A NONLINEAR FINITE ELEMENT PROGRAM FOR THE DESIGN OF

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A NONLINEAR FINITE ELEMENT PROGRAM FOR THE DESIGN OF
A NONLINEAR FINITE ELEMENT PROGRAM FOR THE DESIGN OF
FLEXIBLE EARTH RETAINING WALLS
RELEASE 2014 – January 2014
BACK-COMPATIBILITY MANUAL
CeAS
C ENTR O D I ANALI SI STR UTTU RALE S. R . L .
viale Giustiniano 10
20129 Milano
www.ceas.it
PARATIEPLUS 2014
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Back Compatibility Manual
Table of Contents
INTRODUZIONE ....................................................................................................................................................... 4
1
APPROCCI DI PROGETTO ............................................................................................................................. 5
1.1
1.2
2
IMPORTAZIONE DI APPROCCI DI PROGETTO DA VERSIONI PRECEDENTI ........................................................... 5
PROCEDURA CONSIGLIATA ............................................................................................................................. 6
VERIFICA STABILITÀ PENDII...................................................................................................................... 7
2.1
PROCEDURA CONSIGLIATA ............................................................................................................................. 7
3
ARMATURE PER DIAFRAMMI E PALI IN C.A.......................................................................................... 8
4
STRATIGRAFIA COMPLESSA E CONTRIBUTO STRATI INCLINATI ................................................. 9
5
POSIZIONI PARATIE ..................................................................................................................................... 11
5.1.1
Esempio ............................................................................................................................................... 13
6
CARICHI 3D ..................................................................................................................................................... 16
7
STIMA PARAMETRI TERRENI ................................................................................................................... 17
8
PROCEDURA GENERALE ............................................................................................................................ 18
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Introduzione
Paratie Plus 2014 è la nuovissima versione dello storico software per il
calcolo di opere di sostegno flessibili.
La necessità di creare e offrire agli utenti un software sempre più agevole
da utilizzare, aggiornato alle ultime novità normative e di rapido
apprendimento ha spinto CeAS srl a riscrivere completamente l’interfaccia
grafica del software.
Con la versione precedente (Paratie Plus 2012) si chiude un percorso di
sviluppo sotto ambiente Basic, arrivato ormai al naturale termine della
propria vita utile.
Paratie Plus 2014 si presenta, quindi, come una evoluzione scientifica delle
versioni Plus, ma è, a tutti gli effetti, da considerare un nuovo software.
L’interfaccia, completamente rivista e riprogrammata in C#, ha come
obbiettivo primario di agevolare l’utente nelle modellazioni, in tutti i suoi
livelli.
La necessità di provvedere ad un tale rinnovamento ha quindi portato alla
nascita di un software totalmente innovativo, in cui gli scriventi hanno
voluto permettere la possibilità di importare modelli creati in precedenza.
Fermo restando tale possibilità, gli scriventi consigliano agli utenti di
approcciarsi alla procedura di importazione con un punto di vista critico e
“consapevole”
delle
novità
introdotte
e,
quindi,
delle
inevitabili
differenze.
L’obbiettivo del presente documento è illustrare all’utilizzatore di Paratie
Plus 2014 le modalità di importazione di modelli realizzati con
versione
precedente del software.
E’ importante sottolineare che la procedura di importazione di modelli
precedenti non può essere intrapresa in modo del tutto automatico,
considerando le modifiche e le innovazioni introdotte con l’ultima versione.
L’utente, utilizzando l’innovativo strumento “Model Checker”, può verificare
gli eventuali dati non importati o altri errori presenti nel modello.
Nel seguito del presente documento verranno trattati i diversi dati oggetto
di importazione.
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1 Approcci di Progetto
Paratie Plus 2014 gestisce, come le versioni precedenti, la possibilità di
analizzare uno stesso Base Model secondo diversi approcci di progetto,
tipicamente dettati dalla Normativa adottata.
Tuttavia, la logica di implementazione di questo tipo di analisi è stata
rivista e migliorata.
Paratie Plus 2014 permette quindi di definire una Design Section, con diverse
Design Assumption (o Approcci di Progetto).
1.1 Importazione di Approcci di Progetto da versioni precedenti
Qualora l’utente fosse interessato a importare i diversi Approcci di
Progetto, Paratie Plus 2014 creerà una Design Section per ciascuno Approccio
importato.
Figure 1 Esempio di Design Section create dalla procedura di importazione
Figure 2 Approcci di Progetto - versioni precedenti
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1.2 Procedura consigliata
E’ tuttavia opportuno ricordare che, qualora l’utente fosse interessato a
procedere con le verifiche strutturali dell’opera di sostegno, la procedura
migliore è la seguente:
-
Salvataggio modello originale con una sola Design Section (Base Model)
-
Importazione modello in Paratie Plus 2014
-
Generazione automatica delle diverse Design Assumption
In questo modo il programma permetterà di accedere alle diverse verifiche
effettuate, tra cui:
-
Tasso di sfruttamento Flessione
-
Tasso di sfruttamento Taglio
-
Ampiezza fessure
In funzione del tipo di Stato Limite (Service, Ultimate, Undefined) associato
a ciascuna Design Assumption, come illustrato nella figura seguente:
Figure 3 Approcci di Progetto
Questo tipo di procedimento non è applicabile quando i diversi approcci di
progetto vengono importati.
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2 Verifica Stabilità Pendii
Il modulo di Verifica di Stabilità dei Pendii incluso nella versione 2014 di
Paratie plus è stato completamente rivisto, riorganizzato ed ottimizzato.
Alla luce di quanto appena esposto, non è possibile importare le diverse
opzioni disponibili nella Verifica di Stabilità dei Pendii.
L’utente può, tuttavia, importare un modello contenente la stratigrafia
(anche complessa) del versante da analizzare, reimpostando rapidamente il
tipo di analisi di stabilità che intendere condurre.
2.1 Procedura consigliata
-
Salvataggio modello (geometria e caratteristiche dei terreni)
-
Importazione modello in Paratie Plus 2014
-
Personalizzazione opzioni VSP
-
Lancio della Verifica
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3 Armature per diaframmi e pali in C.A.
In Paratie Plus 2014 si è voluto separare i due ambienti di analisi e
verifica di un modello, al fine di permettere all’utente di velocizzare
eventuali studi preliminari per predimensionamenti speditivi delle opere.
La definizione delle armature per le opere di sostegno in C.A. (diaframmi e
pali) è quindi stata separata dalla definizione della sezione dell’elemento
di paratia:
Figure 4 Definizione armature per diaframma in C.A.
Alla luce di quanto detto sopra, le armature (longitudinali e a taglio) non
possono essere importate da versioni precedenti.
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4 Stratigrafia complessa e contributo strati inclinati
E’ possibile importare modelli, realizzati
software, con stratigrafie complesse.
con
versioni
precedenti
del
Paratie Plus 2014, come riportato nel manuale di introduzione generale,
lascia all’utente la libertà di scegliere come trattare gli eventuali strati
inclinati; in particolare, lo strato inclinato può essere considerato in due
modi distinti:
Nel riquadro intitolato “Contributo della superficie inclinata lato monte”
l’utente può selezionare di considerare la superficie inclinata come:
•
una serie di sovraccarichi (STRIP) calcolati come l’altezza di terreno
tra la Topline e la testa dell’elemento muro
per la densità dello
strato, applicati con un passo modificabile, con beta = 0 nel calcolo
dei coefficienti di spinta;
•
ricalcolando un beta equivalente ed applicandolo alle formule per il
calcolo dei coefficienti di spinta, secondo il metodo dell’area
equivalente.
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Come si intuisce facilmente, il contributo della superficie inclinata viene
trattato con modalità molto differenti rispetto alle versioni precedenti;
questo induce delle differenze di modello e, di conseguenza, dei risultati
del calcolo.
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5 Posizioni paratie
Paratie Plus 2014 e le versioni precedenti adottato due metodi diversi per
considerazione il posizionamento spaziale del muro rispetto all’asse
orizzontale, in particolare:
Figure 5 Paratie Plus 2012
Figure 6 Paratie Plus 2014
La posizione X assoluta del muro viene presa nello spigolo sinistro per le
vecchie versioni del software,mentre nella nuova versione 2014 viene presa in
posizione baricentrica.
Tale differenza ha due tipi di ripercussioni:
•
posizioni assolute dei carichi di superficie (di tipo STRIP), in quanto
uno dei parametri da passare al PARATIE risulta essere DY, cioè la
distanza tra il punto più vicino del carico e lo spigolo del muro.
•
Calcolo lunghezza solette: Paratie plus 2012 calcola la lunghezza di una
soletta come distanza tra le facce dei due muri che si fronteggiano,
come indicato dalla freccia rossa nella figura seguente:
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Figure 7 Lunghezza soletta Paratie Plus 2012
Mentre Paratie Plus 2014 calcola la lunghezza della soletta come distanza tra
gli assi dei muri che si fronteggiano (gli elementi strutturali vengono
modellati assimilandoli al proprio asse baricentrico):
Figure 8 Calcolo lunghezza Soletta Paratie Plus 2014
Assumendo, quindi, che i due muri abbiano la medesima sezione, la differenza
di lunghezza è uguale allo spessore del muro.
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5.1.1 Esempio
Nel seguito viene illustrato un esempio numerico, in cui il coseno uscente
del muro è < 0 e quindi il lato valle risulta a sinistra del muro stesso:
Il muro è in posizione X = 1.54 m (asse coincidente con la faccia di sinistra
del muro)
Il carico ha coordinate:
Quindi il valore DY calcolato da Paratie Plus 2012 risulta pari a:
X iniziale carico
–
(ascissa muro + spessore muro)
=
4.88
–
(1.54 + 0.6)
= 2.74 m
Mentre per Paratie Plus 2014:
Il muro è in posizione X = 1.54 m (asse baricentrale)
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Il carico ha coordinate:
Quindi il valore DY calcolato da Paratie Plus 2014 risulta pari a:
X iniziale carico
–
ascissa muro
=
4.88
–
1.54
= 3.34 m
La differenza tra i due valori calcolati risulta pari proprio allo spessore
del muro.
Questa differenza è dovuta al fatto che Paratie Plus 2014 recepisce ed
applica quanto riportato nella figura del manuale dell’interfaccia, in cui DY
è la distanza tra lo spigolo del carico che riproduce la fondazione e l’asse
del muro, non lo spigolo più vicino.
Tale differenza non si presenta nel caso di muri con coseno uscente > 0, in
quanto l’asse del muro e lo spigolo più a sinistra del muro risultano
coincidenti.
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6 Carichi 3D
Il concetto di carichi 3D non è più presente in Paratie Plus 2014; tutti i
dati legati ai carichi tridimensionali non sono, quindi, importabili.
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7 Stima parametri terreni
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8 Procedura Generale
Nel seguito viene illustrata la procedura consigliata per importare modelli
realizzati con versioni precedenti alla 2014.
L’importazione è ottimizzata per modelli salvati nella versione 2011.
1. Apertura modello realizzato con
versione precedente del software
2. Salvataggio
seguente:
modello
in
versione
versioni
2011,
precedenti
come
alla
illustrato
2014
nella
con
figura
3. Aprire Paratie Plus 2014, selezionare la tab “File”, scegliere la voce
“Importazione” dal menu, come illustrato nella figura seguente:
4. Una volta importato il modello, è consigliato lanciare la diagnosi del
modello tramite lo strumento “Model Checker”, tramite l’icona con il
simbolo di spunta ✓:
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