interazione terreno-struttura per il calcolo e verifica...

DefinizioniInterazione terreno-struttura per il calcolo e verifica dei cedimenti

Definizioni cedimenti e parametri correlati

wA = cedimento del punto Awmax = cedimento massimowav = cedimento medioδwAB = wA - wB = cedimento differenzialeβAC = rotazione congiungente AC rispetto a retta congiungente i due estremi= δwAC /LAC -rotazione rigida = distorsione angolare∆AB = inflessione∆AB/ LAB = rapporto di inflessione

Definizioni cedimenti e parametri correlati

Manuale di Fondazioni ….

Previsione empirico-probabilisticadei cedimenti differenziali

Data una previsione del cedimento massimo, il diagramma consente una stima del massimo cedimento differenziale atteso

Previsione empirico-probabilisticadei cedimenti differenziali

Correlazione empirica fra wmax e βmax

Per β ≤ 1/300 e wmax ≤ 10 cm non sono stati osservati danni

Correlazione empirica fra wmax e βmax

Correlazione empirica fra wmax e βmax

Dati Italiani…..

raccolti per tipo di fondazione e per tipo di sottosuolo

Analisi di ‘case histories’ di Skempton & McDonald (1956)

Cedimento assoluto max ammissibile wmax ≈ 8 cm (isolate), 13 cm (continue)

Cedimento differenziale max ammissibile δmax ≈ 4 cm (fondazione di ogni tipo)

Distorsione max ammissibile βmax = (δ/l)max ≈ 1/300 ≈ 0,003 (muratura e telai)

Danni prodotti da cedimenti e distorsioni

wmax (cm) δmax (cm) βmax

Correlazioni empiriche fra cedimento edistorsione per fondazioni isolate su sabbia

Correlazioni empiriche fra cedimento edistorsione per fondazioni continue su sabbia

Correlazioni empiriche fra cedimento edistorsione per fondazioni isolate su argille

Correlazioni empiriche fra cedimento edistorsione per fondazioni continue su argille

Valori ammissibili delle distorsioni

Tipo di movimento Fattore di limitazione Valore ammissibile (mm)

Cedimento totale (mm)

Collegamento a reti di serviziAccessibilitàProbabilità di cedimenti differenzialiMurature portantiStrutture intelaiateCiminiere, silos

150 ÷ 300 300 ÷ 600

25 ÷ 5050 ÷ 10075 ÷ 300

Inclinazione δ/L

Stabilità al ribaltamentoRotazione di ciminiere e torriOperatività di macchinariMacchine tessiliTurbogeneratoriGru a ponteDrenaggio superfici pavimentate

Dipende da altezza e pesoδ/H ≤ 0,04

0,0030,00020,003

0,01 ÷ 0,02

Rotazione relativa β

Murature portanti multipianoMurature portanti a un pianoLesioni di intonaciTelai in c.a.Tompagni di strutture a telaio in c.a.Telai continui in acciaioStrutture semplici in acciaio

0,0005 ÷ 0.0010,001 ÷ 0,002

0,0010,0025 ÷ 0,004

0,0030,0020,005

Valori ammissibili dei movimenti delle strutture

Tipo di struttura

Danno/rischio Criterio Valore limite

Edifici intelaiati e in muratura armata

Danno strutturaleLesioni in tramezzi e tompagniAspetto visivoCollegamento ai servizi

Distorsione angolareDistorsione angolareRotazione rigidaCedimento totale

1/150 ÷ 1/2501/300

50 ÷ 75 mm (sabbie)75 ÷ 135 mm (argille)

Edifici alti Funzionalità di ascensori Rotazione dopo l’installazione

1/1.200 ÷ 1/2.000

Edifici in muratura portante non armata

Lesioni da deformata con la concavità verso l’alto (sagging)Lesioni da deformata con la concavità verso il basso (hogging)

Rapporto di inflessioneRapporto di inflessione

1/2.500 (L/H = 1)1/1.250 (L/H = 5)1/5.000 (L/H = 1)1/2. 500 (L/H = 5)

Ponti in generale Difficoltà dei veicoli nel transitoDissesti strutturaliFunzionalità

Cedimento totaleCedimento totaleSpostamenti orizzontali

100 mm65 mm40 mm

Ponti a campata multipla

Danni strutturali Distorsione angolare

1/250

Ponti a luce singola

Danni strutturali Distorsione angolare

1/200

Valori ammissibili dei movimenti delle strutture

Massimi valori ammissibili del cedimento

Utilizzando le precedenti correlazioni con β = 1/333, si ottiene:

Per fondazioni isolate su sabbia:wmax = 4 cm

Per fondazioni continue su sabbia:wmax = 12 cm

Per fondazioni isolate su argilla:wmax = 6 cm

Per fondazioni continue su argilla:wmax = 25 cm

Poulos et al. 2001. State of the art report, Istanbul Int. Conference

“Data on allowable values of the above quantities have been collected by a number of sources, including Meyerhof (1947), Skempton and MacDonald (1955), Polshin and Tokar (1957),Bjerrum (1963), Grant et al. (1974), Burland and Wroth (1974), Burland et al. (1977), Wahls (1994), Boscardin and Cording(1989), Barker et al. (1991) and Boone (1996). Some of the recommendations distilled from this information are summarized in Table 2.5.

Categoriadi danno

Descrizione deldanno tipico

Apertura delle fessure (mm)

δmax(cm)

δ/L

Trascurabile Fessure capillari < 0,1 < 3 < 1/300

Molto lieveSottili fessure che possono essere riparate in normaliinterventi di manutenzione e pitturazione. Possibilimodeste fissure isolate. I muri esterni di mattoni a vistapresentano fissure rilevabili con esame attento.

1 3 ÷ 4 da 1/300a 1/240

Lieve

Le fessure possono essere facilmente sigillate; di normaè necessario il ripristino degli intonaci o almeno dellepitture. Presenti numerose modeste fessure all’interno;alcune sono visibili anche dall’esterno e può essererichiesta qualche riparazione esterna per assicurarel’impermeabilità. Possibili difficoltà nell’apertura di portee finestre .

3 4 ÷ 5da 1/240a 1/175

Moderato

Le fessure richiedono l’allargamento e la riparazione daparte di un muratore; all’esterno può essere necessario ilrifacimento di piccolo porzioni di muratura. Le fissurericorrenti possono essere mascherate con opportunirivestimenti. Porte e finestre si bloccano; le tubazioni deiservizi possono rompersi; l’impermeabilità non èassicurata

5 ÷ 15ovvero numerose

fessure ≤ 3 5 ÷ 8 da 1/175a 1/120

Intenso

Necessari importanti lavori di riparazione con rimozionee sostituzione di zone di muratura, specialmente al disopra di porte e finestre. I telai di porte e finestre sonodistorti; I pavimenti visibilmente inclinati; I muri fuoripiombo o spanciati. Possibili perdite di appoggio delletravi. Tubazioni dei sefrvizi distrutte.

15 ÷ 25ma comunque dipendente dal

numero di fessure8 ÷ 13 da 1/120

a 1/70

Molto intensoRichiesti importanti lavori di riparazione con demolizionee ricostruzione parziale o totale dell’edificio. Le traviperdono appoggio; i muri si inclinano sensibilmente erichiedono puntelli. Le finestre si rompono. Pericolo dicrollo.

In genere > 25ma comunque dipendente dal

numero di fessure

Classifica dei danni alle murature