Fondazioni - parte 1

11/10/17

Orario di ricevimento mercoledì 11:30 - 13:30, cubo 44 B, ultimo piano

Materiale didattico:

• Fondazioni: Carlo Viggiani HEVELIUS
• Fondazioni: J. Cambrea, R. Lancellotta MC-GRAW HILL

Che cos'è una fondazione?

Una fondazione può essere definita come quella parte di struttura che è a diretto contatto con il terreno e al quale trasmette i carichi ricevuti dalla sovrastruttura in elevazione.

La fondazione riceve dalla sovrastruttura i carichi in corrispondenza delle base dei pilastri e li trasmette poi al terreno di fondazione.

Se dividiamo la sovrastruttura dalla fondazione e dal terreno possiamo determinare le reazioni alla base dei pilastri.

Queste forze cambiate di segno sono quelle che agiscono sulle fondazioni.

Le fondazioni a loro volta trasmettono questi carichi al terreno.

Perché si devono creare le fondazioni? Le fondazioni servono a ripartire i carichi concentrati provenienti dai pilastri nel terreno trasformandoli in carichi distribuiti, in modo da non sollecitare troppo il terreno.

Molto spesso faremo riferimento a questo schema:

B: piano campagna

D: profondità di scavo

T: superficie alla fondazione

L: + la dimensione più piccola

ν: in pianta della fondazione stessa.

S2J _νl ɣ ₄ B

l: superficie alla fondazione

B (alto) νl

B (basso) M dim.

L: lunghezza della fondazione

L 12 m B

4,2 m

Il comportamento della fondazione viene studiato nel piano verticale ritenendo, per poterli che tutti gli altri piani verticali si comportano allo stesso modo. Siamo infatti nell’ipotesi di deformazioni piane: ε _s = 0

In base alle dimensioni D e B possiamo fare una prima classificazione delle fondazioni:

• D/B << 1 ⇒ fondazioni superficiali o dirette
• D/B ≈ 1 ⇒ fondazioni intermedie
• D/B >> 1 ⇒ fondazioni profonde

Questo tipo di classificazione tiene conto il diverso comportamento delle fondazioni che hanno quelle caratteristiche geometriche.

È diverso il meccanismo di trasmissione dei carichi al terreno a seconda se siamo in presenza di una fondazione diretta, intermedia o profonda.

C cambia la trasmissione dei carichi dal terreno cambiare anche lo stato tensional e perciò anche le deformazioni. Consideriamo la prima situazione:

• D/B << 1 ⇒ D << 8

S dossB vuol dire che possiamo trascurare i carichi trasmessi dalla fondazione al terreno in corrispondenza delle superfici laterali.

modifiche: così vi sarà un incremento di tensioni verticali ΔG_z e

un incremento di tensioni orizzontali ΔG_x e, in generale,

un incremento G_z. In possono avere anche delle tensioni tangenziali τ.

Se si modifica lo stato tensionale si avranno

gli trasferimento alle deformazioni.

Queste variazioni di modificate dello stato tensionale dipenderanno dall'elementare

sedimentario, se consideriamo un punto più in prossimità si avranno

valori di picchi rispetto a quelli che si possono riscontrare in

prossimità delle fondazioni.

Da una certa profondità in poi questi valori possono essere trascurati.

Al di sotto della fondazione possiamo quindi definire un volume di

terreno in cui questi incrementi di stato tensionale sono più significativi:

1.5÷2 B

Al di fuori di questo volume possiamo ritenere trascurabili gli incrementi di

tensione.

In questo volume dobbiamo concentrare

maggiormente la nostra attenzione.

Indichiamo con B la lunghezza della

fondazione e verifichiamo che la proporzione di estensione di questo

volume significativo si pone a 1.5÷2 volte B.

Questa profondità equivale a quella da raggiungere con i sondaggi

le cose cambiano se siamo in presenza di una fondazione

discontinua.

Se due fondazioni hanno un interasse

quanto appena detto un proprio volume

significativo.

13/10/17

Un possibile andamento della curva CPT per terreni i requisiti:

insevitu’menti: 1 tè,e alé il siano OC,

Anche in questo caso il risultato non è un parametro geotecnico ma è un parametro relativo alla prova.

I risultati di una prova SPT si presentano in questo modo:

A differenza della prova CPT la SPT è una prova dinamica con la proprietà.

È una prova rapida (si chiama anche PENETROMETRO DINAMICO) percio non bisogna in teoria produrre delle scie del terreno ad influenzare i risultati.

Perciò questa prova non è adatta per i terreni coesivi a causa dell'influenza non quantificabile della scia mentre è adatta per i terreni incoerenti dove la scia si disipa velocemente.

Nei terreni incoerenti il parametro che definisce la resistenza è la φ', percio si devono aspetto della correlazione tra N_spt e φ'.

Di solito si utilizza il seguente grafico (figura 5.15 – Lancellotto):

Esistono altri tipi di prove penetrometriche, la più comune è una prova a battuta con disco

Tra la CPT e la SPT. La prova consiste nel fare avanzare una punta conica spingendola in avanti da colpi.

Le proprietà sono contenute percio l'energia in gioco (W_h) è piccola.

Nota: _{2 mm = 5 mm}

Nota: N si moltiplica per un coefficiente (dato dalla area intercettata e si ottiene N_spt: N = N_spt

Piezometro e Tubo aperto a presa localizzata

Limo

• terreno di riempimento
• tappo di bentonite
• filtro
• tappo di bentonite

Limo

terreno di riempimento

Se la permeabilità del terreno è k < 10^-6 cm/s conviene utilizzare un altro tipo di piezometro.

Piezometro Casagrande a presa localizzata

Tubicini in ϕ 4 e 10 mm

Cilindro vuoto

⌀ = 33 mm

h = 30 cm

filtro

pietra porosa

Limo

Sabione

Limo

Il secondo tubicino serve per una questione di sicurezza, siccome il piezometro è piccato, si possono creare delle bolle d’aria che ostruiscono il tubicino e falsano la misura. Quando si riscontrano due livelli diversi nei tubicini è mandata dell’aria in pressione all’interno di essi per poter eliminare le bolle d’aria. Solo quando i due livelli sono uguali si può procedere a prendere la misura.

In periferia utilizzare diametri piccoli perché così diminuisce il tempo di risposta del piezometro.

• yriempimento della fossa
• ϕlivello interno misurato

Supponiamo che ad un certo punto il livello della falda si alzi, perciò si alzerà anche all’interno del piezometro.