La corretta modellazione delle fondazioni rappresenta uno degli aspetti più delicati e strategici nell’analisi strutturale. In ModeSt, l’interazione terreno/struttura può essere affrontata con diversi livelli di approfondimento, consentendo all’utente di scegliere il modello più coerente con il livello di conoscenza geotecnica, con gli obiettivi dell’analisi e le ipotesi di progetto.
Nelle fasi preliminari di progetto, o in presenza di schematizzazioni semplificate, ModeSt consente di modellare le fondazioni tramite vincoli nodali che identificano lo status di ciascun grado di libertà (GDL) nodale che varia tra due condizioni limite:
In questo caso l’interazione terreno/struttura può ritenersi condensata in attributi nodali di rapida definizione e variazione particolarmente efficaci per valutazioni globali rapide o per confronti tra soluzioni strutturali alternative. Una rappresentazione di questo tipo è funzionale, inoltre, a valutazioni strutturali locali e spesso circostanziate alla sola sovrastruttura, che spesso portano a escludere il sistema di fondazione dalla modellazione.
Quando è necessario considerare una maggiore aderenza al comportamento reale del terreno, il modello evolve verso una rappresentazione deformabile del sottofondo, utilizzando il diffuso schema di letto di molle alla Winkler. Questa modalità di rappresentazione prevede l’applicazione delle molle traslazionali verticali come attributo ad aste (elementi 1D) oppure a bidimensionali (elementi 2D).
Il modello di calcolo prevederà la rappresentazione degli elementi di fondazione superficiale in accoppiamento, o meno, alla sovrastruttura tramite una delle due principali strategie di modellazione:
Il modello di calcolo comprende sia la sovrastruttura sia le fondazioni.
La fondazione viene analizzata separatamente dagli elementi “superiori” considerando le sollecitazioni provenienti dalla sovrastruttura vincolata a terra.
Un aspetto importante nell’utilizzo dello schema alla Winkler è relativo alla taratura della rigidezza delle molle che avviene a diversi livelli di automazione a seconda delle informazioni geologiche/geotecniche in possesso dell’utente:
Ossia definire una situazione intermedia tra i casi limite di GDL libero e bloccato tramite l’inserimento di un GDL elastico sul quale si attesta una molla traslazionale o rotazionale.
Espressa da parametro unico che sintetizza la cedevolezza del terreno in termini volumetrici. Tale valore può essere manualmente indicato dall’utente oppure viene automaticamente definito dal programma combinando indicazioni stratigrafiche e geometriche (area di impronta) della fondazione stessa.
L’automatismo per predeterminare le molle di fondazione dalla caratterizzazione del terreno risulta funzionale anche per gestire vincoli nodali cedevoli elasticamente, tipicamente utilizzati nelle situazioni seguenti:
Per la definizione della costante elastica della molla traslazionale verticale.
Per l’inserimento di tre molle traslazionali e due rotazionali.
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