Fogli Excel per il calcolo della capacità portante delle fondazioni agli SLU Stampa

altA seguito delle numerose richieste ho deciso di rendere disponibili sul sito alcuni dei miei fogli di calcolo elettronici applicati alla geotecnica, iniziando dalle modalità di analisi della capacità portante delle fondazioni nastriformi agli SLU (in alternativa è disponibile un software al costo di 59,90 € che non teme la concorrenza di prodotti molto più costosi: www.myspacework.com). Ordunque, rimandando ad altre sezioni del sito per dettagli teorici (così come al mio libro “Geotecnica” ed al suo seguito in fase di impaginazione), occorre innanzitutto evidenziare che i fogli sono stati suddivisi in quattro parti:

  • calcolo della capacità portante su terreni attritivi secondo l’Approccio 1;
  • calcolo della capacità portante su terreni attritivi secondo l’Approccio 2;
  • calcolo della capacità portante su terreni coesivi secondo l’Approccio 1;
  • calcolo della capacità portante su terreni coesivi secondo l’Approccio 2.
In ogni foglio di calcolo sono presenti le seguenti cartelle:
  • Parametri geotecnici: è la pagina iniziale nella quale inserire i dati di partenza nelle sole caselle evidenziate in giallo (da stampare)
  • Calcolo pressioni: sono i tabulati di calcolo, che possono anche essere stampati ed allegati alla relazioni sulle fondazioni;
  • Tabella Q: è una tabella parametrica nella quale le pressioni agli SLU sono ordinate per coppie B/Z, essendo la prima la larghezza della fondazione e la seconda la profondità di ammorsamento (da stampare);
  • Coefficienti di influenza: servono per il calcolo dei cedimenti e non deve essere modificata ne stampata;
  • Tabella cedimenti: è una tabella parametrica nella quale i cedimenti elastici sono ordinate per coppie B/Z (da stampare);
  • Tabella coefficienti di Winkler: è una tabella parametrica nella quale i parametri di Winkler sono ordinati per coppie B/Z (da stampare).

In merito alle ultime due tabelle è da evidenziare che nel calcolo in condizioni non drenate le stesse sono state raddoppiante e distinte in cedimenti (e Winkler) immediati, ossia elastici, ed in cedimenti (e Winkler) finali ossia viscoelastici; un semplice trucco, basato sulla correlazione esistente tra i moduli elastici relativi al breve e lungo termine (per i cui dettagli si rimanda agli articoli nel sito), che consente la simulazione dell’evoluzione dei cedimenti. Notare che in sostanza il calcolo è di tipo parametrico, conducendo a tabelle dalle quali dedurre la fondazione da adottare in funzione della larghezza e della profondità del piano di posa ed in funzione della capacità portante agli SLU, cedimenti di esercizio e relativi coefficienti di Winkler. Per quanto concerne il loro uso si consiglia:

  • di effettuare una copia dei file per ogni utilizzo, o di salvare con altro nome il lavoro ogni volta;
  • di effettuare qualche simulazione prima del loro utilizzo, per prendere visione del loro funzionamento finalizzato ad analisi preliminari;
  • di leggere le eventuali note (commenti) presenti in alcune caselle;
  • di valutare se nel calcolo dei cedimenti utilizzare il modulo elastico invariato oppure una sua legge di variazione con la profondità (Tabella cedimenti – colonna Z).
Infine si ricorda e si evidenzia anche che:
  • le NTC 2008 prevedono il doppio calcolo della capacità portante, sia in condizioni drenate che non drenate;
  • la condizione di criticità delle fondazioni è sempre a breve termine considerando però che: a) per terreni coesivi la stessa conduce ad analisi in condizioni non drenate; b) per terreni attritivi vale sempre e soltanto la condizione drenata, essendo l’evoluzione della consolidazione sincrona con l’applicazione del carico;
  • la coesione efficace per terreni coesivi normalconsolidati (limi e argille NC) è teoricamente nulla; in realtà sono ammessi valori non nulli ma generalmente non superiori a 5 kPa (tipicamente 2-3 kPa);
  • le coesione efficace per terreni attritivi (sabbie e ghiaie) è sempre nulla;
  • non esiste alcuna correlazione tra la coesione efficace e quella non drenata, come dimostrato dalle prove TRX-CU;
  • la coesione non drenata per terreni NC non supera i 70-80 kPa.

Per maggiori dettagli si consiglia la lettura del mio libro “Geotecnica” ed in particolare del capitolo 2, essendo il testo dedicato alla costruzione del modello geotecnico a partire dall’analisi di quello geologico. Per software di maggiore complessità si consiglia l'acquisto di SuperFond (www.myspacework.com) al prezzo di 59,90 € che non teme la concorrenza di prodotti molto più costosi.

Foglio per terreni attritivi Approccio 1
Foglio per terreni attritivi Approccio 2
Foglio per terreni coesivi Approccio 1
Foglio per terreni coesivi Approccio 2

 

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