Dimensionamento della mantellata esterna

Si devono determinare gli elementi che si utilizzano e la relativa massa M, da poter calcolare e verificare che la mantellata rimanga stabile sotto l'azione dell'onda di progetto. Si può utilizzare la formula di Hudson per onde regolari:

Dove:
  • α : inclinazione della mantellata rispetto all’orizzontale;
  • kd : coefficiente di stabilità di derivazione sperimentale
  • H : altezza d'onda di progetto
  • M : massa dei massi
  • ρs : densità del materiale di progetto

La formula di Hudson non tiene conto che la diga può subire dei danneggiamenti, per questo è stato introdotto un coefficiente D% che rappresenta la percentuale dei massi spostati rispetto a tutti i massi della zona critica compresa tra la cresta dell'onda e la profondità pari ad H. La mantellata è ritenuta stabile fino a quando D% < 5% rispetto alle condizioni di progetto.

La formula di Hudson può essere espressa attraverso l'uso del numero di stabilità Ns:


 

 


Van der Meer introdusse una nuova formulazione basata su esperimenti con onde irregolari che teneva conto dei seguenti fattori:
  • Hs : altezza d'onda significativa;
  • P : permeabilità nozionale della mantellata, varia tra 0,1 a 0,6 dipendentemente dal sottostrato, se è impermeabile o totalmente permeabile;
  • Tm  T0m   =0,8 Tp : Periodo medio
  • N numero di onde considerate;
  • S grado di danneggiamento = Ae/D502
    • Ae è la superficie danneggiata;
    • D50 il diametro medio dei massi usati;
Numero di Irribarren secondo Van der Meer:


Il valore del numero di Irribarren dovrà essere confrontato con il valore critico per distinguere i frangimenti plunging da quelli surging:

Van Der Meer per surging:

 

Van der Meer per plunging:



Per il dimensionamento dell'opera al piede si deve far riferimento alle profondità di impianto e della cresta dell'opera stessa, il cui rapporto deve essere in linea con i limiti imposte dalle normative.

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