Il programma STAP Rocce è dedicato all'analisi di stabilità di pendii in rocce.
L'analisi viene condotta secondo i metodi dell'equilibrio limite, comunemente denominati metodi delle strisce. L'input dei dati può avvenire in modo grafico e/o numerico. I dati inputati vengono immediatamente riportati in grafica per un controllo diretto dei dati digitati. La procedura di input prevede le seguenti fasi:
- definizione dell'estensione del pendio
- definizione e caratterizzazione della stratigrafia
- definizione e caratterizzazione della falda
- inserimento dei carichi sul profilo topografico (piano campagna)
- inserimento e caratterizzazione degli interventi di stabilizzazione.
La finestra grafica gestisce l'input della stratigrafia, della falda, dei carichi e degli interventi di stabilizzazione.
Nella fase di inserimento dati, STAP mette a disposizione dell'Utente la funzione di undo (Annulla). STAP consente l'importazione della stratigrafia tramite file formato DXF o formato testo, oppure, in alternativa, è possibile importare uno sfondo in formato WMF e BMP.
Una volta definiti gli strati, nella stessa finestra grafica è possibile assegnare il tipo di rocce ad ogni strato. I tipi di rocce sono contenuti in un archivio, relativo al file in uso. I parametri da definire per caratterizzare l’ammasso roccioso sono:
- resistenza a compressione monoassiale della roccia intatta sc
- coefficiente materiale roccia intatta mi
- qualità ammasso roccioso GSI (Geological Strength Index)
- fattore di disturbo ammasso roccioso D.
I parametri da definire per la caratterizzazione della discontinuità sono:
- coefficiente di rugosità JRC (Joint Roughness Coefficient)
- coefficiente di resistenza del giunto JCS (Joint Coefficient Strength)
- angolo di attrito di base fb.
Il criterio di rottura adoperati per le rocce sono quelli di Hoek-Brown, per quanto riguarda la caratterizzazione dell’ammasso roccioso, e quello di Barton-Bandis, per quanto riguarda la caratterizzazione delle discontinuità. Infatti, mentre nei terreni viene usato il legame di Mohr-Coulomb che fornisce una relazione di tipo lineare tra pressione di confinamento e resistenza di taglio del terreno, negli ammassi rocciosi la correlazione è sicuramente di tipo non lineare.
La falda può essere freatica o artesiana, nel caso di falda freatica occorre definire la linea freatica, mentre, per la falda in pressione, occorre definire anche la linea piezometrica. I carichi agenti sul profilo topografico possono essere:
- concentrati (orizzontali o verticali)
- distribuiti (costanti o variabili linearmente, sia orizzontali che verticali).
STAP permette di considerare sul pendio la presenza di interventi stabilizzanti quali:
- muri di sostegno anche con pali e/o tiranti
- paratie (di pali e/o micropali) anche con tiranti
- tiranti (attivi e passivi)
- gradonature
- terre armate.
Gli interventi di stabilizzazione vengono definiti in una finestra ad input numerico con immediata visualizzazione grafica e possono essere portati in conto, nel calcolo del fattore di sicurezza, come incremento di resistenza a taglio o come variazione delle forze di interstriscia.
Il tipo di intervento che si andrà a realizzare, una volta effettuata l'analisi del pendio, può essere progettato con MAX (Muri di Sostegno), per quanto riguarda i muri di sostegno, con PAC (Paratie), per quanto riguarda le paratie, oppure con TEA (Terre armate), per quanto riguarda le terre armate, in modo da produrre gli esecutivi di queste opere.
Aspetto rilevante di STAP, è l'ampia possibilità di scelta tra le diverse Opzioni di analisi messe a disposizione. I metodi di calcolo implementati sono:
- Fellenius
- Bishop
- Janbu semplificato
- Janbu completo
- Bell
- Morgenstern-Price
- Spencer
- Sarma
- Maksimovic.
STAP permette di effettuare l’analisi sia in termini di tensioni totali che efficaci. Il tipo di superficie di rottura da analizzare può essere impostato:
- Circolare
- Spirale logaritmica
- Generica (metodo di R.V. Greco (metodo di Monte-Carlo).
È possibile eliminare dal calcolo quelle superfici di rottura poco significative applicando dei filtri su corda, freccia, volume interessato allo scivolamento minore di un valore prefissato. STAP consente, inoltre, di impostare le condizioni al contorno ed un criterio di riordino delle superfici analizzate. Per tutti i metodi è possibile eseguire l'analisi di stabilità in condizioni statiche o in presenza di sisma, in quest'ultimo caso secondo due metodi:
- metodo pseudostatico
- metodo dinamico (analisi dinamica col modello di Newmark).
STAP prevede diverse fasi di simulazione, che consentono all’Utente di ottenere informazioni utili, sia per l’inserimento di eventuali interventi di stabilizzazione, che per ottenere a ritroso (back analysis) informazioni sui parametri delle rocce. Le simulazioni agiscono sulla superficie di rottura selezionata ed operano con il metodo di calcolo impostato. Le simulazioni che si possono gestire sulla superficie sono le seguenti:
- variazione del coefficiente di sicurezza in funzione di una forza applicata a valle della superficie verso monte (Ea)
- variazione del coefficiente di sicurezza in funzione del livello di falda
- variazione del coefficiente di sicurezza al variare dei parametri del terreno (coesione c ed angolo di attrito f)
- Variazione del coefficiente di sicurezza al variare della resistenza e della posizione di un generico intervento.
All'avvio dell'analisi STAP esegue un check completo dei dati forniti ed eventualmente segnala, con opportuna messaggistica, le incongruenze riscontrate.
Al termine dell'analisi vengono riportati sia risultati di sintesi che risultati di dettaglio.
STAP fornisce le caratteristiche più significative delle superfici analizzate e delle strisce che le compongono: consente il ricalcolo immediato del coefficiente di sicurezza per tutte le superfici analizzate e i risultati possono essere così messi a confronto. A valle dell’analisi è possibile, tramite la funzione di FILTRO, visualizzare tutti i risultati solo per quelle superfici che corrispondono al filtro impostato.
Dalle superfici di rottura analizzate, è possibile selezionare la striscia della quale si desidera avere maggiori informazioni, ossia:
- caratteristiche geometriche (coordinate dei vertici, larghezza, altezze, lunghezza della base, baricentro, angolo alla base)
- caratteristiche riguardanti la massa (peso)
- caratteristiche alla base (angolo di attrito, coesione)
- forze sulla striscia (intensità delle forze, direzione e verso)
- forze di interstriscia (intensità delle forze, direzione e verso).
Il programma consente all'Utente l'esportazione della relazione di calcolo in formato RTF, rendendo personalizzabile sia scelta dei moduli da generare sia la formattazione del testo.
E' possibile generare la relazione di calcolo anche in inglese.
Ogni disegno visualizzato può essere stampato su qualsiasi dispositivo gestito da Windows®, previa impostazione di scala, caratteri, didascalie, etc. La stampa è gestita mediante la funzione di anteprima o impaginazione grafica. È anche possibile l'esportazione in formato DXF, BMP, WMF, JPEG. Le funzioni di impaginazione grafica dei disegni e di esportazione in formato DXF consentono rispettivamente di impaginare ed esportare contemporaneamente tutti i disegni.
STAP è dotato di un potente Help sensibile al contesto e viene fornito con un manuale d'uso completo, in formato elettronico, che riporta anche cenni teorici sui metodi di calcolo implementati nel programma. |
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