FONDAZIONI E OPERE DI SOSTEGNO Esercitazione n°2/2015 · Microsoft Word -...
8
FONDAZIONI E OPERE DI SOSTEGNO Esercitazione n°2/2015 _____________________________ Si richiede di progettare le fondazioni di un’edificio nell’area del porto canale di Cagliari. L’edificio, costituito dalla struttura in acciaio schematicamente rappresentata in Figura 1, è composto 5 piani fuori terra; in Figura 2 è riportata la pianta alla quota di estradosso fondazione. In particolare, si richiede la progettazione delle fondazioni degli allineamenti di pilastri Y7 e X8 evidenziati in Figura 2. I carichi trasmessi alla base dei pilastri, nelle combinazioni di carico relative allo Stato Limite Ultimo e di Esercizio (D.M.14.01.08), sono riportati nella Tabella che segue e allegati nel file XLS. La quota di calpestio del piano terra è prevista a quota +1.5 m slm (attuale piano campagna). F x F y F z M x M y F x F y F z M x M y F x F y F z M x M y KN KN KN KNm KNm KN KN KN KNm KNm KN KN KN KNm KNm X1 0.08 0.07 344.58 -0.87 0.15 0.13 0.10 517.31 -1.28 0.26 0.15 0.12 602.98 -1.49 0.31 X2 0.18 0.30 1410.16 -1.12 0.64 0.27 0.48 2098.93 -1.69 0.94 0.32 0.55 2433.94 -1.96 1.09 X3 0.19 0.05 629.22 -0.85 1.22 0.28 0.07 905.63 -1.26 1.77 0.33 0.08 1048.57 -1.46 2.06 X4 -0.08 -0.05 1431.49 -0.75 -0.21 -0.12 -0.07 2089.39 -1.10 -0.31 -0.13 -0.09 2424.56 -1.28 -0.36 X5 -0.03 0.30 1383.57 -1.11 -0.43 -0.05 0.45 2025.45 -1.66 -0.66 -0.06 0.52 2350.31 -1.93 -0.76 X6 0.00 0.14 660.75 -0.95 0.00 0.00 0.21 951.31 -1.41 0.00 0.00 0.25 1101.36 -1.64 0.00 X7 0.00 0.21 241.47 -1.02 0.00 0.00 0.31 342.52 -1.52 0.00 0.00 0.36 398.20 -1.77 0.00 XY 0.02 -0.02 1243.79 -0.78 0.22 0.03 -0.04 1805.64 -1.15 0.31 0.03 -0.04 2095.28 -1.34 0.36 Y1 -0.16 -0.03 590.04 -0.34 -0.16 -0.23 -0.05 849.46 -0.47 -0.24 -0.27 -0.06 988.13 -0.55 -0.28 Y2 -0.12 0.15 1126.58 -1.49 -0.12 -0.17 0.23 1633.92 -2.25 -0.18 -0.20 0.26 1896.36 -2.60 -0.21 Y3 -0.04 0.01 1207.26 -0.78 -0.02 -0.07 0.01 1752.48 -1.16 -0.03 -0.08 0.01 2033.61 -1.35 -0.04 Y4 -0.17 0.12 1015.35 -1.67 -0.08 -0.25 0.17 1476.55 -2.50 -0.12 -0.30 0.20 1715.13 -2.91 -0.15 Y5 -0.03 -0.44 356.41 4.26 0.07 -0.05 -0.66 509.45 6.48 0.10 -0.06 -0.77 591.00 7.51 0.11 Y6 -0.07 -0.55 353.64 2.58 0.05 -0.10 -0.84 505.42 3.95 0.07 -0.12 -0.98 586.35 4.58 0.07 Y7 0.11 0.16 1015.69 -1.76 0.23 0.16 0.23 1476.35 -2.65 0.33 0.18 0.27 1714.93 -3.07 0.39 Y8 0.17 -0.09 1249.12 -0.30 0.41 0.25 -0.14 1813.72 -0.43 0.60 0.29 -0.16 2104.70 -0.50 0.69 Y9 0.25 -0.11 1247.42 -0.18 0.53 0.36 -0.17 1811.17 -0.24 0.78 0.42 -0.20 2101.74 -0.27 0.90 Y10 0.29 -0.01 1248.38 -0.57 0.63 0.43 0.01 1812.53 -0.92 0.93 0.50 0.01 2103.31 -1.07 1.07 Y11 -3.15 -0.15 1254.66 -0.01 -2.59 -4.57 -0.24 1822.53 0.03 -3.74 -5.28 -0.28 2114.92 0.03 -4.32 Y12 3.06 0.08 1215.96 -0.14 2.27 4.45 0.12 1764.05 -0.19 3.30 5.14 0.14 2047.16 -0.22 3.81 Y13 -0.38 -0.08 668.58 -0.16 -0.99 -0.54 -0.13 964.78 -0.19 -1.42 -0.63 -0.15 1121.76 -0.22 -1.64 Combinazione: STATO LIMITE DI ESERCIZIO Combinazione: STATO LIMITE ULTIMO (GEO) Combinazione: STATO LIMITE ULTIMO (STR) Nodo Figura 1 – Vista 3D della struttura in acciaio.
Transcript of FONDAZIONI E OPERE DI SOSTEGNO Esercitazione n°2/2015 · Microsoft Word -...
FONDAZIONI E OPERE DI SOSTEGNO Esercitazione n°2/2015
_____________________________
Si richiede di progettare le fondazioni di un’edificio nell’area del porto canale di Cagliari. L’edificio, costituito
dalla struttura in acciaio schematicamente rappresentata in Figura 1, è composto 5 piani fuori terra; in Figura
2 è riportata la pianta alla quota di estradosso fondazione.
In particolare, si richiede la progettazione delle fondazioni degli allineamenti di pilastri Y7 e X8 evidenziati in
Figura 2. I carichi trasmessi alla base dei pilastri, nelle combinazioni di carico relative allo Stato Limite Ultimo
e di Esercizio (D.M.14.01.08), sono riportati nella Tabella che segue e allegati nel file XLS.
La quota di calpestio del piano terra è prevista a quota +1.5 m slm (attuale piano campagna).
Fx Fy Fz Mx My Fx Fy Fz Mx My Fx Fy Fz Mx My
KN KN KN KNm KNm KN KN KN KNm KNm KN KN KN KNm KNmX1 0.08 0.07 344.58 -0.87 0.15 0.13 0.10 517.31 -1.28 0.26 0.15 0.12 602.98 -1.49 0.31X2 0.18 0.30 1410.16 -1.12 0.64 0.27 0.48 2098.93 -1.69 0.94 0.32 0.55 2433.94 -1.96 1.09X3 0.19 0.05 629.22 -0.85 1.22 0.28 0.07 905.63 -1.26 1.77 0.33 0.08 1048.57 -1.46 2.06X4 -0.08 -0.05 1431.49 -0.75 -0.21 -0.12 -0.07 2089.39 -1.10 -0.31 -0.13 -0.09 2424.56 -1.28 -0.36X5 -0.03 0.30 1383.57 -1.11 -0.43 -0.05 0.45 2025.45 -1.66 -0.66 -0.06 0.52 2350.31 -1.93 -0.76X6 0.00 0.14 660.75 -0.95 0.00 0.00 0.21 951.31 -1.41 0.00 0.00 0.25 1101.36 -1.64 0.00X7 0.00 0.21 241.47 -1.02 0.00 0.00 0.31 342.52 -1.52 0.00 0.00 0.36 398.20 -1.77 0.00XY 0.02 -0.02 1243.79 -0.78 0.22 0.03 -0.04 1805.64 -1.15 0.31 0.03 -0.04 2095.28 -1.34 0.36Y1 -0.16 -0.03 590.04 -0.34 -0.16 -0.23 -0.05 849.46 -0.47 -0.24 -0.27 -0.06 988.13 -0.55 -0.28Y2 -0.12 0.15 1126.58 -1.49 -0.12 -0.17 0.23 1633.92 -2.25 -0.18 -0.20 0.26 1896.36 -2.60 -0.21Y3 -0.04 0.01 1207.26 -0.78 -0.02 -0.07 0.01 1752.48 -1.16 -0.03 -0.08 0.01 2033.61 -1.35 -0.04Y4 -0.17 0.12 1015.35 -1.67 -0.08 -0.25 0.17 1476.55 -2.50 -0.12 -0.30 0.20 1715.13 -2.91 -0.15Y5 -0.03 -0.44 356.41 4.26 0.07 -0.05 -0.66 509.45 6.48 0.10 -0.06 -0.77 591.00 7.51 0.11Y6 -0.07 -0.55 353.64 2.58 0.05 -0.10 -0.84 505.42 3.95 0.07 -0.12 -0.98 586.35 4.58 0.07Y7 0.11 0.16 1015.69 -1.76 0.23 0.16 0.23 1476.35 -2.65 0.33 0.18 0.27 1714.93 -3.07 0.39Y8 0.17 -0.09 1249.12 -0.30 0.41 0.25 -0.14 1813.72 -0.43 0.60 0.29 -0.16 2104.70 -0.50 0.69Y9 0.25 -0.11 1247.42 -0.18 0.53 0.36 -0.17 1811.17 -0.24 0.78 0.42 -0.20 2101.74 -0.27 0.90Y10 0.29 -0.01 1248.38 -0.57 0.63 0.43 0.01 1812.53 -0.92 0.93 0.50 0.01 2103.31 -1.07 1.07Y11 -3.15 -0.15 1254.66 -0.01 -2.59 -4.57 -0.24 1822.53 0.03 -3.74 -5.28 -0.28 2114.92 0.03 -4.32Y12 3.06 0.08 1215.96 -0.14 2.27 4.45 0.12 1764.05 -0.19 3.30 5.14 0.14 2047.16 -0.22 3.81Y13 -0.38 -0.08 668.58 -0.16 -0.99 -0.54 -0.13 964.78 -0.19 -1.42 -0.63 -0.15 1121.76 -0.22 -1.64
Combinazione: STATO LIMITE DI ESERCIZIO Combinazione: STATO LIMITE ULTIMO (GEO) Combinazione: STATO LIMITE ULTIMO (STR)Nodo
Figura 1 – Vista 3D della struttura in acciaio.
Figura 2 – Pianta dell’edificio alla quota di estradosso fondazione.
Note sull’esercitazione 2015. La caratterizzazione geotecnica del sito rende evidente, così come facilmente verificabile, l’impossibilità di ricorrere a fondazioni superficiali per l’edificio in progetto. A fini didattici, per questa esercitazione, si assuma che nel profilo stratigrafico, i depositi superficiali DS siano sostituiti dalle sabbie limose SL sottostanti, aumentandone quindi lo spessore. In questa situazione, si richiede:
1) Il dimensionamento geotecnico SLU di un plinto (quello sotto il pilastro più caricato). Assumere, in prima approssimazione, un’altezza H del plinto (quadrato, B=L) pari a 1.0 m. Aggiungere il peso del plinto all’azione trasmessa dalla struttura.
2) Il dimensionamento geotecnico SLU di una trave rovescia (quella relativa a uno dei due allineamenti evidenziati). Assumere, in prima approssimazione, un’altezza H complessiva della trave pari a 1.2 m, con sezione di raccordo al pilastro 60x60 cm di altezza h’=60 cm. Aggiungere il peso della trave alle azioni trasmesse dalla struttura (somma dei carichi trasmessi dal pilastri dell’allineamento).
3) Il dimensionamento geotecnico SLU di una fondazione a platea. Per le azioni agenti sull’area di impronta della platea (B=38 m L=64 m) si assumano i seguenti valori della pressione media: SLE: 33 kPa; SLU/GEO: 49 kPa; SLU/STR: 57 kPa. Assumere, in prima approssimazione, un’altezza H della platea pari a 1.0 m;
4) Valutare i cedimenti attesi per la trave rovescia e per la platea. Gruppi Dispari: Trave allineamento X; Gruppi pari: Trave allineamento Y
Coefficienti parziali come da D.M. 14.01.08 Tabella 6.2.I - Coefficienti parziali per le azioni o per l'effetto delle azioni.
CARICHI EFFETTO Coefficiente
EQU (A1) (A2)
Parziale STR GEO
Permanenti Favorevole
γG1 0.9 1.0 1.0
Sfavorevole 1.1 1.3 1.0
Permanenti non strutturali Favorevole
γG2 0 0.0 0.0
Sfavorevole 1.5 1.5 1.3
Variabili Favorevole
γQi 0 0.0 0.0
Sfavorevole 1.5 1.5 1.3
Tabella 6.2.II - Coefficienti parziali per i parametri geotecnici del terreno.
PARAMETRO GRANDEZZA ALLA QUALE
APPLICARE IL COEFFICIENTE PARZIALE
COEFFICIENTE PARZIALE γM (M1) (M2)
Tangente dell'angolo di resistenza al taglio tan ϕ'k γϕ' 1.00 1.25
Coesione efficace c'k γc' 1.00 1.25 Resistenza non drenata cuk γcu 1.00 1.40 Peso dell'unità di volume γ γγ 1.00 1.00
Tabella 6.4.I - Coefficienti parziali γR per le verifiche agli stati limite ultimi di fondazioni superficiali
VERIFICA COEFFICIENTE COEFFICIENTE COEFFICIENTE
PARZIALE PARZIALE PARZIALE (R1) (R2) (R3)
Capacità portante della fondazione 1.0 1.8 2.3
Scorrimento 1.0 1.1 1.1
Approccio 1 - Combinazione 1 (SLU-STR): A1+M1+R1 - Combinazione 2 (SLU-GEO): A2+M2+R2 Approccio 2 Combinazione 1: A1+M1+R3
Profilo stratigrafico e parametri geotecnici di riferimento
Unità Profondità (m)
γ (kN/m3)
qc (MPa)
c’ (kPa)
ϕ’ (°)
cu (kPa) Cc Cs E’
(MPa) ν’
DS da 0 a 5.0 17.5 – 18.5 0.4-0.6 0 27-30 - - - 2 - 5 0.20
SL da 5.0 a 12.0 18-19 3.5-4.5 0 36-38 (34 – 36) - - - 15 - 30 0.20
AL da 12 a 24 17.5 -18.5 var 0-15 28 -30 (90) 0.45 0.10 - 0.20LAS > 24 18 – 19 var 0 34 - 36 var 0.20 0.03 - 0.20
(OCR AL e LAS > 1.0)
