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VALIDAZIONE DEL CODICE DI CALCOLO

IS PLINTI

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Sommario

PREMESSA 1

1 DATI GENERALI 1

2 BASI TEORICHE E ALGORITMI IMPIEGATI 1

2.1 Verifica a flessione, taglio e punzonamento: 1

2.2 Verifica dei bicchieri: 2

2.3 Capacità portante: 2

2.4 Cedimenti: 2

2.5 Distribuzione sollecitazioni sui pali: 2

3 CAMPI D’IMPIEGO 2

4 CASI DI PROVA 3

4.1 Fondazioni – Renato Lancellotta Josè Calavera, esercizio 8.1 pagg. 414 – 415 – 416 3

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Premessa Il punto 10.2 delle Norme tecniche per le costruzioni (DM 14 Gennaio 2008) richiede che, qualora l’analisi strutturale e le relative verifiche siano condotte con l’ausilio di codici di calcolo, il progettista ne controlli l’affidabilità e l’attendibilità dei risultati. Lo stesso punto richiede che la documentazione fornita a corredo del codice di calcolo, fornita dal produttore, contenga:

• una esauriente descrizione delle basi teoriche e degli algoritmi impiegati • l’individuazione dei campi d’impiego • casi di prova interamente risolti e commentati, per i quali dovranno essere forniti i file di

input necessari a riprodurre l’elaborazione.

1 Dati generali

• Titolo: IS Plinti • Versione: 10.0 • Autore: CDM DOLMEN e omnia IS srl • Distributore: CDM DOLMEN e omnia IS srl

Il codice di calcolo in oggetto è prodotto, distribuito ed assistito da CDM DOLMEN e omnia IS srl, con sede in Torino, Via B. Drovetti 9/F. La società produttrice è presente da anni nell’ambito dei programmi di calcolo per l’ingegneria. Gli sviluppatori sono tutti ingegneri civili laureati presso il Politecnico di Torino, con vasta esperienza professionale nel settore delle costruzioni e dell’analisi strutturale. L’affidabilità del codice di calcolo è garantita dall'esistenza della documentazione di supporto, dai test di validazione, ed è suffragata da anni di uso presso centinaia di utenti in tutta Italia e all’estero.

2 Basi teoriche e Algoritmi impiegati

2.1 Verifica a flessione, taglio e punzonamento: Le verifiche di Taglio e Flessione sono eseguite con le classiche formule della pressoflessione delle travi con l’applicazione dei suggerimenti riportati dal testo "Fondazioni", Renato Lancellotta, Josè Calavera (McGraw-Hill)". La verifica a Punzonamento viene eseguita con la schematizzazione tirante-puntone. Tutte le verifiche strutturali vengono eseguite secondo i procedimenti indicati dalla Normativa selezionata.

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2.2 Verifica dei bicchieri: La verifica dei Bicchieri viene eseguita secondo le indicazioni della CNR 10025/84, come ben spiegato nell’appendice 3 del manuale del software.

2.3 Capacità portante: Per il calcolo della capacità portante il programma utilizza il metodo "Hansen & Vesic" per i terreni coesivi e/o non coesivi ed il metodo "Stagg & Zienkiewic" per la roccia. Nel caso di plinto su pali il programma imposta le teorie più appropriate per il connubio tipo di palo e tipo di terreno. Ad esempio, nel caso di micropali, il programma utilizzerà le teorie di “Bustamante&Doix” per terreni coesivi e non coesivi, ecc…

2.4 Cedimenti: Per il calcolo cedimenti IS Plinti utilizza le teorie di "Burland & Burbidge (1985)", "Schmertmann (1970, 1978)" o "Berardi Lancellotta (1991)" a seconda del tipo di prova penetrometrica inserita (statica CPT o dinamica SPT).

2.5 Distribuzione sollecitazioni sui pali: Utilizzando le teorie di Randolph, Fleming e Timoshenko il programma è in grado di ricavare gli effetti dell’interazione terreno-struttura sul caso di una palificata costituita da più pali comunque inclinati. I risultati dell’analisi consistono nelle sei componenti di spostamento rigido della fondazione e nelle azioni agenti in testa a ciascun palo, riportate di fianco al palo stesso.

3 Campi d’impiego IS Plinti è un software estremamente versatile per la progettazione di fondazioni superficiali. L’analisi è svolta col metodo degli stati limite (o in alternativa col metodo delle tensioni ammissibili), secondo le diverse norme disponibili (tra cui le Norme tecniche per le costruzioni -DM 14.01.2008- ed Eurocodici). E’ possibile verificare plinti su pali e con bicchiere, si può modificare a piacere la geometria degli elementi ed è altresì possibile far agire i plinti su stratigrafie diverse. Oltre alle classiche verifiche strutturali si può avere la verifica geotecnica di capacità portante e la stima dei cedimenti immediati e a lungo periodo di ogni singolo plinto.

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4 Casi di prova

4.1 Fondazioni – Renato Lancellotta Josè Calavera, esercizio 8.1 pagg. 414 – 415 – 416

L’esempio, riportato sul testo “Fondazioni” di Renato Lancellotta e Josè Calavera, Mc Graw-Hill 1999, alle pagg. 414 – 415 – 416, illustra il seguente caso: “Un pilastro di calcestruzzo, di dimensioni in pianta 300*300 mm, armato con 4 Ø 16, trasmette al plinto azioni assiali aventi valori caratteristici pari a Ng = 400 kN, Nq = 200 kN. Si pensa di impiegare un calcestruzzo con resistenza pari a 25 MPa e acciaio B-400. E’ richiesto il progetto del plinto, nell’ipotesi che la reazione ammissibile per il terreno sia pari a 0.1 N/mm2 e che i coefficienti per le azioni valgano γg = 1.35, γq = 1.5.”

A seguito di alcune ipotesi l’Autore propone le dimensioni del plinto: 2750 x 2750 x 400 mm

Tensioni sul terreno Valutando la distribuzione delle tensioni sul terreno viene dedotta: σtd = 111 kN/m2 in IS Plinti : σtd = 1.111 daN/cm2 111 kN/m2

Flessione Viene poi valutato il momento agente nella sezione più sollecitata: Md = 246 kN*m In IS Plinti: Msd = 2463338 daN*cm 246 kN*m L’autore, utilizzando il valore del momento sollecitante Md , stima l’area di acciaio necessaria: 1660 mm2 equivalente circa a 11 Ø 14; in IS Plinti tale armatura equivale a 17 cm2 e porta a calcolare un momento resistente pari a: Mrd = 2753654 daN*cm 275 kN*m

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Taglio Taglio di calcolo: Vd = 264 kN In IS Plinti: Vd = 26422 daN 264 kN Punzonamento Valore di calcolo: Vd = 656 kN In IS Plinti: Vpd = 66 385 daN 663 kN

Valore da confrontare

Esempio 8.1 “Fondazioni”

IS Plinti Differenza %

Tensioni sul terreno σtd [kN/m2] 111 111 0.00 Flessione Md [kN*m] 246 246 0.00 Taglio Vd [kN] 264 264 0.00 Punzonamento Vd [kN] 656 663 1.06

Dal test effettuato si riscontrano scarti minimi, minori o circa uguali all’1%, dovuti alle elaborazioni numeriche, e si evidenzia in tal modo l’affidabilità del software in oggetto.