TERRENI Terreni N TRN T. c u c' E d E cu A S-B

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1 1 - DESCRIZIE GEERALE DELPERA La presente relazone geotena rguarda le ndagn, la aratterzzazone e modellazone geotena del volume sgnfatvo per l'opera n esame e valuta l'nterazone opera/terreno a fn del dmensonamento delle relatve fondazon. Questa relazone è stata redatta sulla base de dat rsultant dalle prove d ampagna e/o d laboratoro. 2 - RMATIVA DI RIFERIMET Le fas d anals e verfa della struttura sono state ondotte n aordo alle seguent dsposzon normatve, per uanto applabl n relazone al rtero d alolo adottato dal progettsta, evdenzato nel proseguo della presente relazone: Legge 5 novembre 1971 n. 186 (G. U. 21 dembre 1971 n. 321) orme per la dsplna delle opere d onglomerato ementzo armato, normale e preompresso ed a struttura metalla. Legge 2 febbrao 197 n. 6 (G. U. 21 marzo 197 n. 76) Provvedment per le ostruzon on partolar presrzon per le zone ssmhe Indazon progettual per le nuove ostruzon n zone ssmhe a ura del Mnstero per la Rera sentfa - Roma D. M. Infrastrutture Trasport 1 gennao 28 (G.U. febbrao 28 n Suppl. rd.) orme tenhe per le Costruzon. Inoltre, n mananza d spefhe ndazon, ad ntegrazone della norma preedente e per uanto on esse non n ontrasto, sono state utlzzate le ndazon ontenute nella: Crolare 2 febbrao 29 n. 617 del Mnstero delle Infrastrutture e de Trasport (G.U. 26 febbrao 29 n. 27 Suppl. rd.) Istruzon per l'applazone delle 'orme Tenhe delle Costruzon' d u al D.M. 1 gennao 28. Euroode 7 - Progettazone geotena - EV per uanto non n ontrasto on le dsposzon del D.M. 28 orme Tenhe per le Costruzon. 3 - IDAGII E CARATTERIZZAZIE GETECICA Sulla base d uanto dettaglato nella relazone geologa dell'area d sto, s è proeduto alla progettazone della ampagna d ndagn geognosthe fnalzzate alla determnazone delle arattersthe geotenhe de terren nteressat dal volume sgnfatvo dell'opera n esame. 3.1 Prove effettuate e Caratterzzazone geotena Al fne della determnazone delle arattersthe geotenhe de terren onvolt nel volume sgnfatvo dell'opera n esame, sono state ondotte delle prove geotenhe, rassunte nella relazone geologa. Le ndagn realzzate hanno permesso d rostrure le seguent stratgrafe per ognuna delle ual sono state defnte le propretà geotenhe de sngol terren onvolt. TERREI Terren TR T K K X K Y K Z u ' E d E u A S-B [/m 3 ] [/m 3 ] [/m 3 ] [/m 3 ] [ ] [/mm 2 ] [/mm 2 ] [/mm 2 ] [/mm 2 ] Sabba argllosa medamente onsoldata T ,, 6, TR umero dentfatvo del terreno. T Peso spefo del terreno. K Valor della ostante d sottofondo del terreno nelle drezon degl ass del rfermento globale X (K X ), Y (K Y ), e Z (K Z ). Angolo d attrto del terreno. u Coesone non drenata. ' Coesone effae. E d Modulo edometro. Modulo elasto n ondzone non drenate. E u

2 A S-B TR Terren T K K X K Y K Z u ' E d E u A S-B [/m 3 ] [/m 3 ] [/m 3 ] [/m 3 ] [ ] [/mm 2 ] [/mm 2 ] [/mm 2 ] [/mm 2 ] Parametro A d Skempton-Bjerrum per presson nterstzal. B: el aso d fondazon drette on stratgrafa, l alolo del aro lmte ( lm ) vene fatto su un terreno euvalente on parametr geoten alolat ome meda pesata degl strat ompres tra la uota del pano d posa e la uota della profondtà sgnfatva (stablta ome Multplo della dmensone Sgnfatva della fondazone ). Parametro " J" n Parametro " J" (strato, ) Profondtà sgnfatva pag. 2 Spessore (strato, ) on = 1,, n (numero d strat ompres tra la uota del pano d posa e la uota della profondtà sgnfatva). 3.2 Idrogeologa on è stata rsontrata la presenza d falde aufere a profondtà d nteresse relatvamente al volume sgnfatvo nvestgato. 3.3 Problemathe rsontrate Durante l'eseuzone delle prove e dall'elaborazone de dat non sono emerse problemathe rlevant alla realzzazone delle opere d fondazone. - MDELLAZIE GETECICA E PERICLSITA' SISMICA DEL SIT Le ndagn effettuate, permettono d lassfare l proflo stratgrafo, a fn della determnazone dell'azone ssma, d ategora: B [B - Roe tenere e depost d terren a grana grossa molto addensat o terren a grana fna molto onsstent], basandos sulla valutazone della velotà delle onde d taglo (V S3 ) e/o del numero d olp dello Standard Penetraton Test ( SPT ) e/o della resstenza non drenata euvalente ( u,3 ). Tutt parametr he aratterzzano terren d fondazone sono rportat ne suessv paragraf..1 Modellazone geotena A fn del alolo strutturale, l terreno sottostante l'opera vene modellato seondo lo shema d Wnkler, oè un sstema osttuto da un letto d molle elasthe mutuamente ndpendent. Cò onsente d ravare le rgdezze offerte da manufatt d fondazone, sano ueste profonde o superfal, he sono state ntrodotte drettamente nel modello strutturale per tener onto dell'nterazone opera/terreno..2 Perolostà ssma A fn della perolostà ssma sono stat analzzat dat relatv alla ssmtà dell'area d nteresse e ad eventual effett d amplfazone stratgrafa e topografa. S sono tenute n onsderazone anhe la lasse dell'edfo e la vta nomnale. Per tale aratterzzazone s rportano d seguto dat d perolostà ome da normatva: DATI GEERALI AALISI SISMICA Dat general anals ssma Ang V CD MP Dr TS EA Ir Tmp C.S.T. RP RH [ ] X [P] 15 B a S B 5 Y [P]

3 Dat general anals ssma Ang V CD MP Dr TS EA Ir Tmp C.S.T. RP RH [ ] Ang V CD MP Dr TS EA Ir Tmp Drezone d una omponente dell'azone ssma rspetto all'asse X (sstema d rfermento globale); la seonda omponente dell'azone ssma e' assunta on drezone ruotata d 9 grad rspetto alla prma. el aso d anals dnama, nda l numero d mod d vbrazone onsderat. Classe d duttltà: [A] = Alta - [B] = Bassa - [D] = on Dsspatva - [-] = essuna. Tpo d struttura ssmo-resstente prevalente: [a] = alestruzzo armato - [ald] = alestruzzo armato esstente - [muld] = muratura esstente - [muew] = muratura nuova - [muarm] = muratura armata - [a] = aao. Drezone del ssma. Tpologa della struttura: Cemento armato: [T 1C] = Tela ad una sola ampata - [T+C] = Tela a pù ampate - [P] = Paret aoppate o mste euvalent a paret- [2P C] = Due paret per drezone non aoppate - [P C] = Paret non aoppate - [DT] = Deformabl torsonalmente - [PI] = Pendolo nverso - [PM] = Pendolo nverso ntelaate monopano; Muratura: [P] = un solo pano - [PP] = pù d un pano; Aao: [T 1C] = Tela ad una sola ampata - [T+C] = Tela a pù ampate - [CT] = ontrovent onentr dagonale tesa - [CV] = ontrovent onentr a V - [M] = mensola o pendolo nverso - [TT] = telao on tamponature. Eentrta' adentale: [S] = onsderata ome ondzone d aro stata agguntva - [] = Consderata ome nremento delle solletazon. Per pan on dstrbuzone de tamponament n panta fortemente rregolare, l'eentrtà adentale è stata nrementata d un fattore par a 2: [SI] = Dstrbuzone tamponament rregolare fortemente - [] = Dstrbuzone tamponament regolare. C.S.T. Categora d sottosuolo: [A] = Ammass roos afforant o terren molto rgd - [B] = Roe tenere e depost d terren a grana grossa molto addensat o terren a grana fna molto onsstent - [C] = Depost d terren a grana grossa medamente addensat o terren a grana fna medamente onsstent - [D] = Depost d terren a grana grossa sarsamente addensat o d terren a grana fna sarsamente onsstent - [E] = Terren de sottosuol d tpo C o D per spessore non superore a 2 m - [S1] = Depost d terren aratterzzat da valor d V s,3 nferor a 1 m/s (ovvero 1 < u,3 < 2 kpa), he nludono uno strato d almeno 8 m d terren a grana fna d bassa onsstenza, oppure he nludono almeno 3 m d torba o d arglle altamente organhe - [S2] = Depost d terren susettbl d luefazone, d arglle senstve o ualsas altra ategora d sottosuolo non lassfable ne tp preedent. RP Regolarta' n panta: [SI] = Struttura regolare - [] = Struttura non regolare. RH Regolarta' n altezza: [SI] = Struttura regolare - [] = Struttura non regolare. Coeffente vsoso euvalente. TE [-] = Parametro non sgnfatvo per l tpo d alolo effettuato. DATI GEERALI AALISI SISMICA - FATTRI DI STRUTTURA Fattor d struttura Dr. X Dr. Y Dr. Z u / 1 K w u / 1 K w 2,6 3,3 1,1 1, 2,6 3,3 1,1 1, 1,5 Fattore d rduzone dello spettro d rsposta ssmo allo SLU (Fattore d struttura). Valore d base. u / 1 Rapporto d sovraresstenza. K w Fattore d rduzone d. Stato Amplf. Stratgrafa T Lmte r a g /g S S C C F T * C T B T C T D [t] [s] [s] [s] [s] SL 5,59 1,2 1,12 2,552,287,135,5 1,78 SLD 75,595 1,2 1,379 2,535,323,18,5 1,838 SLV 712,1711 1,2 1,325 2,518,39,17,522 2,28 SLC 162,2373 1,169 1,312 2,37,15,181,5 2,59 T r a g /g S S C C F T * C T B T C T D Perodo d rtorno dell'azone ssma. [t] = ann. Coeffente d aelerazone al suolo. Coeffent d Amplfazone Stratgrafa allo SL/SLD/SLV/SLC. Coeffent d Amplfazone d T allo SL/SLD/SLV/SLC. Valore massmo del fattore d amplfazone dello spettro n aelerazone orzzontale. Perodo d nzo del tratto a velotà ostante dello spettro n aelerazone orzzontale. Perodo d nzo del tratto aelerazone ostante dello spettro d progetto. Perodo d nzo del tratto a velotà ostante dello spettro d progetto. Perodo d nzo del tratto a spostamento ostante dello spettro d progetto. pag. 3

4 Cl Ed V V R Lat. Long. Q g CTop S T [t] [t] [ ssd] [ ssd] [m] T1 1, Cl Ed Lat. Long. Q g CTop S T TE Classe dell'edfo. Lattudne geografa del sto. Longtudne geografa del sto. Alttudne geografa del sto. Categora topografa (Ved TE). Coeffente d amplfazone topografa. [-] = Parametro non sgnfatvo per l tpo d alolo effettuato. Categora topografa. T1: Superfe paneggante, pend e rlev solat on nlnazone meda <= 15. T2: Pend on nlnazone meda > 15. T3: Rlev on larghezza n resta molto mnore he alla base e nlnazone meda 15 <= <= 3. T: Rlev on larghezza n resta molto mnore he alla base e nlnazone meda > SCELTA TIPLGICA DELLE PERE DI FDAZIE La tpologa delle opere d fondazone sono onsone alle arattersthe meanhe del terreno defnte n base a rsultat delle ndagn geognosthe. el aso n esame, la struttura d fondazone è osttuta da: - fondazon drette. 6 - VERIFICHE DI SICUREZZA elle verfhe allo stato lmte ultmo deve essere rspettata la ondzone: E d R d E d è l valore d progetto dell azone o dell effetto dell azone; R d è l valore d progetto della resstenza del sstema geoteno. Le verfhe struttural e geotenhe delle fondazon, sono state effettuate on l Approo 2 ome defnto al par del D.M. 1/1/28, attraverso la ombnazone A1+M1+R3. Le azon sono state amplfate tramte oeffent della olonna A1 (STR) defnt nella tabella 6.2.I del D.M. 1/1/28. Tabella 6.2.I - Coeffent parzal per le azon o per l effetto delle azon [D.M. 1/1/28] CARICHI EFFETT Coeffente parzale A1 A2 F (o E ) (STR) (GE) Permanent Favorevole 1, 1, G1 Sfavorevole 1,3 1, Permanent non struttural Favorevole,, G2 Sfavorevole 1,5 1,3 Varabl Favorevole,, Q Sfavorevole 1,5 1,3 I valor d resstenza del terreno sono stat rdott tramte oeffent della olonna M1 defnt nella tabella 6.2.II del D.M. 1/1/28. Tabella 6.2.II - Coeffent parzal per parametr geoten del terreno [E :25 (EC7)] PARAMETR GETECIC Grandezza alla uale applare l Coeffente parzale oeffente parzale M M1 M2 Angolo d attrto tan k ' 1, 1,25 Coesone effae k 1, 1,25 Coesone non drenata uk u 1, 1, Peso dell untà d volume 1, 1, I valor alolat delle resstenze total dell elemento strutturale sono stat dvs per oeffent R3 della tabella 6..I del D.M. 1/1/28 per le fondazon superfal. Per le vare tpologe d fondazon sono d seguto elenate le metodologe ed modell usat per l alolo del aro lmte ed rsultat d tale alolo. 6.1 Caro lmte fondazon drette La formula del aro lmte esprme l'eulbro fra l aro applato alla fondazone e la resstenza lmte del pag.

5 terreno. Il aro lmte è dato dalla seguente espressone: n u: lm s d g b s d g b f 2 = oesone del terreno al dsotto del pano d posa della fondazone; = D = pressone geostata n orrspondenza del pano d posa della fondazone; = peso untà d volume del terreno al d sopra del pano d posa della fondazone; D = profondtà del pano d posa della fondazone; B = larghezza rdotta della suola d fondazone (ved B); L = lunghezza della fondazone; f = peso untà d volume del terreno al dsotto del pano d posa della fondazone;,, fattor d apatà portante; s, d,, g, b,, r = oeffent orrettv. B: Se la rsultante de arh vertal è eentra, B e L saranno rdotte rspettvamente d: B = B - 2 e B e B = eentrtà parallela al lato d dmensone B; L = L - 2 e L e L = eentrtà parallela al lato d dmensone L; on B L. s d g b r Calolo de fattor,, Terren puramente oesv (, =) Terren dotat d attrto e oesone (, ) = 2+ = ( - 1) ot = 1 = K p e tan = se = = 2 ( + 1) tan = -2 sn se 2 k p tan 5 è l oeffente d spnta passva d Rankne; 2 = angolo d attrto del terreno al dsotto del pano d posa della fondazone; = angolo d nlnazone del pano ampagna. Calolo de fattor d forma s, s, s Terren puramente oesv (, =) s s 1 2 s = 1 1. Terren dotat d attrto e oesone (, ) s s s 1 1 tan 1. on B /L <1. Calolo de fattor d profondtà del pano d posa d, d, d S defnse l seguente parametro: D D K se 1 ; pag. 5

6 D D K artg se 1. Terren puramente oesv (, =) d = 1+, K Terren dotat d attrto e oesone (, ) d d 1 d tan d = 1 d = 1+2 tan (1-sn) 2 K d = 1 d = 1 Calolo de fattor d nlnazone del aro,, S defnse l seguente parametro: 2 B / L m mb 1 B / L 2 L / B m ml 1 L / B m = m = m L os 2 +m B sen 2 se la forza H è parallela alla drezone trasversale della fondazone se la forza H è parallela alla drezone longtudnale della fondazone se la forza H forma un angolo on la drezone longtudnale della fondazone Terren oesv (, =) Terren noerent (=, ) m H 1 B L = = 1 = H 1 V m Terren dotat d attrto e oesone (, ) 1 tan m H 1 V B L ot m1 m1 H H 1 1 H = omponente orzzontale de arh agente sul pano d posa della fondazone; V = omponente vertale de arh agente sul pano d posa della fondazone. Calolo de fattor d nlnazone del pano d ampagna b, b, b Indando on la pendenza del pano ampagna, s ha: Terren puramente oesv (, =) b b = (1-tan) 2 os b = b /os V V B L ot Terren dotat d attrto e oesone (, ) b b 1 b tan b = (1-tan) 2 os b = b /os Per poter applare tal oeffent orrettv deve essere verfata la seguente ondzone: ; 5. Calolo de fattor d nlnazone del pano d posa g, g, g Indando on la pendenza del pano d posa della fondazone, s ha: Terren puramente oesv (, =) g pag. 6 Terren dotat d attrto e oesone (, ) g g 1 g tan

7 g = 1 g = (1 - tan) 2 g = 1 g = g Per poter applare tal oeffent orrettv deve essere verfata la seguente ondzone: 5 Calolo de fattor d rduzone per rottura a punzonamento,, S defnse l'nde d rgdezza del terreno ome: G I r tan E G = modulo d elasttà tangenzale del terreno; 2 1 E= modulo elasto del terreno (ne alol è utlzzato l modulo edometro); modulo d Posson. Sa n ondzon non drenate he drenate è assunto par a,5 (a vantaggo d surezza); = tensone ltostata alla profondtà D+B/2. La rottura a punzonamento s verfa uando oeffent d punzonamento,, sono nferor all'untà; ò aade uando l'nde d rgdezza I r s mantene nferore al valore rto: Terren puramente oesv (, =) Log I r = 1 = 1 Correzone per fondazone tpo pastra B ot 5 L 2 1 I r Ir,rt e. 2 Terren dotat d attrto e oesone (, ) e 1 tan 3,7sn Log(2I ),6, tan r 1sn = Bowles, al fne d lmtare l ontrbuto del termne B, he per valor elevat d B porterebbe ad ottenere valor del aro lmte prossm a uell d una fondazone profonda, propone l seguente fattore d rduzone r : r = 1-,25 Log(B/2) on B 2 m ella tabella sottostante sono rportat una sere d valor del oeffente r al varare della larghezza dell elemento d fondazone. B [m] r 1,,97,95,93,92,9,82,75,57 Questo oeffente assume partolare mportanza per fondazon larghe on rapporto D/B basso, aso nel uale l termne B è predomnante. Calolo del aro lmte n ondzon non drenate espressone generale del aro lmte, valutato n termn d tenson totale, dventa: lm u 2 s d g b sat s r 2 pag. 7

8 u = oesone non drenata; sat = peso untà d volume del terreno n ondzon d saturazone..b: el alolo n ondzon non drenate (stuazone molto rara per un terreno noerente) s assume, sempre e omunue, he l'angolo d attrto sa nullo ( = ). 6.2 Fattor orrettv al aro lmte n presenza d ssma L azone del ssma s tradue n aelerazon nel sottosuolo (effetto nemato) e nella fondazone, per l azone delle forze d nerza generate nella struttura n elevazone (effetto nerzale). ell anals pseudo-stata, modellando l azone ssma attraverso la sola omponente orzzontale, tal effett possono essere portat n onto medante l ntroduzone d oeffent ssm rspettvamente denomnat K h e K hk, l prmo defnto dal rapporto tra le omponent orzzontale e vertale de arh trasmess n fondazone ed l seondo funzone dell aelerazone massma attesa al sto. La formula generale del aro lmte s modfa nel seguente modo: lm s d g b z s d g b z f s d g 2 n u, oltre a termn gà preedentemente ndat, s sono ntrodott seguent termn: z, z, z = oeffent orrettv dovut all effetto nerzale; = oeffente orrettvo dovuto all effetto nemato. Calolo del fattore orrettvo dovuto all effetto nemato b r L effetto nemato modfa l solo oeffente n funzone del oeffente ssmo K hk he è par a: K hk = s S S S T a g /g; s = oeffente d rduzone dell aelerazone massma attesa al sto; g = aelerazone d gravtà; S S = oeffente d amplfazone stratgrafa; S T = oeffente d amplfazone topografa; a g = aelerazone orzzontale massma attesa su sto d rfermento rgdo. I valor d s sono rportat nella seguente tabella: A s CATEGRIA DI STTSUL B,C,D,E,2 < a g (g),,3,28,1 < a g (g),2,27,2 a g (g),1,2,2 Il fattore orrettvo dovuto all effetto nemato è stato, pertanto, determnato on la seguente relazone: s z Terren puramente oesv (, =) = 1 Terren dotat d attrto e oesone (, ).5 K hk K hk 1 tan se 1, altrment = tan Calolo de fattor orrettv dovut all effetto nerzale z, z, z L effetto nerzale produe varazon d tutt oeffent d apatà portante del aro lmte n funzone del oeffente ssmo K h. Tal effett orrettv vengono valutat on la teora d Paolu - Peker attraverso le seguent relazon: Terren puramente oesv (, =) Z = Z = Z = 1 z Terren dotat d attrto e oesone (, ) Z = 1-,32 K h se z > altrment z =.35 K h z 1 tan K se h 1 altrment z = z = tan K h è ravato dallo spettro d progetto allo SLV attraverso la relazone: pag. 8

9 K h = S S S T a g /g; u termn sono stat preedentemente presat. S fa notare he l oeffente ssmo K h onde on l ordnata dello spettro d progetto allo SLU per T = ed è ndpendente dalle ombnazon d aro. Verfhe ne onfront degl stat lmte ultm (SLU) D seguto s rporta una tabella replogatva relatva alla verfa dello stato lmte d ollasso per aro lmte dell nseme fondazone-terreno. S presa he l valore relatvo alla olonna Q d,rd, d u nella tabella seguente, è da ntenders ome l valore d progetto della resstenza R d, ossa l rapporto fra l aro lmte lm (alolato ome sopra esposto) ed l valore del oeffente parzale d surezza R relatvo alla apatà portante del omplesso terreno-fondazone, n relazone all approo utlzzato. el aso n esame l oeffente parzale d surezza R è stato assunto par a 2,3 (tabella 6..I del D.M. 1/1/28). S presa he, nella sottostante tabella: la oppa Q Ed e Q d,rd è relatva alla ombnazone d aro, fra tutte uelle esamnate, he da luogo al mnmo oeffente d surezza (CS); nelle olonne per, per e per, relatve a Coef. Cor. Terzagh, vene rportato l prodotto tra var oeffent orrettv present nell'espressone generale del aro lmte. Ad esempo s è posto: Coef. Cor. Terzagh per = s d g b z Coef. Cor. Terzagh per = s d g b z Coef. Cor. Terzagh per = s d g b r z VERIFICHE CARIC LIMITE FDAZII DIRETTE ALL SLU Id Fnd CS L X L Y Rtz Z P.mp Z Fld Cmp T Platea 1 6,2 9,9 7,25 Platea 1 2,26 7,68 7,6 Platea 2,55 12,32 7,7 Platea 3 3,99 7,3 7,25 Platea 3,8 7,3 7,25 [m] [m] [ ] [m] [m] Coesvo Coesvo Coesvo Coesvo Coesvo per Verfhe Caro Lmte fondazon drette allo SLU C. Terzagh per per Q Ed Q Rd R f 1,6,,6 1,7,,53 1,33,,65 1,,,5 1,61,,52 Id Fnd Desrzone dell'oggetto d fondazone al uale è rferta la verfa. CS Coeffente d surezza ([S] = on Sgnfatvo per valor d CS >= 1; [VR]= Verfa on Rhesta). L X/Y Dmenson dell'elemento d fondazone. Rtz Angolo ompreso tra l'asse X e l lato pù lungo del mnmo rettangolo he delmta l polgono della platea. Z P.mp Profondtà d posa dell'elemento d fondazone dal pano ampagna. Z Fld Profondtà della falda dal pano ampagna. Cmp T Classfazone del omportamento del terreno a fn del alolo. C. Coeffent orrettv per la formula d Terzagh. Terzag h Q Ed Caro d progetto sul terreno. Q Rd Resstenza d progetto del terreno. [SI] = elemento on presenza d rnforzo; [] = elemento senza rnforzo. R f 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 22, 22, 22, 22, 22, [/mm 2 ] [/mm 2 ],79,87,192,33,19,95,11,,119,55 Il progettsta strutturale pag. 9