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Scatolari
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L'applicazione Scatolari
dedicata alla modellazione
strutturale, al calcolo ed al
disegno delle armature di strutture
scatolari interrate in calcestruzzo
armato per la realizzazione di
sottopassi stradali, ferroviari o
idraulici. Come conseguenza
dell’ipotesi assunta di stato piano
di deformazione la tipologia
strutturale adottata quella di un
portale rettangolare chiuso dalla
trave di fondazione su suolo
elastico alla Winkler non reagente a
trazione. Detta trave di fondazione
può essere dotata eventualmente di
due sbalzi laterali.
Il terreno in cui
lo scatolare immerso suddiviso in
tre strati a cui possibile assegnare
differenti caratteristiche
geotecniche:
 ricoprimento
gravante direttamente sul traverso (pu
avere anche spessore nullo);
rinfianco
a sinistra ed a destra dei due
piedritti (può essere assente sia a
sinistra che a destra);
di
fondazione |
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Ponendo nullo sia lo spessore del terreno di
ricoprimento che quello del traverso possibile
analizzare tipologie di vasche e
serbatoi interrati (e non) per i quali sia valida
l’ipotesi di stato piano di deformazione.
E prevista la presenza di una falda
a profondità variabile.
E’ possibile assegnare un battente d’acqua
di altezza qualsiasi all’interno dello scatolare.
I carichi vanno assegnati per
distinte condizioni di carico (fino a nove) da
combinare mediante opportuni fattori di combinazione
scelti dall’utente a seconda del tipo di verifica
associata alla singola combinazione che si intenda
generare:
combinazione
di resistenza secondo il metodo delle tensioni
ammissibili;
combinazione
di resistenza secondo il metodo agli stati limite
ultimi;
combinazione
di esercizio.
Sono previste le seguenti tipologie di carico da
assegnare in modalità interattiva (i carichi vengono
cioè visualizzati sullo schermo all’atto stesso
dell’assegnazione del valore della loro intensità da
effettuarsi nelle apposite griglie poste sotto la
finestra grafica dell’applicazione):
carichi
concentrati e/o uniformemente ripartiti applicati
sul terreno di ricoprimento con l’indicazione, per
ognuno di essi, del semiangolo di diffusione del
carico;
carichi
concentrati applicati sulla trave di fondazione;
carichi
ripartiti e/o variazioni termiche applicati
direttamente alle travi dello scatolare;
carichi
e coppie concentrate applicati direttamente ai nodi
dello scatolare;
spinta
statica o sismica del terreno di rinfianco valutata
direttamente dal programma sulla base del
coefficiente di spinta assegnato dall’utente (per
gli scatolari chiusi si consiglia vivamente di
utilizzare quello di spinta a riposo); ne calcolo
viene conteggiata l’eventuale presenza della falda
e/o del battente d’acqua all’interno dello
scatolare;
peso
proprio del terreno gravante sul traverso e sugli
eventuali sbalzi della fondazione;
sottospinta
in fondazione per effetto dell’eventuale altezza di
falda assegnata;
peso
proprio delle aste aggiunto automaticamente dal
programma.
Tra le varie opzioni di calcolo prevista pure la
possibilità di modellare la reazione passiva del
terreno di rinfianco mediante l’assegnazione del
coefficiente di Winkler al terreno di rinfianco con
valore attivo solo per spostamenti dei piedritti
diretti contro il terreno (il programma annulla
viceversa tale valore per spostamenti di verso
opposto).
Per poter modellare la non linearità del terreno
(annullamento delle reazioni di Winkler per
spostamenti della fondazione e dei piedritti che
comportino il distacco tra terreno e struttura)
l’intera struttura dello scatolare viene
discretizzata in aste di piccola lunghezza (a scelta
del progettista). Nei nodi delle aste cos generate
vengono concentrate le reazioni unidirezionali
elastiche del terreno. Vengono altresì introdotte
aste rigide in corrispondenza dei nodi strutturali
per rendere il modello resistente dello scatolare pi
aderente al suo reale comportamento ed escludendo
tali aste rigide dalle verifiche a
presso-tenso-flessione e taglio effettuate invece
per tutte le restanti aste deformabili.
Il calcolo effettuato con algoritmi matriciali
basati sul metodo delle deformazioni. Vengono
distintamente calcolati gli sforzi per ciascuna
delle combinazioni di carico assegnate.
Successivamente all’esecuzione del calcolo il
programma visualizza, mediante diagrammi costruiti
in corrispondenza dei nodi di discretizzazione della
struttura e per ognuna delle combinazioni di carico
assegnate, le seguenti grandezze:
spostamenti
e rotazioni;
momenti,
tagli e sforzo normale;
pressioni
normali e tangenziali sul terreno;
carichi
ripartiti linearmente variabili sulle aste generate
per singola combinazione di calcolo;
tensioni
nel conglomerato e nell’acciaio calcolate per la
singola combinazione di carico.
Operando
col mouse sul singolo diagramma possibile
visualizzare i valori puntuali delle suddette
grandezze.
L'inviluppo degli effetti delle varie combinazioni
utilizzato per il dimensionamento finale delle
armature e per le connesse verifiche delle sezioni
in c.a.. Tali verifiche possono essere svolte (a
scelta dell’utente) sia col metodo delle tensioni
ammissibili (tensioni normali e tangenziali nel
conglomerato e nell’acciaio), sia col metodo agli
stati limite ultimi (momenti e tagli ultimi). Per le
combinazioni di esercizio vengono verificate le
tensioni normali e l’apertura delle fessure in
funzione delle condizioni ambientali prescelte.
E inoltre possibile modificare e riverificare le
armature proposte dal programma avendo sempre in
vista i diagrammi di inviluppo degli sforzi e del
momento resistente ammissibile (ultimo nel caso di
calcolo agli stati limite ultimi).
E possibile ottenere la stampa di una completa
relazione di calcolo sia direttamente sulla
stampante di sistema che su file in formato Rich
Text Format (RTF) riconosciuto dai pi diffusi editor
di testo. Tutto quanto mostrato sul monitor nel
corso della elaborazione può
essere trasferito in files grafici in formato DXF
(formato di interscambio disegni riconosciuto da
tutti i programmi CAD). Tra l’altro possibile
ottenere una tavola di disegno, sempre in formato
DXF, completa di carpenteria ed armatura, con il
dettaglio dei ferri esplosi e regolarmente quotati.
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