Sono previsti due distinti archivi per le tipologie dei pali a seconda della modellazione del terreno :
- Pali immersi in mezzo stratificato alla Winkler
- Pali immersi in mezzo elastico continuo
Per ogni progetto si può utilizzare solo una delle due schematizzazioni e la relativa scelta va fatta nella finestra dei Dati Generali (§ 2.2.2) .
Per entrambe le tipologie gli archivi vanno comunque assegnati gli spostamenti orizzontali limite dei pali ed i cedimenti verticali limite della testa dei pali sia in riferimento agli SLU che agli SLE (§ 6.4.3.2 NTC). Questi valori limite vanno decisi in funzione dei requisiti prestazionali della struttura in elevazione. Particolare attenzione va rivolta ai cedimenti verticali in esercizio quando vengono impiegati pali di grande diametro poichè la maggiore aliquota di portanza alla punta può essere raggiunta solo a prezzo di cedimenti verticali molto elevati (cap.13 Viggiani [7]); i cedimenti verticali dei pali calcolati dal programma nel caso di interazione elastica col terreno sono solo orientativi in quanto calcolati elasticamente e senza tener conto delle curve di trasferimento della resistenza alla punta e laterale; una maggiore approssimazione si può ottenere utilizzando le curve di trasferimento (t-z) nel calcolo con interazione non lineare a patto di conoscere i parametri di dette curve in riferimento al terreno in esame.
Di seguito verranno illustrati i due tipi di archivi.
TIPOLOGIE PALI ALLA WINKLER con terreno elastico lineare
La modellazione del terreno con suddivisione in conci del palo e l'inserimento di molle discrete alla Winkler nei nodi dei conci illustrata nel § 1.10 opera solo in riferimento alla rigidezza per carichi orizzontali.
Per ogni tipo di palo identificato con un qualsiasi nome vanno assegnati i seguenti ulteriori dati:
Nome Sezione trasversale
Va selezionata una delle sezioni di palo presenti nell'archivio sezioni travi-pali (§ 2.2.17).
S, D, L
•S è lo spessore dell'eventuale platea o plinto in cui è incastrato il palo.
•D è l'eventuale distacco del terreno resistente dall'intradosso della testata; può essere assegnato anche per tener conto dello spessore dello strato superficiale del terreno se di resistenza inconsistente.
•L è la somma della lunghezza del palo con lo spessore S della testata misurata in proiezione verticale (nel caso di pali inclinati)
Dati Strati terreno (dall'alto verso il basso)
Spessore Strato (cm): per ogni strato va indicato il suo spessore
Kw Sup (daN/cm²): è il valore del coefficiente di sottofondo da assegnare alla quota superiore del singolo strato; per la sua stima possono essere utili le indicazioni (per calcolo lineare) contenute nella finestra che si apre tramite il pulsante "Stima Kw/y50"
Kw Inf (daN/cm²): è il valore del coefficiente di sottofondo da assegnare alla quota inferiore del singolo strato; per la sua stima possono essere utili le indicazioni (per calcolo lineare) contenute nella finestra che si apre tramite il pulsante "Stima Kw/y50"
Mom. Cinematico (daNm): nel caso in cui due strati contigui di terreno presentino al contatto un elevato contrasto di rigidezza (rapporto >5÷6) il punto 7.11.5.3.2 delle NTC prescrive la valutazione dei momenti per interazione cinematica per le costruzioni di classe d'uso III e IV, per sottosuoli di tipo D o peggiori, in siti a sismicità media o alta (ag > 0.25 g). La formula (dovuta a Gazetas) che consente una stima semplificata del momento cinematico da immettere in tabella è riportata nella § 3.4.
Portanza laterale e di base
Va selezionato il tipo di portanza prevalente esibita dal palo per carichi verticali. Ciò allo scopo di valutare sinteticamente (senza discretizzazione del palo) un valore medio elastico della rigidezza verticale in corrispondenza della testa del palo. Nel caso di sensibile portanza alla base va indicato il rapporto tra il modulo elastico del terreno alla base e quello laterale significativo, nonchè i relativi coeff. di Poisson.
Carico assiale ultimo SLU (al netto del peso proprio)
E' la portanta del palo per carichi verticali. Va valutata a parte: ad esempio per pali trivellati è stato predisposto un apposito programma di servizio (§ 4.4) che tiene conto dei fattori di correlazione introdotti nel § 6.4.3.1.1 delle NTC. Il carico ultimo può essere stimato analiticamente o a mezzo di prove di carico. Va in ogni caso tenuto conto (come richiesto al punto 6.4.3 NTC) del peso proprio del palo (va aggiunto nella combinazione dei carichi permanenti o va detratto al carico limite). Gli effetti dell'eventuale attrito negativo (calcolato separatamente) possono anch'essi essere considerati come ulteriori carichi verticali da aggiungere nei nodi di fondazione sede dei pali con attrito negativo.
Carico orizzontale ultimo SLU
Molto importante in zona sismica, può essere valutato (separatamente) con la teoria di Broms come ad esempio esemplificata nell'apposito programma di servizio (§ 4.5).
TIPOLOGIE PALI ALLA WINKLER con terreno non lineare
Qui la modellazione del terreno con suddivisione in conci del palo e l'inserimento di molle discrete non lineari alla Winkler nei nodi dei conci illustrata nel § 1.10 opera sia in riferimento alla rigidezza per carichi orizzontali che per quelli verticali lungo il fusto ed alla base..
Per ogni tipo di palo identificato con un qualsiasi nome vanno assegnati gli ulteriori dati visibili nella sottostante figura.
Sono previsti vari modelli di terreno a comportamento non lineare come quello iperbolico:
Per l'interazione tangenziale lungo il fusto sono anche previste due non lineari:
Per la reazione non lineare della base del palo è prevista la seguente schematizzazione:
TIPOLOGIE PALI IN MEZZO ELASTICO CONTINUO
I dati da assegnare sono in questo caso:
S,L
S è lo spessore in cm dell'eventuale testata (platea o plinto) rigida del palo
L è la somma in cm della lunghezza del palo con l'eventuale spessore S della testata, misurata in proiezione verticale (caso del palo inclinato)
Modulo elastico E del terreno (daN/cm²)
Può essere assegnato sia come modulo medio costante lungo il fusto del palo sia come modulo variabile linearmente dal valore 0 in sommità fino al suo valore massimo (da assegnare in input) in corrispondenza della punta.
Modulo di Poisson del terreno
Può assumere un valore non superiore a 0.5 (in genere per i terreni varia da 0.3 a 0.5)
Vincolo del palo all'attacco con la testata
Può essere di cerniera (pali infissi) o di incastro. Si consiglia di utilizzare sempre una tecnologia che consenta al palo l'incastro con latestata per la maggiore portanza laterale che consente il vincolo di incastro.
Carico assiale limite SLU (al netto del peso proprio)
E' la portanta del palo per carichi verticali. Va valutata a parte: ad esempio per pali trivellati è stato predisposto un apposito programma di servizio (§ 4.4) che tiene conto dei fattori di correlazione introdotti nel § 6.4.3.1.1 delle NTC. Il carico ultimo pùò essere stimato analiticamente o a mezzo di prove di carico. Va in ogni caso tenuto conto (come richiesto al punto 6.4.3 NTC) del peso proprio del palo da aggiungere nella condizione di carico permanente. Gli effetti dell'eventuale attrito negativo (calcolato separatamente) possono anch'essi essere considerati come ulteriori carichi verticali permanenti da aggiungere nei nodi di fondazione sede dei pali con attrito negativo.
Carico orizzontale ultimo SLU
Molto importante in zona sismica, può essere valutato (separatamente) con la teoria di Broms come ad esempio esemplificata nell'apposito programma di servizio (§ 4.5).
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