strati; la uotatura del palo di fondazione; La finestra si attiva nelle viste dei diagrammi limite e di eserizio dei pali di fondazione. Dalla finestra è possibile impostare: il olore di sfondo dei diagrammi ed il olore dei diagrammi di solleitazione del palo; la vuotatura dei diagrammi e le desrizioni; nella vista dei diagrammi di solleitazioni di eserizio anhe la vista dei diagrammi limite. La finestra si attiva nelle viste delle tensioni orizzontale e vertiale della fondazione superfiiale, permette di impostare: la visualizzazione delle uotature dei diagrammi; la visualizzazione della tensione geostatia; il olore di sfondo del diagramma; il olore della sovrappressione e della tensione geostatia. 65

73 La finestra si attiva nelle viste degli abahi della fondazione superfiiale, permette di impostare: il disegno e il passo della griglia; il olore di sfondo degli abahi; il disegno dei punti del diagramma; il disegno della vuotatura dei punti notevoli; il disegno della desrizione del titolo; il disegno degli assi artesiani; il arattere del Titolo, delle Etihette degli assi artesiani e della uotatura degli assi Barra dei omandi Coordinate - Combinazioni Sulla barra omandi sono presenti dei riuadri in ui sono riportate le oordinate orrenti del mouse, i pulsanti he permettono di sorrere le ombinazioni e l indie della ombinazione orrente. Inoltre per i pali di fondazione è presente anhe il pulsante Inviluppo, he permette di visualizzare l inviluppo delle solleitazioni sul palo e l ingombro dei materiali Barra dei omandi Zoom e Pan Questa toolbar permette di gestire il disegno attivo mettendo a disposizione dell utente una serie di omandi tipii degli ambienti CAD: Zoom +, ingrandimento del disegno Zoom -, riduzione del disegno Zoom finestra, ingrandimento di una parte selezionata del disegno Ripristina, ridimensionamento del disegno Zoom dinamio Spostamento a sinistra Spostamento a destra Spostamento in basso Spostamento in alto Pan, spostamento dinamio Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 66

74 CARL 10.0 MANUALE D USO Barra dei omandi Vieste dei risultati In uesta barra sono ontenuti i omandi per aedere alle viste grafihe dei risultati: Pianta, permette di visualizza la pianta delle fondazioni. Stratigrafia, permette di visualizzare la stratigrafia del terreno. La stratigrafia del terreno può essere integrata on l aggiunta della uotatura degli strati, di una didasalia e di alune delle aratteristihe meanihe e fisihe di ogni strato attivando le opzioni relative nella finestra Opzioni Grafihe. Cuneo di rottura, permette di visualizzare la superfiie di sivolamento generata dal meanismo di rottura. Solido delle pressioni, permette di visualizzare la pressione trasmessa dalla fondazione sul piano di fondazione. Tensioni lungo una vertiale, attiva la funzione di visualizzazione delle tensioni lungo una vertiale. Appena si lia su uesto pulsante viene visualizzata la geometria della fondazione in pianta e viene laniato un messaggio he invita l Utente a individuare un punto in pianta dove si vogliono onosere le tensioni. Individuato il punto vengono visualizzate le tensioni lungo l asse vertiale passante per uel punto. Se si vuole indagare anhe su altre vertiali basta spostare il puntatore del ursore, nella parte inferiore della finestra di visualizzazione (triangolo di olore rosso), nel punto desiderato. Tensioni lungo un orizzontale, attiva la funzione di visualizzazione delle tensioni lungo una direzione nel piano orizzontale. Appena si lia su uesto pulsante viene visualizzata la geometria della fondazione in pianta e viene laniato un messaggio he invita l Utente a individuare un punto in pianta dove si vogliono onosere le tensioni. Individuato il punto vengono visualizzate le tensioni in direzione X o Y al piano di posa. Se si vuole indagare anhe al di sotto di tale uota basta spostare il puntatore del ursore al lato destro della visualizzazione (triangolo di olore rosso), nel punto desiderato. Bulbo delle tensioni, attiva la funzione di visualizzazione dei bulbi delle tensioni. Appena si lia su uesto pulsante viene visualizzata la geometria della fondazione in pianta e viene laniato un messaggio he invita l Utente a individuare un piano (X-Z o Y-Z) in pianta dove si vogliono onosere le tensioni. Individuato il piano vengono visualizzati i bulbi delle tensioni. È possibile interrogare le tensioni indotte nel terreno liando on il tasto sinistro del mouse nel punto desiderato. Cambia sezione, attivo solo nelle viste delle tensioni vertiale, orizzontali e di bulbo, permette di passare dalla visualizzazione delle tensioni nel piano X-Z al piano Y-Z. Valori numerii tensioni, attivo solo nelle viste delle tensioni lungo una vertiale e lungo un orizzontale, permette di onosere i valori numerii del diagramma rappresentato. Cedimenti, attivo solo i edimenti sono stati alolati, permette la visualizzazione dei edimenti indotti nel terreno dal ario agente sulla fondazione. Appena si lia su uesto pulsante viene visualizzata la geometria della fondazione in pianta on indiazione sul edimento omplessivo subito dalla fondazione. Se si vuole onosere anhe l andamento dei edimenti sotto la fondazione basta individuare on il mouse la fondazione. A seondo del 67

75 metodo selto per la determinazione dei edimenti il programma visualizzerà le informazioni opportune. Sorri edimenti fondazione, attivo solo se sono state definite più di una fondazione, permette di sorrere i risultati di tutte le fondazioni. CARL attraverso il pulsante posto sulla barra vertiale, permette di visualizzare i risultati ottenuti al variare dei parametri, fissati nella finestra Abahi fondazione superfiiale. Sorri abao, attivo solo se sono stati alolati gli abahi, permette di sorrere e visualizzare i sei abahi hi il programma alola Valori numerii tensioni Alla finestra Valori numerii tensioni si aede dall omonima voe della barra dei omandi Viste dei risultati. La finestra presenta uattro olonne nelle uali vengono riportate le seguenti grandezze: X, espressa in [L1], rappresenta l asissa del piano al uale si riferise il diagramma visualizzato; Y, espressa in [L1], rappresenta l ordinata del piano al uale si riferise il diagramma visualizzato; Z, espressa in [L1], rappresenta la uota resente del punto al uale si riferise il valore della tensione; P, espressa in [P1], rappresenta il valore della tensione nel punto individuato dalle oordinate sopra desritte. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 68

76 CARL 10.0 MANUALE D USO 10.2 Viste speifihe per fondazione superfiiali Visualizza stratigrafia terreno Visualizzazione uneo di rottura 69

77 Visualizzazione solido delle pressioni Esempio vista tensioni lungo una vertiale Nella vista viene riportato l andamento delle tensioni geostatihe (diagramma blu) e l andamento delle sovrappressioni indotte dal ario (diagramma giallo). Il diagramma può essere interrogato e le informazioni visualizzate sono: le tensioni totali (somma delle tensioni geostatihe e delle sovrappressioni indotte dal ario), le tensioni geostatihe e le sovrappressioni indotte dal ario. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 70

78 CARL 10.0 MANUALE D USO Esempio vista tensioni su piano orizzontale Nella vista viene riportato l andamento delle sovrappressioni indotte dal ario Il diagramma può essere interrogato e le informazioni visualizzate sono: le tensioni totali (somma delle tensioni geostatihe e delle sovrappressioni indotte dal ario) Esempio vista tensioni a urve di livello 71

79 Visualizza edimenti Esempio Calolo edimenti seondo i metodi Edometrio, Elastio e Skempton Esempio Calolo edimenti metodo Shmertmann Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 72

80 CARL 10.0 MANUALE D USO Esempio Calolo edimenti metodo Burland & Burbridge Visualizzazione degli abahi Esempio abao Qamm-B (parametrio L) Di seguito è riportata la vista dell andamento della apaità portante in funzione di B al variare di L. Il grafio riporta in ordinata il valore della apaità portante ed in asissa la base della fondazione. Le urve sono ottenute faendo variare la lunghezza L della fondazione Esempio abao Qamm-B (parametrio D) Di seguito è riportata la vista dell andamento della apaità portante in funzione di B al variare di L. Il grafio riporta in ordinata il valore della apaità portante ed in asissa la base della fondazione. Le urve sono ottenute faendo variare la lunghezza L della fondazione. 73

81 Esempio abao Qamm-D (parametrio L/B) Di seguito è riportata la vista dell andamento della apaità portante in funzione di B al variare di L. Il grafio riporta in ordinata il valore della apaità portante ed in asissa la base della fondazione. Le urve sono ottenute faendo variare la lunghezza L della fondazione Esempio abao Ced-N (parametrio B) Di seguito è riportata la vista dell andamento deedimenti in funzione del ario vertiale N al variare della base della fondazione B. Il grafio riporta in ordinata il valore del edimento ed in asissa il ario vertiale N. Le urve sono ottenute faendo variare la lunghezza B della fondazione. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 74

82 CARL 10.0 MANUALE D USO Esempio abao Ced-N (parametrio L) Di seguito è riportata la vista dell andamento della apaità portante in funzione di B al variare di L. Il grafio riporta in ordinata il valore della apaità portante ed in asissa la base della fondazione. Le urve sono ottenute faendo variare la lunghezza L della fondazione Esempio abao Ced-N (parametrio L/B) Di seguito è riportata la vista dell andamento della apaità portante in funzione di B al variare di L. Il grafio riporta in ordinata il valore della apaità portante ed in asissa la base della fondazione. Le urve sono ottenute faendo variare la lunghezza L della fondazione. 75

83 Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 76

84 CARL 10.0 MANUALE D USO 10.3 Visualizzazioni speifihe fondazioni profonde Sezione palo. Permette di visualizzare la sezione stratigrafia dove è immerso il palo di fondazione on le aratteristihe di resistenza dei terreni he ostituisono la stratigrafia. Pianta palo Permette di visualizzare in pianta la posizione del palo. A uesta vista sono assoiate altre viste he possono essere attivate dall Utente (pianta sondaggi, olonne stratigrafihe e sezioni X-X e Y-Y). Diagrammi limite. Permette di visualizzare le solleitazioni limite, gli spostamenti limite e le pressioni limite, ovvero i valori orrispondenti alla rottura dell insieme terreno-palo. Diagrammi di eserizio. Permette di visualizzare le solleitazioni gli spostamenti e le pressioni di eserizio ausate dai arihi appliati. Pressione vertiale. Permette di visualizzare i diagrammi di pressione vertiale utilizzati per il alolo della portanza di punta e laterale. Diagramma ario-edimento vertiale. Permette di visualizzare il diagramma arioedimenti vertiale del palo. Diagramma ario-edimento orizzontale. Permette di visualizzare il diagramma arioedimenti orizzontale del palo. Armature. Permette di visualizzare l armatura del palo. Taglia armatura. Permette di attivare la funzione grafia di taglio armatura. Attivo solo se la vista selezionata è l armatura. Attivo solo se l armatura del palo è ostituita da ferri longitudinali + staffe o spirale. Modifia armatura palo / Info palo. Permette di modifiare numeriamente le armature progettate ed eventualmente inserire un punto di taglio. Se l armatura del palo è tubolare o generio, visualizza le aratteristihe geometrihe e di resistenza del palo. Attivo solo se la vista selezionata è l armatura. Imposta diagrammi. Permette di attivare/disattivare la visualizzazione dei diagrammi della finestra armatura. Attivo solo se la vista selezionata è l armatura. 77

85 Visualizzazione della stratigrafia del terreno Visualizzazione diagrammi limite Cliando on il tasto sinistro del mouse lungo il fusto del palo, viene visualizzata una finestra nella uale sono riportate le seguenti aratteristihe: y, espressa in [L1], rappresenta l ordinata, lungo il fusto del palo, della sezione orrente; Mr, espresso in [F1 L1], rappresenta il valore del momento limite nella sezione di ordinata y; Tr, espresso in [F1], rappresenta il valore del taglio limite nella sezione di ordinata y; Nr, espresso in [F1], rappresenta il valore dello sforzo normale limite nella sezione di ordinata y; Pr, espressa in [P1], rappresenta la pressione limite sul terreno nella sezione di ordinata y; Ur, espresso in [L2], rappresenta il valore dello spostamento orizzontale limite nella sezione di ordinata y. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 78

86 CARL 10.0 MANUALE D USO Visualizzazione diagrammi in fase d eserizio Cliando on il tasto sinistro del mouse lungo il fusto del palo, viene visualizzata una finestra nella uale sono riportate le seguenti aratteristihe: y, espressa in [L1], rappresenta l ordinata, lungo il fusto del palo, della sezione orrente; Me, espresso in [F1 L1], rappresenta il valore del momento in eserizio nella sezione di ordinata y; Te, espresso in [F1], rappresenta il valore del taglio in eserizio nella sezione di ordinata y; Ne, espresso in [F1], rappresenta il valore dello sforzo normale in eserizio nella sezione di ordinata y; Pe, espressa in [P1], rappresenta la pressione in eserizio sul terreno nella sezione di ordinata y; Ue, espresso in [L2], rappresenta il valore dello spostamento orizzontale in eserizio nella sezione di ordinata y. 79

87 Visualizzazione diagrammi pressione vertiale Cliando on il tasto sinistro del mouse lungo il fusto del palo, viene visualizzata una finestra nella uale sono riportate le seguenti aratteristihe: y, espressa in [L1], rappresenta l ordinata, lungo il fusto del palo, della sezione orrente; v0, espresso in [P1], rappresenta la pressione vertiale utilizzata per il alolo della portanza alla punta nella sezione di ordinata y; h0, espresso in [P1], rappresenta la pressione vertiale utilizzata per il alolo della portanza laterale nella sezione di ordinata y Visualizzazione diagramma ario edimento vertiale Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 80

88 CARL 10.0 MANUALE D USO Il diagramma presenta in asissa il valore del edimento vertiale e in ordinata il valore del ario. In partiolare sono evidenziati i valori del edimento in orrispondenza del ario ammissibile (linea blu) e il valore del edimento in orrispondenza del ario di eserizio (linea in rosso). Il tipo di sala di rappresentazione e le impostazioni relative alla griglia possono essere personalizzate nella finestra Opzioni grafihe dei pali visualizzata dal pulsante sulla barra degli strumenti Visualizzazione diagramma ario edimento orizzontale Il diagramma presenta in asissa il valore del edimento orizzontale e in ordinata il valore del ario. In partiolare sono evidenziati i valori del edimento in orrispondenza del ario ammissibile (linea blu) e il valore del edimento in orrispondenza del ario di eserizio (linea in rosso). Il tipo di sala di rappresentazione e le impostazioni relative alla griglia possono essere personalizzate nella finestra Opzioni grafihe dei pali visualizzata dal pulsante sulla barra degli strumenti Visualizzazione delle armature In uesta disegno vengono rappresentate le armature del palo di fondazione on i relativi diagrammi di solleitazione e di impegno dei materiali. 81

89 Taglio e modifia armatura CARL onsente il taglio dell armatura longitudinale del palo, in modo da differenziare l armatura stessa in due tratti. Il punto di taglio è inserito dall Utente in modo grafio oppure attraverso la finestra Modifia armature palo. Per inserire il punto di taglio grafiamente oorre: a) selezionare il pulsante Taglia armatura; b) portare il puntatore del mouse nel punto di taglio; ) liare on il pulsante sinistro del mouse. Il programma inserirà il punto (evidenziato da un uadrato rosso), provvederà a spezzare opportunamente la linea di uota e ad inserire la sezione trasversale relativa al nuovo tratto. Il punto di taglio può essere modifiato grafiamente oppure numeriamente. Per lo spostamento grafio del punto oorre: liare on il mouse in prossimità del punto; trasinare il punto di taglio nella nuova posizione tenendo premuto il mouse; rilasiare il mouse. Per la anellazione grafia del punto di taglio basta spostare il punto stesso al di fuori della lunghezza del palo. Automatiamente il programma provvederà ad eliminare la sezione trasversale he non interessa. Le sezioni trasversali inserite possono essere spostate, nell ambito della zona di interesse, sempliemente portando il puntatore del mouse nelle viinanze della sezione da spostare, liando on il tasto sinistro del mouse, e tenendolo premuto spostarsi nella nuova posizione. Con la medesima proedura grafia è possibili spostare: i diagrammi delle solleitazioni, il diagramma d impegno, la sezione longitudinale del palo, la tabella Caratteristihe fila. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 82

90 CARL 10.0 MANUALE D USO Per personalizzare la vista delle armature è possibile selezionare il pulsante Imposta diagrammi he permette di: segliere i diagrammi da visualizzare (taglio, momento on o senza diagrammi limite e diagrammi di impegno); segliere l ampiezza dei diagrammi; visualizzazione sezioni trasversali; visualizzazione finestra Caratteristihe fila Modifia numeria armatura palo Alla finestra Modifia armature palo i si aede liando sull omonimo pulsante della barra dei omandi dalla finestra Grafia. Nella finestra è possibile impostare le aratteristihe delle armature dei pali in.a. Spezza armatura palo, omunia al programma un taglio nell armatura longitudinale; Quota, rispetto alla testa del palo del punto di taglio espressa in [L1]. Il ampo è attivo se è stata abilitata la voe Spezza armatura palo; Tratto superiore (numero ferri, diametro tondini espresso in [L3], diametro staffe espresso in [L2] e passo staffe); Tratto inferiore, attivo se è stato effettuato il taglio dell armatura (numero ferri, diametro tondini espresso in [L3], diametro staffe espresso in [L3] e passo staffe espresso in [L2]). Per pali a sezione generia o on armatura tubolare, il pulsante Informazioni palo visualizza la finestra Informazioni palo he riporta: Palo a sezione generia (diametro, espresso in [L2], area espressa in [L2 2 ], inerzia, espressa in [L2 4 ] e modulo di resistenza, espresso in [L2 3 ]. Palo on armatura tubolare (diametro di perforazione, espresso in [L2], diametro esterno tubolare, espresso in [L3], spessore tubolare, espresso in [L3]. 83

91 11 Impaginatore e Anteprima di Stampa La finestra ompare on l ingombro del foglio impostato nella stampante di sistema on al entro riportato il disegno attivo: E' possibile posizionare il disegno sul foglio mediante trasinamento on il mouse: si lia in orrispondenza del disegno e lo si trasina nella nuova posizione, rilasiando uindi il mouse. Sulla barra orizzontale sono riportati i seguenti pulsanti: Chiudi liando sul pulsante si abbandona la fase di anteprima di stampa e si ritorna alla finestra grafia. liando sul pulsante si aede all help in linea. liando sul pulsante è possibile inserire delle didasalia nella pagine orrente. Per modifiare o anellare le didasalie inserite basta posizionarsi on il mouse nei pressi della didasalia da anellare o modifiare e fare il doppio lik. liando sul pulsante si ottiene la entratura del disegno sul foglio in senso orizzontale. liando sul pulsante si ottiene la entratura del disegno sul foglio in senso vertiale. (X, Y) nel riuadro sono riportate le oordinate di posizione del mouse nella pagina del disegno. Sala il riuadro riporta la sala impostata. liando sui pulsanti è possibile derementare ed inrementare il fattore di sala on il pulsante si avvia la proedura di stampa. il pulsante onsente di settare i parametri della stampante utilizzata. Per la omposizione delle tavole di disegno si può utilizzare l'impaginatore Grafio. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 84

92 CARL 10.0 MANUALE D USO 11.1 Finestra Impaginatore Grafio La finestra viene visualizzata liando sul pulsante Impaginatore presente sulla barra inferiore delle Opzioni grafihe. La selezione dei disegni avviene attraverso la voe Impagina disegno del pop-up menu visualizzato liando on il tasto destro del mouse sulla finestra grafia. E' possibile posizionare i disegni sul foglio mediante trasinamento on il mouse: si lia in orrispondenza del disegno e lo si trasina nella nuova posizione, rilasiando uindi il mouse. La barra orizzontale superiore ontiene gli stessi omandi presenti nella Finestra di Anteprima. Nella barra orizzontale inferiore sono presenti i seguenti pulsanti: liando sul pulsante vengono anellati tutti i disegni inseriti. Per anellare un singolo disegno basta selezionarlo on il li del mouse e premere il tasto [Can]. liando sul pulsante è visualizzata la finestra Eleno disegni; liando sul pulsante è visualizzata la finestra Impostazioni disegno; Il pannello riporta il numero totale di disegni e pagine inserite. nel riuadro è riportata la pagina orrente, i pulsanti onsentono di sorrere le pagine: SNAP liando sul pulsante è possibile attivare/disattivare lo snap; Cliando on il tasto destro del mouse nella finestra, ompare un menu ontente le seguenti voi: Taglia, onsente di tagliare il disegno selezionato Inolla, onsente di inollare il disegno preedentemente tagliato nella pagina orrente e nel punto di li del mouse Eleno disegni Alla finestra Eleno disegni si aede dal pulsante aeleratore presente sulla barra dei omandi inferiore dell impaginatore grafio. I dati visualizzati nelle olonne della tabella sono: - N, identifiativo del disegno; - X, espresso in [L2], asissa posizione disegno sul foglio; - Y, espresso in [L2], ordinata posizione disegno sul foglio; - Disegno, Vista di appartenenza del disegno inserito; - omb. eventuale ombinazione d'appartenenza del disegno; - nr. pag, numero di pagina di appartenenza del disegno. Le olonne N, Disegno e omb. sono di sola lettura. Per modifiare numeriamente la posizione del disegno sul foglio basta inserire le nuove oordinate nelle relative elle delle olonne X ed Y. 85

93 Modifiando il orrispondente valore della olonna nr. pag. è possibile spostare i disegni da una pagina all'altra (operazione di taglia ed inolla). Cliando sul pulsante [Elimina] viene anellato il disegno orrentemente selezionato nella tabella Sala disegni Nella finestra Sala disegno è possibile impostare: - fattore di sala del disegno per la stampa; - riposizionamento dei disegni sul foglio on relativa distanza tra i disegni, espressa nell'unità di misura [L2]; - attivazione dello snap per lo spostamento on relativo valore, espresso nell'unità di misura [L2]; Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 86

94 CARL 10.0 MANUALE D USO 12 Menu Help CARL è dotato di un potente sistema di Help he fornise indiazioni sugli aspetti di funzionamento del programma, sugli aspetti teorii dei metodi d analisi, sui parametri indiativi assoiati alle aratteristihe meanihe e fisihe dei terreni. Fornise, inoltre, informazioni per la onversione delle grandezze utilizzate nel programma tra le varie unità di misura e informazioni sugli errori he, eventualmente, vengono rilevati durante l analisi del problema. Nel menu in esame sono riportati i omandi per aedere ad alune delle parti del sistema di aiuto. Il menu, una volta attivato, si presenta ome in figura e le voi in esso presenti riguardano: Indie, tramite uesto omando si rihiama il sommario dell Help. Metodi di analisi fondazioni superfiiali, tramite uesto omando si rihiama l Help relativo ai metodi di alolo delle fondazioni superfiiali adoperati nel programma. Metodi di analisi fondazioni profonde, tramite uesto omando si rihiama l Help relativo ai metodi di alolo delle fondazioni profonde adoperati nel programma. Manuale PDF, permette di aprire in automatio il manuale in formato PDF direttamente da programma; Caratteristihe terreni, tramite uesto omando si rihiama l Help relativo all indiazione di alune grandezze aratteristihe dei terreni più omuni. Tabelle di onversione, tramite uesto omando si rihiama l Help relativo alla onversione di unità di misura dal sistema internazionale al sistema tenio. Informazioni, tramite uesto omando si aede alla finestra di dialogo dove è riportata l intestazione dell Utente e la versione del programma. Una volta attivato l Help si può navigare, nella guida, on gli appositi ollegamenti ipertestuali presenti in ogni sezione visualizzata. 87

95 RICHIAMI TEORICI Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 88

96 CARL 10.0 MANUALE D USO 13 Generalità sul alolo della portanza della fondazione Il terreno di fondazione di ualsiasi struttura deve essere in grado di sopportare il ario he gli viene trasmesso dalle strutture sovrastanti, senza he si verifihi rottura e senza he i edimenti della struttura siano eessivi. In uesta sezione viene affrontato il problema della determinazione della resistenza limite al taglio (ario ultimo o ario limite) di una fondazione superfiiale. Verranno proposte le soluzioni ottenute da diversi autori (Terzaghi, Meyerhof, Hansen, Vesi, Binh-Hansen) e utilizzate dal programma CARL. Tutte le formule proposte hanno una forma trinomia in ui iasun termine è legato alla oesione, all angolo d attrito ed al peso speifio. Esse si differenziano per l introduzione di fattori orrettivi per tenere onto della profondità della fondazione, dell eentriità e inlinazione del ario, et. Nella srittura delle varie formule utilizzeremo il seguente simbolismo: oesione a adesione lungo la base della fondazione ( a ) angolo di attrito angolo di attrito terreno fondazione peso speifio del terreno K p oeffiiente di spinta passiva espresso da K tan 2 ( 45 / 2 ) B larghezza della fondazione L lunghezza della fondazione D profondità del piano di posa della fondazione pressione litostatia in orrispondenza del piano di posa della fondazione ult ario ultimo della fondazione p Il ario ultimo fornito dalle varie formule è un ario ultimo unitario (Forza/Unità di superfiie). Il ario limite in fondazione è fornito uindi dalla relazione: Q lim on B = B 2 e B e L = L 2 e L dove B ed L sono la larghezza e la lunghezza della fondazione ed e B, e L sono le eentriità del ario rispettivamente lungo B e lungo L (Meyerhof). A uesto proposito CARL onsente di non tenere onto della riduzione delle dimensioni della fondazione oppure di tenerne onto seondo il riterio di Meyerhof o uello di Bowles. Queste impostazioni vengono fornite nella finestra Opzioni Analisi attivando il relativo radio-button. Seondo Bowles il ario ultimo è fornito dalla seguente relazione: ult B'L' ult = ult R eb R el dove R eb 1-2 e B B R el 1-2 e L L nel aso di terreni oesivi e 89

97 R nel aso di terreni inoerenti. eb 1- e B B R el 1- I oeffiienti desritti vanno introdotti solo nel aso risulti 0 < e B /B < 0.3 e 0 < e L /L < 0.3. Seondo il riterio di Meyerhof, nel aso di ario eentrio, in tutte le formule utilizzate (termine N e oeffiienti orrettivi) vanno onsiderate le dimensioni ridotte: B' = B - 2 e B ed L' = L - 2 e L. Le formule di Hansen e di Vesi danno valori del ario ultimo molto simili fra di loro. Spetta omunue al progettista segliere la formula he ritiene più idonea per esperienza personale. Diversi autori onsigliano omunue la formula di Hansen he onsente di tener onto di tutti uei fattori he si presentano molto spesso nel alolo di una fondazione superfiiale (ario inlinato ed eentrio, fondazione inlinata, et). Tra tutti i oeffiienti N presenti nelle formule della apaità portante, N è uello aratterizzato dalla più ampia variabilità dei valori. Questo termine non da un ontributo signifiativo a ult, per ui si può utilizzare ualsiasi valore ragionevole. Sui testi riportati in bibliografia sono riportate ueste osservazioni riguardo all ambito di utilizzo delle formule sulla apaità portante. La formula di Terzaghi può essere usata uando si è in presenza di terreni maratamente oesivi nel aso di D/B <= 1 oppure per una rapida stima di ult da onfrontarsi on stime altrimenti ottenute. Hansen, Meyerhof, Vesi, Brinh-Hansen sono appliabili nella maggior parte dei asi pratii, e la selta del metodo è influenzata dalla preferenza dell Utente o della sua familiarità on una partiolare formula. Hansen, Vesi, Brinh-Hansen per fondazioni inlinate, in pendenza o nel aso D/B > 1. Altro aspetto rilevante è la presenza della falda. Nel alolo della apaità portante viene onsiderato il peso di volume effiae ( = sat - w ) del terreno e uesto ompare sia nel termine di sovraario he nel termine dovuto al peso proprio. Quando la falda si trova al di sotto del uneo di rottura, la sua presenza non influenza il alolo della apaità portante e può essere trasurata. Quando il livello della falda ade all interno del uneo, il alolo del peso di volume effiae, da utilizzare nel termine del peso proprio, può risultare leggermente più omplesso. In molti asi tale termine può essere trasurato ottenendo una soluzione in favore di siurezza, poihé il suo ontributo non è sostanziale. e L L 13.1 Metodo di Terzaghi Terzaghi ha proposto la seguente espressione per il alolo della apaità portante di una fondazione superfiiale. dove ult N s N 0. 5B N s Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 90

98 CARL 10.0 MANUALE D USO N e 2 os 2 ( / 2) tan 2 ( 45 / 2 ) N ( N -1) ot N tan K ( 2 os p 2-1) I fattori di forma s ed s he ompaiono nell espressione di ult, dipendono dalla forma della fondazione. In partiolare valgono 1 per fondazioni nastriformi o rettangolari allungate, valgono rispettivamente 1.3 e 0.8 per fondazioni uadrate e valgono rispettivamente 1.3 e 0.6 per fondazioni irolari. Per uanto riguarda il valore di N, esso dipende dal fattore K p di ui Terzaghi non ha lasiato nessuna espressione analitia. Diversi autori onsigliano di utilizzare al posto dell espressione di N fornita da Terzaghi, espressioni riavate da altri autori (Vesi, Spangler e Handy). La formula di Terzaghi vale per fondazioni superfiiali on D B e non tiene onto dell eventuale inlinazione della fondazione e dell eentriità e inlinazione del ario. Nel aso di terreno stratifiato i parametri fisii e meanii, he intervengono nella formula, sono riferiti ad un marostrato euivalente on aratteristihe he vengono alolate dal programma seondo il metodo impostato dall Utente nella sezione Strato euivalente della finestra Opzioni di analisi. Nel aso di ario eentrio, il valore della apaità portante osì determinato può essere moltipliato per i oeffiienti orrettivi di Bowles, oppure nel termine N può omparire la base ridotta B ome suggerise Meyerhof. Tali impostazioni sono effettuate dall Utente nella finestra Opzioni di Analisi Metodo di Meyerhof Meyerhof propone per il alolo della apaità portante le seguenti espressioni: Cario vertiale ult N s d N s d 0. 5B N s d Cario inlinato ult N i d N i d 0. 5B N i d in ui d, d, d, sono i fattori di profondità, s, s, s, sono i fattori di forma e i, i, i, sono i fattori di inlinazione del ario. I fattori di apaità portante N, N, N sono dati dalle espressioni seguenti: N e tan tan Per i fattori di forma s, s, s : per = 0 per > 0 s s 2 (45 ) 2 N (N -1)ot B 1 0. K p s s 1 L Per i fattori di profondità d, d, d : per = 0 K p B L N s s K D d K p d d 1 B p (N B L -1)tan(1.4 ) 91

99 per > 0 d K p D B d d K p D B Per i fattori di inlinazione i, i, i : per = 0 o i i 1 90 i 0 per > 0 o i i 1 90 i 1 Nelle espressioni dei fattori di inlinazione, rappresenta l angolo he la retta d azione del ario forma on la vertiale. I valori di ult, he si ottengono dalla formula di Meyerhof, sono paragonabili a uelli he si ottengono tramite la formula di Terzaghi per valori bassi del rapporto D/B. La differenza si aentua uando il rapporto D/B diventa più elevato. Nel aso di terreno stratifiato i parametri fisii e meanii he intervengono nella formula sono riferiti ad un marostrato euivalente on aratteristihe he vengono alolate dal programma seondo il metodo impostato dall Utente nella sezione Strato euivalente della finestra Opzioni di analisi. Nel aso di ario eentrio, il valore della apaità portante osì determinato può essere moltipliato per i oeffiienti orrettivi di Bowles, oppure nel termine N può omparire la base ridotta B e nelle espressioni dei oeffiienti orrettivi possono essere onsiderate le dimensioni ridotte B ed L ome suggerise Meyerhof. Tali impostazioni sono effettuate dall Utente nella finestra Opzioni di Analisi Metodo di Hansen Le espressioni di Hansen per il alolo della apaità portante si differenziano a seonda se si è alla presenza di un terreno puramente oesivo ( = 0) o meno e si esprimono nel modo seguente: Caso generale ult N s d i g b N s d i g b 0. 5B s Caso di terreno puramente oesivo = 0 ult s d i g b in ui d, d, d, sono fattori di profondità, s, s, s, sono i fattori di forma, i, i, i, sono i fattori di inlinazione del ario, b, b, b, sono i fattori di inlinazione del piano di posa e g, g, g, sono fattori he tengono onto del fatto he la fondazione poggi su un terreno in pendenza. I fattori N, N, N sono espressi ome: N e tan tan 2 (45 ) 2 N (N -1)ot N d i 1.5(N g b -1)tan Vediamo ora ome si esprimono i vari fattori he ompaiono nell espressione del ario ultimo. Fattori di forma Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 92

100 CARL 10.0 MANUALE D USO per = 0 per > 0 s 0. 2 Fattori di profondità per = 0 s B L N B B 1 s 1 tan N L L d 0. 4 k s B L per > 0 d k 1 2 tan 1 sin k d 1 d 2 Si definise il parametro k ome: D D D D k se 1 k tan 1 se 1 B B B B Fattori di inlinazione del ario Indihiamo on V e H le omponenti del ario rispettivamente perpendiolare e parallela alla base e on A f l area effiae della fondazione ottenuta ome A f = B x L (B ed L sono legate alle dimensioni effettive della fondazione B, L e all eentriità del ario e B, e L dalle relazioni B = B - 2 e B L = L - 2 e L ) e on l angolo di inlinazione della fondazione espresso in [ ] ( = 0 per fondazione orizzontale). I fattori di inlinazione del ario si esprimono ome: per = 0 1 i H A f a per > 0 i 1 V 0.5 H A ot f a 5 i i 1 i N 1 per = 0 i 1 V 0.7 H A ot f a 5 per > 0 i o H 1 V Af a ot 5 Fattori di inlinazione del piano di posa della fondazione per = 0 b o 147 per > 0 b o b 2 tan e b 2.7 e tan Fattori di inlinazione del terreno 93

101 Indiando on la pendenza del pendio i fattori g si ottengono dalle espressioni seguenti: per = 0 g o 147 o per > 0 g 1 g tan 5 g 147 Per poter appliare la formula di Hansen devono risultare verifiate le seguenti uattro ondizioni: 0 1) H V tan A f a 2) 3) i, i 0 4) 90 Nel aso di terreno stratifiato, i parametri fisii e meanii, he intervengono nella formula, sono riferiti ad un marostrato euivalente on aratteristihe he vengono alolate dal programma seondo il metodo impostato dall Utente nella sezione Strato euivalente della finestra Opzioni di analisi. Nel aso di ario eentrio, il valore della apaità portante osì determinato può essere moltipliato per i oeffiienti orrettivi di Bowles, oppure nel termine N può omparire la base ridotta B e nelle espressioni dei oeffiienti orrettivi possono essere onsiderate le dimensioni ridotte B ed L ome suggerise Meyerhof. Tali impostazioni sono effettuate dall Utente nella finestra Opzioni di Analisi Metodo di Vesi La formula di Vesi per il alolo della apaità portante è analoga alla formula di Hansen. Cambia solo il fattore N e l espressione di aluni oeffiienti. Riportiamo per intero tutte le espressioni rimandando a uanto detto nella sezione relativa al metodo di Hansen per eventuali limitazioni e hiarimenti. Caso generale ult N s d i g b N s d i g b 0. 5B s Caso di terreno puramente oesivo = 0 I fattori N, N, N sono espressi ome: Fattori di forma per = 0 per > 0 N e s 0. 2 s tg B L K ult p N N B B 1 s 1 tg N L L Fattori di profondità I vari oeffiienti si esprimono ome: per = 0 d = 0.4 k s d i g b N 1ot N 2N 1tan s B L d i g b Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 94

102 CARL 10.0 MANUALE D USO per > 0 d = k 1 2tg1 sin k d 2 d 1 Si definise il parametro k ome: k D B se D B 1 k D artg B se D B 1 Fattori di inlinazione del ario per = 0 i mh A N f a per > 0 i i 1 i N 1 Si definise il parametro m ome: i H 1 V Af atg m i H 1 V Af a tg 2 B/ L m 1 B / L Fattori di inlinazione del piano di posa della fondazione Indiando on la pendenza del piano di posa della fondazione, i fattori b si ottengono dalle espressioni seguenti: per = 0 b o 147 o o per > 0 b 1 b 1 tan 2 o b 147 Fattori di inlinazione del terreno Indiando on la pendenza del pendio, i fattori g si ottengono dalle espressioni seguenti: per = 0 per > 0 g g 147 o o o g 1 tan 2 o g Nel aso di terreno stratifiato, i parametri fisii e meanii, he intervengono nella formula, sono riferiti ad un marostrato euivalente on aratteristihe he vengono alolate dal programma seondo il metodo impostato dall Utente nella sezione Strato euivalente della finestra Opzioni di analisi. Nel aso di ario eentrio, il valore della apaità portante osì determinato può essere moltipliato per i oeffiienti orrettivi di Bowles, oppure nel termine N può omparire la base ridotta B e nelle espressioni dei oeffiienti orrettivi possono essere onsiderate le dimensioni ridotte B ed L ome suggerise Meyerhof. Tali impostazioni sono effettuate dall Utente nella finestra Opzioni di Analisi. m1 95

103 13.5 Metodo di Brinh-Hansen Le espressioni di Brinh-Hansen per il alolo della apaità portante si differenziano a seonda se si è alla presenza di un terreno puramente oesivo ( = 0) o meno e si esprimono nel modo seguente: Caso generale ult N s d i g b N s d i g b 0. 5BN s i g b Caso di terreno puramente oesivo = 0 ult u N s d i b g in ui d, d, d, sono fattori di profondità, s, s, s, sono i fattori di forma, i, i, i, sono i fattori di inlinazione del ario, b, b, b, sono i fattori di inlinazione del piano di posa e g, g, g, sono fattori he tengono onto del fatto he la fondazione poggi su un terreno in pendenza. I fattori N, N, N sono espressi ome: N e tan tan 2 ( 45 ) 2 N ( N - 1) ot N 2 ( N 1) tan Vediamo ora ome si esprimono i vari fattori he ompaiono nell espressione del ario ultimo. Fattori di forma per = 0 per > 0 s s Fattori di profondità per = 0 B L B 1 sin L 1 sin d per > tan 1 sin k k d 2 Si definise il parametro k ome: B 1 sin L 1 sin s s s d 1 d d d 1 N tan D D D D k se 1 k tan 1 se 1 B B B B Fattori di inlinazione del ario Indihiamo on V e H le omponenti del ario rispettivamente perpendiolare e parallela alla base e on A f l area effiae della fondazione ottenuta ome A f = B x L (B ed L sono legate alle dimensioni effettive della fondazione B, L e all eentriità del ario e B, e L dalle relazioni B = B - 2 e B L = L - 2 e L ) e on l angolo di inlinazione della fondazione espresso in gradi ( = 0 per fondazione orizzontale). I fattori di inlinazione del ario si esprimono ome: per = 0 i 1 m H B L N a Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 96

104 CARL 10.0 MANUALE D USO per > 0 i i 1 i N 1 Si definise il parametro m ome: i H 1 V Af a ot B B m 2 / 1 L L Fattori di inlinazione del piano di posa della fondazione per = 0 per > 0 b b ( 1 tan) 2 b 1 b b b b N tan m i H 1 V A f a Fattori di inlinazione del terreno Indiando on la pendenza del pendio i fattori g si ottengono dalle espressioni seguenti: per = 0 g nel aso di piano ampagna inlinato alla apaità portante viene aggiunta la uantità: per > 0 g 1 B N 2 s, dove N 2sin e 1 g g g 2 g 1 tan N tan s B L ot Per poter appliare la formula di Brinh-Hansen devono risultare verifiate le seguenti ondizioni: H V tan A f 2) 3), 0 1) a i 4) i 0 90 Nel aso di terreno stratifiato, i parametri fisii e meanii, he intervengono nella formula, sono riferiti ad un marostrato euivalente on aratteristihe he vengono alolate dal programma seondo il metodo impostato dall Utente nella sezione Strato euivalente della finestra Opzioni di analisi. Nel aso di ario eentrio, il valore della apaità portante osì determinato può essere moltipliato per i oeffiienti orrettivi di Bowles, oppure nel termine N può omparire la base ridotta B e nelle espressioni dei oeffiienti orrettivi possono essere onsiderate le dimensioni ridotte B ed L ome suggerise Meyerhof. Tali impostazioni sono effettuate dall Utente nella finestra Opzioni di Analisi. m Formula EC7 Le espressioni dell Euroodie 7 per il alolo della apaità portante si differenziano a seonda se si è alla presenza di un terreno puramente oesivo ( = 0) o meno e si esprimono nel modo seguente: Caso generale Caso di terreno puramente oesivo = 0 lim N s i N s i 0. 5 N B s i 97

105 (2 ) lim u s i I fattori N, N, N sono espressi ome: tan N tan 2 e 45 N 1ot 2 Fattori di forma per = 0 per forma rettangolare N N 2N 1tan s B L per forma uadrata o rotonda s 1. 2 per > 0 per forma rettangolare per forma uadrata o irolare I fattori di inlinazione del ario si esprimono ome: s 1 B sin L s s 1 sin s 0. 7 B L s s N N 1 1 per = 0 per > 0 i 0.51 H 1 ' A u inlinazione della risultante dovuta a un ario orizzontale H parallelo a L i i H 1 ( V A ot) i i N N 1 1 inlinazione della risultante dovuta a un ario orizzontale H parallelo a B i 0.7 H 1 V Aot 3 i H 1 V Aot 3 i i N N I oeffiienti di profondità, di inlinazione del piano di posa e del piano ampagna vengono assunti pari a uelli appliati nella formula di Brinh-Hansen Correzione per fondazione tipo piastra Per fondazioni di dimensioni ontenute, aratterizzate al massimo da B = 1 m, sembra abbastanza hiaro he il termine B N non aumenta indefinitamente la apaità portante; pertanto, per valori elevati di B, seondo sia Vesi sia De Beer il valore limite di ult è prossimo a uello di una fondazione profonda. Bowles propone il seguente fattore di riduzione: dove k = 2.0 se B è espresso in metri. Ciò fornise: r B log ( ) B 2 m k B = m r = Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 98

106 CARL 10.0 MANUALE D USO Si può utilizzare uesto fattore di riduzione in una ualsiasi delle formule della apaità portante, ottenendo: 0.5 B N s d r Questa formula è di partiolare utilità per fondazioni larghe on rapporto D/B basso, aso nel uale il termine B N è predominante Capaità portante nel aso di terreni stratifiati Le formule riportate preedentemente sono valide nel aso di terreno omogeneo on la profondità. Nel aso di terreno stratifiato, oorre mediare le aratteristihe he intervengono nelle suddette formule (angolo d attrito, oesione, peso di volume, et.). Nell operazione di media entrano in gioo solo gli strati interessati dal potenziale uneo di rottura he si sviluppa al di sotto della fondazione. In CARL è possibile mediare le grandezze aratteristihe seondo uno dei tre metodi he desriviamo: Media aritmetia; Media ponderata; Criterio di Meyerhof. Il alolo dei parametri seondo la Media aritmetia è eseguito seondo le espressioni seguenti: e n n n e e n n n Se è utilizzata la Media ponderata il alolo dei parametri viene eseguito seondo le espressioni seguenti: e 1 H 1 2 H 2... H i e n H n 1 H 1 2 i e H 2... n H H 1 n H 1 2 H 2... H Se viene utilizzato il riterio di Meyerhof, le espressioni utilizzate sono le stesse di uelle della media ponderata per uanto riguarda i parametri e e, mentre per l espressione è la seguente: e - 1 H 1 tan 1 H 2 tan 2... H n tan n tan H In tutte le espressioni i è la oesione dello strato di altezza H i (eventualmente nulla); i l angolo di attrito dello strato di altezza H i (eventualmente nullo); i è il peso di volume dello strato di altezza H i (eventualmente nullo). i i n H n 13.9 Capaità portante in presenza di falda Nel aso di terreno di fondazione sede di falda, CARL esegue il alolo del ario limite seondo uesta proedura. 99

107 Viene determinata l altezza del uneo di rottura. Se il metodo di alolo della portanza è uello di Terzaghi, l altezza del uneo è data dalla relazione H s = B/2 tan, altrimenti dalla relazione è H s = B/2 tan (45 + /2). Se l altezza del uneo di rottura osì determinata risulta inferiore alla uota della falda, uesta non viene presa in onsiderazione e il alolo della apaità portante viene eseguito normalmente. Nel aso he l altezza del uneo di rottura risulti maggiore della uota della falda, il proedimento seguito è il seguente: si determina la apaità portante ult utilizzando i parametri dello strato di terreno superiore alla falda on uno dei metodi esposti. Con uesta operazione si è supposto he il uneo di rottura abbia altezza pari alla distanza esistente tra la base della fondazione e la uota della falda; supponendo he la rottura avvenga per punzonamento, seondo una superfiie di rottura limitata dal perimetro della base e, tenendo onto del ontributo aggiuntivo _ dovuto allo strato di spessore d 1, si alola ' ult per lo strato inferiore usando uesti parametri. si onfrontano i valori ult e ' ult assumendo ome ario ultimo della fondazione il minore tra i due. In forma analitia l espressione di ' ult è la seguente: ' ult '' ult ppv K s tan φ A f pd1 A dove ult è la apaità portante dello strato sotto falda, alolata utilizzando uno dei metodi desritti ma utilizzando la larghezza della fondazione B, il ontributo del sovraario = d 1, la oesione e l angolo di attrito dello strato sotto falda; p è il perimetro della superfiie di punzonamento; P v è la spinta vertiale totale dalla base della fondazione allo strato sotto falda; K s è il oeffiiente di spinta laterale del terreno, ompreso tra tan 2 (45 - /2) e tan 2 (45 + /2), oppure preso pari a K 0 ; tan è il oeffiiente d attrito lungo la superfiie perimetrale della zona punzonata; p d 1 è la risultante degli sforzi legati alla oesione agente sulla superfiie perimetrale della zona punzonata; A f è l area della fondazione; d 1 distanza tra la base della fondazione e lo strato sotto falda. f Riduzioni della apaità portante In CARL sono implementate la riduzione sismia di Vesi, he onsiglia di ridurre l angolo d attrito del terreno di 2 e uella di Sano, he onsiglia di ridurre l angolo d attrito della uantità: A d artan 2 Dove: A max è la massima aelerazione orizzontale ed è pari a: A max = g, dove è il oeffiiente d intensità sismia e g è l aelerazione di gravità. Nel programma è ontemplata la riduzione dei parametri geotenii, proposta da Terzaghi, per tenere onto del meanismo di rottura di tipo loale. In formule tale riduzioni si esprime ome: max Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 100

108 CARL 10.0 MANUALE D USO artan tan 3. Inoltre nel programma è possibile onsiderare un meanismo di rottura per punzonamento, onsigliato da Vesi, e di seguito riportato. Si definise l indie di rigidezza della fondazione: I R G tan Dove: G, è il modulo di taglio;, è la oesione;, è la tensione litostatia effiae alolata alla profondità B/2+D. Si definise l indie di rigidezza ritio della fondazione: R, rit 1 e 2 B ot L 4 2 I ; se la relazione I R I R,Crit non è soddisfatta la rottura avviene per punzonamento e i tre ontributi della apaità portante saranno moltipliati per i oeffiienti appresso riportati: terreno puramente oesivo: 1 terreno dotato di attrito e oesione: log I R B L B 3.07 sin log tan L 1sin e I R 1 N tan 101

109 14 Generalità sul alolo delle tensioni indotte nel terreno La determinazione dello stato di tensione indotte nel terreno da un ario appliato in superfiie viene eseguita on l ipotesi di mezzo ontinuo, elastio-lineare, omogeneo ed isotropo. I metodi di alolo delle tensioni he si trovano implementati in CARL sono: Boussines; Westergaard; Diffusione imposta. La determinazione delle tensioni indotte viene effettuato se nella finestra Opzioni di analisi edimenti. Inoltre, il alolo delle tensioni diventa indispensabile se si desidera alolare i edimenti della fondazione. L influenza delle ipotesi poste a base delle varie formule, usate per la determinazione delle tensioni indotte, è stata investigata e si può ritenere he nella maggioranza dei asi pratii, le tensioni vertiali indotte possono essere stimate on la teoria di Boussines on un affidabilità del 20%. Le tensioni alolate on i vari metodi elenati sono da intendersi ome tensioni totali. Alla lue del prinipio degli sforzi effiai, le tensioni effiai possono essere determinate se si è in grado di stabilire il valore della sovrapressione dell aua interstiziale prodotta dall appliazione degli stessi arihi. Oltre ai metodi itati, nel aso di fondazione nastriforme, in CARL si trova implementata la soluzione per il alolo delle tensioni indotte da un ario lineare, ottenuta seondo la teoria dell elastiità, ed espressa dalla formula seguente: 2Q z (x nella uale: Q, è il ario; x, è l asissa del punto in ui determinare la tensione rispetto al sistema di riferimento on origine nel punto di ario; z, è la uota del punto in ui determinare la tensione rispetto al sistema di riferimento on origine nel punto di ario. 2 3 z z 2 ) Metodo di Boussines Il metodo di Boussines (1885 ira) per il alolo delle tensioni nel terreno indotte da arihi agenti in superfiie, è tra uelli più omunemente usati ed è basato sulla teoria dell elastiità. L euazione di Boussines onsidera un ario puntiforme agente sulla superfiie di un semispazio elastio, omogeneo, isotropo, illimitato e privo di peso. Assumendo ome terna artesiana uella avente origine nel punto di ario e indiando on P (oordinate x, y e z) il punto nel uale si desidera onosere la tensione indotta, l euazione ottenuta da Boussines è: Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 102

110 CARL 10.0 MANUALE D USO v 3Q 2 z 2 1 (1 (r/z) 2 ) 5 2 ove: Q, è l intensità del ario puntiforme; z, è la uota del punto P; r, è la distanza tra il punto di intersezione della vertiale per il punto di ario e il piano orizzontale a uota z passante per P e il punto P. Lo sopo della fondazione è diffondere i arihi osì da evitare arihi puntiformi on onseguenti onentrazioni di sforzo nel punto di ontatto (z = 0). Ciò rende poo pratio l impiego dell euazione di Boussines appena vista fino a he la profondità z non è tale he gli sforzi alolati, prodotti da arihi puntiformi e da arihi distribuiti (a uesti euivalenti), onvergano. Vi sono due metodi failmente disponibili per ottenere un profilo vertiale di pressione utilizzando l euazione di Boussines. Un metodo è uello in ui la base uadrata o rettangolare (la irolare si onverte in una fondazione uadrata euivalente) viene suddivisa in piole aree uadrate osì da ottenere un insieme di arihi puntiformi. Si individua il punto sulla vertiale di ui si vuole ostruire il profilo e si determinano i ontributi delle areole di ario. La oordinata z viene inrementata di dz e la proedura è ripetuta fin uando è neessario. L altro è l utilizzo, sempre per fondazioni uadrate, rettangolari o irolari onvertite, dell euazione di Boussines già integrata su un rettangolo di dimensioni B L. La forma di integrazione più failmente disponibile è uella di Newmark, appliabile al di sotto di uno spigolo dell area B L. L euazione è: v M N V 4 V V1 V 1 V tan -1 2 M N V - V 1 V Dove: 0, rappresenta la pressione di ontatto alla base della fondazione ) M B/z 2) N L/z 3) V M N 1 4) V1 (M N) Il metodo di Boussines per il alolo dell inremento tensionale prodotto dai arihi di fondazione è usato diffusamente per ogni tipo di suolo (anhe per terreni stratifiati), nonostante sia speifiamente sviluppato per un semispazio omogeneo, isotropo ed illimitato. Si è trovato he i valori degli sforzi alolati on uesto metodo sono in buon aordo on i pohi valori misurati finora ottenuti Metodo di Westergaard Quando il terreno è ostituito da strati sovrapposti, ostituiti da materiali fini e materiali a granulometria grossa, aluni autori sono del parere he l euazione di Westergaard (1938) fornisa una migliore stima delle tensioni. 103

111 L euazione di Westergaard, diversamente da uella di Boussines, ontiene il oeffiiente di Poisson. Assumendo ome terna artesiana uella avente origine nel punto di ario e indiando on P (oordinate x, y e z) il punto nel uale si desidera onosere la tensione indotta, l euazione, in una delle forme in ui viene sritta, per un ario puntiforme Q è: v Q 2 z 2 a 2 a r/z 3 / 2 dove: Q, è l intensità del ario puntiforme; z, è la uota del punto P; r, è la distanza tra il punto d intersezione della vertiale per il punto di ario e il piano orizzontale a uota z passante per P e il punto P; a (1-2 )/(2-2 ). Confrontando i valori ottenuti appliando uesta formula on uelli ottenuti on il metodo di Boussines, si vede he generalmente gli sforzi alolati on l euazione di Westergaard saranno maggiori. Ciò dipende in ualhe misura dal oeffiiente di Poisson, poihé = 0 fornise lungo l asse vertiale (passante per il punto di appliazione del ario) valori dello sforzo pari a / z 2 mentre per = 0.30 si ottiene he lo sforzo vale / z 2 ontro / z 2 della formula di Boussines. Anhe in uesto aso è stata riavata l integrazione della pressione di ontatto su un rettangolo di lati B x L ottenendo la seguente euazione, impiegata da Fadum (1948) per ostruire i suoi diagrammi di sforzo, per lo spigolo di un area rettangolare. v 0-1 tan 2 2 dove M B/z; N L/z; a (1-2 ) / ( 2-2 ). a M N 2 2 1/ M N a Questa euazione può essere direttamente usata per ottenere un profilo vertiale dello sforzo, osì ome si è fatto per l euazione di Boussines. Nel aso di terreno stratifiato, visto he nella formula appena desritta interviene il oeffiiente di Poisson (dato fornito nella finestra Dati Strati), il programma alola del marostrato euivalente seondo il metodo impostato dall Utente nella sezione Strato euivalente della finestra Opzioni di analisi Metodo di Diffusione Tra i vari metodi per la determinazione delle tensioni indotte nel terreno da arihi appliati in superfiie, implementati in CARL, il metodo di diffusione è uello più semplie. Questo metodo onsiste nel diffondere il ario in profondità seondo linee di pendenza delle uali si definise l inlinazione nel ampo di input relativo della finestra Opzioni di analisi. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 104

112 CARL 10.0 MANUALE D USO Aluni autori suggerisono di diffondere il ario in profondità seondo linee di pendenza 2:1. Altri hanno proposto he l angolo di diffusione sia ompreso tra 30 e 45 (e dunue he la pendenza vari tra 1.732:1 e 1:1). Se la zona di diffusione risulta definita da una pendenza di 2:1, ioè da un angolo di 26, l inremento di pressione v a profondità z sotto l area ariata dovuto al ario Q vale v Q (B z)(l z) he per una fondazione uadrata si semplifia in v (B Q 2 z) Questo metodo fornise risultati onfrontabili in modo soddisfaente on metodi teorii per profondità omprese fra z = B e z = 4 B ira, ma non dovrebbe essere impiegato per il alolo della tensione indotta nella zona fra z = 0 e z = B. 105

113 15 Generalità sul alolo dei edimenti Il alolo dei edimenti viene eseguito solo se viene attivata la voe Calola edimenti nella finestra Opzioni analisi. I edimenti delle fondazioni assumono una erta importanza legata alla rilevanza dell opera da realizzare. Diversi sono i metodi esistenti in letteratura per il alolo dei edimenti e in CARL se ne trovano implementati aluni. Un osservazione da fare sul alolo dei edimenti, è he, il valore he viene determinato on ualunue metodo appliato, è da intendersi solo ome la migliore stima delle deformazioni subite dal terreno da attendersi alla appliazione dei arihi. Il edimento, intendendo on tale termine uello nella direzione vertiale, è formato da diverse omponenti, ostituite da movimenti di rotolamento e sorrimento relativo fra i granuli, he fa variare l indie dei vuoti, e dalla rottura dei granuli he modifia la struttura del materiale. Solo una piolissima frazione del edimento è di natura elastia, reuperata se il ario viene rimosso. Anhe se la frazione elastia è molto piola, il terreno, nel alolo dei edimenti, viene trattato ome materiale pseudoelastio aratterizzato dai parametri E s, G, e k s. L esperienza ha dimostrato he una tale ipotesi onsente di ottenere valori dei edimenti più he soddisfaenti. Altro aspetto rilevante è la determinazione di un profilo delle tensioni prodotte dal ario appliato he risulti attendibile sia dal punto di vista numerio he della profondità della zona d influenza. In CARL sono implementati diversi metodi per il alolo delle tensioni indotte ed è possibile definire la profondità del terreno deformabile sia definendone direttamente il valore e sia legandola al valore della tensione di ontatto in base ad una perentuale definibile. In generale i edimenti vengono lassifiati ome: immediati, ioè uelli he si sviluppano non appena il sovraario viene appliato; di onsolidazione, ioè uelli he si sviluppano nel tempo e rihiedono un periodo dell ordine di mesi o anni per esaurirsi. L analisi dei edimenti immediati viene eseguita per tutti i terreni a grana fina on grado di saturazione < 90% e per uelli a grana grossa on elevato oeffiiente di permeabilità. L analisi dei edimenti di onsolidazione viene usata per tutti i terreni a grana fine saturi o uasi saturi. Si riorda he il proesso di onsolidazione rappresenta la graduale espulsione dell aua, dalla zona interessata dalle sovrappressioni indotte (bulbo delle tensioni), e ioè la graduale dissipazione delle sovrappressioni neutre, l aumento delle tensioni effettive e la diminuzione di porosità del terreno. Per i terreni a grana grossa per i uali non è possibile eseguire ampionamenti da sottoporre a prove di laboratorio i metodi usati (Shmertmann, Burland, et.) fanno riferimento a orrelazioni on parametri determinati on prove in sito (Prova SPT, Prova CPT). Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 106

114 CARL 10.0 MANUALE D USO 15.1 Metodo edometrio Il metodo edometrio nel alolo dei edimenti, viene approiato in letteratura on due metodi, il primo legato al modulo edometrio, il seondo legato alla urva edometria. Il CARL implementa entrambi gli approi. Il metodo basato sul modulo edometrio, viene implementato seguendo la seguente espressione: H dove: n i 1 è la tensione indotta nel terreno, alla profondità z, dalla pressione di ontatto della fondazione; E ed è il modulo elastio determinato attraverso la prova edometria e relativa allo strato i-esimo; z rappresenta lo spessore dello strato i-esimo in ui è stato suddiviso lo strato ompressibile e per il uale si onose il modulo elastio. Il metodo basato sulla urva edometria, viene implementato seguendo la seguente espressione: H E edi i z ' ' p v H 0 RR log CR log ' v0 i 0 v ' p dove: H 0 rappresenta lo spessore della strato prima dell appliazione del ario; RR rappresenta il rapporto di riompressione; CR rappresenta il rapporto di ompressione; p = OCR vo rappresenta la pressione di preonsolidazione; vo rappresenta la pressione geostatia nel entro dello strato; OCR rappresenta il grado di preonsolidazione; v rappresenta l inremento di tensione nel entro dello strato dovuto al ario appliato. Se l inremento di tensione appliato è tale da non far superare la pressione di preonsolidazione ( vo + v < p ) l espressione per il alolo del edimento diventa: ' v0 v H H 0 RR log Se invee il terreno è normalonsolidato ( vo = p ) l espressione per il alolo del edimento diventa: ' v0 ' v0 v H H 0 CR log. Lo strato ompressibile può essere impostato dall Utente, se noto (onosenza della profondità dello strato rigido bedrok), o si può far alolare al programma fornendo la perentuale della tensione di ontatto alla uale arrestare la onsiderazione dell inremento di tensioni. Il metodo edometrio è il lassio proedimento per il alolo dei edimenti in terreni a grana fine, proposto da Terzaghi. ' v0 107

115 Si riorda he, l ipotesi edometria è verifiata on approssimazione tanto migliore uanto più ridotto è il valore del rapporto tra lo spessore dello strato ompressibile e la dimensione in pianta della fondazione. Tuttavia il metodo risulta dotato di ottima approssimazione anhe nei asi di strati deformabili di grande spessore Metodo elastiità Nell ipotesi he il terreno possa essere assimilato a un mezzo elastio, si può ottenere il edimento di un punto della superfiie integrando la deformazione vertiale. Il CARL implementa uesto metodo e in aggiunta propone ome risultato anhe il edimento a deformazione laterale impedita. L espressione per il alolo del edimento a deformazione laterale libera (w 1 ) è la seguente: w n i 1 z i i 1 E i dove è la tensione indotta nel terreno, alla profondità z, dalla pressione di ontatto della fondazione; E è il modulo elastio del terreno ostituente lo strato i-esimo; z rappresenta lo spessore dello strato i-esimo in ui è stato suddiviso lo strato ompressibile e per il uale si onose il modulo elastio. L espressione per il alolo del edimento a deformazione laterale impedita (w 2 ) è la seguente: w n 2 i 2 z i i 1 E i 1- dove i termini omuni sono stati già desritti sopra mentre è il oeffiiente di Poisson. Lo strato ompressibile può essere impostato dall Utente, se noto (onosenza della profondità dello strato rigido bedrok), o si può far alolare al programma fornendo la perentuale della tensione di ontatto alla uale arrestare la onsiderazione dell inremento di tensioni. La doppia formulazione implementata onsente di ottenere un valore massimo (w 1 ) e un valore minimo (w 2 ) del edimento in ondizioni elastihe della fondazione analizzata Metodo di Skempton Il metodo di Skempton e Bjerrum prevede il alolo del edimento ome somma del edimento immediato e del edimento di onsolidazione. Per uanto riguarda l aliuota del edimento di onsolidazione, il metodo proposto da Skempton e Bjerrum si rifà al metodo edometrio, modifiando l assunzione impliita in uest ultimo di uguaglianza tra sovrappressione prodotta dal sovraario e sovrappressione neutra. La orrezione proposta da Skempton e Bjerrum (1957) è basata sulle seguenti ipotesi: il edimento di onsolidazione è sostanzialmente dato dalla riduzione di volume onseguente alla dissipazione delle sovrappressioni neutre; Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 108

116 CARL 10.0 MANUALE D USO le sovrappressioni neutre dipendono dal tipo di argilla e dalla geometria del problema (distribuzione delle tensioni); nel alolo di tipo edometrio i due aspetti sopra itati vengono trasurati in uanto, se due argille hanno gli stessi parametri di ompressibilità, a parità di geometria e di ario trasmesso dalla fondazione, il metodo onvenzionale porta allo stesso risultato, mentre in realtà il edimento può essere diverso nei due asi se diversa è la natura dell argilla. Tenendo presenti ueste onsiderazioni, la orrezione proposta da Skempton e Bjerrum, nel aso di terreno saturo, è data dalla seguente espressione: A ( - ) u Fatta uesta assunzione il edimento di onsolidazione seondo Skempton e Bjerrum è dato dalla seguente relazione: dove e w w ed A (1 - H 0 H 0 dz 3 dz Nell espressione di il oeffiiente A è denominato parametro delle pressioni interstiziali ed è un dato he deve essere imputato dall Utente. Valori indiativi di tale parametro si trovano riportati nel manuale del presente programma e nella sezione Caratteristihe fisihe di aluni terreni dell Help ontestuale. I valori del oeffiiente dipendono dal parametro A di Skempton, della forma e rigidezza della fondazione e dello spessore, H, dello strato ompressibile. Valori indiativi del parametro si trovano nella sezione Caratteristihe fisihe di aluni terreni. Per il alolo del edimento immediato o non drenato, on il metodo di Skempton e Bjerrum, si riorre alla teoria dell elastiità operando in termini di tensioni totali. Il terreno di fondazione viene uindi aratterizzato da un oeffiiente di Poisson = 0.5 e da uno o più valori del modulo elastio non drenato E u. L espressione generale del edimento di un area soggetta ad un ario uniforme e on dimensione in pianta B su di uno strato di spessore H è la seguente: w B 0 I1 I 2 E u dove: è la pressione trasmessa al terreno e nel aso di eentriità del ario si onsidera il valore medio tra la pressione massima e la media N/Af. I 1 è un oeffiiente he tiene onto della profondità del piano di posa; I 2 è un oeffiiente he tiene onto dello spessore dello strato deformabile. 1 A ) 109

117 Nel aso di terreno stratifiato l euazione diventa: w 0 B n i 1 I I (H ) - I I (H 1 2 i 1 2 E u, i Dove H rappresenta la uota della base dello strato i-esimo. i -1 ) L uso delle formule desritte omporta la selta di un appropriato valore del parametro E u. Dal onfronto tra i valori misurati a ritroso di edimenti di opere in vera grandezza e uelli alolati si è potuto notare he il metodo sopravvaluta sensibilmente il edimento istantaneo. Per erare di arrivare ad un ompromesso, si può fare riferimento a valori del modulo elastio in ondizioni non drenate in funzione della oesione non drenata, ritenendo he tale parametro sia meno sensibile al livello di solleitazione. Per ueste relazioni si può fare riferimento alla sezione Caratteristihe fisihe di aluni terreni Metodo di Shmertmann Shmertmann (1970) ha studiato la distribuzione delle deformazioni unitarie z on la profondità, al di sotto di una fondazione, mediante prove in piola sala su terreni inoerenti e aloli ad elementi finiti on adatte leggi ostitutive. I risultati ottenuti sono aratterizzati da valori nulli o molto pioli in superfiie e da un massimo a profondità ompresa tra B/2 e B; risultati simili sono forniti dalla teoria del semispazio elastio omogeneo ed isotropo on = 0.5. Sulla base di ueste osservazioni è stato sviluppato un metodo per il alolo del edimento in asse ad una fondazione, utilizzando i risultati del CPT (Cone Penetration Test). Seondo tale metodo, nella sua versione più reente, il edimento w si esprime: Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 110

118 CARL 10.0 MANUALE D USO w C C 1 2 dove: rappresenta il ario netto appliato alla fondazione; I z è un fattore di deformazione, i ui valori sono riportati in un grafio sul manuale; E i rappresenta il modulo di deformabilità del terreno in orrispondenza dello strato i-esimo; zi rappresenta lo spessore dello strato i-esimo; C 1, C 2 sono due oeffiienti orrettivi. Il modulo E viene assunto pari a 2.5 per fondazione irolare o uadrata ( L/B = 1 ) e a 3.5 per fondazione nastriforme ( L/B 10 ). Nei asi intermedi, si interpola in funzione del valore di L/B. La resistenza alla punta he interviene nella determinazione di E è fornita ome dato nella finestra Prova CPT insieme agli altri dati he è neessario fornire per l appliazione del metodo di Shmertmann. Il oeffiiente I z si annulla alla profondità di 2B per fondazione irolare o uadrata, e di 4B per fondazione nastriforme. Il suo valore massimo I z,max si verifia ad una profondità rispettivamente pari a B/2 ed a B, e vale 0.5 più un termine additivo legato alla tensione effettiva litostatia alla stessa profondità: n i 1 I E zi i zi I z max ' v,p Nella uale, appunto v,p rappresenta la tensione effettiva litostatia alla profondità B/2 (fondazione irolare o uadrata) o B (fondazione nastriforme) al di sotto del piano di posa. Il oeffiiente orrettivo C 1 tiene onto della profondità del piano di posa e vale: ' C ( v, 0/) 0.5 Nella uale v,0 rappresenta la pressione effettiva litostatia alla profondità del piano di posa. Il oeffiiente orrettivo C 2 tiene onto delle deformazioni differite nel tempo per effetto seondario e vale: C log t/

119 nella uale t rappresenta il tempo, espresso in anni dopo il termine della ostruzione, in orrispondenza del uale si alola il edimento. Il metodo è valido per sabbie normalmente onsolidate e tende ad essere aluanto autelativo, nel senso he in genere i edimenti vengono sopravvalutati. Shmertmann ha suggerito una riduzione del valore alolato del edimento pari al 50% se si ha motivo di ritenere he i terreni siano sovraonsolidati Prova Penetrometria Statia (CPT) La prova penetrometria statia (CPT) è una semplie prova eseguita in terreni ostituiti da argille tenere e per terreni ostituiti da sabbie a grana da fine a mediamente grossa. La prova non trova appliazione in ghiaie e argille dure o molto dure. La prova onsiste nell infiggere nel terreno un ono di dimensioni standard (punta on apertura di 60, base di diametro 35.7 mm e area di 10 m 2 ) a una veloità ostante ompresa tra 10 e 20 mm/s. La prova può essere arrestata periodiamente per onsentire l attao all asta di prolunghe di 1 m he onsentono di raggiungere le profondità desiderate; possono essere, altresì, usate prolunghe di lunghezza superiore in modo da realizzare un affondamento uasi ontinuo. I risultati della prova sono la resistenza all avanzamento della punta, usata nel metodo di Shmertmann orrelato al valore del modulo di deformabilità, e la resistenza laterale loale s misurata on un maniotto. Il partiolare vantaggio offerto dalla prova CPT è uello di fornire dati in maniera ontinua, fino a uando nel tratto in esame non viene inontrato del terreno molto duro o della roia. Inoltre la prova è molto rapida uando si usa una entralina elettronia di auisizione dati. I dati ottenuti dalla prova possono essere direttamente utilizzati a fini progettuali; in generale, interessa onosere ualhe parametro proporzionale a (resistenza alla punta). A volte viene legato attraverso ualhe relazione al parametro progettuale voluto, per esempio a e alla densità relativa D r per sabbie, alla resistenza a taglio non drenata s u per terreni oesivi, oppure viene usato per lassifiare il terreno. Viene anhe onvertito in un numero di olpi euivalente N ottenuto dall SPT. La relazione he lega la resistenza all avanzamento alla punta alla resistenza al taglio non drenata s u è riportata di seguito: N k da ui - p 0 s u N k dove: p 0 = z è la pressione geostatia nel punto in ui si misura ; N k è una ostante dello strumento he può variare tra 5 e 75; peraltro, i suoi valori adono prinipalmente nell intervallo 10 e 30 e i valori di uso più freuente sono ompresi tra 15 e 20. s u p 0 Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 112

120 CARL 10.0 MANUALE D USO 15.5 Metodo di Burland Burland e Burbidge (1985) hanno sviluppato un metodo per la previsione del edimento sulla base dei risultati di prove SPT (Standard Penetration Test), elaborando a tal fine i risultati di oltre 200 asi di osservazione dei edimenti di opere in vera grandezza (edifii, serbatoi, rilevati) fondati su terreni a grana grossa. Essi propongono di esprimere il edimento ome segue: 2 ' 0.7 w C1C2C3 - v, 0 B I 3 dove:, rappresenta il ario totale (non netto) appliato alla fondazione; v,0, è la pressione effettiva litostatia alla profondità del piano di posa; B, è la larghezza della fondazione; C 1, è un oeffiiente orrettivo he tiene onto della forma della fondazione; C 2, è un oeffiiente orrettivo he tiene onto dello spessore dello strato deformabile; C 3, è un oeffiiente orrettivo he tiene onto dell effetto del tempo; I, è un indie di ompressibilità. Nell espressione del edimento è impliita l ipotesi he la ompressibilità della sabbia lungo un ramo di riario della urva sforzi-deformazioni sia pari ad 1/3 di uella lungo la urva vergine. Il valore dell indie di ompressibilità I è legato ai risultati della prova SPT dalla relazione: I N av Nella uale N av è il valore medio di N all interno di una profondità signifiativa di influenza della fondazione. Tale profondità si ottiene dalla tabella seguente se i valori di N (numero di olpi della prova SPT) sono all inira ostanti o resenti on la profondità; si pone invee Z = 2 B se i valori di N deresono on la profondità. B (m) Z (m) Prima di appliare il metodo di Burland e Burbidge al aso di sabbie fini e/o limose al di sotto della falda, Terzaghi e Pek suggerisono di orreggere il valore del numero di olpi on la seguente espressione: N = ( N 15 ) Mentre nel aso di terreno ostituito da ghiaia o sabbia e ghiaia, i valori misurati di numero di olpi vanno inrementati del 25%. Il oeffiiente di forma ha la seguente espressione: 113

121 1.25 L/B C 1 L/B 0.25 Il oeffiiente orrettivo he tiene onto dello spessore H dello strato deformabile si esprime: H H C Z Z e si applia solo per H < Z. Il oeffiiente orrettivo he tiene onto dell effetto seondario si esprime: C 3 1 R 3 R1 log nella uale: t 3, è il tempo, in anni dopo il termine della ostruzione, al uale si effettua il alolo del edimento; R3, è pari a 0.3 per arihi statii ed a 0.7 per arihi dinamii; R1, è pari a 0.2 per arihi statii ed a 0.8 per arihi dinamii. 2 t 3 Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 114

122 CARL 10.0 MANUALE D USO 16 Rihiami teorii sul alolo dei pali Quando la portanza del terreno di fondazione risulta insuffiiente a garantire la stabilità o la funzionalità di una struttura, si riorre a fondazioni su pali; ueste permettono di trasferire lo sario della struttura stessa verso gli strati più profondi del terreno he, in genere, presentano aratteristihe meanihe migliori. Si riorre a pali di fondazione anhe uando si debbono assorbire forti spinte orizzontali o uando si vuole ostipare un terreno siolto. I pali si differenziano in base alle modalità eseutive in pali infissi (eseguiti senza asportazione di terreno) e pali trivellati (on asportazione di terreno). Inoltre in base al diametro si distinguono, onvenzionalmente, in pali di grosso diametro (D > 80 m) pali di piolo e medio diametro (20 m < D < 80 m) e miropali (D < 20 m). Questi ultimi sono molto utilizzati nel ampo delle sottofondazioni e dei onsolidamenti grazie ad una tenologia diffusa e a basso osto. Stabilito il tipo di pali da adottare per una fondazione, bisogna alolarne la sezione in base ai arihi he la struttura trasmette, al tipo di palo adottato ed alle aratteristihe dei terreni attraversati. Oorre uindi determinare la apaità portante del palo sia a arihi assiali he a arihi trasversali Determinazione della apaità portante Una volta stabilito il ario vertiale he grava sul palo, esso va onfrontato on il ario ammissibile del palo stesso. Il problema he si pone è di determinare la apaità portante del palo. Determinata la apaità portante, il ario ammissibile del palo si ottiene appliando degli opportuni oeffiienti di siurezza. La apaità portante di un palo solitamente viene valutata ome somma di due ontributi: portata di base e attrito laterale lungo il fusto. Cioè si assume valida l espressione: Q T Q Q P L - WP dove: Q T, portanza totale del palo Q P, portanza di base del palo Q L, portanza per attrito laterale del palo W P, peso proprio del palo e le due omponenti Q P e Q L sono alolate in modo indipendente fra loro. Risulta molto diffioltoso, tranne he in pohe situazioni, stabilire uanta parte del ario viene assorbita per attrito laterale e uanta per resistenza alla base. Nel aso di pali soggetti a trazione la resistenza allo sfilamento vale Q T Q L W P Dalla apaità portante del palo si riava il ario ammissibile del palo Q A appliando il oeffiiente di siurezza della portanza alla punta P (la vehia normativa suggerise P 2.5) ed il oeffiiente di siurezza della portanza per attrito laterale L (la vehia normativa suggerise L 2.5): palo ompresso: 115

123 palo teso: Q A QP Q A P QL L QL W Il alolo della apaità portante seondo la normativa vigente non differise da uanto visto sopra a meno dei oeffiienti di siurezza dell aliuota alla punta e uella per attrito laterale. L W P P 16.2 Capaità portante di punta In generale la apaità portante di punta è alolata tramite l espressione: Q P A P N dove A P è l area portante effiae della punta del palo, è la oesione, b è la pressione del terreno alla uota della punta del palo ed i oeffiienti N e N sono i oeffiienti delle formule della apaità portante orretti per tenere onto degli effetti di profondità. N ed N dipendono sia dalla geometria del palo he dalle aratteristihe del terreno: angolo di attrito e oesione ( e ). In letteratura è possibile trovare diverse formule per il alolo dei valori di N ed N. Per pali in argilla in ondizioni non drenate ( = 0, = u ) si assume in genere per N il valore proposto da Skempton pari a 9 (valore in orrispondenza della punta del palo) mentre N =1. Diversi autori hanno proposto altri valori per il fattore N ma in generale le variazioni sono abbastanza ontenute. Diverso è il aso del fattore N per il uale diversi autori propongono dei valori spesso molto disordanti fra di loro. In partiolare, da prove effettuate su pali realizzati in terreni non oesivi, si è visto he la variazione della resistenza alla punta non rese in modo lineare on la profondità, ma raggiunto un erto valore essa si mantiene pressohé ostante. Questo fenomeno è stato spiegato da Vesi mettendo in onto un effetto aro he si manifesta in prossimità del palo. Un modo semplie per tenere onto del fatto he la resistenza alla punta non può resere indefinitamente, è di onsiderare il diagramma delle pressioni vertiali in orrispondenza del palo opportunamente modifiato. In partiolare si assume he la pressione vertiale v resa linearmente (pressione geostatia) fino ad una erta profondità z ( v = ); superata tale profondità il valore della pressione vertiale si mantiene ostante e pari a : in pratia si assume un diagramma bilatero per l andamento della pressione vertiale in orrispondenza del palo. Il valore di z (detta anhe profondità ritia) dipende dal diametro del palo, D, dalla tenologia di realizzazione (palo infisso o trivellato) dall angolo di attrito del terreno. b N Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 116

124 CARL 10.0 MANUALE D USO Nella determinazione di z il valore di da onsiderare è funzione del valore dell angolo di attrito prima dell installazione del palo,, seondo le seguenti relazioni: 3 Per pali infissi 10 4 Per pali trivellati 3 A parità di diametro influise il grado di addensamento del terreno (densità relativa D r ) e la resistenza alla punta rese on il resere della densità. Nella sezione suessiva desriveremo le relazioni per la determinazione di N ed N seondo i vari autori Calolo dei oeffiienti N ed N In tutte le espressioni riportate è stata utilizzata la seguente simbologia: L lunghezza del palo D diametro del palo angolo di attrito del terreno oesione del terreno K p =tan 2 (45+/2) d fattore di profondità per il oeffiiente N d fattore di profondità per il oeffiiente N Terzaghi I oeffiienti di apaità portante sono: N e 2 os 2 (0.75 / 2) tg ( ) 2 (45 / 2) N ( N 1) tg Meyerhof I oeffiienti di apaità portante sono: N e tg K p N N 1 tg 117

125 A uesti vanno moltipliati anhe i oeffiienti di profondità del piano di posa, he risultano distinti per terreni on omportamento puramente oesivo e terreni on omportamento puramente attritivo. Per = 0 abbiamo: d K k d 1 p Per > 0 abbiamo: d K p k Definendo il parametro k ome: k artg Il oeffiiente di apaità portante risultante è uindi: L D N d N N d N Hansen I oeffiienti di apaità portante sono: N e tg K p N N 1tg A uesti vanno moltipliati anhe i oeffiienti di profondità del piano di posa, he risultano distinti per terreni on omportamento puramente oesivo e terreni on omportamento puramente attritivo. Per = 0 abbiamo: d 0. 4 k Per > 0 abbiamo d k d 1 2tg 1 sin k Definendo il parametro k ome: k artg Il oeffiiente di apaità portante risultante è uindi: L D N d N N d N Vesi I oeffiienti di apaità portante sono: N e tg N 1tg Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. K p A uesti vanno moltipliati anhe i oeffiienti di profondità del piano di posa, he risultano distinti per terreni on omportamento puramente oesivo e terreni on omportamento puramente attritivo. Per = 0 abbiamo N d 0. 4 k 118

126 CARL 10.0 MANUALE D USO Per > 0 abbiamo d k d 1 2tg 1 sin k Definendo il parametro k ome k artg L D Ponendo 2 K dove K 0 è il oeffiiente di spinta a riposo Il oeffiiente di apaità portante risultante è uindi: N N d N d N Berezantzev I valori di N proposti da Berezantzev per terreni non oesivi sono riportati nel grafio in funzione dell angolo di attrito. Indiando on il valore dell angolo d attrito prima dell installazione del palo, i valori di da adottare per il alolo di N sono: per pali infissi per pali trivellati

127 Berezantzev ridotto Nel 1963 Berezantzev propose per terreni non oesivi un ulteriore grafio nel uale sono riportati i valori di N ridotti, in funzione del rapporto L/D, tra la lunghezza ed il diametro del palo, e l angolo d attrito del terreno. Indiando on il valore dell angolo d attrito prima dell installazione del palo, i valori di da adottare per il alolo di N sono: per pali infissi per pali trivellati Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 120

128 CARL 10.0 MANUALE D USO 16.4 Capaità portante per resistenza laterale La portanza laterale è data dall integrale esteso a tutta la superfiie laterale del palo delle tensioni tangenziali palo-terreno in ondizioni limiti: dove a è dato dalla nota relazione di Coulomb: Q L S a ds tg a a h dove a è l adesione palo-terreno, è l angolo di attrito palo-terreno, e h è la tensione orizzontale alla generia profondità z. La tensione orizzontale h è legata alla pressione vertiale v tramite un oeffiiente di spinta K s. h = K s v in definitiva, indiando on C il perimetro e on L la lunghezza del palo abbiamo: L 0 QL C a K s v tg dz L adesione a, he insorge solo nei mezzi argillosi, è una aliuota della oesione e dipende da molti fattori uali il tipo di palo, il tipo di terreno e il metodo di installazione. Nel aso di terreni oesivi in ondizioni non drenate ( = u ), il rapporto a / u è tanto maggiore uanto minore è il valore della oesione u. Per valori di u inferiori a 5 T/m si può assumere a = u e per valori maggiori della oesione si può assumere per a una aliuota della oesione u ompresa fra 0.8 e 0.2. Anhe il valore dell angolo d attrito palo-terreno dipende dal tipo di palo e dalle modalità di realizzazione. Diversi autori onsigliano di assumere valori di = per pali in alestruzzo e valori leggermente inferiori ( 2/3 3/4 ) per pali in aiaio. Il valore di K s (oeffiiente di spinta) dipende essenzialmente dal tipo di terreno e dal suo stato di addensamento e dalla tenologia utilizzata. Per pali in argilla molle Burland suggerise ome limite inferiore per K s il valore del oeffiiente di spinta a riposo K 0 = 1 - sin. Vieversa per argille sovraonsolidate viene suggerito il valore: K K s 0 1 sin OCR dove OCR rappresenta il grado si sovraonsolidazione. Diversi altri autori, basandosi su risultati sperimentali, onsigliano valori di K s variabili tra 0.5 (palo in aiaio in terreno siolto) e 3 (palo in alestruzzo battuto in opera in terreno denso). Per pali in sabbia aluni autori (Vesi) ritengono he la resistenza laterale resa fino ad una erta profondità dopodihé si mantiene ostante. Tale profondità (z ) dipende dal diametro del palo e dallo stato di addensamento della sabbia. Il valore di K s per pali infissi può variare da un valore prossimo a K p, in sommità, fino a valori inferiori a K o in prossimità della punta. Per pali trivellati abbiamo valori di K s sensibilmente inferiori. Una onsiderazione a parte va fatta per i miropali. Le modalità eseutive di un miropalo (iniezione a pressione di malta ementizia) sono tali da realizzare un forte ostipamento del terreno irostante 121

129 on sbulbamenti della superfiie laterale he in erti asi portano ad un notevole aumento della superfiie teoria. Si può siuramente utilizzare un valore di = e valori di K s superiori all'unità. Risulta hiaro, da uanto detto finora, he la determinazione della apaità portante di un palo non è semplie, tenuto onto di tutte le inertezze relative al omportamento dei terreni e alla loro aratterizzazione. In molti asi, per palifiate di una erta importanza, si riorre a prove di ario dirette rilevando la urva arihi edimenti e determinando direttamente il ario limite. Si tratta del metodo migliore ma più ostoso. Per i pali battuti esistono altri metodi di alolo (le osiddette formule dinamihe) per i uali rinviamo ai testi speialistii Capaità portante seondo Wright-Reese Si tratta di un metodo semiempirio basato sui risultati di prove SPT. L espressione del ario limite è la seguente: Q lim P S B P 4 2 p lim S B Resistenza alla punta. La resistenza alla punta è definita ome uella he si sviluppa per un edimento pari al 5% del diametro del palo ed è riportata in funzione dei valori N SPT (vedi grafio in basso). Resistenza laterale. Seondo uesto metodo la resistenza laterale alla profondità z, per terreni inoerenti, vale: s dove: vz tensione effettiva litostatia alla profondità z; ' 0,7 tg' VZ ottenuto da risultati penetrometrii tramite orrelazioni. Questo valore della resistenza laterale deve essere onfrontato on i valori limite in funzione dei valori N SPT, assumendo nel progetto il minore valore tra i due. Riportiamo di seguito i grafii della pressione alla punta e di uella laterale limite in funzione del numero di olpi della prova SPT per il alolo della portanza. D s dz Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 122

130 CARL 10.0 MANUALE D USO 16.6 Capaità portante seondo Bustamante Doix (miropali) Nel aso di miropali valvolati, CARL mette a disposizione dell utente la possibilità di effettuare il alolo della portanza del palo seondo le raomandazioni pubbliate da Bustamante e Doix nel Tali raomandazioni sono alla base delle norme vigenti in Frania (sia per il alolo dei miropali he dei tiranti) e rihiedono la onosenza della pressione limite Ménard o i risultati di prove SPT. p lim determinata on il pressiometro Resistenza laterale Nel aso di miropali installati in terreni sabbiosi, si possono ipotizzare le seguenti relazioni tra il diametro della zona iniettata d in e uello della perforazione d perf : d in 1.5 d perf (iniezioni ripetute) d in 1.15 d perf (iniezione unia) Il valore della tensione tangenziale nel tratto iniettato si può assumere mediamente pari a 1 f s p lim. 10 Il valore della pressione limite può essere orrelato ai risultati delle prove penetrometrihe tramite le seguenti relazioni: nelle uali p p lim a N 2 SPT pa è la pressione atmosferia di riferimento e Nel aso di miropali installati in terreni argillosi, si ha: 1 10 p a è la pressione alla punta. 123

131 d (iniezioni ripetute) in d perf d in 1.2 d perf (iniezione singola). La tensione tangenziale limite è data dalle seguenti espressioni (i valori sono espressi in N/mm): nelle uali la pressione limite è data da: f f (iniezione unia) s p lim (iniezioni ripetute) s p lim plim 10 u. Nel aso di miropali installati in marne, si hanno i seguenti valori indiativi del diametro nella zona iniettata: d in 1.5 d perf (iniezioni ripetute) d in 1.15 d perf (iniezione unia). La tensione tangenziale limite è stimabile on le espressioni seguenti: f f (iniezione unia) s p lim (iniezioni ripetute) s p lim e per la stima della pressione limite si può utilizzare la relazione: p p In definitiva la portanza per attrito laterale, detta Q L LL 0 in N 1 lim SPT. a 2 10 pa d perf L in la lunghezza del tratto iniettato, è pari a: f dx s L LL in d in f dx. I grafii della pressione laterale in funzione della pressione limite (P lim ) o del numero di olpi della prova SPT, sono riportati di seguito. s Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 124

132 CARL 10.0 MANUALE D USO 125

133 Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 126

134 CARL 10.0 MANUALE D USO Resistenza di punta Per uanto riguarda la resistenza alla punta gli autori Bustamante e Doix onsigliano di assumere per la stessa una perentuale della resistenza laterale. Tale perentuale può essere pari al 15%. 127

135 16.7 Capaità portante seondo Bustamante - Gianeselli Il metodo di Bustamante e Gianeselli è basato sulla analisi di 197 prove di ario su pali realizzati in differenti tipi di terreni. Il metodo è onosiuto anhe ome metodo LCPC. Il valore medio euivalente della resistenza alla punta a misurata da prove CPT, da adottare per alolare il valore della portata unitaria limite di base l, deve essere il valore misurato lungo una lunghezza definita pari a 2 a (dove a è uguale a 1.5 D, essendo D il diametro del palo), rispettivamente sopra (+a) e sotto (-a) la punta del palo. Gli Autori suggerisono di alolare a seondo le seguenti tre fasi. Nella prima fase si alola il valore a ome valore medio della resistenza alla punta tra a e +a. Il seondo passo onsiste nell eliminare i valori superiori a 1.3 a lungo il tratto a e +a, e i valori inferiori a 0.7 a lungo il tratto a. Il terzo ed ultimo passo è uello di alolare il valore di a ome valore medio dei valori di a riavati alla fine della seonda fase. Valutazione della resistenza alla punta media euivalente Fattori di apaità portante k Il valore della portata unitaria limite di base, l, è riavata dal valore di a sopra indiato, moltipliato per un opportuno oeffiiente di portanza k. l = k a La resistenza unitaria limite l è alolata dai valori misurati della resistenza alla punta divisa per un oeffiiente di adesione LCPC. l = / LCPC Il metodo, seondo il tipo di terreno e di palo, fornise dei limiti massimi alla resistenza unitaria laterale limite l. Azte Informatia s.r.l. Corso Umberto, Casole Bruzio (CS) - tel/fax (0984) r.a. 128