Il software M.R.E. (Mechanically Reinforced Earth) è dedicato alla verifica e al progetto di opere di sostegno in terra rinforzata. Le caratteristiche che fanno del software M.R.E. un ottimo strumento di analisi e calcolo delle terre rinforzate sono:
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Semplicità nella definizione della geometria del modello;
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Accuratezza nella fase di calcolo;
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Completezza dell'output restituito dal programma. |
INPUT
Il software permette un agevole inserimento dei dati, con riferimento a situazioni progettuali correnti. E' possibile modellare geometrie semplici, composte da un paramento di valle ad unica pendenza, o geometrie più complesse, nelle quali può cambiare sia la pendenza del paramento di valle sia la disposizione delle varie parti del profilo di valle (è possibile definire gradoni). Il modello di calcolo è suddiviso, dal punto di vista delle proprietà del terreno, in tre parti:
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Terreno di fondazione, nel quale sono definite le proprietà meccaniche e fisiche del terreno contenuto nella parte di fondazione;
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Terreno di riempimento, nel quale sono definite le proprietà meccaniche e fisiche del terreno contenuto a tergo dell'opera di sostegno (terreno spingente); |
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Terreno di rinforzo, nel quale sono definite le proprietà meccaniche e fisiche del terreno a diretto contatto con gli elementi di rinforzo. |
La definizione di tutti e tre i tipi di terreno richiede l'inserimento del peso specifico drenato, peso saturo (o porosità con possibilità di calcolo automatico del peso saturo), coesione e angolo di attrito interno. Per quanto riguarda l'aspetto legato all'inserimento dei rinforzi è importante sottolineare la presenza di due strumenti utili per un più semplice inserimento degli stessi:
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E' prevista la possibilità di generare automaticamente un insieme di rinforzi a spaziatura fissata e costante per tutta l'altezza dell'opera;
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E' presente un database di materiali geosintetici direttamente collegato alla tabella di inserimento dei rinforzi.
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In tal modo è possibile definire una volta per tutte le caratteristsiche dei materiali geosintetici, associando di volta in volta, nelle varie analisi, il materiale che si ritiene più opportuno.
E' possibile inoltre:
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Tenere in conto la presenza di una eventuale falda. Nel software la falda è inserita in modo molto agevole per vertici (definiti come coordinate x-y), rispetto ad un sistema di riferimento fissato (che coincide con il piede di valle dell'opera);
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Inserire carichi sia concentrati (definendo intensità, direzione e punto di applicazione) sia carichi distribuiti (definendo ascissa di inizio carico, ascissa di fine carico e intensità del carico distribuito per unità di lunghezza); |
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Tenere in conto la presenza di sisma, con il metodo pseudo statico, in linea con quanto definito dalle nuove norme tecniche per le costruzioni del 2008 (NTC 2008). |
Sempre per quanto riguarda il trattamento del sisma, è prevista la possibilità di importare file generati con l'ausilio dell'applicazione GeoStru PS (utilizzabile sul sito web www.geostru.com/geoapp).
CALCOLO
Nella fase di calcolo è prevista la possibilità di eseguire verifiche e progetto.
Le verifiche sono:
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Verifiche di stabilità globale (Ribaltamento, Scorrimento, Carico limite, Stabilità globale); |
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Verifiche di stabilità interna (mediante l'ausilio di analisi interna e composta); |
Il progetto è invece volto alla definizione della tensione di calcolo (nel contesto tensione ammissibile) ad ogni livello di georinforzo (ovviamente il software selezionerà la minima).
VERIFICHE
Gli approcci utilizzati per eseguire la prima classe di verifiche sono di tipo classico, quindi metodo di Hansen ecc. per il calcolo del carico limite, metodo di Coulomb per il calcolo della spinta, o metodo delle strisce per il calcolo del fattore di sicurezza nel caso di analisi di stabilità globale.
Per quanto riguarda le verifiche di stabilità interna si utilizzano approcci meno convenzionali. Nel calcolo di analisi interna o composta (e comunque la dove è prevista la necessità di ricercare una superficie critica) è stato utilizzato una variante all'algoritmo Leshchinsky (in realtà l'unica differenza sta nel fatto che il fattore di sicurezza è calcolato per superfici circolari e non per superfici a spirale logaritmica).
L'algoritmo implementato permette di tenere in conto la presenza, e quindi l'interazione mutua, dei vari rinforzi, facendo prefigurare una soluzione a cascata a partire dal rinforzo a quota più alta. La soluzione del problema di ricerca di superficie critica ad ogni livello sfrutta il metodo di Newton per la soluzione del problema di equilibrio ai momenti, essendo lo stesso problema di carattere non lineare.
OUTPUT
Le informazioni che è importante rilevare in uscita dal calcolo sono i fattori di sicurezza:
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Fattore di sicurezza a ribaltamento; |
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Fattore di sicurezza a scorrimento; |
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Fattore di sicurezza a carico limite; |
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Fattore di sicurezza a scorrimento diretto (valutato su ogni livello di rinforzo); |
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Fattore di sicurezza a rottura del rinforzo (per ogni livello di rinforzo); |
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Fattore di sicurezza a sfilamento del rinforzo (per ogni livello di rinforzo); |
In ogni caso tutte le informazioni relative ai fattori di sicurezza, e comunque a tutti i dati di input e di calcolo, sono esportabili in formato RTF. Infatti il software permette di generare una relazione selettiva (rispetto agli argomenti da stampare) sufficientemente ricca ed accurata da poter avere informazioni su tutte le fasi dell'utilizzo del programma (input, calcolo ed output).
E' prevista, infine, l'esportazione in formato sia in DXF che in BMP. Il software è dotato di Help contestuale.