Esempio applicativo del corso di Fondazioni

Verifica della stabilità fondazione terreno

Introduzione

La verifica viene effettuata secondo l’approccio 2 (A1+M1+R3). La fondazione è di forma quadrata 16x16 con piano di posa a profondità 2 dal piano campagna. Il meccanismo di collasso si estende a una profondità di circa B = 16 m e il peso della fondazione W. Le forze che agiscono in corrispondenza al piano di posa sono: peso dalla ciminiera W fondk. Non ci sta né il rinterro né la sotto-spinta, dato che la falda è a una profondità da non influenzare la fondazione.

Normative e carichi

La nuova normativa impone di amplificare le azioni caratteristiche per un coefficiente parziale di sicurezza. In questo caso entrambi i carichi hanno un effetto sfavorevole, perché sono forze che inducono al meccanismo di collasso:

• Carichi strutturali sfavorevoli

Coefficienti A1 = 1,31, ottenendo così le azioni di progetto Ed.

Calcolo del carico limite

Calcolo il carico limite sia con la formula di Terzaghi, sia con Brinch Hansen in condizione a L.T. in termini di tensioni efficaci. Grazie alle caratteristiche geotecniche del terreno, possiamo già comprendere che il meccanismo di rottura si genererà all'interno dell’argilla, dato che si estende fino a 18 m. Possiamo capire da subito che si tratta di un’argilla normalconsolidata dal fatto che c’=0. Il suo Cu è un valore medio di tutto lo strato di argilla (tecnicamente un’argilla NC ha una coesione non drenata che varia alla profondità).

Inoltre, abbiamo anche i parametri di compressione che ci possono essere utili per altre verifiche, come il punzonamento. Se la sabbia fosse stata più su, avremmo dovuto calcolare il carico limite sia sulla sabbia che sull'argilla, e la verifica della stabilità veniva fatta sul terreno peggiore. La normativa impone che anche i parametri di resistenza del terreno vengano ridotti. Ma i coefficienti parziali M1 sono pari a 1, e quindi i parametri geotecnici di progetto saranno uguali a quelli caratteristici.

Determinazione della tensione efficace

Per quanto riguarda la falda, sappiamo che è a 6 metri dal piano campagna; quindi è compresa tra il piano di posa e D+B, per determinare la tensione efficace in quel punto sarà necessario intervenire con un’interpolazione, con andamento lineare. Quindi attraverso l’equazione di una retta passante per due punti saprò quanto vale.

Coefficiente di carico limite

I coefficienti necessari per determinare il carico limite con la formula di Terzaghi sono:

• Coefficienti di carico limite che dipendono dall'angolo di attrito (ϕ)
• Coefficienti di forma quadrata

Per calcolare il carico limite con Brinch Hansen, i coefficienti da determinare sono:

• I coeff. di carico limite Nc, Nq, Ny
• I coeff. di forma Sc, Sq, Sy
• I coeff. della profondità del piano di posa dc, dq, dy (se il rapporto < 1, allora K=> se il rapporto > 1 allora k=arctg)

Non ci interessano i coefficienti del piano di posa e del piano campagna perché nel nostro problema non sono inclinati. La forza inclinata non ci interessa, perché la forza H è presente solo in condizione non drenata (B.T.). Un’interpolazione dovrà essere calcolata attraverso una retta lineare che ci restituirà il valore dell’area.

Resistenza caratteristica

Dato che la normativa non parla più in termini di pressione ma di forze, sarà necessario moltiplicare la nostra q lim. Così ottenendo la resistenza caratteristica che dividendolo per il coefficiente parziale di sicurezza (Capacità portante del terreno → = 2,3) otteniamo la resistenza di progetto, Rd. Per far sì che la verifica alla stabilità sia verificata, le azioni di progetto dovranno risultare minori o uguali alla resistenza di progetto Ed ≤ Rd.

Verifica della rottura per punzonamento

La verifica per punzonamento sarà valutata solo in condizione L.T. La rottura per punzonamento si verifica quando l’Indice di Rigidezza risulterà inferiore all’indice critico: I < IR C Ψ, Ψ. Per determinare il carico limite sarà necessario introdurre nella formula di T.