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Domanda 



La fatica nelle pavimentazioni stradali: la regola di Miner.


Risposta


In assenza di metodi precisi, il calcolo del danno a fatica, per data composizione di traffico, si esegue come per le carpenterie metalliche, utilizzando la legge lineare di danno cumulativo di Miner (1945). Essa consiste nel valutare l’ampiezza delle deformazioni e rispettivamente i loro cicli applicati al materiale senza alcun particolare ordine, dopodiché si esegue la verifica di rottura per fatica:

     dove 

n j            numero di ripetizioni di dato j-esimo carico (asse)
 

N j            numero di ripetizioni del j-esimo carico (asse) che determina il collasso
            della pavimentazione con j variabile da 1 a m.

Le componenti j-esime del numero di cicli di dato asse devono tenere conto non solo dei diversi carichi, ma anche delle diverse condizioni ambientali e dell’influenza che queste hanno sulle caratteristiche di deformabilità degli strati in conglomerato bituminoso. La formula si può riscrivere come (Mario Chinni):

    dove

n k.j         numero di ripetizioni di dato j-esimo carico (asse) per condizioni 
             termiche k-esime
 

N k.j       numero di ripetizioni del j-esimo carico (asse) che determina il collasso
            della pavimentazione per condizioni termiche k-esime, con k variabile 
            tra 1 e l e con j variabile da 1 a m.

Nel caso delle pavimentazioni stradali le deformazioni massime sono quelle orizzontali di trazione.
L’uso della regola di Miner presuppone l’esecuzione delle seguenti fasi (Enrico Sterpi):
• si suddivide l’anno solare secondo più periodi, per ricavare la temperatura media mensile dell’aria dalla più vicina stazione meteorologica, per poter calcolare le variazioni dei parametri elastici;
• si devono prendere in esame i vari carichi di ruote;
• si calcolano le curve di fatica per le diverse temperature e il numero di cicli che produce la rottura;
• mediante le previsioni del traffico si determina la ripartizione dello stesso sulle corsie e il numero di applicazioni annuali;
• si calcolano i rapporti di Miner e si esegue la sommatoria: se questa è minore o uguale a 1 la pavimentazione è progettata correttamente, altrimenti si deve rieseguire il calcolo modificando gli strati.

Per un ulteriore approfondimento si consiglia di visionare la risposta al quesito del 26 maggio 2005 nella sezione Tecnologie Stradali.


Ufficio Tecnico Ferriere Nord S.p.A.
 

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