Fondazioni a platea e su cordolo

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1 Fondazioni a platea e su cordolo Fondazione a platea massiccia Una volta normalmente impiegata per svariate tipologie di edifici, oggi la fondazione a platea massiccia viene quasi esclusivamente adottata per costruzioni di limitata importanza, sia per altezza sia per sviluppo della pianta, come piccoli locali a uso deposito, dove la platea, opportunamente rifinita, può già costituire il pavimento. Per edifici di maggiore importanza è più vantaggioso, sia a livello economico sia statico, l impiego di platee nervate in c.a. L intero carico della costruzione viene in questo caso ripartito su una base in calcestruzzo, in genere misto a pietrame, con eventuale rete elettrosaldata annegata nel getto, estesa a tutta l area dell edificio e di poco sporgente rispetto al suo perimetro, tale da trasmettere al terreno un carico unitario minore o uguale a quello ammissibile. Considerando che i carichi trasmessi dalla costruzione sono abbastanza limitati e tenuto conto delle sue modeste dimensioni, questa soluzione consente di evitare l impiego di fondazioni profonde, molto più costose. Al fine di una migliore ripartizione dei carichi, è preferibile che l edificio presenti una struttura portante verticale continua (in muratura o altro). L area A della platea viene calcolata considerando la costruzione come un grosso pilastro che trasmette alla base un carico P, costituito dal peso permanente e dai carichi di esercizio, del quale la platea rappresenta il plinto di fondazione e dal peso G di quest ultimo. Le dimensioni in pianta della platea vengono definite in funzione di quelle dell edificio, con una sporgenza perimetrale di circa cm, in modo da far sì che il baricentro della costruzione pressoché coincida con quello della platea. Lo spessore è di circa / /5 dell altezza dell edificio, con minimo di cm e deve essere comunque tale da resistere alle tensioni tangenziali. effettuato considerando il carico trasmesso da,00 m di lunghezza del muro, tenendo ovviamente conto di un eventuale eccentricità della risultante dei carichi. Pertanto, il calcolo è ricondotto a quello di un plinto massiccio lungo,00 m, con larghezza b da determinare in funzione del carico unitario ammissibile del terreno, per un pilastro, la cui sezione è,00 t, essendo t lo spessore del muro. Il carico alla base del muro si diffonde nel cordolo secondo un inclinazione di circa 60 rispetto all orizzontale e quindi l altezza del cordolo viene definita con gli stessi criteri seguiti per i plinti massicci, verificando la sezione a punzonamento. Fondazione continua su cordolo in c.a. La fondazione continua su cordolo in c.a. è una fondazione molto simile a quella precedente e applicata nelle medesime situazioni di struttura dell edificio, ma è di tipo misto, essendo costituita di un cordolo in c.a. con funzione di collegamento delle murature portanti e di ripartizione dei carichi trasmessi dalle murature portanti sul sottostante blocco di fondazione in calcestruzzo semplice, che ha il compito di ripartire il carico sul terreno [fig. c]; la larghezza t viene determinata in relazione al carico unitario ammissibile del terreno. Fig. a Fondazione continua su cordolo massiccio La fondazione continua su cordolo massiccio è essenzialmente impiegata quando la costruzione presenta una struttura portante verticale continua in muratura di mattoni o pietrame, in getto di calcestruzzo con eventuale pietrame affogato, oppure in pannelli prefabbricati di c.a.; il terreno buono di fondazione deve inoltre trovarsi a limitata profondità rispetto al piano dello sbancamento. Eseguito lo scavo di sbancamento, si effettua lo scavo di fondazione in corrispondenza dei muri portanti con larghezza maggiore rispetto al loro spessore e uguale a quello calcolato per il cordolo, in modo di ridurre il carico unitario trasmesso dalla struttura al terreno. Il cordolo massiccio costituisce un allargamento dei muri portanti nel terreno e viene realizzato con un getto in calcestruzzo, se necessario a gradoni [fig. a]; il piano di posa deve essere orizzontale, eventualmente a gradoni se il terreno è inclinato [fig. b]. Il dimensionamento del cordolo viene Fig. b Fig. c SEI - 0

2 La sezione del cordolo in c.a. viene predimensionata e la sua armatura viene calcolata considerando le sporgenze rispetto al muro come due mensole rovesce con luce l, sezione con base b = 00 cm, pari alla lunghezza del tratto di muro considerato, e altezza h non minore di 0 0 cm, ognuna soggetta al carico ripartito con intensità pari alla metà di quello trasmesso dal muro. In favore della sicurezza la luce l delle mensole può essere misurata dall asse del muro. ESERCIZI SVOLTI ESERCIZI SVOLTI Fondazione a platea massiccia Progettare la fondazione a platea massiccia per la cabina elettrica prefabbricata riportata in pianta e sezione nella figura, con pareti in calcestruzzo e rete elettrosaldata e soletta massiccia in c.a. di copertura; i macchinari disposti all interno presentano un carico complessivo di 00 kn. Dalle indagini effettuate è risultata per il terreno una resistenza di progetto q Rd,t = 0,04 MPa. Per prima cosa si effettua l analisi dei carichi trasmessi dalla costruzione, non considerando, nella valutazione del peso proprio, le aperture delle pareti; per la platea si ipotizzano uno spessore presunto di 50 cm e una sporgenza perimetrale di circa 60 cm. Analisi dei carichi Peso proprio delle pareti: (7,60 0,0,80) m 5 kn/m n., (γ G ) = 75,44 kn (4,0 0,0,80) m 5 kn/m n., (γ G ) =, kn Peso proprio della soletta di copertura: [(7,60 + 0,40 + 0,40) (4,60 + 0,40 + 0,40) 0,0] m 5 kn/m, (γ G ) = 94,84 kn Carico di esercizio per neve e vento sulla soletta di copertura: (8,40 5,40) m,0 kn/m,5 (γ Q ) 8,65 kn Carico di esercizio sulla platea: 00 kn/m,5 (γ Q ) =,00 kn Peso proprio presunto della platea: (8,80 5,80 0,50) m 4 kn/m, (γ G ) = 796, kn Carico totale: N Ed = 59,7 kn L area della platea di fondazione risulta quindi: N 59,7 0 A = = Ed 59, mm σ t,am 0,04 La sporgenza della platea rispetto alla costruzione deve essere costante lungo tutto il perimetro, per cui si ha: l = A = 59, ,8 mm 75 cm La semidifferenza fra i lati della cabina in pianta è: = 50 cm e quindi i lati della platea risultano: l = = 885 cm l = = 585 cm SEI - 0

3 ottenendo un marciapiede perimetrale con una sporgenza di 6,5 cm circa. Essendo la platea non armata, non considerando come tale la rete elettrosaldata in essa annegata, il suo spessore risulta: h =,50 s =,50 0 = 45 cm arrotondato a 50 cm. Fondazione continua su cordolo massiccio Progettare il cordolo continuo di fondazione per un muro di spina di un edificio che trasmette alla base il carico centrato N Ed = 0 kn/m, già incrementato con i coefficienti parziali. Il muro è in mattoni pieni e ha uno spessore di 500 mm; dalle indagini geotecniche è risultata per il terreno una resistenza di progetto q Rd,t = 0,5 MPa. SEI - 0

4 4 Oltre al carico trasmesso dal muro, sul terreno grava anche il peso proprio della fondazione in calcestruzzo C0/5, per cui il carico totale risulta: Carico trasmesso: N Ed = 0,00 kn/m Peso proprio presunto della fondazione: 5 N = 5 0 G =,00 kn/m Carico totale: N Ed + G =,00 kn/m Il carico N Ed + G è centrato e quindi l area della superficie di fondazione viene calcolata a compressione semplice; si ha quindi: N 0 A = = Ed + G = 4 0 mm σ t,am 0,5 Essendo la lunghezza del cordolo di,00 m uguale al tratto di muro considerato, la sua larghezza risulta: 4 0 t = = 4 mm 50 mm 000 con una sporgenza rispetto al muro: s = =45 mm valore quest ultimo abbastanza elevato, per cui il cordolo di fondazione verrà realizzato con due gradoni, aventi un altezza h doppia della sporgenza s come riportato in figura, tenendo presente che esigenze pratiche portano ad arrotondare le varie dimensioni. Si procede ora alle verifiche. Verifica a compressione sul terreno Carico trasmesso: 0,00 kn Peso proprio della fondazione: [(,5,00 0,45) + (0,90,00 0,40)] m 4 kn/m,(γ G ) 0,9 kn Carico totale: N tot = 40,9 kn N tot 40,9 0 q Ed = = 0,5 N/mm q Rd,t A SEI - 0

5 5 Fondazione continua su cordolo in cemento armato Progettare la fondazione continua di tipo misto per il muro in mattoni pieni, spessore 40 cm, che trasmette alla base il carico centrato N = 60 kn/m comprensivo dei coefficienti parziali; la resistenza di progetto del terreno è di 0,0 MPa. Il carico totale che si scarica sul terreno vale: Carico trasmesso: N Ed = 60,00 kn/m Peso proprio presunto della fondazione: N = 60 = 0,00 kn/m Carico totale: N tot = 90,00 kn/m Essendo il carico centrato, l area di base della fondazione viene calcolata a compressione semplice e si ha: N 90 0 A = = tot =00 0 mm 0,0 q Rd,t Essendo l = 000 mm la lunghezza della fondazione, la sua larghezza risulta: A 00 0 t = = = 00 mm con sporgenza s rispetto al muro: s = =450 mm e un altezza: h =,50 s =,50 45 = 67,50 cm 70 cm La fondazione viene realizzata a gradoni con le dimensioni riportate in figura. Calcolo del cordolo Ogni mensola laterale del cordolo in c.a. presenta una luce l = 0,0 m ed è soggetta al carico: N 60 N = = = 80 kn che produce un momento flettente: M Ed = N l = 80 (0,0,05) = 8,90 knm Viene impiegato calcestruzzo C0/5, con f cd, N/mm ; si assume un altezza utile di calcolo: d = (h 0) cm = 00 0 = 70 mm e la base b = 000 mm: L armatura metallica necessaria è: M 8,90 0 A s = = 6 Ed 7,0 mm 50,49 d 50,49 70 L armatura è costituita di 5 0/m con A s = 9,699 mm, cioè 0 ogni 00 mm, sagomati a staffa chiusa come indicato nella figura precedente; vengono inoltre disposti 0 in corrispondenza degli spigoli e 4 8 di ripartizione. M b 8,90 0 = 6 7, d 70 r = =,65 7,48 M b SEI - 0

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