Fondazioni - parte 3

20/12/17 - FONDAZIONI SU PALI

La situazione più frequente è quella in cui c'è uno strato di terreno resistente sopra uno strato di terreno con minori caratteristiche geotecniche. Siccome il primo strato non è adatto ad accogliere i carichi trasmessi da una fondazione superficiale, si pensa di attraversarlo mediante dei pali che trasferiscono i carichi al terreno sottostante avente migliori caratteristiche geotecniche.

Inoltre, se siamo in presenza di una fondazione un prossimo, si pensa di addensare il carico della pinotta in un numero finito di pali atti a ridurre i cedimenti, specie quelli differenziali, con l'opzione che il flim si è già verificato dalla tale pinotta.

Questi tipi di fondazioni sono chiamate FONDAZIONI MISTE. I pali si possono anche utilizzare quando si devono attraversare strati di transito.

I pali vengono utilizzati anche quando si ha il problema dell'erosione (scavi); come ad esempio, nelle pile di un ponte.

La presenza dei pali aumenta il fenomeno dell'erosione, ma se sono ben progettati resistono all'azione dell'acqua e garantiscono la stabilità del ponte.

Altri esempi sono strutture al largo (piattaforme petrolifere); strutture esistenti; con danni dovuti ai cedimenti (in questo caso si utilizzano i micropali).

Nella fondazione superficiale i carichi vengono trasmessi al terreno solo in corrispondenza della base e consideriamo solo i carichi verticali mentre vengono trascurate quelli orizzontali. Nei pali o fondazione profonda, il carico verrà trasmesso al terreno sia dalla base sia dalle superfici laterali, attraverso le tensioni tangenziali.

Nel caso dei pali assumono grande importanza gli aspetti tecnologici, adottando una particolare tecnologia a fronte di un'altra si possono modificare le condizioni del terreno.

I pali si distinguono in due categorie: pali BATTUTI (O INFISSI O A SPOSTAMENTO) e pali TRIVELLATI!

Esistono anche i pali ad elica ma hanno delle limitazioni in zona sismica.

Vediamo come sono fatti: - pali battuti vengono infissi nel terreno a colpi di maglio - terreno incoerente

Nel pozzo di battitura si crea un volume di terreno che si addensare.

In questo caso l'utilizzazione del palo provoca un miglioramento delle caratteristiche del terreno.

In questo caso la battitura avviene in condizioni non drenante, durante la battitura si crea un incremento della pressione neutra (Δu) che su andrà a dissipare nel tempo.

A causa di questo se ci vovera una modifica alla resistenza: τ = c' + σ' tgφ'

Dimensionamento

CALCOLO DEL Qlim PER CARICHI ASSIALI

1. Qlim

Per risolvere questo problema abbiamo a disposizione diversi metodi:

1. metodo teorico → si basa su formule statiche
2. metodo empirico → si basa su correlazioni di tipo empirico sulla base di dati proveniente da prove in sito
3. metodo energetico → si basa su formule dinamiche
4. metodo diretto → si basa sui risultati di una prova di carico su un palo

Tra questi, il metodo più affidabile per determinare il Qlim di un palo è il metodo diretto.

Tutti questi metodi calcolano il Qlim come somma di due contributi: capacità portante alla base del palo Qp (al netto punte) e la capacità portante in corrispondenza della superficie laterale del palo Ql: Qlim = Qp + Ql

Implicitamente si fanno queste assunzioni:

1. non c'è interazione tra Qp e Ql (sono indipendenti l'uno dall'altro);
2. Qp e Ql sono mobilitate per lo stesso valore del criterio del palo;
3. nella realtà non è vero che Qp è mobilitato subito (per W = 10 mm) mentre per mobilitare Qp il palo deve scendere di più (W = 0.8 per pali battuti; W = 0.25 per pali trivellati)

I pali vengono anche classificati in base al diametro:

• pali di piccolo diametro B ≤ 25 cm (micropali)
• pali con diametro intermedio 25 ≤ B ≤ 60 cm (pali battuti e trivellati)
• pali su grande diametro B ≥ 30 cm (pali trivellati)

(Ipotesi: 2) si ritiene valida per i pali di piccolo diametro e per i pali di diametro intermedio.

Pel 4 quarto trimestre: B > 80 cm

Le capire il loro comportamento portiamo due alcuni similati esperimentali:

• - Peli in terreni coesivi

Appressiamone le curve di resistenza alla mobilitazione

a1:

w/cemento

b1:

(0.20>0.25)% B w/b 1%F

w/cemento 25% B w/b

la massima resistenza laterale a 5n per un valore del cimento deli alano

alto (9,2 o 9,4)% di B la massima resistenza alla punta invece a 5n per un

valore del cimento d. circa 1% di B

Questi due valori non sono molto distanti tra loro perciò un polo di

grande diametro in terreno coesivi si comporta allo stesso modo di un polo

di medio diametro. Scriviamo quindi rimettere simile le sue formule de

peli di molto diametro in terreno coesivi:

• - Pelli in terreni granulari

Veiamo le curve di mobilitazione

a³ b³:

In questo caso le due

25%B w/b 25%B w/b

curve si mobilitazione

per valori del cimento

molto livari tra loro

cioe quindi tira che le

sommiamo querti due continulativi vezi dice ho accediamo o verificare di

cimiento elevati anche tuto e tarini di esercizio.

per resister ciò no possiamo fare ripermorto all'interno resistenza alla punta qd,

ma ne conbosciamo l'in seguito (Qequit):

Qem = Qt + Qe + Qet

il valore di Qequie per essere aluminium sia con un metodo teorico, sia con un metodo empinico:

Unico modo per stabilire con affidabilità il cedimento di un polo è la prova di carico.

Le prove di carico possono essere effettuate su poli in fase di fondazione, perché a causa dei carichi elevati, il terreno non ruotano.

Le prove di carico possono essere realizzate secondo due modalità:

1. Carichi ripetuti per incrementi.Incremento del carico pari a ΔQ=9,25Qs

Il carico a rimo è applicato tramite un martinetto dinamico. Affinché il carico venga trasferito al palo si deve creare un contrasto che viene realizzato tramite una traversa poggiata su due plinti per evitare interazioni fra il palo e il peso esercitato dai piedritti che devono essere posti ad una certa distanza dal palo (almeno 1,5m). Il peso della traversa deve avere almeno peso Wp ≥ 1,1Qmax.

La traversa è realizzata mediante cavi di Ca in tiro 1m di peso vi=25kn.

2. Carichi ripetuti per incrementiCon cavi di osservazione alla trave del polo ed ai plinti.

Indicando con m il numero di plinti, ciascuno di essi trasmette un carico N pari a:

N = ^{W - Q}/_m

Vogliamo fare un'analisi con il carico di progetto cioè poiché lo scarico alla SLE dell'ipotesi:

In questo caso la reazione del terreno P(z), da cui dipendono t ed h_i è

Per risolvere questo problema si potrebbe sostituire il terreno con una serie di molle, cioè si ipotizza che il terreno abbia un comportamento alla Winkler.

L'equazione da risolvere è la stessa di quella delle travi:

EI d⁴v / dz⁴ = P(z) = k_z B V(Z)

→ carichi esterni distribuiti

In questo caso, a differenza delle travi, la reazione non è inflessibile ma rimane concentrata, percio' il modello è Winkler può essere utilizzato.

Dobbiamo stabilire il valore da assegnare a K_z

• Terreni coesivi sovraconsolidati (OCR ≥ 1) K_z possiamo assumere un valore di K_z costante con la profondità: K_z = G'γ / B Se K_z è costante si ritroviamo la stessa equazione del caso delle travi; perciò possiamo utilizzare le stesse relazioni viste per la trave.
• Terreni coesivi normalmente consolidati (OCR ≤ 1) e terreni granulari K_z il valore di K_z aumenta con la profondità; possiamo considerare un andamento lineare con separazione: K_z = M_z z / B / M_z vyprede idellato in funzione del terreno Sostituendo questa espressione nell'equazione generale si ha: EI d⁴v / dz⁴ = M_z z V(Z) abbiamo a che fare con un'equazione differenziale a coefficienti variabili.

La risoluzione può essere attuata solo numericamente