geostru.pdf

APPLICAZIONI SOFTWARE SECONDO LE

Norme Tecniche per le Costruzioni (D.M. 14/01/2008)

GeoStru una azienda che sviluppa software tecnico professionale per:

geologia, ingegneria, geotecnica, geomeccanica, idrologia e prove sui

terreni.

Il software, attualmente tradotto in quattro lingue e compatibile con le

normative di calcolo internazionali, utilizzato in pi di 50 paesi in tutto il

mondo.

GEOSTRU SOFTWARE

www.geostru.com [email protected] Salerno 8 maggio 2009

Software :

Geotecnica

Ingegneria

Geologia

Meccanica delle rocce

Idrologia

DYNAMIC PROVE PENETROMETRICHE DINAMICHE

STATIC PROVE PENETROMETRICHE STATICHE

DOWNHOLE

WELL TA PROVE DI PORTATA IN POZZI

SLOPE STABILIT DEI PENDII

MDC MURI DI SOSTEGNO

PARATIE

LOADCAP CARICO LIMITE E CEDIMENTI DI FONDAZIONI

SUPERFICIALI

MP - CARICO LIMITE E CEDIMENTI DI PALI E MICROPALI

LIQUITER LIQUEFAZIONE TERRENI

G.F.A.S ELEMENTI FINITI PER IL TERRENO

HYDROLOGIC RISK ANALISI RISCHIO IDROLOGICO ED

IDRAULICO

GDW - BRIGLIE

EDIFICI C.A.

FONDAZIONI IN C.A.

SEZIONI IN C.A.

ROCK MECHANICS CLASS. AMMASSI ROCCIOSI

ROCK PLANE VERIFICHE SCORRIMENTI BLOCCHI

GEROCK 2D ANALISI CADUTA MASSI IN 2D

GEOROCK 3D ANALISI CADUTA MASSI IN 3D

APPLICAZIONI SOFTWARE SECONDO LE

Norme Tecniche per le Costruzioni (D.M. 14/01/2008)

STABILIT DEI PENDII


Ed Rd Ed azione di progetto; Rd valore di progetto della resistenza.

APPROCCI PER LE VERIFICHE DI

SICUREZZAAi sensi del D.M. 14/01/2008 Norme Tecniche per le Costruzioni

Impiego di:

Ai Fattori di amplificazione dei carichi

Mi Coefficienti di riduzione dei

parametri geotecnici

Ri Fattori di riduzione delle resistenze

APPROCCIO 1 APPROCCIO 2

(A1, M1, R1) combinazione 1

(A2, M2, R2) combinazione 2(A1, M1, R3)


I coefficienti M sono da applicare ai valori caratteristici dei materiali FK. Tali

propriet caratteristiche vengono determinate in base a studi statistici realizzati su

prove e misure sperimentali.

Sono, in particolare, valutati come opportuni frattili delle serie di dati disponibili.

Es. (Calcolo di una grandezza caratteristica in generale)

il coefficiente di variazione della grandezza considerata: rapporto tra scarto quadratico medio e media dei valori;

k un coefficiente dipendente dalla distribuzione adottata e dalla probabilit di non superamento (es. per il 5%, distribuzione gaussiana, k=1.64 );

Fm il valore medio.

VERIFICHE DI SICUREZZAParametri caratteristici del terreno


VERIFICHE DI SICUREZZAParametri caratteristici del terreno

Percentile 50 25 10 5

K normale 0 0,674 1,282 1,645

Prof. Ing. Vincenzo Simeone - Prof. straordinario di Geologia Applicata nel Politecnico di Bari -

Seminario Geologi di Basilicata 5 settembre 2008


Tuttavia, nei problemi di geotecnica, e soprattutto nei casi di stati limite che

coinvolgono elevati volumi di terreno ( quale pu essere uno stato limite ultimo

per stabilit di un pendio o la portanza di una fondazione), risulta lecito fare

riferimento ai valori prossimi a quelli medi della grandezza:

Mentre nei problemi che riguardano stati limite che coinvolgono modesti volumi

di terreno ( verifica a scorrimento di un muro) consigliato fare riferimento a

valori prossimi a quelli minimi:

VERIFICHE DI SICUREZZAParametri caratteristici

Le considerazioni sono state fatte alla luce di quanto riportato nelle Istruzioni per

lapplicazione delle Norme tecniche per le costruzioni al punto C.6.2.2


VERIFICHE DI SICUREZZAPendii naturali

Il livello di sicurezza espresso come rapporto tra la resistenza a taglio disponibile,

presa con il suo valore caratteristico e lo sforzo di taglio mobilitato lungo la

superficie di scorrimento effettiva o potenziale. Il suo valore minimo deve essere

scelto e motivato dal progettista in relazione al livello di affidabilit dei dati acquisiti,

ai limiti del modello di calcolo utilizzato, nonch al livello di protezione che si vuole

garantire ( 6.3.4 NTC).

Nel caso in cui si prevedano interventi di stabilizzazione, la valutazione

dellincremento di sicurezza deve riguardare oltre la superficie di scorrimento

critica anche altre superfici di scorrimento alternative a quella critica.

-In ogni caso la condizione da soddisfare :

EdRdcon Ed azione di progetto, ed Rd valore della resistenza di progetto.

Il grado di sicurezza ritenuto accettabile deve essere giustificato sulla base del

livello di conoscenze raggiunto, dellaffidabilit dei dati e del modello geotecnico

adottato.


Nelle verifiche di sicurezza per i fronti di scavo, alla luce delle nuove NTC, occorre

seguire lApproccio 1, con la seconda combinazione:

(A2, M2, R2)

Il livello di sicurezza espresso come rapporto tra:

Dove f la resistenza disponibile valutata con i parametri ridotti (M2), mentre m

lo sforzo di taglio mobilitato sotto lazione dei carichi (A2).

VERIFICHE DI SICUREZZAOpere in materiali sciolti e fronti di scavo


VERIFICHE DI SICUREZZACoefficienti parziali e fattori di amplificazione


VERIFICHE DI SICUREZZASLOPE Analisi di stabilit dei pendii

Analisi di stabilit dei pendii in terra e

in roccia.

Analisi in condizioni sismiche: pseudo-

statica, dinamica semplificata (metodo

degli spostamenti).

Influenza di sovraccarichi sulla

superficie topografica.

Superficie di scorrimento circolare o di

forma generica.

Opere di intervento:

Muri di sostegno,

Palo singolo o paratia

Tiranti o soil nailing

Terre rinforzate


VERIFICHE DI SICUREZZASLOPE Analisi di stabilit dei pendii

Metodi dellequilibrio limite: Fellenius, Bishop, Janbu, Bell, Sarma, Spencer, Morgenstern si Price

DEM method (discrete element method).

Criteri di rottura: Mohr-Coulomb (terreni) e Hoeck-Brown (rocce)

Azione sismica, effetto della presenza di acqua, terreno stratificato.

Analisi dinamica semplificata su accelerogramma importato o generato dallapplicazione

QSIM; calcolo della velocit e spostamento massimo della massa instabile.

Back analysis; funzione Ricalcola per valutare il fattore di sicurezza di una superficie

specifica date le coordinate del centro e il raggio; individuazione della superficie critica con

il Calcolo Automatico.

Calcolo del fattore di sicurezza per superfici specifiche passanti per un punto, due punti e

tangenti ad una retta con pendenza variabile, tangenti ad una retta o passante per tre punti


VERIFICHE DI SICUREZZASLOPE Interventi e opere di rinforzo


Riduzione

dellintensit delle forze che induco la

rottura/collasso

Riducendo le tensioni

tangenziali lungo la superficie

di scorrimento

Trasferire le tensioni ad

elementi strutturali ancorati

alle zone stabili

Scarico tensionale per

scavo sulla parte

sommitale del pendio

Gradonature

Muri di sostegno

Palo singolo o paratie

Tiranti passivi

Soil nailing

Aumento delle forze

resistenti

Aumento delle

tensioni normali lungo

la superficie di

scorrimento

Elementi strutturali

tiebacks

VERIFICHE DI SICUREZZAApplicazione di SLOPE GeoStru Software


I metodi per lanalisi di stabilit dei pendii in presenza di

sisma possono essere suddivisi in tre categorie principali, in

ordine di complessit crescente:

metodi pseudostatici

metodi degli spostamenti (analisi dinamica semplificata)

metodi di analisi dinamica avanzata

AZIONE SISMICAStabilit dei pendii


Nelle analisi condotte con i metodi pseudostatici le componenti orizzontale e

verticale delle forze di inerzia sono applicate nel baricentro della massa

potenzialmente in frana, nei metodi globali, o nei baricentri delle singole strisce,

nei metodi delle strisce. Slope: Metodo delle strisce Autore: Bishop

AZIONE SISMICAStabilit dei pendii Metodi pseudo-statici

Parametri caratteristici terreno

k = 30 ck = 15 KN/m = 25

KN/m

Sisma: Kh = 0,1 Kv = 0.05

Criterio di rottura:

Mohr Coulomb

pseudo-statico


Nei metodi degli spostamenti lazione sismica definita da una funzione temporale (ad

es. un accelerogramma), e la risposta del pendio allazione sismica valutata in termini di

spostamenti accumulati, eseguendo lintegrazione nel tempo dellequazione del moto

relativo tra massa potenzialmente instabile e formazione di base. In assenza di tali studi,

consigliabile confrontare gli effetti di pi accelerogrammi (almeno 5), registrati in zone

prossime al sito e opportunamente scalati (reali e non artificiali).

S L O P E : Q S I M

AZIONE SISMICAStabilit dei pendii Metodi degli spostamenti


S L O P E : Q S I M

N E W M A R K

AZIONE SISMICAStabilit dei pendii Metodi degli spostamenti


AZIONE SISMICAStabilit dei pendii Metodi numerici GFAS (Geostru Software)

Parametri caratteristici terreno

k = 30 ck = 15 KN/m = 25 KN/m

Sisma

Kh = 0,1 Kv = 0,05

Criterio di rottura: Mohr Coulomb

Sisma: pseudo-statico

Il fattore di sicurezza viene ottenuto

riducendo i parametri caratteristici fino

ad ottenere una soluzione convergente.

Fs = 1


-Si considerano incrementi di forza proporzionali al peso W del volume di terreno potenzialmente instabile:

Fh = Kh W

Fv = Kv W

-Kh Kv , coefficienti di spinta sismica nelle due direzioni. Kh e Kv dipendono da vari fattori:

Kh = s (amax/g)

Kv= 0,5 Kh-Con s coefficiente di riduzione dellaccelerazione massima attesa al sito e amax accelerazione orizzontale massima attesa al sito.

-g accelerazione di gravit.

Tutti i fattori presenti nelle precedenti formule dipendono dallaccelerazione massima attesa sul sito di riferimento rigido e dalle caratteristiche geomorfologiche del territorio.

AZIONE SISMICANorme Tecniche per le Costruzioni (D.M. 14/01/2008)

Metodo pseudostatico


CALCOLO di s

- s dipende dalla categoria del suolo e dallaccelerazione massima al sito:

- La componente orizzontale di accelerazione calcolata come

accelerazione massima attesa al sito (amax) ed funzione

dellaccelerazione orizzontale massima al sito (ag).


CALCOLO di amax

- amax laccelerazione massima attesa al sito:

amax = SS ST ag

- Ss (effetto di amplificazione stratigrafica):

0.90 Ss1.80

funzione di F0 (Fattore massimo di amplificazione dello spettro in accelerazione orizzontale)

In sottosuoli di categoria A la correzione

dovuta alla stratigrafia non viene

applicata, mentre per le altre categorie si

applica un fattore di correzione che

amplifica laccelerazione misurata al

bedrock.


-ST (effetto di amplificazione topografica):

1.00 ST1.40

Il valore di ST varia con il variare delle quattro categorie topografiche introdotte T1 (ST = 1.0), T2 (ST = 1.20), T3(ST =1.20) e T4(ST = 1.40).

n.b. Come specificato al punto 7.11.3.5.1 delle NTC, per frane profonde nelle analisi pseudostatiche, gli effetti di amplificazione stratigrafica possono essere trascurate (ST=1).

bmin

bmax

Calcolo ST

T ST

15 T2 1.20

Calcolo ST (bmin

CALCOLO di ag ed F0

Questi valori sono calcolati come funzione del punto in cui si trova il

sito oggetto di analisi. Il parametro di entrata per il calcolo il tempo

di ritorno dellevento sismico che valutato come segue:

TR=-VR/ln(1-PVR)

Con VR vita di riferimento della costruzione e PVR probabilit di

superamento, nella vita di riferimento, associata allo stato limite

considerato.


La vita di riferimento dipende dalla vita nominale della

costruzione e dalla classe duso della costruzione (in linea con

quanto previsto al punto 2.4.3 delle NTC). In ogni caso VR dovr

essere maggiore o uguale a 35 anni

SL PVR(%)

SLV(Stato limite di salvaguardia della vita) 10

SLC(Stato limite di collasso) 5

CALCOLO di ag ed F0


Sintesi per il calcolo dei coefficienti di spinta sismica

Vita nominale

e classe duso

Calcolo F0 e

ag dalla tabella

caratteristiche

geomorfologiche della

zona

Calcolo di Ss Calcolo di STCalcolo bs

Calcolo Kh e

Kv

Calcolo VR e TR


AZIONE SISMICAStabilit dei pendii in terreni saturi

In terreni saturi e in siti con amax> 0,15g


coesivi

Sovrappressioni interstiziali

incoerenti

Degrado della resistenza al taglio in condizioni non drenate

incoerenti

Soglia volumetrica v deformazioni irreversibili

Deformazione di taglio ciclica c = eq/G

Matsui et al., 1980 Seed & Booker, 1977


Parametri sismici

con un click

GeoStru PS

Applicazione

on-line per la

determinazione di

parametri sismici ai

sensi del DM 2008

e calcolo dei coefficienti

sismici

Kh e Kv

www.geostru.com [email protected] Vicenza 13 novembre 2008

VERIFICHE DI SICUREZZAParametri sismici


Slope:

Metodo delle strisce

Autore: Janbu

Semplificato

AZIONE SISMICAStabilit dei pendii Metodi pseudo-statici


VERIFICHE DI SICUREZZA

GFAS - FEM


Analisi ad elementi finiti non lineari delle

seguenti problematiche:

Analisi di stabilit dei pendii

Rilevati e scavi

Interazione suolo-struttura

Cedimenti di rilevati e fondazioni

Fasi costruttive

Gallerie

VERIFICHE DI SICUREZZA DEI PENDII

GFAS - FEM


Vantaggi del metodo ad elementi finiti(FEM):

Nessuna assunzione circa la forma o la posizione della superficie di

rottura.

Poich non ci sono le strisce del metodo ad Equilibrio Limite, non

necessario fare assunzioni sulle forze di interscriscia. La soluzione

FEM conserva lequilibrio globale fino al raggiungimento della rottura.

Il FEM in grado di monitorare la rottura progressiva fino al collasso

VERIFICHE DI SICUREZZA

GFAS - FEM


Principali caratteristiche:

Generazione automatica mesh; mesh editing

(refinement, cancella, rinumera, etc).

Condizioni al contorno (spostamenti imposti,

molle, vincoli fissi).

Carichi nodali.

Elementi triangolari e quadrilateri (8-nodi o 6-

nodi).

Beam-column elementi

Criteri di rottura: Mohr-Coulomb, Von Misses, Cam

Clay

Effetti dovuti alla presenza di acqua

Analisi sismica dinamica e pseudo-statica

geostru.pdf

Documents

Transcript of geostru.pdf