Determinazione della resistenza del cuscinetto con le condizioni del suolo "drenato" e "non rimosso"

Questo articolo si concentra principalmente sulla determinazione della resistenza del cuscinetto secondo [1] , Appendice D e sulla distinzione tra condizioni di terreno "drenato" e "non drenato".

Esempio: Colonna incernierata con piastra di fondazione

Verrà progettata una piastra di fondazione per una colonna incernierata per mostrare le differenze.

Il peso proprio, il carico imposto, la neve e il vento vengono applicati in quattro casi di carico alla colonna. Il grafico seguente mostra i valori di carico.

Le combinazioni di carico per il progetto allo stato limite ultimo (STR/GEO) sono generate automaticamente secondo EN 1990 in RFEM e utilizzate per i progetti in RF-/FOUNDATION Pro.

Input in RF/FOUNDATION Pro

Poiché sarà determinata la resistenza portante per la piastra di fondazione secondo [1] , Appendice D, è necessario selezionare questa opzione nella finestra di dialogo "1.1 Dati generali".

Le dimensioni della piastra di fondazione sono definite sia con una lunghezza che con una larghezza di 1,1 m e uno spessore t di 9,8 pollici.

Specifiche aggiuntive come la classe del calcestruzzo, le dimensioni della colonna, i possibili diametri dell'armatura, la classe dell'armatura e così via, non hanno importanza in questo articolo, poiché solo la resistenza portante e il progetto di scorrimento sono stati selezionati nelle impostazioni dei dettagli. I parametri menzionati non fanno quindi parte del progetto e possono essere mantenuti con le impostazioni predefinite.

La preimpostazione dei parametri del terreno è fondamentale per determinare la resistenza del cuscinetto. È possibile con il "Profilo terreno". A questo proposito, vale la pena menzionare un precedente articolo tecnico che spiega in dettaglio come inserire il profilo del terreno e determinare la resistenza portante per terreno stratificato con condizioni di terreno drenato.

In questo caso, il calcolo viene eseguito con un parametro del terreno costante al di sotto della base di fondazione. I parametri del terreno applicati sono i seguenti:

Ghiaia, mix di ghiaia-sabbia-argilla (GC)
γ = 21,0 kN/³
φ_k = 35,0 °
c'_k = 1.574 lbf/10,8 m²
c_uk = 9 lbf/10,8 ft²

È importante notare che RF/FOUNDATION Pro visualizza solo i parametri utilizzati per impostazione predefinita. Dipende se le condizioni del sottosuolo "drenato" o "non drenato" sono state selezionate nella finestra di dialogo "1.1 Dati generali". Se "Mostra solo parametri utilizzati" non è selezionato, vengono visualizzati tutti i parametri dello strato di terreno.

Forze e momenti vincolari determinanti

Le forze del vincolo esterno della CO4 generata determinano la determinazione della resistenza del cuscinetto. Questa combinazione di carico è definita come segue:

Le forze vincolari risultanti sono visualizzate nel grafico seguente.

Distinzioni "drenato" e "non drenato"

I termini "consolidato" e "non consolidato" possono anche essere interpretati come "drenati" e "non drenati" in RF-/FOUNDATION Pro. Prima di iniziare il calcolo, l'utente seleziona uno dei due, che determina se la resistenza del cuscinetto è determinata secondo l'equazione (D.1) o (D.2).

In generale, si presume che un aumento della tensione sia assorbito o rimosso dalla struttura del terreno (stato drenato) in caso di condizioni del terreno drenato. In caso di condizioni del terreno non drenato, l'aumento della tensione nel terreno non è assorbito dalla struttura del terreno, ma dall'acqua interstiziale, che è sotto pressione (stato non drenato).

Resistenza del cuscinetto per le condizioni del terreno non drenato

La resistenza alla rottura del terreno per condizioni non consolidate risulta da [1] , Appendice D, Eq. (D.1) per:

dove
A '= area di base efficace B' ⋅ L '
c_uk = coesione totale del terreno non drenato
b_c = coefficiente per l'inclinazione dell'area di base
s_c = coefficienti di forma della base della fondazione
i_c = coefficiente di inclinazione del carico
q = sovraccarico o sovrappressione a livello della base di fondazione

Con le impostazioni menzionate per il progetto, si ottengono i seguenti risultati intermedi:

A' = 16.6 m²
b_c = 1.00, poiché una posizione orizzontale del giunto del terreno è sempre assunta in RF-FOUNDATION Pro
s_c = 1,197
io_c = 0,963
q = 0,001 kN/10,8 ft²

Se questo è inserito in (D.1), risulta in una resistenza caratteristica del cuscinetto R_k/A 'di:

Il valore di progetto della resistenza del cuscinetto risulta quindi:

Resistenza del cuscinetto per condizioni di terreno drenato

Poiché la determinazione della resistenza portante per le condizioni di terreno drenato è stata spiegata in un precedente articolo , l'equazione (D.2) non viene ripetuta qui.

Qui, la resistenza del cuscinetto per le condizioni del terreno drenato risulta in:

Conclusione

L'esempio attuale mostra l'influenza della selezione di condizioni del terreno "drenato" o "non drenato" nella finestra di dialogo 1.1 sulla determinazione della resistenza del cuscinetto secondo EN 1997-1 Appendice D. In pratica, nella maggior parte dei casi si suppone che le condizioni del terreno siano drenate.

Oltre a questo, RF-/FOUNDATION Pro fornisce una selezione tra i due approcci e offre la possibilità di eseguire un caso di studio con condizioni drenate e non drenate se le condizioni del terreno non sono chiare.

Oltre alla determinazione della resistenza del cuscinetto, l'impostazione "drenato" o "non drenato" ha anche un'influenza sul progetto della sicurezza contro lo scorrimento e sulla determinazione della resistenza allo scorrimento. Ulteriori informazioni sono disponibili nella sezione "Scorrimento" nel capitolo 3 del manuale di RF-FOUNDATION Pro.