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La rottura del sistema fondazione terreno, lo sappiamo tutti, puo' avvenire con modalità denominate "rottura generale" e con modalilità "rottura localizzata". Il punzonamento.
E' sempre riportato nelle premesse di qualsiasi testo che tratta del carico limite di una fondazione superficiale, ma non viene mai affrontato con ipotesi e formulazioni.
Apro questo topic nella speranza di poter qui raccogliere documentazione che tratta della rottura localizzata di fondazioni superficiali riproponendomi anche di trascrivere quella che ho trovato nei giorni scorsi in una relazione geotecnica.
P.S.: Questo topic è una estensione del topic "Hansen e Greten" trattato ---> QUI ed insieme contribuiscono alla scrittura del programma CaLifFo trattato e pubblicato ---> QUI
Edited by afazio - 23/10/2013, 09:31
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Il procedimento per la valutazione del carico di rottura nel caso di rottura localizzata che ho trovato, come ho già anticipato, in una relazione geotecnica reperita in rete (e quindi avente valore relativo, cioè da prendere con le molle), è il seguente:
a) Innanzitutto si verifica che nel caso in esame ci sia la effettiva possibilità di rottura localizzata
b) Nel caso di verifica positiva, si continua a fare ricorso alla formula trinomia del carico limite per rottura generale ma considerando ulteriori tre coefficienti correttivi (riduttivi) uno per ogni termine del trinomio.
Questo procedimento sarebbe attribuito a Vesic e pertanto la formula trinomia ove il metodo trova diretta applicazione è proprio la formulazione di Vesic.
Per la verifica del punto a), si confronta l’indice di rigidezza della sistema fondale con un indice denominato “di rigidezza critica”. Se il primo è inferiore al secondo allora esiste la possibilità di rottura di tipo localizzato e quindi si procede alla determinazione dei tre fattori riduttivi che tengono conto di questa possibilità. Il risultato altro non è che una riduzione del carico limite determinato come se la rottura fosse di tipo generale.
L’indice di rigidezza viene definito da:
Ir = G/[c’ + sigma’*tang(fi)]
In cui c’ e fi sono i parametri del terreno sul quale poggia la fondazione, (quindi quello sottostante al piano di posa) mentre sigma’ è la tensione litostatica efficace alla quota z= D+B/2
L’indice di rigidezza critica è definito da:
Ir.crit = 0.5*e^beta
In cui è:
beta=(3.30 – 0.45*B/L)*ctg(pi/4-fi/2)
L’indice di rigidezza del sistema fondale può essere determinato attraverso la conoscenza del modulo edometrico Eed:
si determina dapprima il coefficiente di spinta a riposo, quindi il coefficiente di Poisson, il modulo elastico longitudinale ed infine il modulo G
ko= 1-sen(fi): coefficiente di spinta a riposo
ni=ko/(1+ko) : coefficiente di Poisson
E= Eed**(1-ni-2*ni²)/(1-ni): Modulo di Young
G=0.5*E/(1+ni): modulo elastico trasversale
A questo punto abbiamo tutto quanto necessario per determinare sia l’indice di rigidezza del sistema sia l’indice di rigidezza critico. Dal confronto dei due stabiliamo se procedere o meno alla determinazione dei tre coefficienti riduttivi punz_c, punz_q, punz_y
Di questi conto di dare le formule in uno dei prossimo post.
saluti. -
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Come dice afazio tutti i testi ne parlano. Ma mai l'affrontano.
Una cosa che mi ha stupito tra tutti i documenti che sono riuscito a reperire in rete, siano essi pdf, stralci di libri, slide da convegno, è che tutti, ma dico tutti, hanno le stesse figure.
Figure prese e ritagliate di qui e di lì e sempre poi riproposte ma mai ridisegnate.
A furia di copia&incolla ci sono dei disegni che sono ormai dei veri sgorbi. Ma comprensibili perchè tanto sai di cosa si tratta (per averle viste decine di volte prima).
Evidentemente i nostri divulgatori non sanno disegnare, siano essi professori universitari o giovani ricercatori.
Afazio, altra possibilità, sempre espressa in premessa, ma mai sviluppata, intermedia tra la rottura generale ed il punzonamento è anche una cosidetta "rottura locale".
Anche su questa ultima possibilità la scienza tace?
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.Come dice afazio tutti i testi ne parlano. Ma mai l'affrontano.
Una cosa che mi ha stupito tra tutti i documenti che sono riuscito a reperire in rete, siano essi pdf, stralci di libri, slide da convegno, è che tutti, ma dico tutti, hanno le stesse figure.
Figure prese e ritagliate di qui e di lì e sempre poi riproposte ma mai ridisegnate.
A furia di copia&incolla ci sono dei disegni che sono ormai dei veri sgorbi. Ma comprensibili perchè tanto sai di cosa si tratta (per averle viste decine di volte prima).
Evidentemente i nostri divulgatori non sanno disegnare, siano essi professori universitari o giovani ricercatori.
Afazio, altra possibilità, sempre espressa in premessa, ma mai sviluppata, intermedia tra la rottura generale ed il punzonamento è anche una cosidetta "rottura locale".
Anche su questa ultima possibilità la scienza tace?
Già, il silenzio.
Tuttavia penso che il procedimento attribuito a Vesic e di cui ho fatto cenno nel messaggio precedente, non trattando di equilibri su superfici particolari e equazioni sofisticate, sia applicabile in tutti i casi in cui ci scostiamo dalla rottura generale con superficie di rottura lineare-spirale-lineare.. -
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I coefficienti riduttivi di punzonamento.
Secondo quanto proposto da Vesic (sempre col beneficio del dubbio dovuto alla origine non documentata di quanto riportato), i coefficienti riduttivi dovuti alla possibilità di rottura localizzata, possono valutarsi attraverso le seguenti:
Per qualsiasi fi e nell’ipotesi Ir>=Ir.crit
Punz_c=punz_q=punz_y=1
Per Ir<ir.crit abbiamo:
condizioni dreante fi>0:
punz_q=punz_y= e^alfa
punz_c= punz_q –(1- punz_q)/[Nc*tang(fi)]
con:
alfa= {(0.6*B/L – 4.4)*tang(fi) +[3.07*sen(fi)*Log(2*Ir)]/(1+sen(fi)}
condizioni non drenate fi=0
punz_q=punz_y=1
punz_c=0.32 + 0.12*B/L + 0.6*Log(Ir)
N.B.: I logaritmi presenti nelle formule sono a base decimale.. -
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Vi posto queste tre immagini: 
Rispettivamente relative a: rottura generale - punzonamento - rottura locale.
Non fatevi ingannare dalla "forma" non sono disegnini. Sono foto (forse ri-pittate sopra) di prove effettive svolte su modello di vasca riempita di sabbia.
Da provetto topografo quale io sono ho partecipato personalmente ad alcune di queste prove, con tanto di livello di precisione a lamina pian parallela.
Una sorta acquario con pareti laterali vetrate veniva riempito di sabbia con apposito "distributore" in modo da poter avere differenti densità (ma omogenea) della sabbia. Veniva utilizzata sabbia di colorazione naturale e sabbia colorata alternata a formare strati di spessore costante (nel mio caso sabbia beige e sabbia rosa).
Infine veniva posata sull'estradosso una scarpetta metallica.
Si procedeva alla prova spingendo infine con velocità di deformazione costante l'acquario verso la scarpetta (al contrario sarebbe stato uguale - ma la scarpetta sarebbe uscita fuori dal campo di azione del livello).
Per la parte che a me interessava la scarpetta veniva "etichettata" con dei crocicchi, in modo da puntare con il livello di precisione sempre quei punti e da poterne valutare le rotazioni attorno due assi.
C'era anche qualche crocicchio "di troppo" tale da rendere ridondanti le misure ad ogni singolo step. Ci ricavavo quindi le suddette rotazioni con procedura ai minimi quadrati.
Per la parte geotecnica le prove furono parecchie. Dal carico (comunque puntuale) perfettamente centrato sulla scarpetta al carico con differente eccentricità su due assi.
E vi posso assicurare che quanto ho riportato nelle figure sopra......è proprio quello che accade.. -
g.iaria .
User deleted
La trattazione esposta prima da afazio è esattamente quella riportata sul Viggiani ed attribuita a Vesic (1975):
"Bearing capacity of shallow foundations" - Foundation Engineering Handbook, Winterkorn, Fang, ed. Van Nostrand Reinhold Company pp. 121-147
http://www.amazon.ca/Foundation-Engineerin...n/dp/0442295642. -
.La trattazione esposta prima da afazio è esattamente quella riportata sul Viggiani ed attribuita a Vesic (1975):
"Bearing capacity of shallow foundations" - Foundation Engineering Handbook, Winterkorn, Fang, ed. Van Nostrand Reinhold Company pp. 121-147
www.amazon.ca/Foundation-Engineerin...n/dp/0442295642
ok
in questo modo abbiamo almeno la documentazione teorica autorevole. -
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Posto da parte di Michele Conti, a cui il sistema non fa mettere i link funzionanti (ne discutemmo mesi fa, di questo problema, ma non ricordo con esattezza la soluzione):
http://info.newcastle.edu.au/Resources/Res...d%20loading.pdf
http://onlinepubs.trb.org/onlinepubs/nchrp...51AppendixF.pdf
http://www.cedengineering.com/upload/Geote...Foundations.pdf
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pasquale100 .
User deleted
una bella spiegazione si trova in Lambe e Whitman, Meccanica dei terreni, ediz, italiana pubblicata da Flaccovio, dove speigata la distinzione tra rottura generale, rottura locale (che è solo in un punto, quindi inizio della plasticizzazione) e rottura cosiddetta per punzonamento; viene inoltre spiegata la differenza, confusa in lingua italiana, tra carico limite (che è un estremo) e capacità portante;
la cosa si può inquadrare meglio con la teoria dello stato critico usata ad esempio in modo unitario da J. Atkinson in Geotecnica, McGraw Hill; sullo stato critico c'è però anche il libro gratis in inglese di Schofield e Wroth "Critical soil mechanics" scaricabile gratuitamente da geotechnique.info ;
scusate se per adesso ho dato solamente indicazioni bibliografiche. -
.una bella spiegazione si trova in Lambe e Whitman, Meccanica dei terreni, ediz, italiana pubblicata da Flaccovio, dove speigata la distinzione tra rottura generale, rottura locale (che è solo in un punto, quindi inizio della plasticizzazione) e rottura cosiddetta per punzonamento; viene inoltre spiegata la differenza, confusa in lingua italiana, tra carico limite (che è un estremo) e capacità portante;
la cosa si può inquadrare meglio con la teoria dello stato critico usata ad esempio in modo unitario da J. Atkinson in Geotecnica, McGraw Hill; sullo stato critico c'è però anche il libro gratis in inglese di Schofield e Wroth "Critical soil mechanics" scaricabile gratuitamente da geotechnique.info ;
scusate se per adesso ho dato solamente indicazioni bibliografiche
hai anche i link?. -
pasquale100 .
User deleted
entrambi i libri sono visionabili in google books (limitatamente) nella loro versione originale in inglese;
se può essere utile però ricordo di aver postato i links alle pubblicazioni originali di Meyerhof e di Hansen in ingforum e in ingegneriaforum
P.S. non ho potuto postare i links perché vedo che in questo forum non vengono accettati, ma assicuro, normalmente i links che posto altrove non sono pirateria !. -
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è possibile inserire link solo dopo che si sono raggiunti almeno 5 messaggi. . -
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immagine tratta dal libro di Braja M. Das
Terzaghi propose anche la formula per la stima del carico limite nel caso di rottura locale a taglio.
Trattasi di ridurre la coesione al valore 0.66c e di calcolare i fattori di capacita portante riducendo il valore dell'angolo di attrito al valore
fi' = arctan[0.67*tan(fi)]
quindi basterebbe dare in pasto alle funzioni Nc, Nq, ed Ny, che gia abbiamo, il valore ridotto di fi ed il parametro Teoria="terzaghi" per ottenere i nuovi fattori di capacità portante. Mi propongo di scrivere il relativo codice.
Resta pero' da stabilire quando e perchè fare ricorso a questa formula dato che Terzaghi non ha stabilito quali possono essere le condizioni per cui si può manifestare questo tipo di rottura. Inoltre non esiste formulazione nel caso di condizioni non drenate.
Sempre relativamente alla formula di Terzaghi per il carico limite nel caso di rottura localizzata, oltre ad avere la proposta originaria dello stesso Terzaghi, sarebbe anche possibile applicare il suggerimento di Vesic (valido per la formula di terzaghi) per la determinazione dell'angolo di attrito ridotto nel caso di terreni a matrice sabbiosa.
La riduzione di fi dipenderebbe però da Dr:
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.una bella spiegazione si trova in Lambe e Whitman, Meccanica dei terreni, ediz, italiana pubblicata da Flaccovio, dove speigata la distinzione tra rottura generale, rottura locale (che è solo in un punto, quindi inizio della plasticizzazione) e rottura cosiddetta per punzonamento; viene inoltre spiegata la differenza, confusa in lingua italiana, tra carico limite (che è un estremo) e capacità portante;
la cosa si può inquadrare meglio con la teoria dello stato critico usata ad esempio in modo unitario da J. Atkinson in Geotecnica, McGraw Hill; sullo stato critico c'è però anche il libro gratis in inglese di Schofield e Wroth "Critical soil mechanics" scaricabile gratuitamente da geotechnique.info ;
scusate se per adesso ho dato solamente indicazioni bibliografiche
Della teoria dello stato critico sono sufficientemente ignorante.
Cosa la distingue dalle usuali formule trinomie con coefficienti correttivi?.
Il punzonamento |
