Informativa sull affidabilità dei codici - Muro di sostegno a gabbioni

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Graziana Ippolito
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1 Informativa sull affidabilità dei codici - Muro di sostegno a gabbioni D.M Norme tecniche per le truzioni paragrafo 10. Il processo di progettazione e sviluppo del software Muro di sostegno a gabbioni, per ciò che riguarda le procedure di calcolo e l elaborazione degli elaborati in output forniti, è sottoposto al controllo del Sistema di Gestione della Qualità Aziendale della Stacec s.r.l., con sede in Bovalino (RC, S.S. 106 km 87, n. 59, conforme alla norma ISO 9001:000 e certificato da Certiquality con n Al fine della comprensione del metodo e dei parametri utilizzati si allegano alcuni cenni teorici adeguatamente commentati. Si dichiara, inoltre, che al progettista sono stati forniti gli esempi di calcolo sottoelencati utilizzati per verificare la validità delle procedure di calcolo ed effettuare le necessarie verifiche di controllo, i cui dati in ingresso, in essi riportati, potranno essere utilizzati per eventuali confronti con testi specialistici e altri strumenti di calcolo. Test01_SpintaStat _Con Sovraccarico.gab Test0_SpintaStat_Sism.gab Test03_SpintaStat_ Sism_ PianoCampInclin.gab Il software è dotato di strumenti di autodiagnostica che controllano ed evidenziano, durante le procedure di inserimento dei dati e di elaborazione, eventuali valori non congrui, il cui utilizzo comprometterebbe una corretta elaborazione degli stessi. Bovalino, 01 dicembre

2 Premessa: Il software Muro di sostegno a gabbioni esegue il calcolo e le verifiche di stabilità di muri di sostegno a a gabbioni. La parete verticale dell opera di contenimento, potrà avere intradosso verticale oppure può essere realizzata a gradoni. La fondazione sarà di tipo diretto superficiale. Verranno adesso riportate le formulazioni e le elaborazioni dei test effettuati confrontandole con i risultati eseguiti dal programma. Determinati i coefficienti di spinta, attiva in condizioni di asza di sisma ed in condizioni sismiche verrà elaborata la spinta risultante del terreno valutata per unità di lunghezza di muro (sempre utilizzando i coefficienti di riduzione dei parametri meccanici del terreno, relativi alla condizione M1 e quindi tutti pari all unità e confrontata con quella teorica. Relazioni adottate per il calcolo dei coefficienti di spinta: Calcolo Coefficiente di spinta attiva Ka Teoria di Coulomb Ka = β - Significato dei simboli ( β + δ Nella precedente relazione: 1 + ( ϕ' β ( δ + ϕ' ( ϕ' i ( β + δ ( β i ϕ ' è il valore dell'angolo di resistenza a taglio del terreno in condizioni di sforzo efficace; β è l'angolo di inclinazione rispetto all'orizzontale della parete del muro rivolta a monte; i è l'angolo di inclinazione rispetto alla verticale della superficie del terrapieno; δ è il valore dell'angolo di resistenza a taglio tra terreno e muro.

3 Calcolo Coefficiente di spinta statico +dinamico Kae Teoria di Mononobe e Okabe se β ( φ θ Kae = θ ψ ( ψ θ δ se β > ( φ θ ( ψ + ϕ' θ Kae = θ ψ ( ϕ' θ δ - Significato dei simboli Nelle precedenti relazioni: ( ψ + ϕ' θ 1 + ( ϕ' + δ ( ϕ' β θ ( ψ θ δ ( ψ + β ψ è il valore dell'angolo di inclinazione rispetto all'orizzontale della parete del muro rivolta a monte ϕ ' è il valore dell'angolo di resistenza a taglio del terreno in condizioni di sforzo efficace; θ è il valore funzionedell azione sismica di progetto e quindi di Kh, Kv e dalle condizioni di falda; β è l'angolo di inclinazione rispetto all'orizzontale della superficie del terrapieno a monte; δ è il valore dell'angolo di resistenza a taglio tra terreno e muro. Coefficienti sismici Kh e Kv e θ I valori dei coefficienti sismici orizzontale (kh e verticale (kv sono stati valutati mediante le seguenti espressioni. Kh = βm (amax/g Kv = ± 0,5 (Kh dove : amax = accelerazione orizzontale massima attesa al sito; g = accelerazione di gravità; βm = coefficiente di riduzione dell accelerazione massima attesa al sito (Tab 7.11.II DM 14/01/008; L'accelerazione orizzontale massima attesa al sito sarà valutata con la seguente relazione: 3

4 amax = S ag = Ss St ag dove: S coefficiente che comprende l'effetto dell amplificazione stratigrafica (Ss e dell'amplificazione topografica (St ag = accelerazione orizzontale massima attesa sul sito di riferimento rigido. L angolo θ sarà definito dalla relazione tan θ = Kh / (1±Kv 4

5 Test01_SpintaStat _Con Sovraccarico.mug Per il calcolo della spinta statica e del contributo del sovraccarico si farà riferimento ai seguenti dati d ingresso ed alle precedenti formulazioni teoriche: Dati di calcolo muro: PARAMETRI SISMICI Zona sismica = Suolo di fondazione = A Categoria topografica = T1 Vita nominale = 50 anni Tipo di opera = Opere ordinarie Classe d'uso = II S S = 1.00 S T = 1.00 Accel. orizz. max attesa al sito (a max = S S S T Ag = Coefficiente rid. acc. mass. attesa (β m = 0.90 Coefficiente sismico orizzontale (kh = Coefficiente sismico verticale (kv = Numero di gabbioni = 3 Altezza gabbione (Hg = cm Altezza muro (Hm = cm Altezza tot. risp. Q.I. fondazione = cm Spessore testa muro (Bt = cm Risega Lato Monte (Bm = 0.0 cm Risega Lato Valle (Bv = 0.0 cm GEOMETRIA 5

6 CARATTERISTICHE MATERIALI Peso rete gabbioni x mc gabbioni Peso specifico muro = 5.0 dan/mc = 1800 dan/mc STRATIGRAFIA TERRENO (rispetto quota imposta fondazione STRATO Q.In [cm] Q.Fin [cm] γ [dan/mc] φ [ ] β [ ] δ [ ] Coes. [dan/cmq] SOVRACCARICO Sovraccarico variabile = dan/mq Spinta statica= 1 Ka γ H Spinta dovuta al sovraccarico= Ka γ Q H q A1 Si Trascura il contributo di δ=0.1 ; Spinte Teoriche Ka = 0 ( ( ( ( 40 0 ( ( 0 0 = Spinta statica = 0.5x0.171x1800*(3.0 = dan Spinta dovuta al sovraccarico=0.171*1.5*1000*3.0 = dan 6

7 Spinte Calcolate Combinazione n.1 - A1 + M1 + R1 Spinta statica = dan Combinazione n.1 - A1 + M1 + R1 Spinta dovuta al sovraccarico= dan Valutazione Risultati Variazione risultati Spinta statica = ( /1759.9=0.07% Variazione risultati Spinta dovuta al sovraccarico= ( /977.7 =0.07 % 7

8 Test0_SpintaStat_Sism.mug Per il calcolo della spinta statica e del contributo dell azione sismica si farà riferimento ai seguenti dati d ingresso ed alle precedenti formulazioni teoriche: Dati di calcolo muro: PARAMETRI SISMICI Zona sismica = Suolo di fondazione = A Categoria topografica = T1 Vita nominale = 50 anni Tipo di opera = Opere ordinarie Classe d'uso = II S S = 1.00 S T = 1.00 Accel. orizz. max attesa al sito (a max = S S S T Ag = Coefficiente rid. acc. mass. attesa (β m = 0.90 Coefficiente sismico orizzontale (kh = Coefficiente sismico verticale (kv = 0.07 Numero di gabbioni = 3 Altezza gabbione (Hg = cm Altezza muro (Hm = cm Altezza tot. risp. Q.I. fondazione = cm Spessore testa muro (Bt = cm Risega Lato Monte (Bm = 0.0 cm Risega Lato Valle (Bv = 0.0 cm GEOMETRIA 8

9 CARATTERISTICHE MATERIALI Peso rete gabbioni x mc gabbioni Peso specifico muro = 5.0 dan/mc = 1800 dan/mc STRATIGRAFIA TERRENO (rispetto quota imposta fondazione STRATO Q.In [cm] Q.Fin [cm] γ [dan/mc] φ [ ] β [ ] δ [ ] s Coes. [dan/cmq] Spinta statica= 1 Ka γ H Incremento Spinta dovuto al sisma = 1 [ Kae (1 + kv Ka] γ H Si Trascura il contributo di δ=0.1 ; Spinte Teoriche Ka =0,171 Kae = ( ( ( 40 ( ( ( 90 = 0.43 Spinta statica = 0.5x0.171x1800*(3.0 = dan Incremento Spinta dovuto al sisma =0.5x(0.43x( x1800*(3.0 =6.93 dan Spinte Calcolate Combinazione A1* + M1 + R1 ± Sisma Spinta statica = dan 9

10 Combinazione A1* + M1 + R1 ± Sisma Incremento Spinta dovuto al sisma = 63.3 dan Valutazione Risultati Variazione risultati Spinta statica = ( /1759.9=0.07% Variazione risultati Incremento Spinta dovuto al sisma = ( /63.3= 0.14 % 10

11 Test03_SpintaStat_ Sism_ PianoCampInclin.mug Per il calcolo della spinta statica e del contributo dell azione sismica si farà riferimento ai seguenti dati d ingresso ed alle precedenti formulazioni teoriche: Dati di calcolo muro: PARAMETRI SISMICI Zona sismica = Suolo di fondazione = A Categoria topografica = T1 Vita nominale = 50 anni Tipo di opera = Opere ordinarie Classe d'uso = II S S = 1.00 S T = 1.00 Accel. orizz. max attesa al sito (a max = S S S T Ag = Coefficiente rid. acc. mass. attesa (β m = 0.90 Coefficiente sismico orizzontale (kh = Coefficiente sismico verticale (kv = 0.07 GEOMETRIA Numero di gabbioni = 3 Altezza gabbione (Hg = cm Altezza muro (Hm = cm Altezza tot. risp. Q.I. fondazione = cm Spessore testa muro (Bt = cm Risega Lato Monte (Bm = 0.0 cm Risega Lato Valle (Bv = 0.0 cm CARATTERISTICHE MATERIALI 11

12 Peso rete gabbioni x mc gabbioni Peso specifico muro = 5.0 dan/mc = 1800 dan/mc STRATIGRAFIA TERRENO (rispetto quota imposta fondazione STRATO Q.In [cm] Q.Fin [cm] γ [dan/mc] φ [ ] β [ ] δ [ ] s Coes. [dan/cmq] Spinta statica= 1 Ka γ H Incremento Spinta dovuto al sisma = 1 [ Kae (1 + kv Ka] γ H Si Trascura il contributo di δ=0.1 ; Spinte Teoriche Ka = 0 ( ( ( ( 40 5 ( ( 0 5 = 0.6 Kae = ( (90 ( ( 40 ( ( ( = 0.5 Spinta statica = 0.5x0.6x1800*(3.0 = dan Incremento Spinta dovuto al sisma =0.5x(0.5x( x1800*(3.0 =65.7 dan 1

13 Spinte Calcolate Combinazione A1* + M1 + R1 ± Sisma Spinta statica = dan Combinazione A1* + M1 + R1 ± Sisma Incremento Spinta dovuto al sisma = 83.5 dan Valutazione Risultati Variazione risultati Spinta statica = ( / =0.9% Variazione risultati Incremento Spinta dovuto al sisma = ( /83.5=6.7 % 13

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