OPERE DI SOSTEGNO • OPERE DI SOSTEGNO RIGIDE movimento che possono manifestare sotto l’azione dei carichi è un movimento rigido la loro stabilità è legata al peso dell’opera stessa e/o a quello del terreno che grava sulla fondazione • OPERE DI SOSTEGNO FLESSIBILI Caratterizzate invece da una certa deformabilità Resistenza passiva del terreno nella parte infissa (o presenza di altri vincoli es. un sistema di ancoraggio -tiranti) garantisce l’equilibrio Azioni che il terreno esercita legate al movimento che l’opera manifesta analisi dell’interazione terreno-struttura. . • OPERE DI SOSTEGNO DEFORMABILI Sono particolari elementi di sostegno delle terre, che possono essere considerate delle opere a gravità: per la loro stabilità viene “sfruttato” il peso del materiale sciolto (terreno o inerti) del quale sono sostanzialmente costituite.

OPERE DI SOSTEGNO RIGIDE

A - muri a gravità non produca in nessuna sezione tensioni di trazione B - muri a semi-gravità calcestruzzo o cemento e le sezioni sottoposte a trazione sono armate; C - muri a mensola sfruttano per la stabilità il peso del terreno che grava sulla suola di fondazione; D - muri a contrafforti si differenziano dai muri a mensola per la presenza di setti irrigidenti;

OPERE DI SOSTEGNO FLESSIBILI

f – diaframmi

Realizzati con sistemi di pali infissi nel terreno ed eventuali tiranti per limitare la deformazione della parte fuori terra

Tale tipologia di opera di sostegno viene adottata per sostenere fronti di scavo in presenza di particolari vincoli ambientali. Tipico è il caso di costruzione di autorimesse o locali interrati in ambito urbano con impossibilità di poter eseguire lo scavo profilando i fronti con pendenze idonee al raggiungimento di adeguati fattori di sicurezza alla stabilità per presenza di manufatti o edifici da preservare.

OPERE DI SOSTEGNO DEFORMABILI Manufatti in materiali sciolti - Possono essere realizzate su terreni di fondazione di scadenti caratteristiche meccaniche, in quanto possono sopportare notevoli cedimenti

• “Massicci” in Terra Armata;

• “Massicci” in terra rinforzata;

• Gabbionate;

• Muri cellulari (“crib-walls”)

serie di elementi posti in modo da formare un reticolo spaziale che viene riempito di materiale drenante

FENOMENI DI DEGRADO

• crollo degli elementi sommitali del muro a causa del ruscellamento di acque superficiali (quando la testa del muro è costituita da elementi di piccola pezzatura) • crollo di parte della muratura per perdita di stabilità dovuta alle deformazioni che il muro può subire a causa della spinta del terreno • traslazione della base del muro dovuta probabilmente alla spinta del terreno (fenomeno che può essere accentuato da una non corretta realizzazione della fondazione del muro ed anche all’azione di animali) più cause azione anche contemporanea forme di crollo ben più complesse

DEFORMAZIONI DOVUTE ALLE AZIONI DELLE FORZE ESTERNE

• deformazione muro; (“spanciamento”) della parte superiore del muro;

• deformazione (“spanciamento”) della parte inferiore del muro.. In questo caso la parte superiore del muro può anche subire un arretramento rispetto alla posizione originaria

• deformazione (“spanciamento”) della parte mediana del muro • deformazione (“spanciamento”) del muro per tutta la sua altezza

PROPORZIONI GEOMETRICHE

MECCANISMI DI COLLASSO

2 meccanismi di collasso in relazione alle caratteristiche GEOMETRICHE e di SPINTA:

SCORRIMENTO RIBALTAMENTO

2 meccanismi di collasso per cedimento del TERRENO:

SUPERAMENTO CARICO LIMITE STABILITA’ GLOBALE

VERIFICA ALLA TRASLAZIONE

W = peso della struttura; PV = componente verticale della spinta attiva; δ = angolo di attrito tra la base del muro ed il terreno di fondazione (0.5 φ’< δ <2/3 φ’); Ca = aderenza alla base del muro; B = larghezza della fondazione; PH = componente orizzontale della spinta attiva.

VERIFICA AL RIBALTAMENTO

W = forza peso della struttura; a = braccio di leva della forza peso; PH = componente orizzontale della spinta attiva; h = braccio di leva della forza Ph; PV = componente verticale della spinta attiva; b = braccio di leva della forza Pv.

VERIFICA AL CARICO LIMITE FONDAZIONE

γ′ = Peso specifico naturale efficace terreno al di sotto del piano di fondazione;

B = Larghezza dell'area effettiva equivalente, ossia la minima superficie ridotta rispetto alla quale la risultante delle forze è centrata;

c = Coesione attribuibile al terreno di fondazione;

q‘ = Sovraccarico di terreno eventualmente presente ai lati della fondazione;

Nγ Nc Nq = fattori di capacità portante dipendenti dall'angolo di attrito;

sγ sc sq = fattori di forma della fondazione; iγ ic iq = fattori correttivi che tengono conto dell'inclinazione del carico;

bγ bc bq = fattori correttivi relativi all’inclinazione del piano di fondazione;

gγ gc gq = fattori correttivi relativi all’inclinazione del piano campagna;

dc dq = fattori dipendenti dalla profondità del piano di posa della fondazione. IL FATTORE DI SICUREZZA FS DEVE RISULTARE > 2.0

LE SPINTE DEL TERRENO Il muro di sostegno viene costruito per contrastare le spinte che sono date dai vari strati di terreno: • la spinta della coltre detritica superficiale incisa al momento della creazione del

sistema terrazzato e quella del substrato sul quale generalmente è fondato il muro • la spinta del materiale riportato, in genere ottenuto dallo scavo eseguito per la

fascia soprastante, ed il terreno vegetale superficiale che ai fini della verifica statica può essere assimilato al riempimento.

• La pendenza del piano di fascia, che risulta spesso rilevante specialmente nelle zone più acclivi, comporta un aumento della spinta - la maggiore quantità di terreno amplifica l’effetto della spinta del terreno pianeggiante a tergo del muro.

CALCOLO DELLE SPINTE • Spinta attiva (monte del muro) del terreno Ipotesi: Piano di campagna orizzontale Paramento interno verticale Attrito Muro-terreno nullo Terreno non coeso

PA=1/2gH2 KA

g Peso specifico del terreno

H altezza del muro

KA coefficiente di spinta attiva (dipende dall’angolo di attrito del terreno)

se ho carichi a monte del muro +qKAH

se ho presenza di acqua

P = P*A=1/2g*H2 KA + Pw=1/2gwH2

gw 10KN/m3=1000kg/m3 gargilla 20KN/m3=2000kg/m3 gsabbia 20KN/m3=2000kg/m3 ggranito 25-28KN/m3=2500kg/m3 KA Argilla es. 0.36 (angolo attrito ) KA Sabbia es. 0.27 (angolo attrito 30-50°)