Repute
"Perhaps the most
sophisticated analysis and design software for pile groups is Repute
(Geocentrix 2017) ... based on the calculation algorithm PGROUPN (Basile
2003)"
da p. 1
Randolph & Reul (2019), Practical approaches
for design of pile groups and piled rafts, Proc. 4th Bolivian Int. Conf. on
Deep Foundations, Bolivia, 26p.
"The most
effective means of carrying out a Category 3 analysis is to employ a pile
group analysis program that considers non-linear pile-soil response and
pile-soil-pile interaction, and is capable of handling all six components of
loading simultaneously, e.g. the commercially available programs Repute or
GROUP8."
da p. 128
Poulos (2017), Tall Building Foundation Design, CRC Press, 532p.
Repute – calcolo di gruppi di pali
Il
software Repute, frutto di una
collaborazione tra la nostra società e
Geocentrix Ltd (Regno Unito),
è uno dei leader mondiali per l'analisi e progettazione di pali singoli e in
gruppo soggetti
a combinazioni di carichi verticali, orizzontali e momenti.
Presente sul mercato dal 2002, Repute conta oltre 500 utenti tra le maggiori società di ingegneria di 32 paesi nei cinque continenti. Come documentato in oltre 100 pubblicazioni e recensioni, Repute è utilizzato nella progettazione delle fondazioni su pali di alcune delle più prestigiose opere in ambito internazionale quali il Burj Khalifa (il più alto grattacielo del mondo), la Nakheel Tower e la Pentominium Tower a Dubai, lo stadio di Wembley (Londra), la linea ferroviaria ad alta velocità del Regno Unito (High Speed 1 e High Speed 2), l’ampliamento alla terza corsia dell’autostrada A1 Milano–Napoli, le Torri di Dubai (Doha, Qatar), il ponte di Incheon e la Incheon Tower (Corea del Sud), Crossrail (UK), la galleria del vento della BMW Williams F1 (Oxfordshire, UK), il prolungamento della metropolitana leggera di Londra (tratta Docklands-aeroporto London City).
Repute è leader di mercato nel Regno Unito dove è adoperato da oltre 150 società di ingegneria, tra cui le top 10 per fatturato: Atkins, Mott MacDonald, Arup, WSP, Arcadis, Sweco, Jacobs, URS, Hyder e Capita Symonds (secondo la graduatoria annuale della rivista New Civil Engineer, organo di stampa dell'Ordine degli Ingegneri Civili del Regno Unito). Di recente Repute ha acquisito importanti clienti anche in Italia tra cui Geodata, Trevi, ANAS, Condotte, 3TI Progetti, Saipem, e NET Engineering.
La principale caratteristica tecnica di Repute consiste nella capacità di modellare il terreno come un mezzo continuo mediante il metodo BEM (metodo degli elementi di contorno) in 3D, eliminando le note limitazioni dei software tradizionali basati sul metodo delle costanti di Winkler (es. curve t-z e p-y), senza tuttavia incorrere negli elevati oneri computazionali e complicazioni eccessive delle analisi 3D basate su FEM o FDM. Repute è inoltre in grado di simulare in maniera razionale tutti i principali aspetti del meccanismo d'interazione palo-terreno, quali gli effetti di gruppo, gli effetti della non-linearità del terreno, le stratificazioni dello stesso, gli effetti 3D, l'interazione tra le varie componenti di carico, ecc.
Versione 2.5 di Repute
Repute è disponibile nelle tre edizioni:
- Standard: verifica SLU palo singolo secondo Eurocodice 7, NTC08, ecc;
- Professional: analisi BEM di pali singoli e in gruppo sottoposti ad azioni verticali, orizzontali e momenti in 3D;
- Enterprise: combina le caratteristiche di Standard e Professional.
Maggiori informazioni di natura tecnica sono reperibili sul sito di Geocentrix, mentre il nostro listino prezzi è consultabile cliccando qui.
Moduli specialistici
I più recenti sviluppi del
motore di calcolo di Repute includono i seguenti moduli (non inclusi nella
versione commerciale e disponibili
esclusivamente attraverso il nostro servizio di
consulenza):
- Platea: analisi della fondazione mista "platea su pali"
- Sisma: analisi dell'azione sismica (interazione cinematica e inerziale)
- Tunnel: analisi degli effetti indotti dallo scavo di una galleria su palificate esistenti
Informazioni commerciali
Quali distributori unici per l'Italia ed autori del motore di calcolo di Repute, siamo in grado di offrire condizioni di acquisto particolarmente vantaggiose. Cliccare qui per consultare il listino prezzi ed il modulo d'ordine di Repute.
Tra i benefici derivanti dall'uso di Repute per la progettazione di fondazioni su pali, si elencano:
Metodo di calcolo
Il metodo di analisi adottato da Repute per il calcolo di gruppi di pali è basato su una modellazione del terreno come un mezzo continuo attraverso il metodo degli elementi di contorno (BEM) completo in 3D. Tale genere di analisi permette di eliminare le approssimazioni dei software tradizionali (generalmente basati su una schematizzazione alla Winkler del terreno oppure sul metodo dei coefficienti d'interazione alla Poulos/Randolph), consentendo una modellazione più realistica ed accurata dell'interazione palo-terreno e degli effetti di gruppo. Repute è inoltre in grado di tener conto della reale stratificazione dei terreni naturali e di definire differenti proprietà geometriche (lunghezza, diametro, inclinazione, ecc.) e meccaniche (modulo di Young) per ogni palo costituente la palificata. Per ulteriori dettagli sul metodo di analisi adottato da Repute ed un confronto con software alternativi, è possibile consultare la pubblicazione di Basile (2003) "Analysis and design of pile groups". Sono anche disponibili la brochure, il Reference Manual ed una breve nota "PGroupN background theory". Per prendere visione delle capacità del motore di calcolo di Repute, si prega di cliccare qui.
Utilizzo di un software specialistico
L’utilizzo di metodi eccessivamente semplificati (quali le analisi di tipo strutturale) nella progettazione di gruppi di pali può condurre a previsioni errate (e spesso a sfavore di sicurezza) del comportamento della struttura, sia in termini di sollecitazioni massime risultanti sui pali che di deformazioni della palificata (v. progettazione fondazioni ponte Newark Dyke e nota "Repute vs Structural analyses"). E’ pertanto fondamentale in fase di progettazione l’uso di software specialistici in grado di tener conto degli effetti di gruppo e dei complessi meccanismi d’interazione terreno-struttura, così come peraltro richiesto dalle vigenti normative tecniche.
Ottimizzazione della progettazione
Repute consente di simulare il comportamento non-lineare del terreno. Tale genere di analisi determina un'attenuazione della concentrazione di carico sui pali alla periferia della palificata (il cosiddetto "effetto di bordo") che costituisce una delle principali limitazioni dei programmi basati su modelli di terreno lineari elastici. Ciò ha un’importante ricaduta a livello progettuale in quanto consente un dimensionamento meno oneroso della piastra di collegamento e dei pali. Cliccare qui per visualizzare alcuni esempi applicativi sulle possibili ottimizzazioni di progetto ottenibili con l'uso di Repute.
Selezione dei parametri geotecnici
Repute modella l'interazione palo-terreno considerando il terreno come un mezzo continuo. Ciò consente di basare l'analisi su parametri dal chiaro significato fisico e pertanto direttamente definibili nell'ambito dell'indagine geotecnica: nel caso di utilizzo del modello di terreno lineare-elastico, Repute richiede semplicemente l'input del modulo di Young del terreno. Se invece si desidera utilizzare il modello di terreno non-lineare di Repute, occorre inoltre specificare i parametri di resistenza del terreno e cioè la resistenza al taglio non drenata per terreni coesivi e l'angolo di attrito per terreni incoerenti.
Tale aspetto rappresenta un fondamentale vantaggio sui programmi tradizionali che schematizzano il terreno secondo il metodo di Winkler e cioè come un letto di molle separate ed indipendenti di rigidezza K assegnata (vedi ad esempio il metodo delle curve di trasferimento t-z e p-y). Il problema consiste nella difficile determinazione del valore della quantità K (anche nota come "coefficiente di reazione del terreno") che rappresenta la molla. Tale quantità non è una proprietà intrinseca del terreno, ma dipende anche dalla forma e dalle dimensioni del palo. Il suo valore non ha quindi una correlazione diretta con le proprietà geotecniche del terreno ma può essere determinato solamente per via empirica facendo uso dei risultati delle prove di carico eseguite su pali in vera grandezza. Non ha pertanto alcun senso associare valori tipici di K a determinati tipi di terreno come in genere riportato nei vecchi manuali di ingegneria ed in alcuni codici di calcolo strutturale.
Peraltro oggi la facilità di applicazione dei metodi di analisi numerica resa possibile dalla sempre crescente potenzialità dei calcolatori, fa sì che sia venuto a cessare il vantaggio connesso alla prerogativa principale del modello alla Winkler, cioè la sua semplicità. La disponibilità di soluzioni numeriche più razionali (quale quella offerta da Repute) rende quindi il metodo di Winkler certamente superato e consente un'analisi più realistica e rigorosa dei meccanismi di comportamento della palificata: "the time has come for the Winkler concept to be consigned to history, and not to be perpetuated in modern-day structural and geotechnical analyses" (Poulos, 2000).
Effetti di gruppo
La modellazione del terreno come un mezzo continuo adottata da Repute permette di considerare in maniera razionale e rigorosa gli effetti dell'interazione tra i pali del gruppo (ciò è parte integrante del metodo stesso di analisi). Tale aspetto rappresenta un vantaggio fondamentale sui programmi basati sul metodo delle costanti di Winkler. Infatti tali programmi, basati su una modellazione del terreno non come un mezzo continuo ma come un letto di molle separate e indipendenti, non sono in grado di considerare in maniera razionale tali effetti di interazione tra i pali e devono pertanto ricorrere a metodi del tutto empirici per estendere l'analisi dal palo singolo al gruppo dei pali. Tuttavia, è stato più volte dimostrato come l'uso di tali metodi (quali il metodo dei "p-multipliers" che gode di ampia diffusione tra i software in commercio) sia inadeguato ai fini del calcolo degli effetti di gruppo in una palificata (v. Rollins et al., 2005; Mandolini et al., 2005; Basile, 2003).
Efficienza computazionale
L'analisi dei pali di fondazione è un problema tridimensionale. Uno dei principali vantaggi del metodo di analisi BEM adottato da Repute è quello di consentire una modellazione del terreno come un mezzo continuo in 3D con minimi oneri computazionali. D'altro canto, le applicazioni 3D con software basati sul metodo degli elementi finiti (FEM) oppure delle differenze finite (FDM) comportano elevati oneri computazionali e complicazioni eccessive, risultando pertanto in una limitata applicabilità a livello progettuale, particolarmente se si considera il comportamento non-lineare del terreno (v. nota "Repute vs 3D FEM-FDM analyses").
Facilità d'uso
Repute è caratterizzato da un'estrema facilità d'uso frutto di un'interfaccia grafica in ambiente Windows semplice e funzionale. Tutti i risultati sono rappresentati sia in forma grafica che numerica ed includono le curve carico-deformazione del gruppo di pali, i diagrammi di pressione sul terreno e delle sollecitazioni lungo i pali. La possibilità di utilizzare diversi formati (TXT, XML, XSLT, HTML) per i dati di input/output assicura all'utente la massima affidabilità e flessibilità (oltre a un notevole risparmio di tempo) nella gestione dei dati.
Garanzia di qualità
Lo sviluppo tecnico e l'aggiornamento di Repute sono frutto di una collaborazione tra la nostra società e Geocentrix Ltd (Regno Unito), società leader nel settore dello sviluppo e distribuzione di software per l'ingegneria geotecnica. Il progetto si è avvalso della cooperazione del Transport Research Laboratory, centro di ricerca con sede nel Regno Unito, e delle società di ingegneria Halcrow Group Ltd e Mott MacDonald Ltd. Repute 2 è stato sviluppato col supporto della società WS Atkins, dell'impresa Stent Foundations e del produttore di acciaio Corus.
L'algoritmo di calcolo di Repute è stato inizialmente sviluppato nell'ambito del Ministero dei Trasporti del Regno Unito a partire dal 1975 e adottato come standard per la progettazione di palificate. Il programma è stato successivamente ripreso ed ampliato, sotto il nome di PGroupN, dall'ing. Francesco Basile nell'ambito di un dottorato di ricerca (PhD) che ha avuto inizio nel 1994 presso l'Università di Glasgow (Regno Unito). Il progetto di ricerca si è avvalso del contributo dell'ing. Ken Fleming (Cementation Foundations Skanska Ltd), autorità di fama internazionale nel campo delle fondazioni su pali. Lo sviluppo di Repute, incluse le verifiche SLU del palo secondo EC7 e NTC08, è condotto dal Dr Andrew Bond di Geocentrix, Chairman dell'Eurocode 7 committee TC250/SC7 ed autore del libro "Decoding Eurocode 7".
Pubblicazioni
L'utilizzo di Repute è documentato in oltre 100 pubblicazioni di rilievo internazionale.
La versione demo di Repute è disponibile sul sito di Geocentrix.
Screencasts
Sono online alcuni screencasts per imparare velocemente ad utilizzare Repute.
Supporto tecnico
Geomarc offre 3 tipologie di assistenza tecnica per Repute. Per ulteriori informazioni cliccare qui.
Per ulteriori informazioni sia di natura tecnica che commerciale su Repute, Vi preghiamo di contattarci. Ulteriori informazioni sono anche reperibili sul sito di Geocentrix. Il listino prezzi ed il modulo d'ordine di Repute sono consultabili cliccando qui.
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