fondazioni superficiali: normativa ed esempi

Upload: jakubbraja

Post on 20-Feb-2018

248 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    1/140

    NTC (2008): Fondazioni superficiali

    ing. Ivo Bellezza - prof. Erio Pasqualini

    Universit Politecnica delle Marche Facolt di Ingegneria Dip. SIMAU

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    2/140

    2/140

    TIPI DI FONDAZIONI SUPERFICIALI

    PLINTI

    TRAVI

    PLATEEpilastri

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    3/140

    3/140

    ASPETTI DA VALUTARE IN UNA FONDAZIONE

    Rottura- del terreno (GEO)

    capacit portante

    scorrimento stabilit globale

    - della fondazione (STR)

    Funzionalit

    - spostamenti verticali (cedimenti)

    - rotazioni

    - spostamenti orizzontali

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    4/140

    4/140

    Fondazioni superficiali vecchia normativa

    D.M. 11/3/1988 (C.4)

    CAPACIT PORTANTE

    Fs (fattore di sicurezza globale) = Resistenza / carico agente =

    qlim/qag

    Fs > 3

    (valori minori con indagini particolarmente accurate ed approfondite per

    la caratterizzazione geotecnica dei terreni..)

    STABILIT GLOBALE per manufatti situati su pendii od in prossimit

    di pendii naturali ed artificiali

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    5/140

    5/140

    Fondazioni superficiali vecchia normativa

    DM 11/3/1988 (C.4)

    I CEDIMENTI assoluti e differenziali .. devono essere compatibili con lo

    stato di sollecitazione ammissibile per la struttura e con la

    funzionalit del manufatto. La previsioni dei cedimenti deve essere

    basata sul calcolo riferito alle caratteristiche di deformabilit dei

    terreni e delle strutture

    Tale previsione pu essere limitata ad un giudizio qualitativo se unalunga, documentata e soddisfacente esperienza locale consente divalutare il comportamento del complesso terreno-strutture.

    Limitatamente alle zone non sismiche, nei casi in cui una lunga esoddisfacente pratica locale indirizzi il progettista nella scelta dellafondazione i calcoli di stabilit e la valutazione dei cedimenti

    possono essere omessi

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    6/140

    6/140

    Fondazioni superficiali nuova normativa

    NUOVA NORMATIVA (in vigore)

    - D.M. 14/01/2008 (NTC 2008)- 6.4. Opere di fondazione in condizioni statiche

    - 7.2.5, 7.11.5 Fondazioni in condizionisismiche

    - CIRCOLARE n 617 del 2/2/2009- EC7 e EC8 (nel Cap. 1 delle NTC si afferma che

    gli Eurocodici forniscono il sistematico supportoapplicativo delle nuove norme)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    7/140

    7/140

    Fondazioni superficiali NTC (2008)

    Alcune novit delle NTC (2008) rispetto a D.M. (1988)

    - Tutto il territorio italiano sismico!!

    Tutte le verifiche vanno eseguite in condizioni statichee sismiche

    - Coefficienti di sicurezzaparziali

    Si confronta unazione di progetto Ed(maggiore-uguale di quella reale) con una resistenza di progettoR

    d(minore-uguale di quella reale)

    - Verifiche allo stato limite ultimo (SLU) e allo stato limite diesercizio (SLE)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    8/140

    8/140

    CRITERI DI VERIFICA D.M.14/01/2008

    Nelle verifiche SLU deve risultare

    Ed Rd (eq. 6.2.1 delle NTC)

    dove:Ed lazione di progetto o leffetto dellazione

    Rd la resistenza di progetto

    Nelle verifiche SLE deve risultare

    Ed Cd (eq. 6.2.7 delle NTC)

    dove:Ed il valore di progetto delleffetto dellazione

    Cd il prescritto valore limite delleffetto delle azioni

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    9/140

    9/140

    STATI LIMITE ULTIMI (SLU) per fondazioni superficiali

    Capacit portanteEd= carico verticale di progetto Vd oppure tensioneverticale di progettodsul piano di posa (effettodellazione)

    Rd= valore di progetto del carico verticale cheproduce collasso del sistema terreno-fondazioneoppure tensione verticale limite di progetto qlim,d

    Scorrimento del piano di posa

    Ed= carico orizzontale di progetto Hdoppuretensione tangenziale di progetto agente sul piano di

    posa dRd= valore di progetto del carico orizzontale cheproduce scorrimento della fondazione oppuretensione tangenziale limite di progetto lim,d

    Hd

    Vd

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    10/140

    10/140

    Fondazioni superficiali NTC (2008)

    FONDAZIONI SUPERFICIALI

    VERIFICHE RICHIESTE (6.4.2)

    Verifiche SLU ( 6.4.2.1) Capacit portante (GEO)

    scorrimento alla base (GEO) (non esplicitato nel D.M. 11/3/88)

    stabilit globale (GEO) raggiungimento resistenza elementi strutturali (STR)

    Verifica SLE ( 6.4.2.2) cedimento o spostamento laterale (bisogna stimare sia il cedimento olo spostamento laterale indotto dal carico di esercizio sia il cedimentoo lo spostamento orizzontale ammissibile ossia quello che non

    compromette la funzionalit della struttura)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    11/140

    11/140

    Fondazioni superficiali

    DATI di INPUT per le verifiche SLU-GEO

    - Azioni in fondazione (Ed)

    - Resistenza del terreno per i diversi stati limite(Rd)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    12/140

    12/140

    AZIONI IN FONDAZIONE

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    13/140

    13/140

    Carico generalizzato in fondazione

    y

    In un sistema di riferimento x, y, z

    Qz (carico verticale V) Qx (carico orizzontale lungo x)

    Qy (carico orizzontale lungo y)

    Mx (momento flettente sul piano xy)

    My (momento flettente sul piano xz) Mz (momento torcente sul piano xy)

    Mz

    B

    L

    Hy

    Hx

    x

    MyHx

    x

    z

    Mx

    Hy

    y

    z

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    14/140

    14/140

    Classificazione delle azioni (NTC 2008, 2.5.1.3, 3.1.3,3.1.4)

    AZIONI PERMANENTI (G1)Peso proprio degli elementi strutturali (travi, pilastri, solai)Spinta del terreno in condizioni staticheSpinta dellacqua

    AZIONI PERMANENTI NON STRUTTURALI (G2)Dovute a carichi non rimovibili durante il normale esercizio della costruzione tamponature esterne divisori interni massetti, isolamenti, pavimenti

    intonaci, controsoffitti

    AZIONI VARIABILI (Q) sovraccarichi su solai e coperture (es. qk = 2kPa per ambienti ad uso

    residenziale)

    vento neve

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    15/140

    15/140

    Combinazione delle azioni (NTC, 2.5.3)

    Noti i valori caratteristicio nominali G1 G2Qk, lazionedi progetto Ed, si ottiene da una combinazione di questi

    valori

    Combinazione fondamentale (SLU)

    Combinazione sismica (SLU + SLE)

    Combinazione quasi permanente (SLE a lungo termine)

    Combinazione rara o caratteristica (SLE irreversibili)

    Combinazione frequente (SLE reversibili)

    Combinazione eccezionale

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    16/140

    16/140

    CALCOLO DELLE AZIONI in condizioni statiche

    COMBINAZIONE FONDAMENTALE per SLULe azioni vengono amplificate secondo due gruppiA1 eA2 di coefficienti parziali (chedipendono dalla natura dellazione, permanente o variabile, e dalleffetto dellazionesulla verifica, favorevole o sfavorevole)

    ++++++=

    1 0 o 1 0 o 1 0 o 1 0 o 1

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    17/140

    17/140

    Calcolo dellazione di progetto

    Come si ottengono i valori nominali o caratteristici, da cui si

    ricavano i valori di progetto, delle azioni?

    Come precisato nella Circolare 617 del 2/2/09 le azioni diprogetto in fondazione derivano da analisi strutturali

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    18/140

    18/140

    Calcolo dellazione - ANALISI STRUTTURALE

    Combinazione statica

    RISULTATO

    In presenza difondazioni isolate, per

    ogni fondazione:-Forza verticale

    -Forza orizzontale inentrambe le direzioni

    -Momento in entrambele direzioni

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    19/140

    19/140

    Metodi di analisi strutturali

    Costruzioni civili edindustriali

    calcestruzzo armato(4.1.1)

    Analisi elastica lineare (SLU + SLE)

    Analisi plastica (solo SLU in condizioni statiche)

    Analisi non lineare (SLU+SLE per azioni statiche e dinamiche)

    in acciaio (4.2.3.3) Metodo elastico lineare (SLU + SLE)metodo plastico (solo SLU in condizioni statiche)

    metodo elasto-plastico (SLU+SLE per azioni statiche e

    dinamiche)

    in acciaio-calcestruzzo(4.3.2)

    analisi elastica lineare (solo SLE)

    analisi plastica (solo SLU in condizioni statiche)

    Analisi non lineare (SLU+SLE per azioni statiche e dinamiche)

    muratura (4.5.5) analisi semplificateanalisi lineari

    analisi non lineari

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    20/140

    20/140

    Azioni in fondazione

    Poich i coefficienti parziali sulle azioni dipendono dal tipo di azione

    (permanente strutturale, permanente non strutturale, variabile) bisognaconoscere il contributo dei diversi tipi di azione.

    1. ANALISI STRUTTURALE CON CARICHI INCREMENTATI E COMBINATI

    Vanno eseguite diverse analisi variando il carico variabile dominante2. ANALISI STRUTTURALE SENZA INCREMENTARE I CARICHI E

    SUCCESSIVA APPLICAZIONE DEI COEFFICIENTI PARZIALI E DEICOEFFICIENTI DI COMBINAZIONE

    Vanno eseguite diverse analisi per ricavare i singoli contributi delle diverseazioni

    LE SUDDETTE COMBINAZIONI SONO IN GENERE DIVERSE DA

    QUELLE USATE DALLINGEGNERE STRUTTURISTA PERRICAVARE LE AZIONI SUGLI ELEMENTI STRUTTURALI (travi,pilastri, ecc)

    AZIONI IN CONDIZIONI STATICHE

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    21/140

    21/140

    AZIONI IN CONDIZIONI STATICHE

    ANALISI IN CAMPO ELASTICO LINEARE

    ALMENO 2 ANALISI STRUTTURALI

    Analisi 1) Solo azioni permanenti (senza azioni variabili) VG, HG, MG

    Analisi 2) az. permanenti + az. variabili (es. sovraccarichi sui solai)

    VG+Q, HG+Q, MG+Q

    Carico verticale dovuto a carichi permanenti strutturali e non strutturali

    G1 + G2 = VG

    Carico verticale dovuto a carichi variabili VQ = VG+Q -VG

    AZIONI IN CONDIZIONI STATICHE

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    22/140

    22/140

    AZIONI IN CONDIZIONI STATICHE

    In presenza di pi di una azione variabile (es. sovraccarichi + neve) si puoperare in diversi modi:

    1. UNICA ANALISI) unazione viene considerata con il suo valore nominale, lealtre sono ridotte attraverso il coefficiente di combinazione 0.2. PI analisi) si eseguono tante analisi quante sono i tipi di azione variabileincludendo una sola azione variabile senza coefficiente di sicurezza

    Esempio.Ambiente ad uso residenziale.Carico verticale in fondazione ottenuto con analisi elastica lineare1) Analisi con solo carichi permanenti VG = 100 kN2) Analisi con carichi permanenti + sovraccarichi VG+Q1 = 110 kN3) Analisi con carichi permanenti + neve (quota < 1000 m)VG+Q2 = 106 kNG1+G2 = 100 kNQ1 (sovraccarichi) = 110 -100 = 10 kNQ2 (neve) = 106-100 = 6 kN

    (ipotesi che le azioni permanenti non strutturali siano compiutamente definite)

    Combinazione fondamentale con coefficienti parziali del gruppo A1Ed = 100(1.3) + 10 (1) (1.5) + 6(0.5) (1.5) = 149.5 kN

    0.5 il coeff. di combinazione 0(Tab. 2.5.I)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    23/140

    23/140

    CARICHI trasmessi in fondazione

    in condizioni sismiche

    NTC 7.2.5) Le azioni trasmesse in fondazione derivano dallanalisi del

    comportamento dellintera opera, in genere condotta esaminando lasola struttura in elevazione alla quale sono applicate le azioni

    statiche e sismiche

    Come si analizza la struttura?

    - Analisi lineari statiche o dinamiche (7.3.3)

    - Analisi non lineari statiche o dinamiche (7.3.4)

    C CO O O O O

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    24/140

    24/140

    CALCOLO DELLE AZIONI IN FONDAZIONE

    COMBINAZIONE SISMICA(per SLU in condizioni sismiche e SLE)Le azioni di progetto sulle fondazioni derivano dallanalisi strutturale (in tridimensionale)ottenuta con

    ++++ kiiQPGGE 221

    sisma perm. strutturale perm. non strutt. variabile

    0i

    usati nella

    combinazionefondamentale

    - i coefficienti parziali sulle azioni sono tutti UNITARI

    - le azioni variabili sono ridotte attraverso i coefficienti di combinazione 2< 1

    - NON detto che la verifica sismica sia pi gravosa di quella statica !!!

    3.2.4) Gli effetti dellazione sismica sarannovalutati tenendo conto delle masse associate ai

    seguenti carichi gravitazionali ++ kiiQGG 221

    COMBINAZIONE SISMICA ffi i ti di bi i

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    25/140

    25/140

    COMBINAZIONE SISMICA coefficienti di combinazione

    Coefficienti 2 dipendono dalla destinazione duso (Tab. 2.5.I)

    2 = 0.30 (0.7) per abitazioni, uffici2 = 0.60 (0.7) per ambienti suscettibili di affollamento, ambienti ad

    uso commerciale, rimesse e parcheggi

    2 = 0.80 (1.0) per magazzini e archivi, ambienti ad uso industriale

    2 = 0.20 (0.7) neve a quota > 1000 m

    2 = 0 (0.5) neve a quota < 1000 m

    Tra parentesi sono indicati i valori da usare nella combinazione statica

    C l l d ll i A li i t tt l

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    26/140

    26/140

    Calcolo dellazione Analisi strutturale

    Combinazione sismica

    Il valore dei sovraccarichi inferiore al valore caratteristico, inquanto va moltiplicato per il coefficiente di combinazione 2

    RISULTATOPer ogni fondazione:

    - Forza normale*

    - Forza orizzontale*- Momento*

    * diverse dallacombinazione statica

    Esempio. Ambienti ad uso residenziale: sovraccarico distribuito caratteristico2 kN/m2 (Tab. 3.1.II). Nellanalisi strutturale sismica va applicato 2= 0.3(Tab. 2.5.I) ossia si considera q= 0.6 kN/m2.

    Criteri generali di progetta ione sismica

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    27/140

    27/140

    Criteri generali di progettazione sismica

    Comportamenti strutturali delle COSTRUZIONI (7.2.1)Per costruzioni non dotate di appositi dispositivi dissipativi si prevedono 2

    comportamenti strutturali- Non dissipativo

    - Dissipativo (2 livelli di capacit dissipativa 2 classi di duttilit, a secondadellentit delle plasticizzazioni cui si riconduce in fase di progettazione)- Alta

    - Bassa

    Comportamenti strutturali delle FONDAZIONI- Sempre comportamento non dissipativo indipendentemente dal

    comportamento strutturale attribuito alla struttura su di esse gravante

    - Le fondazioni superficiali* devono essere progettate per rimanere incampo elastico. Non sono necessarie armature specifiche per ottenere uncomportamento duttile

    * Per i pali si pu considerare la presenza di cerniere plastiche

    Requisiti strutturali degli elementi di fondazioni

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    28/140

    28/140

    q gin condizioni sismiche

    AZIONI IN FONDAZIONE IN CONDIZIONI SISMICHE (7.2.5)

    Per strutture sia ad alta che bassa duttilit il dimensionamento dellestrutture di fondazione e la verifica debbono essere eseguiti

    assumendo come azioni in fondazione le resistenze degli

    elementi strutturali sovrastanti.

    In particolare, la forza assiale negli elementi strutturali verticali deve

    essere associata al concomitante valore resistente del momento

    flettente e del taglio

    Azioni in fondazione in condizioni sismiche (7 2 5)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    29/140

    29/140

    Azioni in fondazione in condizioni sismiche (7.2.5)

    Vd,sis = V (ottenuto con la combinazione sismica, non amplificato)

    Md,sis = momento resistente della sezione del pilastro Mres (V)

    Hd,sis = taglio resistente della sezione del pilastro Tres (V)

    Controlli

    - Md,sis 1.1-1.3 Mreale (1.1 per duttilit bassa; 1.3 dutt. alta)H 1.1-1.3 Hreale

    - Md,sis Melast(fattore di struttura q= 1)

    H Helast(fattore di struttura q= 1)

    Azioni in fondazione in condizioni sismiche (NTC 7 2 5)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    30/140

    30/140

    Azioni in fondazione in condizioni sismiche (NTC 7.2.5)

    Ogni pilastro scarica sulla fondazione un sistema di forze Vd,sis, Hd,sis, Md,sisVd,sis = carico verticale derivante dallanalisi strutturale in condizioni

    sismiche

    STRUTTURE CLASSE DUTTILIT ALTA

    Hd,sis = min{Tres; 1.3Tsis; Telas,q=1}

    Md,sis = min{Mres; 1.3Msis; Melas,q=1}

    STRUTTURE CLASSE DUTTILIT BASSA

    Hd,sis = min{Tres; 1.1Tsis; Telas,q=1}Md,sis = min{Mres; 1.1Msis; Melas,q=1}

    ARMATURA MINIMA TRAVI DI FONDAZIONE (7 2 5)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    31/140

    31/140

    ARMATURA MINIMA TRAVI DI FONDAZIONE (7.2.5)

    Le travi di fondazioni in c.a. devono avere armature longitudinali in percentualenon inferiore allo 0.2% sia inferiormente che superiormente, per linteralunghezza

    Esempio: trave larghezza 100cm e altezza 50 cm

    A sup 0.002 Ac = 10 cmq ( 5 16)

    A inf 0.002 Ac = 10 cmq ( 5 16)

    COLLEGAMENTI ORIZZONTALI TRA FONDAZIONI (NTC 7 2 5 1)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    32/140

    32/140

    COLLEGAMENTI ORIZZONTALI TRA FONDAZIONI (NTC, 7.2.5.1)

    STIMA CAUTELATIVA DELLE FORZE ASSIALI NEGLI ELEMENTI DI

    COLLEGAMENTO (reticolo di travi o platea)Stratigrafia di tipo A collegamento non richiestostratigrafia di tipo B 0.3 Nsd amax/g

    stratigrafia di tipo C 0.4 Nsd amax/gstratigrafia di tipo D 0.6 Nsd amax/gstratigrafia di tipo E (assimilato al caso C o D a seconda

    delladdensamento e della consistenza)N

    sd= valore medio delle forze verticali agenti sugli elementi collegati

    amax = SS ST agSs = coeff. amplificazione stratigrafica, ST = coeff. amplificazione. topografica;ag = accelerazione su suolo rigido

    Le categorie di sottosuolo (A, B, C, D, E, S1, S2) sono definite nel 3.2.2preferibilmente sulla base della velocit delle onde di taglio nei primi 30 metridi profondit.I valori di SS sono definiti in Tab. 3.2.V.

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    33/140

    33/140

    VALUTAZIONE DELLA RESISTENZA

    PER STATI LIMITE GEO

    - Indagini (sondaggi, prove in sito, ecc.)

    - Prove di laboratorio

    - Interpretazione delle prove in sito e/o di laboratorio

    - caratterizzazione geotecnica del terreno

    - modello geotecnico del sottosuolo (strati omogenei)

    Caratterizzazione geotecnica - Indagini per fondazioni

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    34/140

    34/140

    Caratterizzazione geotecnica Indagini per fondazioni

    Fondazioni superficiali profondit di indagine

    zind b 2b

    (coincide con la vecchia normativa C.3 della Circolare Min.LLPP 30483 del 24/9/88)

    b il lato minore del rettangolo che meglioapprossima la forma in pianta del manufatto

    (C6.4.1)Esempio: b = 10 m

    zind = 10-20 m per fondazioni superficiali

    b

    Zind

    3.2.2 Per la definizione dellazione sismica di progetto necessario comunque indagarei primi 30 m di profondit, misurando preferibilmente la velocit delle onde di taglio

    Caratterizzazione geotecnica del terreno

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    35/140

    35/140

    Caratterizzazione geotecnica del terreno

    Prove di laboratorio ( necessario prelievo di campioni da sondaggi) Prove in sito

    Risultato: Valori caratteristicidei parametri geotecnici del terreno- Peso di volume k- Parametri di resistenza in condizioni drenate (ck k)

    - Parametri di resistenza in condizioni non drenate (cu,k

    )

    - Parametri di deformabilit (Ek , Eu,k ,, Gk)

    ATTENZIONE AL CAMPIONAMENTO

    INDISTURBATO(Q5)

    Solo per granulometria, limiti di Atterberg eparametri di resistenza residua si puoperare su campioni disturbati

    CONCETTO DI VALORE CARATTERISTICO DI PARAMETRO GEOTECNICO

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    36/140

    36/140

    NTC 6.2.2. Per valore caratteristico deve intendersi una stimaragionata e cautelativa del valore nello stato limite considerato

    Nota. Secondo alcuni il valore caratteristico coincide con il valore

    utilizzato con la vecchia normativa.

    Avendo a disposizione molti dati, il valore caratteristico del parametro

    quello che ha il 95% di probabilit di essere superato.

    Valore

    caratteristicomedio

    Fondazioni superficiali NTC (2008)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    37/140

    37/140

    p ( )

    FONDAZIONI SUPERFICIALI

    VERIFICHE SLU RICHIESTE (6.4.2 6.4.2.1)

    capacit portante (GEO) scorrimento alla base (GEO)

    stabilit globale (GEO)

    raggiungimento resistenza elementi strutturali (STR)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    38/140

    38/140

    VERIFICA SLUdi CAPACIT PORTANTE

    Assunzione cautelativa

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    39/140

    39/140

    Per le fondazioni superficiali con piano di posaapprofondito, si trascura la resistenza lungo le faccelaterali della fondazione (plinto, trave, platea) ma iconsidera solo la resistenza del terreno sottostante

    Approcci di verifica in condizioni statiche

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    40/140

    40/140

    La verifica SLU di capacit portante deve essereeffettuata seguendo almeno uno dei due approcci:

    Approccio 1Combinazione 1 A1+M1+R1 (STR)Combinazione 2 A2+M2+R2 (GEO)

    Approccio 2Unica combinazione A1+M1+R3 (STR e GEO)

    Nota: per il dimensionamento strutturale con lapproccio 2non si deve considerare il coefficiente del gruppo R3 (R =1).Pertanto lapproccio 2 a livello strutturale coincide con lacombinazione 1 dellapproccio 1.

    Coefficienti parziali sulle azioni (Tab. 6.2.I)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    41/140

    41/140

    Tipo di azione A1 A2Permanente favorevole 1 1

    Permanente sfavorevole 1.3 1

    Permanente non strutturale favorevole 0 (1) 0 (1)Permanente non strutturale sfavorevole 1.5 (1.3) 1.3 (1)

    Variabile favorevole 0 0

    Variabile sfavorevole 1.5 1.3

    Nel caso in cui i carichipermanenti non strutturalisiano compiutamentedefinitisi potranno adottare per essi gli stessi coefficientivalidi per le azioni

    permanenti

    Coefficienti parziali sui materiali (sui parametri geotecnici)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    42/140

    42/140

    Passaggio da valori caratteristici (pedice k) a valori diprogetto (pedice d)

    Esistono due gruppi di coefficienti (Tab. 6.2.II)

    Gruppo M1 (tutti i coeff. = 1) valori di progetto = valoricaratteristici

    Gruppo M2 valori di progetto inferiori a valori caratteristici(tranne il peso di volume)

    cd = ck/ 1.25 tand = tank/ 1.25d = k / 1.00 cud = cuk / 1.40

    Coefficienti parziali sulla resistenza (Tab. 6.4.I)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    43/140

    43/140

    La resistenza a capacit portante calcolata con i coefficienti parziali delgruppo M1 o M2 va poi divisa per un altro coefficiente parziale Rdaapplicare alla resistenza calcolata con M1 o M2 (Tab. 6.4.I)

    R1)

    R= 1.0 se la verifica a capacit portante condotta con

    lApproccio 1 (combinazione 1, A1 + M1+ R1 STR)

    R2)R= 1.8 se la verifica a capacit portante condotta con

    lApproccio 1 (combinazione 2, A2 + M2+ R2 - GEO)

    R3)R= 2.3 se la verifica a capacit portante condotta con

    lapproccio 2 (A1 + M1 + R3)

    Nota. In presenza di soli carichi permanenti la verifica con lApproccio 2(A1+M1+R3) equivale ad un coefficiente di sicurezza globale di 2.99 (prodottodi 1.3 (A1), coefficiente amplificativo delle azioni e di 2.3, coefficiente riduttivosulla resistenza). In pratica coincide con la vecchia normativa che prevedevaun fattore di sicurezza globale pari a 3.

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    44/140

    44/140

    FONDAZIONI SUPERFICIALI

    ESEMPI di verifica SLU

    di capacit portante

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    45/140

    45/140

    ESEMPIO 1FONDAZIONE SU PLINTO SU SABBIA

    IN CONDIZIONI STATICHE

    ESEMPIO 1- dati

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    46/140

    46/140

    PLINTO 2 m x 2 m con carico verticale centrato condizioni statiche verifica a lungo termine (condizioni drenate)

    Caratterizzazione

    geotecnica del terrenowet,k= 18 kN/m3

    sat,k= 20 kN/m3

    ck = 0 k = 35

    falda a -0.8 m dal p.c.

    G = 900 kN

    Qk = 440 kN

    D = 0.8 m

    B = 2 m

    Peso proprio della fondazione 0.8 m x 2 m x 2m x 25 kN/m3 = 80 kN(da sommare ai carichi permanenti)

    ESEMPIO 1- Verifica con Approccio 1 combinazione 2 (A2 + M2 + R2)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    47/140

    47/140

    Azione di progettoCarico verticale di progetto Ed (A2) = (900 + 80) (1) + 440 (1.3) = 1552 kN

    oppure

    Tensione verticale agente di progetto Ed (A2) = Vd/A = 1552/(2x2) = 388 kPa

    Resistenza di progettoCarico verticale limite di progetto Rd= qlimA / R

    oppure tensione verticale limite di progetto Rd = qlim / R

    R(R2) = 1.8

    A = 2 m x 2 m = 4 m2

    qlim = ?

    ESEMPIO 1 calcolo della resistenza di progetto

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    48/140

    48/140

    Soluzione di Terzaghi (o formula trinomia, citata nella Circolare617/2009)

    IPOTESI RESTRITTIVETerreno omogeneo e isotropoFondazione superficiale (D = 0)Fondazione nastriforme (B/L = 0)Carico centrato (Md = 0)Carico orizzontale nullo (Hd = 0)Piano di posa orizzontale ( = 0)

    Terreno a fianchi orizzontale ( = 0)

    qc qNNBcNq ++= 5.0lim

    Anche se si assume per il terreno un comportamento rigido-plastico si applicala sovrapposizione degli effetti di tre soluzioni ottenute separatamente con iteoremi della plasticit

    ESEMPIO 1 calcolo della resistenza di progetto

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    49/140

    49/140

    FATTORI DI CAPACIT PORTANTEI valori Nc ed Nq sono stati ricavati con soluzioni rigoroseanalizzando il caso separatoI valori da utilizzare, indicati anche nellEC7 annesso D

    sono:

    Per N non c soluzione esatta; in letteratura esistonodiverse espressioni che portano anche a notevoli differenze

    nel valore di N; lEurocodice 7 suggerisce:

    ( )dd

    q 'tanexp'

    tanN

    +=

    2452

    d

    q

    c'tan

    NN

    1=

    dq 'tanNN 12 = Fondazione Ruvida > /2

    ESEMPIO 1 calcolo della resistenza di progetto

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    50/140

    50/140

    Soluzione generale di Brinch HansenCorrezioni rispetto alla soluzione di Terzaghi

    Fondazione non superficiale coeff. d

    Fondazione non nastriforme coeff. sCarico verticale non centrato

    Carico orizzontale non nullo coeff. i

    Piano di posa non orizzontale coeff. bTerreno a fianchi non orizzontale coeff. g

    qlim

    = cNc

    sc

    dc

    ic

    bc

    gc

    + 0.5BN

    s

    i

    b

    g

    + qNq

    sq

    dq

    iq

    bq

    gq

    Circolare: nellimpiego dellespressione trinomia ., i valori di progetto dei parametri diresistenza cd e d devono essere impiegati sia per la valutazione dei fattori di capacit

    portante Nc Nq N, sia per la determinazione dei coefficienti correttivi, ove tali coefficienti

    intervengano

    ESEMPIO 1 calcolo della resistenza di progetto

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    51/140

    51/140

    Nel caso in esame (plinto su sabbia con caricocentrato piano di posa a 0.8 m)

    Soluzione generale di Brinch Hansen

    qlim = 0.5BNs + qNqsqdq

    G = 900 kN

    Q = 440 kN

    D = 0.8 m

    B = 2 m

    ESEMPIO 1 calcolo della resistenza di progetto - coefficienti correttivi

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    52/140

    52/140

    CORREZIONI DI FORMA sc s sq (EC7 - Annesso D)

    circolare)oquadrata(forma.s

    re)rettangola(forma

    'L

    'B.s

    70

    301

    =

    =

    B = larghezza ridotta in caso di

    eccentricit del carico

    circolare)oquadrata(forma'inss

    re)rettangola(forma'ins'L

    'B

    s

    dq

    dq

    +=+=

    11

    L

    11

    =

    q

    qq

    cN

    NssB B

    calcolo della resistenza di progetto - coefficienti correttivi

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    53/140

    53/140

    CORREZIONI PER PROFONDIT DEL PIANO DI POSA

    Nellannesso D dellEC7 si dice di tener conto dellapprofondimento, ma non sonoindicate le formule dei coefficienti correttivi

    In letteratura (Vesic, 1973)

    1=d

    dc

    q

    qc'tanN

    ddd

    = 1

    B

    D)'sin('tand ddq

    2

    121 +=

    ( )BDarctan)'sin('tand ddq2121 +=

    D < B

    D > B

    D

    Situazione realeB

    q = DB

    Scelta a vantaggio di sicurezza dc = d = dq = 1(equivale a trascurare la resistenza del terreno aldi sopra del piano di posa)

    Situazione dicalcolo

    ESEMPIO 1- Verifica con Approccio 1 combinazione 2 (A2 + M2 + R2)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    54/140

    54/140

    Calcolo della resistenza di progetto (con dq= 1):

    qlim = 0.5 * B N s + qNqsq

    *= = satw= 20 -10 =10 kN/m3 (falda al piano di posa della fondazione)

    d(M2) = tan-1(tan35/1.25) = 29.2Nq(d = 29.2) = 17 N (d= 29.2) = 2(Nq 1) tan(d) = 17.9

    s

    = 1 - 0.3B/L = 0.7

    q= 18 x 0.8 = 14.4 kN/m2

    sq= 1 + sin(d) = 1.49

    qlim = 125.3 + 364.7 = 490 kN/m2

    Rd(R2)= qlimA /1.8 = 1089 kNRd< Ed(=1552 kN)

    verifica non soddisfatta

    D = 0.8 m

    B = 2 m

    ESEMPIO 1: Verifica con Approccio 2 (A1 + M1 + R3)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    55/140

    55/140

    Azione di progetto Ed(A1) = (900+80) (1.3) + 440 (1.5) = 1934 kN

    Calcolo della resistenza di progetto:

    qlim = 0.5 * B N s + q Nq sq* = = satw = 20 -10 = 10 kN/m3 (falda al piano di posa della

    fondazione)d (M1) = tan-1(tan35/1) = 35N

    q(

    d= 35) = 33.3 N

    (

    d= 35) = 2(N

    q 1) tan(

    d) = 45.2

    s = 1 - 0.3B/L = 0.7q = 18 kN/m3 x 0.8 m = 14.4 kN/m2

    sq = 1 + sin(d) = 1.57

    qlim = 316.4 + 752.8 = 1069.2 kN/m2Rd (R3) = qlimA /2.3 = 1859 kNRd < Ed (=1934 kN) verifica non soddisfatta

    ESEMPIO 1: verifica con DM 1988

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    56/140

    56/140

    Azione E = 900 + 80 + 440 = 1420 kN

    Calcolo della resistenza :qlim = 0.5 * B N s + q Nq sq

    * = = satw = 20 -10 = 10 kN/m3 (falda al piano di posa dellafondazione)= 35Nq = 33.3

    N= 2(Nq 1) tan(35) = 45.2s = 1 - 0.3B/L = 0.7q = 18 kN/m3 x 0.8 m = 14.4 kN/m2

    sq = 1 + sin(35) = 1.57qlim = 316.4 + 752.8 = 1069.2 kN/m2

    R = qlimA = 4277 kNFs = R/E = 4277/1420 = 3.01 (verifica soddisfatta)

    ESEMPIO 1: TABELLA RIASSUNTIVA

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    57/140

    57/140

    Azione diprogetto

    Ed

    Resistenzadi progetto

    Rd

    verifica

    NTCAPPROCCIO 1

    Combinazione 2

    A2+M2+R2 1552 kN 1089 kN no

    no

    okDM 88 Fs = 3.01 (4277/1420)

    A1+M1+R3NTCAPPROCCIO 2

    1934 kN 1859 kN

    In questo esempio, la nuova normativa pi cautelativa

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    58/140

    58/140

    ESEMPIO 2

    FONDAZIONE NASTRIFORME SU ARGILLA

    verifica a breve termine in condizioni statiche

    NTC 6.4.2.1 Nelle verifiche di sicurezza debbono esserepresi in considerazione tutti i meccanismi di stato limiteultimo, sia a breve che a lungo termine

    ESEMPIO 2- dati

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    59/140

    59/140

    TRAVE B = 2 m; L = 20 m, con carico verticale centrato condizionistatiche

    Q = 1000 kNCaratterizzazione geotecnica

    wet,k

    = 18 kN/m3 sat,k

    = 20 kN/m3

    ck = 0 k = 25cuk(kPa) = 30 + 7z(m)

    G = 2600 kN cuk

    B = 2 m

    D = 1.5 m0.7 m0.8 m

    0.8 m

    Peso proprio della fondazione (0.8 m x 2m + 0.7m x 0.8m)25 kN/m3 = 54 kN/m

    Peso del terreno sopra la fondazione 1.2 x 0.7 x 18 = 15.1 kN/mCarichi permanenti 2600/20 = 130 kN/m

    Carichi variabili 1000/20 = 50 kN/m

    ESEMPIO 2 -Verifiche a breve termine

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    60/140

    60/140

    Resistenza nei terreni a bassa permeabilit- Breve termine (cond. non drenate: c= cu; = u= 0)

    qlim = cu5.14 sc0 dc0 ic0 bc0 gc0 + q

    Per EC7 Annesso Dsc0 = 1+0.2 B/L per forma rettangolare

    sc0 = 1.2 per forma quadrata o circolareic0 = 0.5[1+(1-H/Acu)0.5]bc0 = 1-2/(2+) ( in radianti)

    dc0 = ? (non sono fornite espressioni)gc0 = ? (non sono fornite espressioni)

    ESEMPIO 2- Verifica con Approccio 1 combinazione 2 (A2 + M2 + R2)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    61/140

    61/140

    Calcolo della resistenza di progetto:qlim = cu5.14 sc0 dc0 ic0 bc0 gc0 + qqlim = cuNc(1) dc0(1) (1) (1) + qc

    uk(a B/2 dal piano di posa) = 30 +7(1.5+1) = 47.5 kPa

    cud (M2) = 47.5/1.4 = 33.9 kPa

    q = 18 x 1.5 = 27 kN/m2

    dc0 = ??

    EC7 non propone correzioni per la profondit del piano di posaIn letteratura dc0= 1 + 0.4 D/BOppure si pu usare il grafico di Skempton per Nc* (che ingloba la

    correzione per forma e profondit)

    ESEMPIO 2 - Verifiche a breve termine

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    62/140

    62/140

    Grafico di Skempton (valido in condizioni non drenate = 0)

    Il valore di Nc gi corretto per due fattori

    Forma della fondazione (B/L)

    Profondit del piano di posa (D/B)

    Nc(SK) = Ncscdc

    B

    D

    Nc(D/B = 0.75, B/L=0.1) = 6.3

    ESEMPIO 2- Verifica con Approccio 1 combinazione 2 (A2 + M2 + R2)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    63/140

    63/140

    Resistenza di progetto (M2+R2)

    qlim(M2)

    = 33.9 (6.3) + 27 = 240.5 kN/m2

    Rd (R2) = qlim B /1.8 = 267 kN/m

    Azione di progetto (A2)Ed (A2) = (130+54+15.1) (1) + 50 (1.3) = 264 kN/m

    Rd< Ed(verifica soddisfatta)

    ESEMPIO 2- Verifica con Approccio 2 (A1 + M1 + R3)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    64/140

    64/140

    Azione di progetto Ed

    (A1) = (130+54+15.1) (1.3) + 50 (1.5) = 334 kN/m

    Calcolo della resistenza di progetto:

    qlim = cu Nc dc0 + q

    cuk (a B/2 dal piano di posa) = 30 +7(1.5+1)= 47.5 kPacud (M1) = 47.5/1 = 47.5 kPa

    q = 18 x 1.5 = 27 kN/m2

    Usando il grafico di Skempton che fornisce direttamente Nc dc scqlim = 47.5 (6.3) + 27 = 326 kN/m2

    Rd (R3) = qlim B /2.3 = 283 kN/mRd < Ed (verifica non soddisfatta)

    ESEMPIO 2- Verifica con DM1988

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    65/140

    65/140

    Azione = 130 + 54 + 15 + 50 = 249 kN/m

    Calcolo della resistenza:

    qlim = cu Ncdc0 + q

    cuk (a B/2 dal piano di posa) = 30 +7(1.5+1) = 47.5 kPacud = 47.5/1 = 47.5 kPa

    q = 18 x 1.5 = 27 kN/m2

    qlim = 47.5 (6.3) + 27 = 326 kN/m2

    R = qlim B = 652 kN/m

    Fs = 652/ 249 = 2.62 (< 3; verifica non soddisfatta)

    ESEMPIO 2: TABELLA RIASSUNTIVA

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    66/140

    66/140

    Azione diprogetto

    Ed

    Resistenzadi progetto

    Rd

    verifica

    APPROCCIO 1Combinazione 2

    A2+M2+R2 264 kN/m 267 kN ok

    no

    noDM 88 Fs = 2.62 (652/249)

    A1+M1+R3APPROCCIO 2 334 kN/m 283 kN/m

    In questo esempio, la nuova normativa meno cautelativa

    Confronto con altre normative europee (da Bond, 2010)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    67/140

    67/140

    Approccio 1 - comb. 2

    1 x 1.4 x 1.8 = 2.52

    Approccio 2

    1.3 x 1 x 2.3 = 2.99

    La recentenormativa italianaNTC (2008) picautelativa dellealtre normative

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    68/140

    68/140

    ESEMPIO 3FONDAZIONE NASTRIFORME SU SABBIA IN PRESENZA DI AZIONI

    ORIZZONTALI E CARICHI NON CENTRATIVerifica drenata in condizioni statiche

    ESEMPIO 3 dati di input

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    69/140

    69/140

    Dati della fondazioneForma nastriforme di larghezza B = 1.8 mFondazione superficiale

    Caratterizzazione geotecnica del terreno

    Sabbia ck= 0 k = 38 k = 19 kN/m3 falda a 1 m dal p.c.

    1 m

    Risultato dellanalisi strutturaleAzioni Permanenti (compreso il peso proprio della fondazione)

    VG = 81 kN/m MG = 15.9 kNm/m HG = 0 kN/m

    Azioni VariabiliVQ = 30 kN/m MQ = 7 kNm/m HQ = 4 kN/m

    ESEMPIO 3 - azioni

    VERIFICA CON APPROCCIO 1 COMBINAZIONE 2

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    70/140

    70/140

    VERIFICA CON APPROCCIO 1 COMBINAZIONE 2

    A2 + M2 + R2

    Azioni di progetto in condizioni statiche (A2)Vd = (1) 81 + (1.3) 30 = 120 kN/m

    Md = (1) 15.9 + (1.3) 7 = 25 kNm/m

    Hd = (1) 0 + (1.3) 4 = 5.2 kN/m

    Azione di progetto per capacit portante

    Ed = Vd = 120 kN/m

    ESEMPIO 3 parametri di progetto

    Parametri di progetto con coefficienti parziali del gruppo M2:

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    71/140

    71/140

    cd = ck /1.25 = 0d = tan-1(tan38/1.25) = 32

    Resistenza M2

    qqqqqqcccccclim gbisdqNgbisdN'B.gbisdcNq ++= 50

    iN*'B.q lim 50=

    Fattori di capacit portante (N

    con EC7)

    ( ) 22332232

    452

    .tanexptanNq =

    +=

    ( ) 7273212232 .tan.N ==

    ESEMPIO 3 - correzione per carico eccentrico

    L

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    72/140

    72/140

    PROCEDURA SEMPLIFICATA DIMEYERHOF (suggerita in EC7)

    eB = MB/N eL = ML/N

    Si considera carico agente su un arearidotta in cui il carico centrato

    A = BL

    B = B 2eB

    L = L 2eL

    BB

    L

    Nel caso in esame: area ridotta

    B = B 2e = 1.8 2Md/VdB = 1.38 m

    ESEMPIO 3 calcolo della resistenza

    Effetto carico inclinato: correzione per forza orizzontale

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    73/140

    73/140

    iN'B.q lim 50=

    1

    1+

    +=

    m

    ddd

    d cotc'AV

    Hi

    EC7 - Annesso D

    [ ] [ ]'L'B'L'Bmm B ++== 12Fondazione nastriformeB/L=0

    [ ] [ ] 2'L'B'L'Bmm B =++== 12

    880120

    251

    12

    ..

    i =

    =+

    Vd= (1) 81 + (1.3) 30 = 120 kN/m

    Hd= (1) 0 + (1.3) 4 = 5.2 kN/m

    ESEMPIO 3 -Scelta del peso di volume del terreno in presenza di falda

    B

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    74/140

    74/140

    CASI ESTREMI1) Falda sul piano di posa = sat-w2) Falda a profondit dw> B

    = 1 dry

    CASI INTERMEDI

    falda da 0 a B dal piano di posa

    Interpolazione lineare

    Nel caso in esame:* = 9 + 10(1)/1.8 = 14.55 kN/m3

    1dw

    sat

    119

    9

    1 m B = 1.8 m dw

    ESEMPIO 3 calcolo della resistenza di progetto

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    75/140

    75/140

    Resistenza di progetto con coefficienti M2+R2

    ( ) ( )( )( )( ) ==

    ( ) ( )( ) ===

    VERIFICA SLU CAPACIT PORTANTE

    Ed (= 120 kN/m) < Rd (= 188 kN/m)

    Verifica in condizioni statiche soddisfatta

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    76/140

    76/140

    ESEMPIO 4FONDAZIONE NASTRIFORME SU SABBIA IN PRESENZA DI AZIONI

    ORIZZONTALI E CARICHI NON CENTRATICONDIZIONI SISMICHE

    ESEMPIO 4 dati di input

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    77/140

    77/140

    Dati della fondazioneForma nastriforme di larghezza B = 1.8 m

    Fondazione a D = 0.8 m

    Dati del terreno

    Sabbia ck= 0 k= 38 k= 19 kN/m3

    falda assente

    Kh = s amax/g

    s = 0.2-0.3 (Tab.7.11.I delle NTC 2008 relativa alla stabilit dei pendii) infunzione della categoria di sottosuolo e dellaccelerazione su suolo rigido ag

    Kv

    = 0.5 Kh

    D

    Condizioni sismiche kh = 0.10 kv= 0.05

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    78/140

    ESEMPIO 4 : calcolo della resistenza di progetto

    RESISTENZA DI PROGETTO (La Circolare dice di impiegare le

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    79/140

    79/140

    formule comunemente adottate per calcolare i coefficienti correttivi delcarico limite)

    qqqqlim zidqNzidN'B.q += 50

    zge zqsono coefficienti correttivi per effetto inerzia sul terreno

    Non chiaro se questi coefficienti tengano conto del cosiddettoeffetto cinematicodescritto nella Circolare, anche perch laCircolare afferma che tale effetto riguarda solo il termine con N

    .

    Fattori di capacit portante (N

    calcolato con EC7)

    Parametri del terreno M2 cond. pi sfavorevole per verifica GEO:cd = 0 d= arctan(tan38/1.25) = 32

    ( ) 223322

    32452 .tanexptanNq =

    += ( ) 7273212232 .tan.N ==

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    80/140

    ESEMPIO 4: calcolo della resistenza di progetto

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    81/140

    81/140

    Correzione per inerzia terreno

    qqqqlim zidqNziN'B.q += 50

    [ ] [ ] 9403210011 350350 .tan.'tankz ..dh ===

    940.zzq == Paolucci e Pecker, 1997

    ( )( )( )( )( ) ( )( ) ( )( )940540223198094040072719875050 ..d.x......q qlim +=

    1=qdIpotesi cautelativa

    2

    lim kN/m.q 6265=

    ESEMPIO 4 calcolo della resistenza di progetto

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    82/140

    82/140

    Resistenza M2 + R2

    VERIFICA SLU CAPACIT PORTANTE

    Ed(= 106 kN/m) < Rd(= 129 kN/m)

    Verifica soddisfatta

    ( )kN/m

    .

    ..

    .

    'BqR limd 129

    81

    87506265

    81

    ===

    Considerazioni finali sulla verifica a capacit portante

    1. In presenza di carichi non centrati e/o di azioni orizzontali (vento,sisma, ecc.) non possibile calcolare la resistenza del terreno

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    83/140

    83/140

    sulla base solo dei parametri geotecnici e della geometria,poich Rd dipende dalleccentricit (area ridotta) e dal rapporto tracarico orizzontale e carico verticale (coefficienti i).

    2. In genere la RESISTENZA a capacit portante funzione delleAZIONI applicate

    Solo nel caso (rarissimo) di carico solo verticale e centrato possibilecalcolare Rdprescindendo dal valore del carico stesso solo sulla

    base dei parametri geotecnici e della geometria

    3. Il valore di Rd valutato nellipotesi di carico verticale e centrato maggiore di quello relativo al caso di carico non centrato e/o carichi

    orizzontali. Quindi a svantaggio di sicurezza considerare per unafondazione reale il valore della resistenza valutata nellipotesisemplificativa di carico solo verticale e centrato

    >==

    Fondazioni superficiali NTC (2008)

    FONDAZIONI SUPERFICIALI

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    84/140

    84/140

    VERIFICHE SLU RICHIESTE (6.4.2 6.4.2.1)

    capacit portante (GEO)

    scorrimento alla base (GEO)

    stabilit globale (GEO)

    raggiungimento resistenza elementi strutturali (STR)

    VERIFICA SLU SCORRIMENTOdd RE

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    85/140

    85/140

    Azione H

    Resistenza attritiva allabase

    Forzaverticale V

    la resistenza attritiva lungo le

    pareti laterali si pu consideraresolo in certe situazioni, comescavi sezione obbligata

    (7.11.5.3.1)

    Resistenza passiva

    dd HE =

    d,pareti,attrd,base,attrd,attr RRR +=d,pd,attrd RRR +=

    d,pd,pareti,attrd,base,attrd RRRH ++

    VERIFICA SLU SCORRIMENTO

    La verifica a scorrimento (GEO) deve essere effettuate seguendo almeno

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    86/140

    86/140

    uno dei due approcci:APPROCCIO 1 (combinazione 2) A2 + M2 + R2

    APPROCCIO 2 (comb. unica) A1 + M1 + R3

    Nella verifica a scorrimento cambiano i valori dei coefficienti Rrispetto alla verifica di capacit portante (tab.6.4.I)

    R1 (app.1 comb 1) R2 (app. 1 comb 2) R3 (app. 2)

    SCORRIMENTO

    1 1.1 1.1Capacit portante 1 1.8 2.3

    VERIFICA A SCORRIMENTO

    V

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    87/140

    87/140

    Verifica in condizioni staticheapproccio 1 comb. 2: A2 + M2 + R2

    Azione di progettoEd = (1) HG + (1.3) HQ

    Resistenza di progetto - attrito alla base

    Rd = Vdtand /1.1

    dove Vd = (1)VG + (0) VQ= VGtand = tank /1.25

    In questo caso il caricoverticale variabile ha effettofavorevole sulla verifica e

    si trascura

    A2

    M2

    R2

    HQ HGVG

    VQ

    VERIFICA A SCORRIMENTO

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    88/140

    88/140

    Verifica in condizioni staticheApproccio 2:A1+M1+R3

    Azione di progetto Ed = 1.3 HG + 1.5HQ

    Resistenza di progetto

    Rd = Vdtand /1.1

    dove Vd = VG + 0 VQ = VG

    tand = tank /1

    R3

    M1

    A1

    HQHG

    VG

    VQ

    Verifica a scorrimento

    Scelta dellangolo di attrito allabase k e d (EC7 6.5.3)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    89/140

    89/140

    k = valore di progetto legato allangolodi resistenza al taglio allo stato critico(volume costante cv) del terreno di

    fondazione

    Fondazioni in calcestruzzo gettato in sito

    Fondazioni in calcestruzzo prefabbricato

    +=

    La coesione (adesione) cva trascurata

    =

    =

    ESEMPIO 5 - Verifica a scorrimento

    HG 0 kN HQ 20 kN

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    90/140

    90/140

    HG = 0 kN HQ = 20 kNVG = 100 kN VQ = 15 kN

    k = 28

    Verifica statica approccio 1)A2 + M2 + R2

    Ed(A2)= (1) 0 +(1.3) 20 = 26 kN

    d (M2)= tan-1(tank/1.25) = 23

    Rd(R2) = [(1) 100 + (0) 15] tan23/1.1 = 38.7 kN

    Ed < Rd Verifica soddisfattaNota. Il carico verticale variabile trascurato perch favorevole alla verifica

    ESEMPIO 5 - Verifica a scorrimento

    HG 0 kN HQ 20 kN

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    91/140

    91/140

    HG = 0 kN HQ = 20 kNVG = 100 kN VQ =15 kN

    k = 28

    Verifica statica:Approccio 2)A1 + M1 + R3

    Ed = (1.3) 0 +(1.5)20 = 30 kN

    d(M1) = tan-1(tank/1) = 28

    Rd (R3) = [(1) 100 + (0) 15] tan28/1.1 = 48.3 kN

    Ed < Rd Verifica soddisfattaNota. Il carico verticale variabile trascurato perch favorevole alla verifica

    VERIFICA SLUA SCORRIMENTO

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    92/140

    92/140

    Verifica in condizioni sismiche (M2+R2)

    Le azioni non vanno amplificate !!!

    Azione di progetto Ed = Hsism

    Resistenza di progettoRd = Vd tanddove Vd = Vsism

    VsismHsism

    ESEMPIO 6 -Verifica SLU a scorrimento in condizioni sismiche

    HE+G (sisma + carichi perm.) = 34 kN

    H (carichi variabili es vento) 5 kN

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    93/140

    93/140

    HQ (carichi variabili, es. vento) = 5 kNVE+G = 90 kN

    VQ (carichi variabili, es. sovraccarichi) = 20 kN

    k = 28Verifica sismica

    Approccio 1 (A2=1) + M2 + R2Ed= (1)34 + (0.3) 5 = 35.5 kN

    d = tan-1(tank/1.25) = 23Rd = [(1) 90 + (1) (0.3) 20] tan23/1.1 = 37.0 kN

    Ed

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    94/140

    94/140

    HQ (carichi variabili) = 5 kNVE+G = 90 kN

    VQ (carichi variabili) = 20 kNk = 28

    Verifica sismica:

    Approccio 2(A1=1) + M1 + R3

    Ed= (1)34 + (0.3) 5 = 35.5 kN (coincide con quella dellapproccio 1)d (M1) = tan-1(tank/1) = 28Rd (R3) = [(1) 90 + (1)(0.3) 20] tan28/1.1 = 46.4 kN

    Ed < RdVerifica soddisfatta0.3 il coeff. di combinazione 2perambienti ad uso residenziale (tab. 2.5.I)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    95/140

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    96/140

    Verifica di stabilit globale

    Come si esegue la verifica di stabilit globale con le NTC?

    Dipende se si tratta

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    97/140

    97/140

    Dipende se si tratta- di un pendio naturale (6.3)

    - o di opere di materiali sciolti o fronti di scavo (6.8)

    Per pendii naturali si usano parametri caratteristici del terreno (M1),ipotizzando superfici di scorrimento cinematicamente possibili in numerosufficiente da ricercare la superficie critica alla quale corrisponde il grado di

    sicurezza pi basso.

    LE NTC non indicano un coefficiente di sicurezza minimo.Il grado di sicurezza ritenuto accettabile dal progettista deve essere

    giustificato sulla base del livello di conoscenze raggiunto, dellaffidabilit

    dei dati disponibili e del modello di calcolo adottato.

    Verifica di stabilit globale

    Come si esegue la verifica di stabilit globale con le NTC?

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    98/140

    98/140

    Per opere in materiali sciolti (es. RILEVATI) o fronti di scavo la verifica distabilit globale va eseguita con la combinazione A2 + M2 + R2

    Il coefficiente R del gruppo R2 vale 1.1

    I parametri di resistenza del terreno non sono quelli caratteristici ma vannoridotti (M2).

    In condizioni drenateM su tan e su c pari a 1.25

    In condizioni non drenateM

    su cu

    pari a 1.4

    Il peso di volume non va ridotto.

    In condizioni statiche le azioni permanenti non vanno amplificate, mentre leazioni variabili vanno incrementate (Q = 1.3) o trascurate (Q = 0)

    In condizioni sismiche le forze sia permanenti che variabili non si amplificano

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    99/140

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    100/140

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    101/140

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    102/140

    Amplificazione topografica (modificata da Lanzo, 2005)

    Categoria T1: sup. pianeggiante,pendii, e rilievi isolati con

    inclinazione media < 15

    Categoria T3: rilievi con larghezza incresta molto minore che alla base

    con inclinazione media tra 15 e 30

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    103/140

    103/140

    ST=1

    Categoria T2: pendii con

    inclinazione media > 15,

    ST=1.2

    ST=1.2

    Categoria T4: rilievi con larghezza incresta molto minore che alla basecon inclinazione media > 30

    ST=1.4

    Per T2, T3, T4, se lopera o lintervento lungo ilpendio si assume variazione lineare fino a 1

    < 15

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    104/140

    VERIFICA ALLA LIQUEFAZIONE

    La progettazione delle fondazioni richiedepreliminarmente la valutazione della sicurezza del sitonei confronti della liquefazione secondo quanto

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    105/140

    105/140

    q qindicato al 7.11.3.4. (NTC 7.11.5)

    La verifica alla liquefazione pu essere omessa se siverifica almeno una di queste condizioni (7.11.3.4):

    M < 5

    amax < 0.1g e assenza di manufatti profondit media stagionale della falda > 15 m N1,60 > 30 o qc1N > 180

    Curva granulometrica non compresa nei due fusigranulometrici assegnati (uno per Uc (CU) > 3.5 e unoper Uc (CU) < 3.5)

    VERIFICA ALLA LIQUEFAZIONE

    Se si deve eseguire la verifica le NTC indicano metodologie di tipostorico empirico (Seed e Idriss) in cui il coefficiente di sicurezzaviene definito dal rapporto tra la resistenza disponibile e la

    ll it i i d tt d l t t di tt

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    106/140

    106/140

    sollecitazione indotta dal terremoto di progetto.

    La resistenza alla liquefazione pu essere valutata sulla base di

    risultati di prove in sito o di prove cicliche di laboratorio.

    !! NON viene indicato un fattore di sicurezza minimo (quindi si pu far

    riferimento a EC8)

    Nella Circolare si precisa che le metodologie di carattere semiempiricopossono permettere una verifica di tipo puntuale o una verifica di tipoglobale

    PUNTUALE: fattore di sicurezza FL = CRR/CSR

    GLOBALE: potenziale di liquefazione IL (la suscettibilit nei confronti dellaliquefazione riferita ad uno spessore finito di terreno piuttosto che al singolo punto,esempio Iwasaki et al, 1982)

    FONDAZIONI SUPERFICIALI

    VERIFICHE SLE

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    107/140

    107/140

    VERIFICHE SLE

    Cedimento < Cedimento ammissibileSpostamento orizzontale < Spost. orizz. ammissibilie

    - In condizioni statiche

    - In condizioni sismiche (con un input sismico meno gravosodi quello utilizzato per le verifiche SLU)

    Definizione dei movimenti di una fondazione (Eurocodice 7-Annesso H)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    108/140

    108/140

    Cedimenti assoluti edifferenziali

    Inflessione

    Rapporto dinflessione /L

    Distorsione angolare = s/L etilt

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    109/140

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    110/140

    METODI DI CALCOLO DEI CEDIMENTI

    In argilla (cedimento immediato + ced. di consolidazione)

    metodi basati sulla teoria dellelasticit o sul metodo

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    111/140

    111/140

    metodi basati sulla teoria dellelasticit o sul metodoedometrico (parametri da prove di laboratorio e/o prove in

    sito)

    In sabbia (ced. immediato e ced. di consolidazione sono

    contemporanei)metodi basati su prove in sito

    Metodo di Schmertmann (CPT)

    Metodo di Burland e Burbidge (SPT)

    Metodo di Janbu (valido per tutti i terreni)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    112/140

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    113/140

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    114/140

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    115/140

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    116/140

    ESEMPIO 7 calcolo del cedimento ammissibile

    Cedimento ammissibile C

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    117/140

    117/140

    Cedimento ammissibile Cd

    Grant et al. (1974) samm = 18000 max(platee su sabbia)

    Per lesioni sulle tamponaturemax= 1/500

    samm = 18000 (1/500) = 120 mm

    Per collegamenti a servizi samm = 65 mm

    Ed (132 mm) > Cd

    Verifica SLEnon soddisfatta

    ESEMPIO 7 verifica SLU

    Platea quadrata B = 10 m posta a D = 1.5 m dal p.c.

    Resistenza a carico verticale (M1 + R3)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    118/140

    118/140

    qlim = 0.5 B N s + q Nq sqqlim = 0.5(17)(10)(32.6) (0.7)+ 1.5 (17)(26.1)(1.65) = 3038 kPa

    Qlim = qlimA = 3038 kPa (10x10) = 303800 kN = 303.8 MN

    Rd = Qlim/2.3 = 132 MN

    Valore di progetto del carico verticale per la verifica SLU di capacitportante

    Ed= 30 (1.3) + 10 (1.5) + 10 (1.5) = 69 MN

    Verifica capacit portante (NTC)

    Ed= 69 MN Rd= 132 MN

    Verifica SLU soddisfatta

    ESEMPIO 7 osservazioni

    1) La platea soddisfa lo SLU ma non soddisfa lo SLE.

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    119/140

    119/140

    2) In questo caso si possono realizzare pali, ma con la

    nuova normativa non richiesta la verifica SLU dei

    pali stessi, ma va solo verificato lo SLE di una platea su

    pali, ossia va calcolato il cedimento della platea su pali

    verificando che sia minore di quello ammissibile.

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    120/140

    ESEMPIO 8 dati

    Fondazione quadrata 2 m x 2 m rigida

    Caratterizzazione geotecnica del terreno

    1) Sabbia = 19 kN/m3

    2) Argilla20 kN/ 3 C 0 38 C 0 1

    2m sabbia 100 180 kN/m2 pq

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    121/140

    121/140

    = 20 kN/m3, Cc = 0.38, Cs = 0.1A = 0.55; Eu = 8000 kN/m

    2

    Pressione di preconsolidazione variabile con laprofondit

    Falda a 2 m dal piano campagna

    Risultato di prova edometrica su provino prelevatoa 4 m di profondit dal pc.

    8m argilla

    roccia

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    122/140

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    123/140

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    124/140

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    125/140

    ESEMPIO 8 calcolo del cedimento di consolidazione

    5. Si calcola il valore del cedimento diconsolidazione primaria Sci utilizzando una delle

    seguenti espressioni:

    ''hC

    2m q

    se ( + )<

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    126/140

    126/140

    6. Si sommano tutti i contributi di cedimento deisingoli strati e si ottiene in cedimento totale diconsolidazione primaria Sc.

    +

    +=

    0

    0

    01 v

    vvisCi

    '

    ''log

    e

    hCS

    8m

    1

    2

    3

    4

    56

    7

    8

    ++

    +=

    p

    vvs

    v

    p

    ci

    Ci'

    ''logC

    '

    'logC

    e

    hS

    0

    001

    se ( v0+ v)< p

    se (v0+v ) > p

    ESEMPIO 8 calcolo dei cedimenti di consolidazione

    Tabella di calcolo del cedimento di consolidazione primaria

    2m q

    1

    punto z dal p.c. 'v0 e0 z/B 'v/q 'v 'v0+ 'v 'p si

    m kN/m2 kN/m2 kN/m2 kN/m2 m1 2.5 43 0.958 0.25 0.96 54.0 97.0 105 0.0182 3.5 53 0.95 0.75 0.51 28.7 81.7 115 0.0103 4 5 63 0 942 1 25 0 25 14 1 77 1 125 0 005

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    127/140

    127/140

    8m2

    34

    56

    78

    3 4.5 63 0.942 1.25 0.25 14.1 77.1 125 0.0054 5.5 73 0.935 1.75 0.16 9.0 82.0 135 0.0035 6.5 83 0.93 2.25 0.1 5.6 88.6 145 0.001

    6 7.5 93 0.926 2.75 0.08 4.5 97.5 155 0.0017 8.5 103 0.92 3.25 0.06 3.4 106.4 165 0.0018 9.5 113 0.914 3.75 0.04 2.2 115.2 175 0.000

    0.038cedimento totale di consolidazione primaria Sc(m)

    Il cedimento di consolidazione primaria si ottiene correggendoil valore ottenuto dal calcolo con il coefficiente che tieneconto del tipo di terreno (attraverso il coefficiente A) e delledimensioni della fondazione

    Sc= Sed

    ESEMPIO 8 fattore di correzione per dimensioneFattore di correzione per la dimensione della fondazionerapportata allo spessore dello strato :

    Nel caso in esame si ha:

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    128/140

    128/140

    H/B = 8/2 = 4

    Assimilando la fondazione quadrata auna circolare con stesso H/B per

    A = 0.55 si ottiene dal grafico 0.67

    0.67

    Sc= 0.67 x Sed = 0.67 x 0.038 = 0.025 m

    da Skempton & Bjerrum (1957)

    0.55

    A un parametro che si ricava daprove TX. u = 3 +A( 13)

    ESEMPIO 8- calcolo cedimento del totale

    Calcolo del cedimento totale

    Si= 0.8 cm S

    c= 2.5 cm S

    tot= 3.3 cm

    Il cedimento totale la somma di quello di consolidazione primaria Sc e di quelloimmediato Si

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    129/140

    129/140

    immediato Si

    Si sottolinea che il calcolo delle tensioni indotte v effettuato con riferimento a

    area di carico infinitamente flessibile.

    Se la fondazione rigida la stima del cedimento effettuata va quindi corretta pertener conto della rigidezza delle fondazioni

    RIGIDEZZA DI UNA FONDAZIONE

    FONDAZIONI CIRCOLARI

    32

    1

    = R

    t)(E

    E

    K terrenoterreno

    FR Fraser e Wardle (1976)

    rigida se KR

    > 5

    flessibile se KR 0.08

    R321 t)(E

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    130/140

    130/140

    t

    3

    2

    2

    1

    1

    =

    R

    t

    )(

    )(

    E

    EK

    F

    terreno

    terreno

    Frs

    Brown (1969)Clancy (1993)

    FONDAZIONI RETTANGOLARI (QUADRATE)

    3

    2

    2

    1

    1

    3

    4

    = Bt)(

    E

    E

    KF

    terreno

    terreno

    F

    R

    Fraser e Wardle (1976)

    rigida se KR 10

    flessibile se KR

    0.05B

    L

    350

    2

    2

    1

    1575

    =

    L

    t

    L

    B

    )(

    )(

    E

    E.K

    .

    F

    terreno

    terreno

    Frs

    Horikoshi &

    Randolph (1997)

    CARATTERISTICHE DEL CALCESTRUZZO

    MODULO ELASTICO

    ( ) ( )[ ][ ] 3010822000 MPfMPE

    30

    1022000

    .

    cmcm

    )MPa(f)MPa(E

    =

    NTC eq.11.2.5

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    131/140

    131/140

    ( ) ( )[ ][ ] 3010822000 .ckcm MPafMPaE +=

    ( ) ( )[ ][ ]30

    10883022000 .

    ckcm MPaR.MPaE +=

    Esempio: Calcestruzzo 25/30; Rck

    = 30 MPa; Ecm

    = 31447 MPa

    COEFFICIENTE DI POISSON

    20.= Calcestruzzo non fessurato

    0= Calcestruzzo fessurato

    ESEMPIO 8 correzione per rigidezza della fondazione

    Correzione per la rigidezza della fondazione

    1. Metodo di AZIZIS (fond. rigida)= 0.8 (Scentro)fondazione flessibile

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    132/140

    132/140

    2. Metodo di Poulos e Davis, 1974:

    Per fondazioni circolari o nastriformi:

    S (fond. rigida)= 0.5 (Scentro + S bordo) fondazione flessibile

    Per fondazioni rettangolari

    S (fond. rigida)= 1/3 (2 Scentro + Sspigolo )fondazione flessibile

    Nel caso in esame

    Stot= 0.8 (Si+ Sc) = 0.8 (3.3) cm = 2.64 cm

    ESEMPIO 8 verifica SLE

    Cedimento ammissibile (Grant et al. 1974)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    133/140

    133/140

    Assumendo max = 1/500 (fessurazione tamponature, vediAnnesso H EC7)Samm = 30000 (1/500) = 60 mm = 6 cm

    Ed = 2.6 cm < Cd = 6 cmVerifica soddisfatta

    SPOSTAMENTI INDOTTI DAL SISMA

    devono essere valutati gli spostamenti permanenti indotti dal sisma verificandoche essi siano accettabili per la fondazione e siano compatibili con la funzionalit

    dellopera (NTC, 7.11.5.3.1)

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    134/140

    134/140

    Gli spostamenti da valutare sono sia verticali che orizzontali

    Come si valutano gli spostamenti indotti dal sisma?-Metodi numerici (programmi di calcolo)

    -Metodi basati sulla teoria del blocco rigido di Newmark (spost. orizz.)

    -Metodi empirici per cedimenti dovuto ad addensamento di sabbie asciutte(Seed e Tokimatsu, 1987)

    Metodo di Newmark (da Madiai, 2005)

    Lo spostamento iniziasolo quando la

    forza applicata(accelerazione xmassa) supera unvalore critico

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    135/140

    135/140

    valore critico

    Il blocco continua a muoversifinch la velocit relativanon si annulla (continuaanche quando

    laccelerazione delterreno al di sotto diquella critica)

    Metodo di Newmark

    Aspetti chiave per lapplicazione

    del metodo:- Individuazione dellaccelerazione critica

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    136/140

    136/140

    (oltre la quale inizia lo spostamento) (es.

    Richard et al.1993)- Applicazione del metodo con

    accelerogrammi reali rappresentativi delsito

    - Oppure utilizzo di una o pi correlazioniempiriche che contengono solo amax e vmax

    Correlazione empirica per spostamento orizz. permanente (Madiai, 2009)

    6905722

    1157.

    max

    c

    .

    max

    c

    max

    max

    a

    a

    a

    a

    a

    v.s

    =

    6905722 .. aav

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    137/140

    137/140

    Applicazione del metodo diNewmark ad accelerogrammi realirelativi a terremoti italiani 1972-2002 con magnitudo > 4

    1893max

    c

    max

    c

    max

    max

    a

    a

    a

    a

    a

    v.s

    =

    ESEMPIO 9

    Calcolo dello spostamento orizzontale della fondazione di un edificio

    con vita nominale 50 anni, classe duso 3 (periodo riferimento 50x1.5 =

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    138/140

    138/140

    , (p

    75 anni), su suolo con stratigrafia di tipo C

    s

    ESEMPIO 9 calcolo spostamenti indotti dal sisma SLE

    dal programma SPETTRI 1.03 del sito www.cslp.itper il Comune di Ancona si ricava:

    Per SLE:ag= 0.073g; F0= 2.479 e Tc* = 0.284 s.Stratigrafia di tipo C

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    139/140

    139/140

    g p

    1

    691600701 0=

    =

    T

    gS

    S

    .gaF..S

    C

    *

    Cmaxmax CTa.v 160= ( ) 591051330 .T.C.*

    CC ==

    TSgmax SSaa =

    amax = (1.69)(1)(0.073g) = 0.123 g

    vmax = 0.087 m/s

    Ipotesi ac = 0.2 g (accelerazione limite)amax < ac nessuno spostamento orizzontale

    RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI Madiai C. (2009) Correlazioni tra parametri del moto sismico e spostamenti attesi del blocco di Newmark. Rivista italiana di

    Geotecnica 1(2009), 23-43.

    Lanzo G. Soluzioni analitiche approssimate per il calcolo del moto sismico in superficie. Da Linee Guida AGI Aspettigeotecnici della progettazione sismica. Patron Editore . Bologna.

    Madiai C. Analisi dinamica semplificata col modello di Newmark. Da Linee Guida AGI Aspetti geotecnici della progettazionesismica. Patron Editore . Bologna.

    Azizi F. Applied analyses in Geotechnics. E & FN SPON. London e New York.

    Grant et al (1974) Differential settlement of Building Proc ASCE V 100 NGT9 973 991

  • 7/24/2019 fondazioni superficiali: normativa ed esempi

    140/140

    140/140

    Grant et al. (1974) Differential settlement of Building. Proc. ASCE V.100 NGT9, 973-991.

    Skempton e Bierrum (1957) A contribution to the settlement analysis of Foundations on Clay. Geotechnique. V.7(4), 261-

    270. Schmertmann (1970) Static Cone to compute static settlement over sand. JSMFD, ASCE SM3.

    Schmertmann et al. (1978) Improved strain influence factor diagrams. Technical Note, JGED, ASCE, GT8.

    Burland e Burbidge (1984) Settlement of Foundations on Sand and Gravel. Glasgow and West of Scotland AssociationCentenary Lecture.

    Brinch Hansen (1961) A general formula for bearing capacity. The Danish Geotechnical Institute. Bull. 11. Copenaghen. Brinch Hansen (1970) A revised and extended formula for bearing capacity. The Danish Geotechnical Insttiute. Bull. 28.

    Copenaghen. Meyerhof (1953) The bearing capacity of foundation under eccentric and inclined loads. Proc. III ICSMFE, Zurigo.

    Poulos et al. (2001). Foundations and retaining structures- research and practice. ICSMGE Istanbul 2527-2606.

    Poulos e Davis (1974) Elastic solutions for soil and rock mechanics. Wiley and Sons.

    Fraser e Wardle (1976). Numerical Analysis of rectangular rafts on layered foundations. Geotechnique 26(4), 613-630.

    Tokimatsu & Seed (1987) evaluation of settlements in sand due to eartquake shaking. J. of Geot. Eng. ASCE 113(8), 861-878