Home GeoForum Forums Geologia & Professione Geotecnica coefficiente di winkler

Non vi sfiora il dubbio di avere capito fischi per fiaschi ?

Ora non si può nemmeno scherzare fra colleghi ?

Antonio

Allora....visto che scherzare non serve a nulla, poichè a molti lo champagne è andato di traverso...facciamo i seri:
Caro Studio Gheos, ti mando per e -mail la tabella di Viggiani, per una stima approssimativa del coefficeinte di Winkler in base alla natura dei terreni e presenza di acqua.
Se vuoi ricavrti invece lo stesso modulo in maniera precisa , allora :
1) Il coefficiente di Winkler lo trovi come E/B (Vesic semplificato) con E=modulo elastico del terreno B=lato minore fondazione, oppure con prove di carico su piastra (metodo originale da cui si partì per usare k).
2) Il coefficiente di sottofondo lo puoi anche determinare con la formula seguente
Ks = 2 Ed / (B log n ((B + 2H)/B)
dove B = larghezza della fondazione, H = spessore strato compressibile, Ed = modulo di compressibilità edometrico.
Fai tu...questo è quello che sò...
ai colleghi che poi fanno i Signori Saccenti e Critici del mondo, dico: ma sapete solo scivere idiozie su questo forum, anzichè dare consigli tecnici...suvvia Signori al mondo un sorriso o una battuta non guasta mai......Saluti a tutti...

Ehi, ehi,
scusate ma le prime risposte concettualmente non erano poi del tutto sbagliate, anche se rese con una facezia cameratesca che poteva offendere qualcuno. Ma chi frequenta il forum ormai ci fa poco caso.
E poi la risposta "esatta" prima o poi arriva.
Per me quella giusta è quella di Simone Lisi.
Il coefficiente di Winkler è già di per se stesso un artificio di calcolo sopravvissuto da altri tempi, per cui cercare correlazioni da prova dinamica ad artificio mi sembra voler per forza cercare qualcosa di intrinsecamente non affidabile (ricordiamo che già si hanno grandi problemi con le classiche correlazioni: phi, Cu, E, ecc.....).
Gli strutturisti molto spesso risolvono il problema con qualcosa di così "scientifico" da stupire persino i geologi: consultando tabelle già pronte: ghiaia -winkler, sabbia-winkler, argilla-winkler...
I dettagli su questo dinosauro ingegneristico possono essere trovati con ricerche sui post passati (credo fino a 2 anni fa...).
Se Viggiani o altri dimostrano che ho torto (sulle correlazioni) ne sarò felice. Ma deve essere una dimostrazione statisticamente rigorosa.

Sono perfettamente d'accordo con Mccoy: Non penso che si possano fare delle corrette correlazioni tra penetrometrie e K di Winkler.
Innanzitutto occorre tener conto che, almeno dalle mie parti, non esiste un singolo valore della K di Winkler per una determinata area, in quanto varia da litologia a litologia ed a seconda della profondità (o del diverso grado di addensamento e consolidazione dei terreni), quindi occorrerebbe caratterizzare tutti i terreni interessati dai cedimenti della fondazione. Siccome, generalmente, gli ingegneri cercano la costante di Winkler per verificare il cedimento, si può agire in maniera inversa, ossia calcolare il cedimento della struttura attraverso le penetrometrie quindi verificare quale K di Winkler si può considerare per quell'area, con quella determinata fondazione, a quella determinata profondità.
Non sarà un metodo rigoroso, ma dovrebbe funzionare a dovere.

Il coefficiente di reazione del terreno o modulo di Winkler “k” non è una proprietà o una costante per un dato tipo di terreno ma dipende da molti fattori tra i quali sono le dimensioni della fondazione ed il modello di terreno adottato. Caso per caso si adotta un valore di “k” tenendo conto di questi fattori. Non possono esistere quindi tabelle, grafici o qualsivoglia altro algoritmo che mettono in relazione detto modulo con prove penetrometriche i cui risultati dipendono dalle caratteristiche del terreno in esame.
“k” è definito k = q/w , dove q è il carico per unità di superficie e w è il cedimento, quindi “k” ha le dimensioni di una forza su di un volume, F x L-3 .
Se il valore di “k” viene determinato con prove di carico su piastre di dimensioni standard e tale valore lo chiamiamo k1, esso può essere messo in relazione con le caratteristiche del terreno, essendo fisse le dimensioni e la forma della piastra di prova. Ha senso, allora, assumere per k1 dei valori dipendenti dal tipo di terreno.
I valori del coefficiente di reazione del terreno che si possono trovare su varie tabelle sono i valori di k1 e vanno adeguatamente corretti prima dell’uso.


Saluti / Ridolfi

Ferdinando,
ma non si riesce proprio a usare modelli aderenti alla realtà fisica come la teoria dell'elasticità? (e mi riferisco a modelli reali, non a quelli teorici del plinto rettangolare o della fondazione continua uniformemente caricata)

Mi chiedo perchè, con la potenza di calcolo attualmente disponibile, la comunità degli ingegneri strutturali non voglia fare questo salto di qualità.

A proposito della tabella citata. Sono molto stupito, poichè "S.A.R." VIggiani nella prima edizione di Fondazioni diceva che la k di Winkler la usano i trogloditi. Nello stesso testo diceva peste e corna dei geologi.

Ti consiglio di acquistare il Bowles, Fondazioni, dove in due pagine ti chiarisce come procurarti tale valore in più modi.

Per il resto vale il discorso di Simone Lisi con le precisazioni di Demo e Ridolfi.

Studio gheos io ho trovato la seguente formulazione non so se ti può essere utile
Terzaghi (1955) ha suggerito di correlare il coefficiente di sottofondazione
con il valore del modulo di reazione kp calcolato con una prova su piastra di
lato uguale a 30 cm. La correlazione proposta è la seguente:
k (kg/cmc) = kp x [(B + 30)/(2 x B)]2 per terreni incoerenti;
k (kg/cmc) = kp/(1.5 x B) per terreni coesivi.
Correlando kp con il numero di colpi medio dello strato di fondazione,
attraverso la relazione:
kp (kg/cmq) = N / 7.8;
in cui: N=numero di colpi SPT medio nello strato di fondazione;
è possibile ricavare k direttamente dai dati di una prova penetrometrica
dinamica.

Da mccoy Perchè poi dovrebbe consultarsi un po' troppo con i geologi.

In effetti, Mccoy , hai ragione, il metodo di Winkler è superato e con la potenza di calcolo che si ha a disposizione si può optare per modelli che descrivono con più precisione la realtà, mi riferisco, ad esempio, ad analisi FEM. A mio giudizio, però, andrei cauto a celebrare il suo funerale, detto metodo ha rappresentato fino ad una quarantina di anni fa l’approccio più razionale allo studio dell’interazione terreno-struttura ed ancora oggi, per certi tipi di terreno e strutture anche di media importanza, la sua applicazione, può dare buoni risultati in termini di rapporto costi / benefici.
Per capire, spiego di seguito, a grandi linee, i principi su cui si basa il metodo, elencandone, poi, alcuni difetti.
Winkler che era un ingegnere cecoslovacco del genio ferroviario, sviluppò la sua teoria verso la fine degli anni sessanta del XIX secolo osservando il comportamento dei binari poggianti sulle traverse al passaggio dei convogli ferroviari; capì che se voleva risolvere il problema della sollecitazione dei binari era necessario studiare l’interazione tra il terreno e la struttura, in questo caso i binari. Propose allora il suo modello che poi fu ripreso da altri negli anni trenta e quaranta del XX secolo. Il metodo, oltre che con il nome di “Metodo di Winkler” è anche conosciuto come “Analisi della trave su suolo elastico” ed ha applicazione, oltre allo studio delle fondazioni, anche nell’analisi di altri tipi di problemi.
Detto metodo si basa sull’ipotesi che il terreno su cui poggia la fondazione si comporti elasticamente e quindi usa i metodi della Teoria dell’Elasticità per la determinazione del momento, taglio e deformazione della fondazione. La fondazione è immaginata che poggi su di un letto di molle aventi tutte comportamento lineare, agenti indipendentemente l’una dall’altra ed aventi lo stesso K. E’ evidente che questo modello è una rappresentazione grossolana della realtà ed ha, quindi, molti difetti, ne elenco alcuni.

1 ) Come detto in precedenza il cedimento delle molle sotto carico è supposto lineare
mentre in realtà il rapporto tra il carico applicato e il cedimento del terreno non lo è.

2 ) Secondo questo metodo una fondazione uniformemente caricata che poggi su di un
terreno uniforme, avrà un cedimento uniforme, non ci sono cedimenti differenziali, tutte
le molle, cioè, saranno ugualmente compresse.

3 ) Le molle non agiscono indipendentemente. In realtà il carico su di un punto della
fondazione, influenza non solo la ipotetica molla immaginata essere sotto la fondazione
in corrispondenza di detto carico ma anche le ipotetiche molle immaginate essere nelle
immediate vicinanze della molla considerata.

I punti 1 e 2 sono le fonti di maggiori errori e questi errori molto spesso non sono conservativi.

Come vedi, Mccoy, i motivi sopra detti sarebbero sufficienti per portare Winkler al cimitero, lo stesso Viggiani nel suo testo “Fondazioni” ne traccia l’epitaffio. Io, però, torno a ripetere quanto ho detto all’inizio che se il metodo è applicato con discernimento può dare risultati accettabili.

Saluti / Ridolfi