Forza esterna E¶
Carico non sismico applicato al cuneo: carico stradale, sovrastruttura, opere di consolidamento esterne, accidentali.
Convenzione RockPlane NX¶
RockPlane adotta una convenzione intuitiva per il progettista:
| δ | Direzione | Effetto su FS | Caso tipico |
|---|---|---|---|
| 0° | Orizzontale verso valle | ↓ destabilizza | Spinta orizzontale verso il vuoto |
| +90° | Verticale verso il basso | ↓ destabilizza (con c>0) | Carico stradale, sovrastruttura |
| −90° | Verticale verso l'alto | ↑ stabilizza | Tirante che solleva, carico in trazione |
| 180° | Orizzontale verso monte | ↑ stabilizza | Spinta da opera di sostegno |
Matematicamente: \(E_x = -E \cos \delta\), \(E_y = -E \sin \delta\) nel math frame (X positivo verso monte).
Parametri di input¶
| Simbolo | Nome esteso | Unità | Default |
|---|---|---|---|
| E | modulo della forza | kN/m | 0 |
| δ | inclinazione (vedi sopra) | ° | 0 |
| Tipo | Permanente (G) / Variabile (Q) | enum | Permanente |
Tipo carico — coefficiente parziale applicato¶
La distinzione Permanente / Variabile determina quale γ NTC/EC7 viene applicato:
- Permanente (γG): peso di sovrastrutture cementate, muri esistenti, sovraccarichi non rimovibili. γG = 1.00 (A2) o 1.35 (A1).
- Variabile (γQ): carichi accidentali, traffico stradale, neve, vento. γQ = 1.30 (A2 NTC) o 1.50 (A1 EC7).
L'utente sceglie tramite radio button. Default = Permanente.
Punto di applicazione¶
Nella formulazione planare LEM, E è applicata al baricentro G del cuneo come risultante. Il punto di applicazione NON entra nel calcolo di FS perché si scrive solo l'equilibrio di traslazione (eq. 26-30), non quello rotazionale.
Sul disegno 2D la freccia di E è disegnata partendo da G, leggermente offsettata se ha direzione verticale (per non sovrapporsi a W).
Effetto sul calcolo¶
Le componenti di E entrano in Fx/Fy:
- Aumentano |S motore| se hanno componente lungo (−cos α, −sin α)
- Modificano N (positivamente se la componente verticale è verso il basso, negativamente se verso l'alto)
- Variano τ resistente di conseguenza
Esempio: carico stradale sull'alto del fronte¶
| Caso | E [kN/m] | δ | Effetto su FS |
|---|---|---|---|
| Senza carico | 0 | — | FS0 |
| Carico permanente solo (es. muretto) | 100 | 90° | FS quasi invariato (c=0) o leggero ↓ (c>0) |
| Carico variabile orizzontale (es. spinta cordolo) | 200 | 0° | FS ↓ visibile |
| Tirante esterno applicato | 300 | −60° | FS ↑ |
Avvisi automatici¶
Se E è significativo (>1 kN/m), il materiale è a coesione nulla (c < 0.1 kPa), e δ è quasi verticale (|sin δ| > 0.97), compare un avviso:
"Carico E quasi verticale su materiale con c=0: FS non risente di E. N e S motore crescono nella stessa misura (W+E)·cos α e (W+E)·sin α → FS = tan φ / tan α (indipendente da E). Per vedere effetto di un sovraccarico verticale impostare c > 0."
Questo è un risultato matematico noto (manuale Hoek-Bray) — non un bug del programma.
Confronto con il sisma¶
| Aspetto | Sisma (kh) | Forza esterna E |
|---|---|---|
| Origine | accelerazione del suolo | carico applicato esterno |
| Magnitude | kh · W (proporzionale a W) | E fisso (indipendente da W) |
| γ applicato | γE = 1.00 (NTC §3.2.4) | γG o γQ a scelta |
| Direzione | dall'orizzontale (Ω) | dall'orizzontale (δ) |
Per modellare un sisma combinato con carico stradale, usa entrambi i blocchi (Sisma + Forza esterna) — le forze si sommano vettorialmente nell'equilibrio.
Sul disegno 2D¶
Freccia colore arancione bruciato (#b45309) partente dal baricentro G, con:
- Lunghezza scalata al modulo, con minimo visibile (15% larghezza versante per modulo piccolo)
- Etichetta E = X kN/m
- Offset orizzontale se direzione vicina a verticale (per non sovrapporsi a W)