PROGETTISTA RESPONSABILE Arch. Silvio RUFOLO … · 1. PREMESSA La presente relazione geotecnica...
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PROGETTISTI
RESPONSABILE del PROCEDIMENTO Geom. Antonio MANCINI
Arch. Silvio RUFOLO
Arch. Silvio RUFOLO
Arch. Antonio DATTIS
IL TECNICO REDATTORE ING. MICHELE VITTI
PROGETTISTA RESPONSABILE
DELL'INTEGRAZIONE
INDICE
1. PREMESSA
2. TIPOLOGIA DELL’OPERA DI FONDAZIONE E PROGRAMMAZIONE INDAGINI IN
SITO
3. CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA DEI TERRENI DI FONDAZIONE
4. CALCOLO DELLA CAPACITÀ PORTANTE DEL TERRENO DI FONDAZIONE
5. VERIFICHE DI SICUREZZA
ALLEGATI
1. SCHEDA DEI CALCOLI DELLA CAPACITÀ PORTANTE
2. MODELLAZIONE SISMICA DEL SITO
1. PREMESSA
La presente relazione geotecnica affronta uno studio finalizzato alla
caratterizzazione geomeccanica, al calcolo della capacità portante e della Vs30 dei terreni
di fondazione in riferimento ai lavori di Pro gettazio ne degli interventi di recupero
funzio nale del Cinema “Fusco ” di Taranto , giusta Determina di affidamento di
incarico num. 290 del 16 dicembre 2013 del Dirigente dell’Ufficio Pianificazione
Urbanistica del Comune di Taranto.
Tale studio geotecnico segue quanto previsto dalle Norme Tecniche per le
Costruzioni (D.M. 14/01/08) e della Delibera di Giunta Regionale n°597 del 27/4/04
della Regione Puglia.
La trattazione si basa su specifiche indagini geognostiche ampiamente esposte con
interpretazione e valutazione nella relazione geologica redatta per conto del Comune di
Taranto a firma della dott.ssa geol. Maria A. Rizzo, nell’ambito dell’intervento
“Completamento vicoli 2 – III Lotto” nella città vecchio di Taranto.
La struttura oggetto di ampliamento è ubicata in territorio di Taranto, ricadente
nell’area della Tav. I.G.M. 202 II NO, alla scala 1:25.000, su un’area costiera
morfologicamente pianeggiante.
Dalla recente suddivisione e classificazione sismica del territorio nazionale
pubblicata dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici (CSLP), il sito in esame è
classificato secondo parametri come gli spettri di risposta e l’accelerazione al suolo ag,
che lo fanno ricadere nella cosidetta “zo na 3”. A tal proposito, si allegano alla presente
relazione le schede tratte dal foglio di calcolo pubblicato dal sito del CSLLPP indicanti
l’accelerazione massima orizzontale ag, il valore massimo del fattore di amplificazione FO
e il periodo di inizio del tratto a velocità costante T*C dello spettro in accelerazione
orizzontale.
2. TIPOLOGIA DELL’OPERA DI FONDAZIONE E PROGRAMMAZIONE INDAGINI IN SITO
La fondazione è quella parte di struttura a diretto contatto con il terreno, al quale
si vincola stabilmente la struttura stessa e trasmette i carichi agenti su di essa. A seconda
del valore che assume il rapporto tra la profondità del piano di posa D e la larghezza
della base B, le fondazioni possono essere suddivise in:
o Superficiali o dirette (D/B≤1): plinti isolati, travi rovesce, platee;
o Intermedie (D/B>1): pozzi, cassoni;
o Profonde (D/B>>1): palificate.
Nel caso in esame la tipologia di fondazione è quella superficiale a sostegno della
sovrastruttura costituita da telai in calcestruzzo armato. Da una serie di ispezioni negli
ambienti interrati eseguiti dallo scrivente con i tecnici dell’Ufficio, è stato possibile
desumere che il piano di posa dell’immobile dovrebbe trovarsi a circa 3,00 metri di
profondità, dove, come è possibile evincere nel paragrafo successivo, si è in presenza di
una litologia riferibile a Calcareniti giallastre, con caratteristiche geomeccaniche di
discreti qualità.
Dall’interpretazione ed elaborazione dei dati contenuti nella relazione geologica
sopracitata consistenti in una per forazione a carotagg io cont inuo con prove d i
laborator io su campione d is turbato e dell’indagine tromografica eseguita dalla società
“Landnet snc” nell’ambito del medesimo Progetto a cui fa riferimento la presente
relazione geotecnica, consistenti in 1 pro f i lo t romograf i co basato sul metodo di
s i smica pass iva HVSR , si sono valutati i parametri fisico-meccanici e la capacità
portante σ del terreno di fondazione e la classificazione dello stesso secondo le Categorie
di sottosuolo di cui all’art. 3.2.2 del DM 14.01.2008, attraverso la valutazione della velocità
equivalente VS,30, di propagazione delle onde di taglio entro i primi 30 m di profondità.
Di seguito si allega la colonna stratigrafica relativa alle indagini dirette sopra
richiamate.
3. CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA DEI TERRENI DI FONDAZIONE
Attraverso l’esame dei risultati delle indagini geognostiche e sulla base delle
considerazioni sviluppate nella relazione geologica sopra descritte, è possibile distinguere
prevalentemente i seguenti litotipi:
Limo sabbioso giallastro (0 - 3 m)
Calcarenite giallastre (3 – 10 m)
La presenza di questi terreni è associata a litotipi distinti da caratteristiche
geomeccaniche di discrete qualità. Pur tuttavia saranno valutate come piano di posa delle
fondazioni dell’immobile oggetto di studio.
A tal proposito, volendo quantificare i parametri geotecnici della litologia in esame
è possibile individuare i seguenti parametri:
! Angolo d’attrito = 30°
! Peso specifico = 2,0 g/cm3
! Coesione del campione del sito = 0,01 daN/cmq
In aggiunta alle caratteristiche fisico-meccaniche dei terreni di fondazione, è stato
altresì possibile valutare, con l’ausilio della prova con il metodo di sismica passiva HVSR,
la misura immediata della frequenza fondamentale di risonanza del sottosuolo e,
mediante un’opportuna inversione del rapporto H/V, stimare in maniera rapida sia la
stratigrafia superficiale che il valore di Vs30.
Per usare l’HVSR come strumento stratigrafico assoluto e non avendo
informazioni né sulla velocità delle Vs nel primo strato né sulla profondità di questo si è
fatto uso di un abaco preliminare (valido a rigore per mezzi granulari non cementati), in
cui le frequenze di risonanza possono tentativamente essere convertite in spessori
permettendo una identificazione preliminare delle interfacce risonanti.
E’ stata eseguita una prova con Vibralog in prossimità dell’edificio oggetto di
verifica. Il risultato dell’elaborazione è una curva, detta di ellitticità, che rappresenta il
rapporto spettrale tra il segnale delle componenti orizzontali e quello della componente
verticale. Questa curva permette di valutare in modo diretto le frequenze di risonanza del
sito indagato; un ulteriore programma (dinver) è invece utile per ricavare la stratigrafia e
quindi la stima della velocità VS30.
Fig. F.4.3 – Tracce dei segnali con individuazione di finestre
Fig. F.4.4 – curva H/V-F ricavata col programma geopsy
frequenza di picco (fo ): 1,40 Hz
Fig. F.4.5 – curva spettrale
Osservando l’occhio che si forma tra le componenti orizzontali e quella
verticale si nota che la frequenza di risonanza determinata ricade al suo interno; questo
porta a confermare che abbia un significato stratigrafico e non antropico.
Fig. F.4.6 – curva HV ruotata
Il comando HV ruotato serve per l’individuazione di segnali direzionale ossia la
presenza di eventuali sorgenti monotone.
Oltre alla frequenza di sito no n si evidenziano so rgenti o rientate di
so llecitazio ne.
Dall’interpretazione eseguita con il metodo di elaborazione, tenendo conto che la
profondità del piano di posa è di 5 m dal p.c., così come comunicato dalla committenza,
è risultata una Vs30 di circa 422 m/s; un terreno con questa velocità è riferito alla
“Categoria di Sottosuolo” di tipo B: “Ro cce tenere e depo siti di terreni a grana gro ssa
mo lto addensati o terreni a grana fina mo lto co nsistenti co n spesso ri superio ri ai
30 m, caratterizzati da un graduale miglio ramento delle pro prietà meccaniche
co n la pro fo ndità e da valo ri di Vs30 co mpresi tra 360 m/s e 800 m/s”, come
novellato all’articolo 3.2.2, tab. 3.2.II.
4. CALCOLO DELLA CAPACITÀ PORTANTE DEL TERRENO DI FONDAZIONE
Da quanto esposto nel precedente paragrafo si evince che le fondazioni del
fabbricato sul quale si intende eseguire le opere di risanamento interesseranno
principalmente i depositi corrispondenti al litotipo denominato “Calcarenite
giallastre”; pertanto, per esso si calcolerà il valore del carico ammissibile.
I calcoli, eseguiti attraverso il supporto del software “Calcolo delle Fondazioni”,
pubblicato unitamente al testo omonimo della Dario Flaccovio Editore S.r.l., hanno
avuto come finalità il calcolo della capacità portante del terreno di fondazione. Il metodo
scelto per la valutazione della capacità portante è stato quello di Terzaghi, come si evince
dalla scheda allegata alla presente relazione.
Dal modello di calcolo sono state estrapolate le sollecitazi0oni della sovrastruttura
e, sulla base di esse, è stata calcolata la capacità portante dei suoli di fondazione con varie
formulazioni e eseguita la verifica con il valore peggiore. Tutta la calcolazione appesa
descritta si allega alla presente e di seguito si riporta la scheda riassuntiva delle verifiche.
5. VERIFICHE DI SICUREZZA
Le verifiche di sicurezza sono state effettuate con metodi che tengano conto della
forma e posizione della superficie di scorrimento, dell’assetto strutturale, dei parametri
geotecnici e del regime delle pressioni interstiziali.
Nelle verifiche di sicurezza sono stati presi in considerazione tutti i meccanismi di
stato limite ultimo e stato limite della salvaguardia della vita della fondazioni sia a breve
sia a lungo termine. In accordo con l’art. 6.4.2.1 del DM 14.01.2008, sono state effettuate
verifiche secondo l’Appro ccio 2 (A1+M1+R3), tenendo conto dei valori dei coefficienti
parziali riportati nelle Tabelle 6.2.I, 6.2.II e 6.4.I; questo significa che le combinazioni
hanno utilizzato delle azioni amplificate dai fattori A1, le resistenza del terreno sono
state calcolate sulla base dei parametri geotecnici caratteristici, essendo gli M1 unitari,
mentre per la resistenza di progetto si è utilizzato un fattore parziale R3, più cautelativo
dei fattori R utilizzati negli altri approcci.
Si allegano alla presente
• Scheda di calcolo della capacità portante
• Modellazione simica del sito
Tanto si doveva sulla base dell’incarico ricevuto.
ING. MICHELE VITTI
Schema di calcolo del carico limite:
L'Autore: Dott. Ing. Vito Pasquale FARESE - [email protected]
Larghezza della fondazione = B = 0,70 m
Profondità del piano di posa della fondazione = D = 3,00 m
Lunghezza della fondazione della fondazione = L = 14,00 m
Angolo di inclinazione del piano di posa della fondazione = ε = 0,0° [0,000 rad]
Angolo di inclinazione del terreno a lato della fondazione = ω = 0,0° [0,000 rad]
Componente verticale del carico agente sulla fondazione = Qv = 550,59 kN [5,51 kg]
Componente orizzontale del carico agente sulla fondazione = Qh = 32,55 kN [0,33 kg]
La componente orizzontale del carico agente sulla fondazione Qh è parallela a B
Carico uniforme verticale agente sulla fondazione = q = 17,50 kPa [0,18 kg/cmq] [17,50 kN/mq]
N.B.: Inserire i valori delle sollecitazioni agenti sulla fondazione per ottenere le eccentricità e gli angoli.
Momento agente sulla fondazione in direzione parallela a B = MB = 0,00 kNm
Momento agente sulla fondazione in direzione parallela a L = ML = 93,12 kNm
Eccentricità in direzione parallela a B = eB = 0,00 m
Eccentricità in direzione parallela a L = eL = 0,17 m
Angolo di inclinazione del carico sulla verticale = δ = 3,4° [0,059 rad]
Angolo di inclinazione del carico orizzontale rispetto ad L = θ = 90,0° [1,571 rad]
Peso dell'unità di volume del terreno sopra al piano di posa della fondazione = γ1 = 15,00 kN/mc [1500 kg/mc]
Peso dell'unità di volume del terreno sotto al piano di posa della fondazione = γ2 = 20,00 kN/mc
Coesione del terreno sotto al piano di posa della fondazione = c = 1,00 kPa [0,01 kg/cmq] [1,00 kN/mq]
Angolo di attrito interno del terreno sotto al piano di posa della fondazione = ϕ = 30,0 ° [0,524 rad]
NOTA PER IL CALCOLO CON IL METODO DI TERZAGHI:
Il terreno è molto sciolto e considerare le riduzioni proposte? NO
NOTA PER IL CALCOLO CON IL METODO DI HANSEN:
Valore dell'aderenza alla base in termini di frazioni della coesione = ca = 1 c
= 1,00 kPa [0,01 kg/cmq]
NOTA PER IL CALCOLO CON IL METODO DI BRICH-HANSEN (EC7 e EC8):
Si sta operando in condizioni drenate e non drenate? Drenate
IMPORTANTE:
Compilare il foglio solo nelle celle con sfondo grigio.
L’Autore non garantisce che le procedure del presente foglio di calcolo soddisfino appieno lo esigenze dell'utilizzatore e che funzionino in qualsiasi combinazione vengano usate, né fornisce alcuna garanzia; rischi derivanti dall'uso sono completamente a carico
dell'utilizzatore e quindi in nessun caso l’Autore sarà responsabile di danni diretti, indiretti o conseguenti a difetti del foglio di calcolo. L'utilizzatore ha l’onere e la responsabilità delle scelte, dell’uso e della gestione del foglio di calcolo al fine del raggiungimento del risultato
prefissatosi.
L’Autore non si assume alcuna responsabilità sul contenuto e/o sulla correttezza dei dati forniti con il foglio di calcolo, sulla corrispondenza alla legislazione vigente e sui documenti che è possibile ottenere dall’uso. L’utilizzatore, pertanto, è tenuto a valutare e verificare i
dati in ogni loro parte, essendo egli l’unico responsabile dell’esattezza degli elaborati e dei risultati che si ottengono dal loro uso.
(inserire il valore "0" se si è in condizioni non drenate o ϕ' in condizioni drenate)
DATI GEOMETRICI DELLA FONDAZIONE e di CARICO
DATI DEL TERRENO
(per fondazioni quadrate o circolari il valore di "L" sarà uguale a "B")
(inserire il valore di γsat se si è in condizioni non drenate o γ' in condizioni drenate)
(inserire il valore di γsat se si è in condizioni non drenate o γ' in condizioni drenate)
(inserire il valore di cu se si è in condizioni non drenate o c' in condizioni drenate)
B=2b
D
q
γ2, c, ϕ
γ1
D
B
ω
ε
qv
qh = qv tan δ
θ
δ
L
B
qh
O
C eB
eL
L'=L-2eL
L
B
B'=B-2eB
CALCOLO DEL CARICO LIMITE SECONDO VIGGIANI
I vari coefficienti sono di seguito calcolati.
COEFFICIENTI DI CARICO LIMITE
Coefficiente di carico limite per il carico al di sopra del piano posa = Nq = 18,401
Coefficiente di carico limite per la coesione del terreno di fondazione = Nc = 30,140
Coefficiente di carico limite per il peso del terreno di fondazione = Nγ = 22,402
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER PRESENZA DI CARICHI ECCENTRICI
Carico verticale agente sulla fondazione = Qv = 550,59 kN
Momento agente sulla fondazione in direzione parallela a B = MB = 0,00 kNm
Momento agente sulla fondazione in direzione parallela a L = ML = 93,12 kNm
Eccentricità in direzione parallela a B = eB = 0,00 m
Eccentricità in direzione parallela a L = eL = 0,17 m
Dimensioni della fondazione ridotta:
B' = B - 2eB = Beff = 0,70 m [pari al 100% di B]
L' = L - 2eL = Leff = 13,66 m [pari al 97% di B]
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER LA FORMA DELLA FONDAZIONE
Coefficiente correttivo del primo termine = ζq = 1,030
Coefficiente correttivo del secondo termine = ζc = 1,031
Coefficiente correttivo del terzo termine = ζγ = 0,980
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER PRESENZA DI CARICHI INCLINATI
Carico verticale agente sulla fondazione = Qv = 550,59 kN
Carico orizzontale agente sulla fondazione = Qh = 32,55 kN
Angolo di inclinazione del carico sulla verticale = δ = [3,4°]= [0,059 rad]
Angolo di inclinazione del carico orizzontale rispetto ad L = θ = [90,0°]= [1,571 rad]
Coefficiente mB = 1,951
Coefficiente mL = 1,049
Coefficiente m = 1,951
Coefficiente correttivo del primo termine = ξq = 0,888
Coefficiente correttivo del secondo termine = ξc = 0,882
Coefficiente correttivo del terzo termine = ξγ = 0,836
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER INCLINAZIONE DEL PIANO DI POSA e/o DELLA SUPERFICIE DEL TERRENO
Angolo di inclinazione del piano di posa della fondazione = ε = 0,0° [0,000 rad]
Angolo di inclinazione del terreno a lato della fondazione = ω = 0,0° [0,000 rad]
Coefficienti correttivi per inclinazione del piano di posa:
Coefficiente correttivo del primo termine = αq = 1,000
Coefficiente correttivo del secondo termine = αc = 1,000
Coefficiente correttivo del terzo termine = αγ = 1,000
Coefficienti correttivi per inclinazione del terreno ai lati della fondazione:
Coefficiente correttivo del primo termine = βq = 1,000
Coefficiente correttivo del secondo termine = βc = 1,000
Coefficiente correttivo del terzo termine = βγ = 1,000
CALCOLO DEL CARICO LIMITE
Tenendo conto di tutti i coefficienti, il carico limite vale:
Carico limite della fondazione = qlim = 913,1 kN/mq
= 9,13 kg/cmq
Il calcolo viene effettuato con la formula trinomia alla quale si aggiungono i coefficiente correttivi per tenere conto di:
- carichi eccentrici;
- forma della fondazione;
- carichi inclinati;
- inclinazione del terreno e del piano di posa della fondazione.
Per cui la relazione completa è:
γγγγγ βαξζγ+βαξζ+βαξζγ=2
BNcNDNq 2cccccqqqq1qlim
CALCOLO DEL CARICO LIMITE SECONDO TERZAGHI (1955)
Il terreno è molto sciolto e considerare le riduzioni proposte? NO
Per cui nei successivi calcoli si considereranno le seguenti caratteristiche:
Angolo di attrito interno di progetto = ϕrid = 0,524 rad [30,0°]
Coesione di progetto = crid = 1,00 kPa [0,01 kg/cmq] [1,00 kN/mq]
I vari coefficienti sono di seguito calcolati.
COEFFICIENTI DI CARICO LIMITE
Coefficiente Kpγ = 52,00
Coefficiente di carico limite per il carico al di sopra del piano posa = Nq = 22,456
Coefficiente di carico limite per la coesione del terreno di fondazione = Nc = 37,162
Coefficiente di carico limite per il peso del terreno di fondazione = Nγ = 19,726
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER LA FORMA DELLA FONDAZIONE
Coefficiente correttivo del secondo termine = sc = 1,015
Coefficiente correttivo del terzo termine = sγ = 0,990
CALCOLO DEL CARICO LIMITE
Tenendo conto di tutti i coefficienti, il carico limite vale:
Carico limite della fondazione secondo Terzaghi = qlim = 1184,9 kN/mq
= 11,85 kg/cmq
Il calcolo viene effettuato con la formula trinomia alla quale si aggiungono i coefficiente correttivi per tenere conto di:
- forma della fondazione;
Per cui la relazione completa è:
Questi coefficienti valgono, ovviamente, 1 per fondazioni di lunghezza infinita (nastriformi); per fondazioni quadrate
Terzaghi propone sc = 1.3 e sγ = 0.8.
Per condizioni intermedie effettueremo un'interpolazione.
Per terreni molto sciolti Terzaghi consiglia di effettuare i calcoli riducendo le caratteristiche del terreno come
segue:
γγγ++γ= s2
BNcsNDNq 2cc1qlim
c3
2c;tan
3
2tan ridrid =ϕ=ϕ
CALCOLO DEL CARICO LIMITE SECONDO MEYERHOF (1951, 1963)
I vari coefficienti sono di seguito calcolati.
COEFFICIENTI DI CARICO LIMITE
Coefficiente di carico limite per il carico al di sopra del piano posa = Nq = 18,401
Coefficiente di carico limite per la coesione del terreno di fondazione = Nc = 30,140
Coefficiente di carico limite per il peso del terreno di fondazione = Nγ = 15,668
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER LA FORMA DELLA FONDAZIONE
Coefficiente correttivo del primo termine = sq = 1,015
Coefficiente correttivo del secondo termine = sc = 1,030
Coefficiente correttivo del terzo termine = sγ = 1,015
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER LA PROFONDITA' DEL PIANO DI POSA DELLA FONDAZIONE
Coefficiente correttivo del primo termine = dq = 1,742
Coefficiente correttivo del secondo termine = dc = 2,485
Coefficiente correttivo del terzo termine = dγ = 1,742
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER PRESENZA DI CARICHI INCLINATI
Carico verticale agente sulla fondazione = Qv = 550,59 kN
Carico orizzontale agente sulla fondazione = Qh = 32,55 kN
Angolo di inclinazione del carico sulla verticale = δ = 3,4°= [0,059 rad]
Coefficiente correttivo del primo termine = iq = 0,926
Coefficiente correttivo del secondo termine = ic = 0,926
Coefficiente correttivo del terzo termine = iγ = 0,787
COEFFICIENTE CORRETTIVO PER CARICHI ECCENTRICI
Carico verticale agente sulla fondazione = Qv = 550,59 kN
Momento agente sulla fondazione = M = 0,00 kNm
Eccentricità = e = 0,00 m
Coefficiente correttivo per eccentricità del carico = Re = 1,000
CALCOLO DEL CARICO LIMITE
Tenendo conto di tutti i coefficienti, il carico limite vale:
Carico limite della fondazione = qlim =1556,1 kN/mq
= 15,56 kg/cmq
Il calcolo viene effettuato con la formula trinomia alla quale si aggiungono i coefficiente correttivi per tenere conto di:
- forma della fondazione;
- profondità del piano di posa;
- carichi inclinati;
- carichi eccentrici.
Inoltre la formulazione è diversa a seconda che il carico sia inclinato o meno; per cui la relazione completa è:
A tale valore del carico Meyerhof suggerì, nel 1953, di applicare un coefficiente correttivo Re che tenesse conto
dell'eventuale eccentricità del carico.
γγγγ++γ=→ di2
BNdciNdDiNqinclinatocarico 2cccqq1qlim
γγγγ++γ=→ ds2
BNdcsNdDsNqverticalecarico 2cccqq1qlim
CALCOLO DEL CARICO LIMITE SECONDO HANSEN (1970)
I vari coefficienti sono di seguito calcolati.
COEFFICIENTI DI CARICO LIMITE
Coefficiente di carico limite per il carico al di sopra del piano posa = Nq = 18,401
Coefficiente di carico limite per la coesione del terreno di fondazione = Nc = 30,140
Coefficiente di carico limite per il peso del terreno di fondazione = Nγ = 15,668
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER LA FORMA DELLA FONDAZIONE
Coefficiente correttivo del primo termine = sq = 1,029
Coefficiente correttivo del secondo termine = sc = 1,031
Coefficiente correttivo del terzo termine = sγ = 0,980
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER LA PROFONDITA' DEL PIANO DI POSA DELLA FONDAZIONE
Coefficiente k = 1,342 rad
Coefficiente correttivo del primo termine = dq = 1,387
Coefficiente correttivo del secondo termine = dc = 1,537
Coefficiente correttivo del terzo termine = dγ = 1,000
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER PRESENZA DI CARICHI ECCENTRICI E INCLINATI
Carico verticale agente sulla fondazione = Qv = 550,59 kN
Momento agente sulla fondazione in direzione parallela a B = MB = 0,00 kNm
Momento agente sulla fondazione in direzione parallela a L = ML = 93,12 kNm
Eccentricità in direzione parallela a B = eB = 0,00 m
Eccentricità in direzione parallela a L = eL = 0,17 m
Dimensioni della fondazione ridotta:
B' = B - 2eB = Beff = 0,70 m [pari al 100% di B]
L' = L - 2eL = Leff = 13,66 m [pari al 97% di B]
Area efficace della fondazione = Af = 9,56 mq [pari al 97% di B]
Valore dell'aderenza alla base in termini di frazioni della coesione = ca = 1,00 kPa [0,01 kg/cmq]
Carico verticale agente sulla fondazione = Qv = 550,59 kN
Carico orizzontale agente sulla fondazione = Qh = 32,55 kN
Angolo di inclinazione del carico sulla verticale = δ = [3,4°] [0,059 rad]
Angolo di inclinazione del carico orizzontale rispetto ad L = θ = [90,0°] [1,571 rad]
Coefficiente correttivo del primo termine = iq = 0,865
Coefficiente correttivo del secondo termine = ic = 0,857
Coefficiente correttivo del terzo termine = iγ = 0,815
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER INCLINAZIONE DEL PIANO DI POSA e/o DELLA SUPERFICIE DEL TERRENO
Angolo di inclinazione del piano di posa della fondazione = ε = 0,0° [0,000 rad]
Angolo di inclinazione del terreno a lato della fondazione = ω = 0,0° [0,000 rad]
Coefficienti correttivi per inclinazione del terreno ai lati della fondazione:
Il calcolo viene effettuato con la formula trinomia alla quale si aggiungono i coefficiente correttivi per tenere conto di:
- forma della fondazione;
- profondità del piano di posa della fondazione;
- carichi eccentrici;
- carichi inclinati;
- inclinazione del terreno e del piano di posa della fondazione.
Per cui la relazione completa è:
γγγγγγγ++γ= bgids2
BNbgidcsNbgidDsNq 2ccccccqqqqq1qlim
Coefficiente correttivo del primo termine = gq = 1,000
Coefficiente correttivo del secondo termine = gc = 1,000
Coefficiente correttivo del terzo termine = gγ = 1,000
Coefficienti correttivi per inclinazione del piano di posa:
Coefficiente correttivo del primo termine = bq = 1,000
Coefficiente correttivo del secondo termine = bc = 1,000
Coefficiente correttivo del terzo termine = bγ = 1,000
CALCOLO DEL CARICO LIMITE
Tenendo conto di tutti i coefficienti, il carico limite vale:
Carico limite della fondazione = qlim =1150,2 kN/mq
= 11,50 kg/cmq
CALCOLO DEL CARICO LIMITE SECONDO VESIC (1975)
La differenza sta nel calcolo del coefficiente Ng, che ha una espressione diversa.
I vari coefficienti sono di seguito calcolati.
COEFFICIENTI DI CARICO LIMITE
Coefficiente di carico limite per il carico al di sopra del piano posa = Nq = 18,401
Coefficiente di carico limite per la coesione del terreno di fondazione = Nc = 30,140
Coefficiente di carico limite per il peso del terreno di fondazione = Nγ = 22,402
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER LA FORMA DELLA FONDAZIONE
Coefficiente correttivo del primo termine = sq = 1,029
Coefficiente correttivo del secondo termine = sc = 1,031
Coefficiente correttivo del terzo termine = sγ = 0,980
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER LA PROFONDITA' DEL PIANO DI POSA DELLA FONDAZIONE
Coefficiente k = 1,342 rad
Coefficiente correttivo del primo termine = dq = 1,387
Coefficiente correttivo del secondo termine = dc = 1,537
Coefficiente correttivo del terzo termine = dγ = 1,000
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER PRESENZA DI CARICHI ECCENTRICI E INCLINATI
Carico verticale agente sulla fondazione = Qv = 550,59 kN
Momento agente sulla fondazione in direzione parallela a B = MB = 0,00 kNm
Momento agente sulla fondazione in direzione parallela a L = ML = 93,12 kNm
Eccentricità in direzione parallela a B = eB = 0,00 m
Eccentricità in direzione parallela a L = eL = 0,17 m
Dimensioni della fondazione ridotta:
B' = B - 2eB = Beff = 0,70 m [pari al 100% di B]
L' = L - 2eL = Leff = 13,66 m [pari al 97% di B]
Area efficace della fondazione = Af = 9,56 mq [pari al 97% di B]
Valore dell'aderenza alla base in termini di frazioni della coesione = ca = 1,00 kPa [0,01 kg/cmq]
Carico verticale agente sulla fondazione = Qv = 550,59 kN
Carico orizzontale agente sulla fondazione = Qh = 32,55 kN
Angolo di inclinazione del carico sulla verticale = δ = [3,4°] [0,059 rad]
Angolo di inclinazione del carico orizzontale rispetto ad L = θ = [90,0°] [1,571 rad]
Coefficiente correttivo del primo termine = iq = 0,865
Coefficiente correttivo del secondo termine = ic = 0,857
Coefficiente correttivo del terzo termine = iγ = 0,815
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER INCLINAZIONE DEL PIANO DI POSA e/o DELLA SUPERFICIE DEL TERRENO
Angolo di inclinazione del piano di posa della fondazione = ε = 0,0° [0,000 rad]
Angolo di inclinazione del terreno a lato della fondazione = ω = 0,0° [0,000 rad]
Il calcolo viene effettuato con la formula trinomia alla quale si aggiungono i coefficiente correttivi per tenere conto di:
- forma della fondazione;
- profondità del piano di posa della fondazione;
- carichi eccentrici;
- carichi inclinati;
- inclinazione del terreno e del piano di posa della fondazione.
La relazione completa è la seguente ed è la stessa del metodo di Hansen:
γγγγγγγ++γ= bgids2
BNbgidcsNbgidDsNq 2ccccccqqqqq1qlim
Coefficienti correttivi per inclinazione del terreno ai lati della fondazione:
Coefficiente correttivo del primo termine = gq = 1,000
Coefficiente correttivo del secondo termine = gc = 1,000
Coefficiente correttivo del terzo termine = gγ = 1,000
Coefficienti correttivi per inclinazione del piano di posa:
Coefficiente correttivo del primo termine = bq = 1,000
Coefficiente correttivo del secondo termine = bc = 1,000
Coefficiente correttivo del terzo termine = bγ = 1,000
CALCOLO DEL CARICO LIMITE
Tenendo conto di tutti i coefficienti, il carico limite vale:
Carico limite della fondazione = qlim =1187,9 kN/mq
= 11,88 kg/cmq
CALCOLO DEL CARICO LIMITE SECONDO BRICH-HANSEN (EC7 – EC8)
I vari coefficienti sono di seguito calcolati.
COEFFICIENTI DI CARICO LIMITE
Coefficiente di carico limite per il carico al di sopra del piano posa = Nq = 18,401
Coefficiente di carico limite per la coesione del terreno di fondazione = Nc = 30,140
Coefficiente di carico limite per il peso del terreno di fondazione = Nγ = 22,402
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER LA FORMA DELLA FONDAZIONE ED ECCENTRICITA' DEL CARICO
Carico verticale agente sulla fondazione = Qv = 550,59 kN
Momento agente sulla fondazione in direzione parallela a B = MB = 0,00 kNm
Momento agente sulla fondazione in direzione parallela a L = ML = 93,12 kNm
Eccentricità in direzione parallela a B = eB = 0,00 m
Eccentricità in direzione parallela a L = eL = 0,17 m
Dimensioni della fondazione ridotta:
B' = B - 2eB = Beff = 0,70 m [pari al 100% di B]
L' = L - 2eL = Leff = 13,66 m [pari al 97% di B]
Area efficace della fondazione = Af = 9,56 mq [pari al 97% di B]
Coefficiente correttivo del primo termine = sq = 1,026
Coefficiente correttivo del secondo termine = sc = 1,027
Coefficiente correttivo del terzo termine = sγ = 0,985
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER PRESENZA DI CARICHI INCLINATI
Carico verticale agente sulla fondazione = Qv = 550,59 kN
Carico orizzontale agente sulla fondazione = Qh = 32,55 kN
Angolo di inclinazione del carico sulla verticale = δ = [15,0°]= [0,262 rad]
Angolo di inclinazione del carico orizzontale rispetto ad L = θ = [0,0°]= [0,000 rad]
Coefficiente correttivo del primo termine = iq = 0,884
Coefficiente correttivo del secondo termine = ic = 0,878
Coefficiente correttivo del terzo termine = iγ = 0,838
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER LA PROFONDITA' DEL PIANO DI POSA DELLA FONDAZIONE
Coefficiente k = 1,342 rad
Coefficiente correttivo del primo termine = dq = 1,387
Coefficiente correttivo del secondo termine = dc = 1,537
Il calcolo viene effettuato con la formula trinomia alla quale si aggiungono i coefficiente correttivi per tenere conto di:
- forma della fondazione;
- carichi inclinati;
- carichi eccentrici.
Inoltre la formulazione è diversa a seconda che ci si trovi in condizioni drenate o meno; per cui la relazione completa è:
In cui q indica la pressione litostatica totale, q' la pressione litostatica efficace (ovvero il termine γ1D della formula trinomia)
e B' è la dimensione B ridotta per tenere conto dell'eventuale eccentricità del carico.
( )
γγγγγγγ++=→
+π+=→
bgdisN'B'2
1bgdisN'qbgdisN'cqdrenatecondizioni
qisc2qdrenatenoncondizioni
qqqqqqcccccclim
cculim
Coefficiente correttivo del terzo termine = dγ = 1,000
COEFFICIENTI CORRETTIVI PER INCLINAZIONE DEL PIANO DI POSA e/o DELLA SUPERFICIE DEL TERRENO
Angolo di inclinazione del piano di posa della fondazione = ε = 0,0° [0,000 rad]
Angolo di inclinazione del terreno a lato della fondazione = ω = 0,0° [0,000 rad]
Coefficienti correttivi per inclinazione del terreno ai lati della fondazione:
Coefficiente correttivo del primo termine = gq = 1,000
Coefficiente correttivo del secondo termine = gc = 1,000
Coefficiente correttivo del terzo termine = gγ = 1,000
Coefficienti correttivi per inclinazione del piano di posa:
Coefficiente correttivo del primo termine = bq = 1,000
Coefficiente correttivo del secondo termine = bc = 1,000
Coefficiente correttivo del terzo termine = bγ = 1,000
CALCOLO DEL CARICO LIMITE
Tenendo conto di tutti i coefficienti, il carico limite vale:
Carico limite della fondazione = qlim = 1212,9 kN/mq
= 12,13 kg/cmq
Ceofficiente di sicurezza = FS = 2,30
Teoria di calcolo FS
[kN/mq] [kg/cmq] [---] [kN/mq] [kg/cmq] [kN/mq] [kg/cmq]
Viggiani 913,1 9,13 2,30 397,0 3,97 Minimo valore del carico limite = 913,1 9,13 ottenuto con il metodo di Viggiani
Terzaghi (1955) 1184,9 11,85 2,30 515,2 5,15 Minimo valore del carico di progetto = 397,0 3,97
Meyerhof (1951, 1963) 1556,1 15,56 2,30 676,6 6,77
Hansen (1970) 1150,2 11,50 2,30 500,1 5,00 Coefficiente di sicurezza effettivo = FSeff = 52,2
Vesic (1975) 1187,9 11,88 2,30 516,5 5,16
Brich-Hansen (EC7 – EC8) 1212,9 12,13 2,30 527,3 5,27
RIEPILOGO CALCOLO DEL CARICO LIMITE
per cui la verifica è soddisfatta
Eventuali annotazioni sulla scelta del valore definitivo del carico limite da adottare nelle verifiche:
Carico limite Carico di progetto