Capacità portante¶
Il carico limite q_lim è la pressione che porta a rottura il terreno di fondazione. Loadcap NX lo calcola con più metodi in parallelo, per ogni combinazione SLU, e ne confronta gli esiti.
L'equazione trinomia¶
Tutti i metodi partono dalla forma classica del carico limite:
q_lim = c·N_c·s_c·d_c·i_c + q·N_q·s_q·d_q·i_q + ½·γ·B·N_γ·s_γ·d_γ·i_γ
dove:
- N_c, N_q, N_γ — fattori di capacità portante, funzione di φ′;
- s — fattori di forma (dipendono da B/L);
- d — fattori di profondità (dipendono da D/B);
- i — fattori di inclinazione del carico;
- q = γ·H_F — sovraccarico al piano di posa (vedi altezza di incastro);
- c — coesione (c′ in drenata, c_u in non drenata).
I metodi¶
| Metodo | Anno | Note |
|---|---|---|
| Terzaghi | 1955 | Formulazione storica, fondazioni non troppo profonde |
| Meyerhof | 1963 | Fattori di forma, profondità e inclinazione generali |
| Hansen | 1970 | Estende Meyerhof (base e terreno inclinati) |
| Vesic | 1975 | Fattori N_γ ampiamente adottati; include il punzonamento |
| Brinch-Hansen | — | Formulazione EC7/EC8 |
| Meyerhof-Hanna | 1978 | Terreni a due strati (strato debole su resistente o viceversa) |
| Richards | 1993 | Capacità portante in condizioni sismiche |
Attiva i metodi da confrontare nella card Metodi di calcolo. Il risultato che governa è quello con la resistenza di progetto minima tra tutti i metodi e tutte le combinazioni.
Perché più metodi
Metodi diversi adottano fattori N_γ e correzioni differenti: confrontarli dà una misura della dispersione del risultato. Meyerhof-Hanna, in particolare, è indispensabile quando uno strato debole sovrasta uno strato resistente.
Eccentricità e area efficace¶
In presenza di momento, il carico è eccentrico. L'eccentricità è e = M / N.
Loadcap adotta il criterio dell'area efficace di Meyerhof, riducendo le
dimensioni: B′ = B − 2·e_B, L′ = L − 2·e_L.
Ribaltamento
Se l'eccentricità supera B/6 la reazione si parzializza; oltre B/2 la
fondazione ribalta e Loadcap lo segnala. Grandi eccentricità riducono
fortemente l'area efficace e quindi la capacità portante.
Verifica e fattore di sicurezza¶
Per ogni metodo e combinazione:
- Resistenza di progetto:
R_d = q_lim / γ_R,v; - Tensione di esercizio al piano di posa
E_d; - Fattore di sicurezza:
FS = q_lim / E_d.
La combinazione è verificata quando la resistenza di progetto è maggiore della
sollecitazione (equivalente a FS ≥ γ_R,v).
Verifica a scorrimento¶
Verifica aggiuntiva contro lo scorrimento della fondazione sotto l'azione orizzontale. Si attiva quando esiste un taglio (H_x o H_y). La resistenza di progetto è:
R_d = (N·tan δ + a·A′ + E_pd) / γ_R,o
con δ angolo di attrito terreno-fondazione, a adesione
terreno-fondazione, A′ area efficace ed E_pd spinta passiva laterale. La
sollecitazione è V_d = √(H_x² + H_y²); la verifica è soddisfatta quando
FS = R_d·γ_R,o / V_d ≥ γ_R,o.
Nella card Verifica a scorrimento (sopra la Falda) imposti:
- Adesione terreno-fondazione a [kN/m²];
- Angolo di attrito terreno-fondazione δ [°];
- Frazione spinta passiva [%].
Valori a zero = derivazione automatica
Lasciando adesione e δ a 0, Loadcap li deriva dallo strato sotto il piano di posa (a = coesione dello strato, δ = φ′). Una frazione spinta passiva a 0 esclude la spinta passiva laterale (attiva solo per trave rovescia e plinto). In analisi non drenata δ è posto a 0.
Verifica a punzonamento¶
Per fondazioni su terreni poco rigidi, Loadcap esegue la verifica a punzonamento secondo Vesic, confrontando l'indice di rigidezza I_r con il suo valore critico I_crit. Se I_r < I_crit si ha rottura per punzonamento, segnalata nei risultati.
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