Per iniziare un nuovo progetto per il calcolo della portanza e dei cedimenti con il programma LoadCap, si consiglia di eseguire il comando Creazione progetto guidato del Menu File.Così facendo, il programma inizializza tutti i dati necessari per concludere il calcolo senza errori. Naturalmente, dopo tale scelta, l’utente deve modificare i dati del progetto per adattarli al proprio caso: i dati del progetto devono essere modificati nel Menu Dati Generali:
Tipo terreno
Scegliere tra terreno sciolto e roccia a seconda della tipologia di suolo su cui poggia la fondazione. Per le fondazioni su roccia, il programma adegua automaticamente la finestra dei dati sulla stratigrafia (es. RQD).
Correzione parametri
Per terreni prevalentemente sabbiosi, Terzaghi suggerì di applicare una correzione sui parametri geotecnici di calcolo, ossia ridurre la coesione a 2/3 e la tangente dell’angolo di resistenza a taglio a 0,67·tan(φ).
Dati sistema di fondazione
Inserire i dati geometrici della fondazione in esame secondo quanto indicato nella finestra di input.
Tra le dimensioni geometriche viene richiesta la profondità del piano di posa D rispetto al piano campagna e l’altezza d’incastro: se inserite entrambe e spuntata l’opzione “Altezza d’incastro = Profondità piano di posa”, il programma considera la profondità D nel calcolo del primo termine della capacità portante (γ·D·Nq). In caso contrario, il programma assegna alla variabile D il valore dell’Altezza d’incastro. In presenza di fondazioni di piano completamente o parzialmente interrati, l’eccessiva profondità del piano di posa può portare a valori elevati della capacità portante per via del valore elevato del termine (γ·D·Nq), pertanto può essere utile eseguire il calcolo con l’altezza d’incastro, deselezionando l’opzione di cui sopra, inserendo l’effettivo incastro della fondazione nel terreno.
I seguenti dati devono essere i parametri caratteristici degli strati.
Stratigrafia terreno
I dati geotecnici usati dal programma per il calcolo della portanza e del cedimento devono essere inseriti nella finestra che appare con la selezione del comando in esame.
Se si procede con teorie agli stati limite i parametri geotecnici vanno intesi come caratteristici Prove penetrometriche |
Carichi
L’inserimento dei carichi è necessario solo ai fini del calcolo dei cedimenti. L’inserimento di un carico per la valutazione della portanza limite del terreno serve solo per determinare il livello di sicurezza come rapporto Qlim/Qd tra il carico limite e il carico di progetto. Il programma consente di valutare diverse condizioni di carico, sia per la portanza che per i cedimenti, da definire nella finestra delle Azioni-Resistenze.
Per ogni condizione definita deve essere scelto il Tipo: essa sarà di Progetto ai fini della valutazione del livello di sicurezza sulla portanza limite del terreno; sarà di Servizio per la valutazione dei cedimenti.
Ogni condizione di carico deve essere inserita sotto forma di Pressione normale di progetto, oppure di sforzo normale N, momenti Mx e My e tagli Hx e Hy. Ad esempio, nel caso di una fondazione a plinto è più immediata la disponibilità di tali sollecitazioni, piuttosto che della pressione normale di progetto. In ogni caso, il carico inserito si riferisce al piano di posa della fondazione e pertanto deve includere anche il peso proprio della stessa.
Inoltre, ogni condizione di carico deve essere assegnata già amplificata di eventuali fattori sui carichi.
Per definire i livelli di sicurezza accettabili dall’utente o imposti dalle norme applicate, è necessario inserire i Coefficienti Riduttivi Capacità portante verticale e orizzontale (es. uguale a 3 se si applica il metodo delle TA). Nello stesso riquadro (Sisma + Coeff. Parziali parametri geotecnici terreno + Resistenze) sono definiti anche i coefficienti parziali sulle proprietà geotecniche dei terreni (c’, cu, tanj, γ): tali coefficienti rappresentano i coefficienti parziali Mi introdotti dalle NTC o dagli Eurocodici, che riducono i parametri geotecnici definiti nella Stratigrafia. Questa tipologia di coefficienti viene considerata solo per le condizioni di carico di tipo Progetto e non per quelle di Servizio.
Anche la correzione sismica sulla portanza è riferita alle sole condizioni di carico riguardanti la portanza e quindi di tipo Progetto. I valori dei coefficienti riduttivi sismici sono riportati nella relazione prodotta dal programma in formato RTF (Menu Esporta, comando Esporta in formato RTF).
I pulsanti Genera combinazione e Assegna carichi visualizzati nella finestra in oggetto attivano, rispettivamente, il numero e il tipo di combinazione da adottare in base alla scelta della norma da seguire e assegna un valore di orientamento alla pressione normale di progetto, qualora questo dato non fosse disponibile.
Carichi Distribuiti
Sono i carichi aggiuntivi che possono essere assegnati a destra e sinistra della fondazione in calcolo per tener conto della presenza di sovraccarichi adiacenti alla fondazione (es. fabbricati contigui). Il loro effetto viene considerato solo come incremento di tensione nel sottosuolo per la valutazione dei cedimenti e di interferenza dei bulbi.
Metodi di calcolo
I metodi analitici per la valutazione della portanza limite del terreno sono quelli classici presenti nella letteratura geotecnica: Terzaghi, Vesic, Meyerhof, Hansen e Brinch-Hansen, per i terreni; Terzaghi e Zienkiewicz, per le rocce.
Calcolo
Il programma presenta comandi di calcolo per la portanza e per i cedimenti.
Carico limite: Il calcolo del carico limite restituisce i risultati per ogni condizione di carico di tipo Progetto inserita nella finestra carichi. Il comando ripropone la stessa finestra dei carichi con l’aggiunta di una tabella dei risultati. L’utente ha, quindi, la possibilità di effettuare cambiamenti sia nei carichi che nei coefficienti senza uscire dal comando e rientrare nella finestra Azioni-Resistenze del Menu Dati Generali. Per ogni carico viene restituito il fattore di sicurezza come rapporto Qlim/Qass tra carico limite e carico assegnato (tensione o pressione di progetto) e la condizione Verificato/Non verificato a seconda se il fattore di sicurezza trovato è superiore o no al livello di sicurezza imposto dell’utente nella finestra dei carichi.
Infine, per ogni autore, è calcolata la costante di sottofondo (ks) con il metodo proposto da Bowles:
ks = 40qlim
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