E' possibile (nel contesto di analisi con il metodo degli elementi finiti) gestire la rigidezza delle molle che schematizzano il terreno. L'ambiente per la gestione dei moduli di rigidezza è il seguente:
Ambiente per la gestione del modulo di reazione
I dati relativi all' imposizione del valore del modulo di reazione sono i seguenti:
•Nodo: E' il nodo (nell'ambito della discretizzazione ad elementi finiti) sul quale si vuole imporre la rigidezza assegnata;
•Profondità: E' la profondità alla quale è posizionato il nodo, o eventualmente la profondità alla quale si vuole fissare il modulo di reazione;
•Metodo Calcolo: E' il metodo di calcolo con il quale deve essere determinato il modulo di reazione. Il software permette di scegliere tra le seguenti possibilità:
▪Utente: L' utente può selezionare diversi terreni, dalla casella di testo a tendina, ad ognuno dei quali è associato un range di valori del modulo di reazione ks. L' utente può inserire direttamente il valore numerico del valore del modulo di reazione e eseguire un click sulla doppia freccia azzurra per assegnare il valore inserito;
▪Capacità portante: Secondo il metodo che sfrutta i concetti della capacità portante, il modulo di reazione viene calcolato con la seguente formula:
L' utente deve inserire i parametri As, Bs ed n cosi chè il software potrà calcolare il modulo di reazione applicando la formula:
▪Metodo di Chiarurgi Maia: Il metodo calcola il modulo di reazione in funzione del modulo edometrico, del diametro della palificata e del coefficiente di Poisson. La formula applicata per calcolare il modulo di reazione con questo metodo è la seguente:
Nella precedente formula Eed è il modulo edometrico del terreno, d è il diametro del palo, n è il coefficiente di Poisson ed EJ è la rigidezza flessionale della palificata.
▪Metodo di Jamiolkowski:
Il metodo calcola il modulo di reazione in funzione dei seguenti parametri:
▫Modulo di elasticità secante, espresso in kPa;
▫Coefficiente adimensionale che dipende dal modello di vincolo assunto per il calcolo della paratia (vale 1 per paratie libere);
▫Coefficiente adimensionale che dipende dalla profondità alla quale calcolare il modulo di reazione;
▫Profondità di infissione della paratia, espressa in m.
In particolare il metodo di Jamiolkowski si riferisce al modulo di elasticità secante del terreno corrispondente alla mobilitazione del 50% della pressione limite (Es,50). Per il calcolo del modulo di reazione si applica quindi la seguente formula:
nella formula precedente t è pari alla profondità di infissione, r è un coefficiente adimensionale pari ad 1 per diaframma libero al piede oppure al rapporto tra la posizione del punto a spostamento nullo al di sotto del fondo scavo e la profondità di infissione per diaframma con incastro parziale al piede. Cp è un coefficiente adimensionale di profondità, valutato con la seguente formula:
▪Metodo di Schmitt:
Questo metodo calcola il modulo di reazione in funzione del diametro della sezione, del modulo elastico del terreno e del modulo elastico del materiale che costituisce la struttura. In particolare Schmitt propone di fare riferimento al modulo edometrico del terreno Eed ed alla rigidezza relativa dell’opera di sostegno (espressa attraverso la lunghezza caratteristica λ delle travi alla Winkler), ottenendo:
dove Eed è il modulo edometrico del terreno, mentre EJ rappresenta la rigidezza flessionale della paratia.
▪Metodo di Menard:
Questo metodo calcola il modulo di reazione del terreno in funzione dei risultati di prove eseguite con il pressiometro di Menard. In particolare il modulo di reazione è valutato in funzione di:
▫Modulo pressiometrico EM espresso in kN/m2
▫Coefficiente che tiene conto del comportamento viscoso (coefficiente adimensionale);
▫Lunghezza caratteristica, espressa in m.
In particolare questo metodo fa riferimento al modulo pressiometrico del terreno EM, ottenuto sperimentalmente con la prova pressiometrica, largamente diffusa in Francia:
dove α è un coefficiente che tiene conto del comportamento viscoso del terreno, ed L è una lunghezza caratteristica che l'autore pone pari a 2/3 della profondità di infissione della paratia.
Attraverso il pulsante Riduci ks si attiva una finestra di dialogo in cui va inserito il valore percentuale di cui si intende ridurre il modulo di reazione. E' possibile inoltre assegnare in automatico un valore al modulo di reazione del terreno a tutti i nodi sotto il fondo scavo selezionare Modulo reazione variabile/Assegnare a tutti i nodi sotto il fondo scavo.
Selezionando l'opzione Attivati e cliccando su Applica, il programma considera, nel calcolo, i moduli di reazione assegnati dall'utente in questa finestra.
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