Big LÖFFEL

CRITERI DI CALCOLO

La verifica statica del muro viene condotta verificando che alla base di ogni fila di blocchi costituenti l’opera, compresa la fondazione, risulti soddisfatta la disuguaglianza:

Rd ≤ Ed

dove:

Rd = valore di progetto della resistenza del sistema geotecnico;

Ed = valore di progetto dell’azione o dell’effetto dell’azione sollecitante il muro.

Il valore di progetto della resistenza Rd viene determinato in modo analitico, con riferimento al valore caratteristico dei parametri geotecnici del terreno, diviso per il valore del coefficiente parziale γ M (DM 2018 - Tab. 6.2.II) tenendo conto, ove necessario, dei coefficienti parziali GR specificati nella Tab. 6.5.I di seguito riportata.

La verifica della diseguaglianza viene espressa in funzione del rapporto Rd/Ed che deve quindi risultare maggiore all’unità.

Vengono svolte le seguenti verifiche:

SLU di tipo geotecnico (GEO)

- scorrimento sul piano di posa Rd/Ed(scorr);

- collasso per carico limite del complesso fondazione-terreno (pm);

- ribaltamento Rd/Ed(rot);

- stabilità globale del complesso opera di sostegno-terreno Rd/Ed(stg).

SLU di tipo strutturale (STR)

- raggiungimento della resistenza negli elementi strutturali Rd/Ed(sch) (coefficiente di sicurezza rispetto allo schiacciamento per compressione verticale dei blocchi).

Il programma prende in considerazione la possibilità che:

1. il muro sia privo di ancoraggi al terreno di monte ("rinforzi");

2. il muro sia dotato di ancoraggi al terreno di monte.

Si considera la presenza di tre diversi tipi di terreno:

- il terreno retrostante il muro, omogeneo dal ciglio fino alla base;

- il terreno sottostante la base del muro;

- il terreno antistante il muro, dalla quota del terreno di valle fino a quella della base della fondazione.

I valori della spinta del terreno sul muro vengono calcolati sulla base dei coefficienti di spinta limite derivati dalla teoria di Coulomb.

Per quanto riguarda la resistenza passiva a valle dell'opera (nel tratto di approfondimento della fondazione), apportando al valore teorico le necessarie diminuzioni che tengono conto di superfici di scorrimento a spirale logaritmica (Navfac 1971) e applicando prudenzialmente un ulteriore riduzione pari a 0.5.

Viene presa in esame la possibile presenza di eventuali sovraccarichi a monte, il cui effetto viene valutato sulla base della loro entità, dell’estensione e della distanza dal ciglio del muro.

Per le verifiche tradizionali (al ribaltamento, allo schiacciamento e allo scorrimento) i rinforzi vengono considerati come "tiranti", ognuno dei quali conferisce al muro un'azione orizzontale stabilizzante uguale a quella minima che il rinforzo può fornire sia in relazione alla lunghezza del suo tratto aderente (posto a tergo della superficie di scorrimento) sia in relazione alla sua resistenza intrinseca. A tale riguardo si considera che la superficie di scorrimento più pericolosa sia quella prevista dalla teoria di Coulomb e cioè di forma piana, passante per la base del muro ed inclinata secondo quanto risulta dal valore degli angoli in gioco (inclinazione del terreno, inclinazione del muro, attrito interno del terreno, attrito terreno-muro).

A favore di sicurezza si considera inoltre che la resistenza di ogni rinforzo per aderenza nel terreno stabile si esplichi su una sola faccia del rinforzo stesso.

Per la verifica di stabilità globale si fa invece riferimento al metodo di Bishop, considerando quindi superfici di scivolamento di tentativo di forma circolare, per ognuna delle quali le azioni dei rinforzi vengono ancora considerate come forze orizzontali stabilizzanti uguali a quelle minime che i rinforzi possono fornire in relazione alla lunghezza del loro tratto aderente (posto a tergo della superficie di scorrimento considerata) e in relazione alla loro resistenza intrinseca.

Il calcolo viene svolto considerando l'effetto dell'azione sismica, valutata sulla base della classificazione della zona in esame e di quanto previsto dalla normativa italiana (DM 17/01/2018).

Le verifiche vengono svolte secondo le seguenti combinazioni:

Verifiche di stabilità locali - SLU di tipo strutturale e geotecnico

APPROCCIO 2

1 - A1-M1-R3

Verifica di stabilità globale

APPROCCIO 1

2 - A2-M2-R2

In condizione sismica le combinazioni considerate vengono svolte per entrambi i valori assunti dal coefficiente kv (v. DM 17/01/2018 cap. 7.11.6.2.1)

kv = +0.5 * kh

kv = -0.5 * kh

dove:

kh = coefficiente di spinta sismica orizzontale = Bs x ag/g

Il cap. 10 del DM 17 Gennaio 2018 fornisce le istruzioni relative alla “Redazione dei progetti strutturali esecutivi e delle relazioni di calcolo”, cui il progettista delle strutture deve attenersi nella redazione degli elaborati progettuali.

Il punto 10.2 “Analisi e verifiche svolte con l'ausilio di codici di calcolo” specifica:

Qualora l'analisi strutturale e le relative verifiche siano condotte con l'ausilio di codici di calcolo automatico, il progettista dovrà controllare l'affidabilità dei codici utilizzati e verificare l'attendibilità dei risultati ottenuti. Nella fase di stesura della relazione di calcolo, utilizzando i tabulati provenienti da codici di calcolo, è demandato al progettista il compito di analisi preliminare della documentazione: Il progettista dovrà esaminare preliminarmente la documentazione a corredo del software per valutarne l'affidabilità e soprattutto l'idoneità al caso specifico. In tal senso la documentazione, che sarà fornita dal produttore o dal distributore del software, dovrà contenere una esauriente descrizione delle basi teoriche e degli algoritmi impiegati, l'individuazione dei campi d'impiego, nonché casi di prova interamente risolti e commentati, per i quali dovranno essere forniti i file di input necessari a riprodurre l'elaborazione.

La Ditta Betonform S.r.l. è in grado di soddisfare quanto richiesto dalla NTC2018 fornendo un documento che costituisce, assieme alle stampe del calcolo effettuato in modo puntuale quale supporto alla progettazione, un documento di validazione del software WinLoffel (software non divulgabile e di proprietà esclusiva di Betonform).

I materiali utilizzati per la realizzazione dei muri sono:

- Calcestruzzo per Blocchi prefabbricati tipo C 35/45

Il valore caratteristico di resistenza a compressione dei blocchi utilizzato nei calcoli è stato determinato mediante l’esecuzione di prove a rottura eseguite presso il Laboratorio Sperimentale

Per La Resistenza Materiali del Dipartimento DISTART dell’Università di Bologna nell’anno 2006. Le modalità di produzione dei blocchi, dimensioni e spessori non sono state modificate.

Dai risultati delle prove, riportati in allegato alla presente relazione si desume che:

Blocchi tipo Big Loffel

• Numero blocchi sottoposti a rottura per compressione = 16
• Valore medio del carico massimo di rottura Pmax = 168.8 kN/blocco
• Coefficiente parziale di sicurezza γ = 1.5
• Interasse di posa tra i blocchi = 0.95 mt
• Valore medio del carico massimo di rottura Pmax per metro = 177.6 kN/mt
• Valore caratteristico assunto Rk = Pmax/ γ = 118.4 kN/mt

Nei calcoli si adotta quindi il valore Rk = 110 kN/m = 11.0 t/m

Di seguito riportiamo uno stralcio della “DELIBERA GIUNTA REGIONALE RR 2272/2016” con specifico riferimento ai punti A.2.1 a-b-c in cui si trova la descrizione delle opere di sostegno che possono rientrare tra i cosiddetti IPRIPI e NON richiedono dunque il deposito del progetto strutturale

Allegato 1

Interventi privi di rilevanza per la pubblica incolumità ai fini sismici

1. Premessa

1.1 Ambito di applicazione ed efficacia.

Ai sensi dell’art. 9, comma 3, della legge regionale n. 19 del 2008, gli interventi privi di rilevanza per la pubblica incolumità ai fini sismici sono esclusi dalle procedure di autorizzazione e di deposito, di cui agli artt. 11 e 13 del Titolo IV (“Vigilanza su opere e costruzioni per la riduzione del rischio sismico”) della stessa legge.

Ai fini del presente atto, si intendono “privi di rilevanza per la pubblica incolumità ai fini sismici”, quegli interventi ritenuti strutturalmente non rilevanti agli effetti della valutazione del rischio sismico, riconducibili unicamente ai casi di nuove costruzioni individuati nell’elenco A, e di interventi su costruzioni esistenti individuati nell’elenco B, di seguito riportati.

Gli elenchi del presente Allegato hanno carattere tassativo, e dunque solo gli interventi riconducibili alle ipotesi descritte dal presente Allegato possono essere ritenuti privi di rilevanza per la pubblica incolumità ai fini sismici, in quanto soddisfano i requisiti e i limiti ivi indicati. Per gli interventi privi di rilevanza per la pubblica incolumità ai fini sismici, sono previsti, come meglio specificato al successivo paragrafo 3, tre diversi livelli di adempimenti in capo al soggetto che deve realizzare l’intervento, in ragione delle caratteristiche dello stesso:

a) per gli interventi contrassegnati dal codice (L0), non viene richiesta alcuna documentazione integrativa, rispetto a quella necessaria per il titolo abilitativo edilizio eventualmente richiesto;

b) per gli interventi contrassegnati dal codice (L1), è necessario predisporre la documentazione di cui al paragrafo 3, diretta a rendere evidente la ricorrenza delle caratteristiche e dei requisiti indicati negli elenchi A e B;

c) per gli interventi contrassegnati dal codice (L2), il progettista abilitato deve predisporre la documentazione di cui al paragrafo 3, diretta a rendere evidente la ricorrenza delle caratteristiche e dei requisiti indicati negli elenchi A e B.

La ricorrenza degli interventi contrassegnati dai codici (L1) e (L2) è rimessa all’apprezzamento tecnico del progettista abilitato incaricato.

Il mancato rispetto anche di uno solo dei parametri geometrici e dimensionali, di peso, di uso e altro indicati nella descrizione degli interventi comporta l’esclusione del caso in esame dagli interventi privi di rilevanza per la pubblica incolumità ai fini sismici.

A.2. Opere di sostegno con fondazione diretta e opere idrauliche

A.2.1

a) Opere di sostegno in genere (muri in c.a., gabbionate, muri cellulari, terre rinforzate), di altezza fuori terra <= 1,50 m, con inclinazione media del terrapieno sull’orizzontale <= 15° o per le quali non siano presenti carichi permanenti direttamente agenti sul cuneo di spinta. (L0)

b) Opere di sostegno in c.a. a sbalzo di altezza fuori terra <= 2,5 m, con inclinazione media del terrapieno sull’orizzontale <= 30° o per le quali non siano presenti carichi permanenti direttamente agenti sul cuneo di spinta, e il cui eventuale collasso non pregiudichi la stabilità e la funzionalità di infrastrutture esistenti a monte o a valle. (L2)

c) Opere di sostegno a gravità, in calcestruzzo, gabbionate, muri cellulari, terre rinforzate, rilevati ed argini di altezza fuori terra <= 3 m, con inclinazione media del terrapieno sull’orizzontale <= 30° e per le quali non siano presenti carichi permanenti direttamente agenti sul cuneo di spinta, e il cui eventuale collasso non pregiudichi la stabilità e la funzionalità di infrastrutture esistenti a monte o a valle. (L2)

A seconda dei casi sarà quindi opportuno allegare opportuna pratica Edilizia, ovvero:

Se ricadono tra i casi identificati L0 non è necessaria allegare nulla;

Se ricadono tra i casi identificati L1 è necessaria allegare una relazione tecnica;

Se ricadono tra i casi identificati L2 è necessaria allegare una relazione tecnica + elaborato grafico.

Tutti le opere di sostegno che non rientrano nei casi sopra identificati e che quindi in caso di eventuale collasso possano pregiudicare la stabilità e la funzionalità di opere esistenti a monte o a valle necessitano di un progetto strutturale.

IMPORTANTE: Quanto sopra riportato fa riferimento alla Regione Emilia Romagna quindi i tecnici dovranno verificare se quanto indicato possa essere valido anche nella propria regione di competenza.

L’ufficio Tecnico di Betonform S.r.l. si rende sempre disponibile a collaborare con tecnici e progettisti anche in fase di verifica di stabilità di opere di sostegno che prevedano l’impiego di blocchi Loffel per la realizzazione di opere a gravità.