La teoria utilizzata nella soluzione non lineare è denominata CSFM 3D ed è descritta nel background teorico [3]. Tutte le ipotesi relative alla procedura di calcolo progettata sono spiegate in dettaglio in quella sede.
Ipotesi e attributi del modello:
- Analisi Materialmente Non Lineare (MNA)
- Soluzione 3D – elementi volumetrici.
- Teoria della plasticità di Mohr-Coulomb - angolo di attrito interno nullo per il comportamento del calcestruzzo.
- Vincoli di superficie solo a compressione (rigidezza bassa/alta).
- I vincoli di simmetria sono posizionati sui bordi sinistro e destro della striscia di fondazione.
- Una piastra spessa 100 mm sulla sommità del pilastro per attenuare la concentrazione di tensione locale al di sotto del carico puntuale.
- Il modello di aderenza e l'irrigidimento a trazione sono considerati.
- Triassialità delle tensioni ed effetto di confinamento.
- L'ammorbidimento a compressione non è parte della soluzione implementata.
- Fattore di rete 1 - impostazioni di calcolo raccomandate.
23) Modello 3D + disposizione delle barre di armatura
CSFM 3D – Terreno a Bassa Rigidezza (LSS)
La forza assiale massima designata nel modello ha raggiunto -980 kN a causa di meccanismi di rottura che coinvolgono la rottura per trazione dell'armatura longitudinale nella zona di cerchiatura del pilastro. Le forze di compressione trasversale sono contenute dalle staffe, che nella zona del pilastro vengono sfruttate durante lo snervamento e contribuiscono a un ulteriore meccanismo di rottura dei bracci orizzontali delle staffe causato dall'evoluzione delle tensioni di trazione trasversale che non può essere catturata nella soluzione in stato piano di tensione. La sovracompressione e lo schiacciamento del calcestruzzo si verificano nella zona di interfaccia tra il pilastro e la fondazione. L'effetto di confinamento è localizzato in questa regione, in funzione dell'effetto dell'armatura e della rigidezza della striscia di fondazione. Il meccanismo di rottura coinvolge lo schiacciamento del calcestruzzo, la rottura per trazione dell'armatura longitudinale e dei bracci orizzontali delle staffe in trazione.
24) Forza massima applicata, meccanismi di rottura e distribuzione delle tensioni trasversali
25) Tensione principale minima Sigma 3, effetto di confinamento – rapporto tra tensione triassiale e uniassiale
26) Deformazione plastica a compressione e tensione nelle armature
27) Rilevamento dettagliato delle tensioni critiche sulle barre longitudinali e sulle staffe
28) Frecce non lineari
CSFM 3D – Terreno ad Alta Rigidezza (HSS)
La forza assorbita dalla striscia di fondazione ha raggiunto -2.116 kN, pari a una capacità portante circa del 215% superiore rispetto al caso LSS. Il meccanismo di rottura coinvolge lo schiacciamento del calcestruzzo, la rottura per trazione dell'armatura longitudinale e dei bracci orizzontali delle staffe in trazione.
29) Forza massima applicata, meccanismi di rottura e distribuzione delle tensioni trasversali
30) Tensione principale minima Sigma 3, effetto di confinamento – rapporto tra tensione triassiale e uniassiale
31) Deformazione plastica a compressione nel calcestruzzo e tensione nelle armature
La tensione tangenziale massima esercitata sulle staffe chiuse interne ha raggiunto un valore di 298 MPa, che rimane nel campo elastico come definito dal materiale. Questa osservazione porta alla conclusione che la rottura per punzonamento non è stata la modalità di rottura predominante in questo caso specifico.
32) Rilevamento dettagliato delle tensioni critiche sulle barre longitudinali e sulle staffe
33) Frecce non lineari