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Verifiche progettuali muri di contenimento secondo ACI 318

Controlli progettuali muri di sostegno secondo ACI 318-19

Durante il processo di progettazione di un muro di sostegno a sbalzo in cemento, il primo passo è definire il dimensioni preliminari e controlla il stabilità di questa geometria preliminare contro ribaltamento, scorrevole, e cuscinetto. Il completamento di tali verifiche di stabilità comporta il calcolo di tutte le forze agenti sulla struttura di sostegno. Quei carichi, quando scomposto, sono l'input necessario per eseguire le verifiche progettuali del muro di contenimento in calcestruzzo e garantirne le dimensioni e l'armatura prevista, sarà in grado di sopportare carichi di stato ultimi. Utilizzando il nostro software per la progettazione di muri di sostegno, è possibile eseguire le verifiche di stabilità richieste durante il processo di progettazione di un muro di sostegno in calcestruzzo.

In sintesi, includono i controlli di progettazione sui diversi componenti di un muro di contenimento in calcestruzzo:

  • Stelo
    • Sezione critica: Situato alla base del fusto, alla faccia della base del muro di contenimento. Per il controllo della resistenza al taglio, ACI 318 permette di utilizzare la sezione a distanza d dalla base come quella critica.
    • Forze agenti: Pressione attiva del suolo trattenuta e pressione aggiuntiva proveniente dai carichi supplementari.
    • Effetti da verificare: Flessione e taglio al fusto del muro di sostegno a sbalzo della sezione critica.
  • Tacco
    • Sezione critica: Situato all'interfaccia tra lo stelo e il basamento del muro. Per il controllo della resistenza al taglio, ACI 318 permette di utilizzare la sezione a distanza d dall'interfaccia come quella critica.
    • Forze agenti: Peso del suolo trattenuto, peso proprio del tallone, e supplemento ad azione verticale. Potrebbe essere inclusa la pressione del suolo al di sotto della base, ma di solito è trascurato per essere conservatore.
    • Effetti da verificare: Taglio e flessione al tallone del muro di contenimento a sbalzo della sezione critica.
  • Dito del piede
    • Sezione critica: Situato sulla faccia dello stelo. Per il controllo della resistenza al taglio, ACI 318 permette di utilizzare la sezione a distanza d dalla faccia dello stelo come quella critica.
    • Forze agenti: Pressione del cuscinetto sotto la punta. Il peso proprio del suolo passivo che agisce sopra la punta è solitamente trascurato, in quanto potrebbe erodersi o essere rimosso.
    • Effetti da verificare: Taglio e flessione alla punta del muro di sostegno a sbalzo della sezione critica.
  • Chiave di taglio (se incluso)
    • Sezione critica: Situato all'interfaccia tra la chiave di taglio e il plinto del muro.
    • Forze agenti: Pressione del suolo passiva.
    • Effetti da verificare: Taglio alla chiave del muro di sostegno a sbalzo della sezione critica.

Verifiche dimensionali muri di contenimento come da ACI 318

Fattori di carico secondo ACI-318

Quando si esegue un controllo di progettazione su un muro di contenimento a sbalzo in calcestruzzo secondo i requisiti di ACI-318, tutte le forze esterne che agiscono sulla struttura e generano una forza interna in corrispondenza della sezione critica, vengono presi in considerazione secondo la loro natura, come segue:

  • Per spinte laterali del terreno, a causa del peso del terreno e dei carichi aggiuntivi, il fattore per il calcolo dei carichi allo stato ultimo è \(1.6\)
  • Per il peso proprio della struttura, il fattore per il calcolo dei carichi allo stato ultimo è \(1.2\)

Tali fattori riflettono la probabilità di superare il calcolato “esatto” valore, per il caso del peso proprio della struttura, la probabilità di essere superati è piuttosto bassa, e quindi il fattore è vicino a 1.0, però, è più probabile che le forze esterne come il peso e la pressione laterale del terreno trattenuto e i sovraccarichi assumano un valore più elevato, ed è per questo che il fattore di carico è più vicino a 2 rispetto a 1.

Fattori di riduzione della resistenza secondo ACI-318

Oltre ad aumentare le forze che agiscono sulla struttura, anche la sua resistenza viene ridotta applicando alcuni fattori, seguendo la LRFD (Progettazione del fattore di carico e resistenza) approccio. Ogni valore di resistenza viene ridotto come segue:

  • Per resistenza alla flessione, supponendo che il membro sia controllato in tensione, il fattore di riduzione è \(0.9\)
  • Per resistenza al taglio, il fattore di riduzione è \(0.75\)

Requisiti di progettazione secondo ACI-318

Confrontando le forze interne allo stato ultimo con la ridotta resistenza dell'asta a quella forza interna, è possibile determinare se la sezione in calcestruzzo fornita e l'armatura incorporata sono sufficientemente resistenti o meno. Questo può essere espresso nelle seguenti due equazioni:

  • Per momento resistente nominale \(M_n\) e momento dello stato ultimo \(M_u\)

\(\phi \; M_n \geq M_u\)

  • Per resistenza al taglio nominale \(V_n\) and ultimate state shear force\(V_u\)

\(\phi \; V_n \geq V_u\)

Requisiti aggiuntivi secondo ACI-318

Oltre a soddisfare i requisiti sopra menzionati, ACI-318 presenta alcuni requisiti aggiuntivi per completare con successo un progetto di muro di sostegno in calcestruzzo:

  • L'armatura calcolata per la flessione su qualsiasi componente della struttura viene confrontata con l'armatura a flessione minima richiesta per la trave. Secondo ACI-318, la formula della trave viene utilizzata al posto della formula del solaio unidirezionale a causa della mancanza di ridondanza:

\(UN_{S, \; min} = frac{3 \sqrt{f'_c}}{f_y} b_w d)

  • Una volta calcolata l'area d'acciaio richiesta per la flessione, la sezione viene controllata per garantire che sia controllata in tensione, in altre parole facendo in modo che l'acciaio di armatura ceda prima che il calcestruzzo si crepi:

\(\varepsilon_t = \frac{\varepsilon_c}{c}(dc) > 0.005\)

Dove \(c = frac{un'}{\beta_1}\), \(a = 1.31 A_s\), \(\varepsilon_c = 0.003\) (ipotizzando crepe nel calcestruzzo a quel livello di deformazione), e \(d\) è la distanza dal bordo compresso al centro dell'armatura tesa.

  • Per ogni componente del muro di sostegno in calcestruzzo a sbalzo viene calcolata un'area di armatura trasversale minima, utilizzando i rapporti riportati in tabella 11.6.1 dell'ACI-318
  • Vengono inoltre calcolate le lunghezze di sviluppo e di giunzione per ciascun componente del muro di sostegno in calcestruzzo a sbalzo, utilizzando i criteri di cui all'art 25.4.2 dell'ACI-318

Calcolatrice del muro di sostegno SkyCiv

Avendo tutti quei carichi individuali è ora possibile calcolare la forza di attrito. Metà dell'altezza del muro dal fondo della base per il caso del, Metà dell'altezza del muro dal fondo della base per il caso del, come calcolare la stabilità di un muro di sostegno al ribaltamento, Metà dell'altezza del muro dal fondo della base per il caso del! Con il conto a pagamento, è inoltre possibile eseguire verifiche progettuali come da ACI sul muro di contenimento.

Sviluppatore di prodotti Oscar Sanchez
Oscar Sanchez
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