Prof. Giuseppe Lanzo

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Bernardo Durante
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1 CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA QUIQUEALE I ARCHITETTURA UE Laboratorio i Costruzioni Moulo i GEOTECICA E FODAZIOI Prof. Giuseppe Lanzo Dipartimento i Ineneria Strutturale e Geotecnica Via A. Gramsci Roma tel: iuseppe.lanzo@uniroma1.it,

2 LEZIOE 11: ESEMPIO VERIFICA DEL CARICO LIMITE DI FODAZIOI SUPERFICIALI SECODO TC-08

3 Fonazioni superficiali: verifica allo SLU Le verifiche evono essere effettuate almeno nei confronti ei seuenti stati limite: SLU i tipo eotecnico (GEO) e i euilibrio i corpo riio (EQU) - collasso per carico limite ell insieme fonazione-terreno; - collasso per scorrimento sul piano i posa; -stabilità lobale SLU i tipo strutturale (STR) - raiunimento ella resistenza neli elementi strutturali

4 Fonazioni superficiali: approcci proettuali TC Le verifiche ali SLU evono essere effettuate seueno almeno uno ei ue approcci: Approccio 1 (DA1) : ue combinazioni Combinazione 1 (AP1-C1) - coefficienti parziali solo su azioni A1 + M1 + R1 Combinazione (AP1-C) - coefficienti parziali su parametri eotecnici e resistenze lobali A + M + R Approccio (DA) : unica combinazione coefficienti parziali sulle azioni e sulle resistenze lobali A1 + M1 + R3 Combinazione i carico sismica: azioni non amplificate

5 Fonazioni superficiali: approcci proettuali TC-08 DA1 A M R 1,00 x G k1 = azione permanente (carico permanente ella sovrastruttura) 1,30 x Q k1 = azione variabile 1,00 x G k3 = azione permanente (peso fonazione) AZIOI E 1,00 x G k = azione permanente (peso rinterro sopra fonazione) 1,00 x G k4 = azione permanente (sottospinta iraulica) G k1 Gk Gk 3 1,00Gk 4 1, 30Q 1 1,00 k RESISTEZE R tan' k c' k Rtan' ; c' 1,5 1,5 /1,80

6 Fonazioni superficiali: approcci proettuali TC008 DA 1,30 x G k1 = azione permanente (carico permanente ella sovrastruttura) A1 M1 R3 1,50 x Q k1 = azione variabile 1,30 x G k3 = azione permanente (peso fonazione) AZIOI E RESISTEZE 1,30 x G k = azione permanente (peso rinterro sopra fonazione) 1,00 x G k4 = azione permanente (sottospinta iraulica) G k1 Gk Gk 3 1,00Gk 4 1, 50Q 1 1,30 k R tan' k c' k Rtan' ; c' / 1,00 1,00,30

7 Approcci i proetto e coefficienti parziali Coefficienti parziali per le azioni ( F ) o l effetto elle azioni ( E ) Azione F ( E ) EQU A1 Permanente strutturale Permanente non strutturale Variabile Favorevole Sfavorevole Favorevole Sfavorevole Favorevole Sfavorevole G1 0,9 1,1 G 0 1,5 Qi 0 1,5 (STR) 1,0 1,3 0 1,5 0 1,5 A (GEO) 1,0 1,0 0 1,3 0 1,3 B: in presenza i sisma G1 = G =1,0 ( 3..4 e ) e eneralmente Qi < 1,0

8 Approcci i proetto e coefficienti parziali I coefficienti parziali sui parametri eotecnici ( M ) Parametro M M1 Anolo i resistenza a talio (tan k ) Coesione efficace (c k ) Resistenza non renata (C uk ) Peso ell unità i volume () c cu (STR) 1,0 1,0 1,0 1,0 M (GEO) 1,5 1,5 1,4 1,0 I coefficienti M1 e M sono estinati a riurre i valori caratteristici ei parametri el terreno. In effetti solo M li riuce (M1 li lascia inalterati)

9 Approcci i proetto e coefficienti parziali Coefficienti parziali ( R ) per le verifiche ali stati limite ultimi STR e GEO i fonazioni superficiali Verifica R (R1) R (R) R (R3) Capacità portante 1,0 1,8,3 Scorrimento 1,0 1,1 1,1 In effetti solo R e R3 riucono la resistenza lobale (R1 la lascia inalterata)

10 Caratteristiche eometriche e parametri eotecnici assunti nell esempio

11 Caratteristiche eometriche e parametri eotecnici assunti nell esempio Moello eotecnico D = 14,8 k/m 3 c' = 10 kpa E'=18 MPa ' = 30 = 0,5 B Plinto uarato lato B= m, altezza h=0,6m Profonità piano i posa D=1,5m sabbia k = 18,0 k/m 3 c' k = 0 kpa E' k =0 MPa ' k = 30 k = 0,30

12 Scarichi in fonazione M b M l T b Scarichi in fonazione Combinazione: 1) statica ) sismica T l B L=B Valori caratteristici b l (k) Mb (km) Ml (km) Tb (k) Tl (k) Combinazioni Combinazioni Combinazioni Combinazioni Combinazioni azioni statica sismica statica sismica statica sismica statica sismica statica sismica PERMAETI PERMAETI O STRUTT VARIABILI SISMA DIREZ. GRD SISMA DIREZ. GRD TOTALE

13 Verifica ali SLU conizioni statiche

14 Quale approccio proettuale? Circolare Approccio 1 elle verifiche ali stati limite ultimi per il imensionamento eotecnico elle fonazioni (GEO).l analisi può essere conotta con la Combinazione (A+M+R), nella uale i parametri i resistenza el terreno sono riotti tramite i coefficienti el ruppo M e la resistenza lobale el sistema tramite i coefficienti R el ruppo R. elle verifiche ali stati limite ultimi finalizzate al imensionamento strutturale (STR) l analisi può essere svolta utilizzano la Combinazione 1 (A1+M1+R1), nella uale i coefficienti sui parametri i resistenza el terreno (M1) e sulla resistenza lobale el sistema (R1) sono unitari, mentre le azioni permanenti e variabili sono amplificate.

15 Quale approccio proettuale? Circolare Approccio elle verifiche ali stati limite ultimi per il imensionamento eotecnico elle fonazioni (GEO) l analisi può essere conotta con la Combinazione (A1+M1+R3), nella uale i coefficienti parziali sui parametri i resistenza el terreno (M1) sono unitari e la resistenza lobale el sistema è riotta tramite i coefficienti R el ruppo R3. elle verifiche ali stati limite ultimi finalizzate al imensionamento strutturale (STR) non si utilizza il coefficiente R e si procee perciò come nella Combinazione 1 ell Approccio 1.

16 Verifica statica Approccio 1 - Combinazione A+M+R coefficienti parziali azioni (A) terreno (M) lobale (R) permanenti perm non strutt / variabili tan ' c' lim scorrimento

17 Azioni i proetto (k) Mb (km) Ml (km) Tb (k) Tl (k) Combinazioni Combinazioni Combinazioni Combinazioni Combinazioni azioni statica sismica statica sismica statica sismica statica sismica statica sismica PERMAETI PERMAETI O STRUTT VARIABILI SISMA DIREZ. GRD SISMA DIREZ. GRD TOTALE AZIOI valori caratteristici perm non permanenti strutt / variabili Valori i proetto [k] Mb [km] Ml [km] Tb [k] Tl [k] H [k] G1 =1,0 G = Qi =1,3 T l T b H b M b B M l L=B T b T l l

18 Verifica al carico limite ella fonazione Carico limite unitario (relazione i Brinch-Hansen): 1 * lim c c sc c ic c bc B s i b s i b sovraccarico laterale D B i c s c b c c * c c, i fattori fattori larhezza euivalente ellafonazione,, s,,, b, i, s,, b, fattori i forma fattori iprofonità fattori i capacità portante iinclinazione elp.c. iinclinazione elpianoi f( ' ) fattori iinclinazione elcarico f(h/,c', ' ), ( 1) posa( 1)

19 Verifica al carico limite ella fonazione el caso in esame si riuce a : lim 1 B * s i s i sovraccarico laterale D B i c s c * c c, i larhezza euivalente ella fonazione,, s,, i, s,, fattori i capacità portante f( ') fattori i inclinazione el carico f(h/,c', ') fattori i forma fattori i profonità

20 Verifica al carico limite ella fonazione Coefficienti i capacità portante : 10,56 ' tan 1) ( 10,43 ' 45 tan ' tan e 4,8 ' /1,5 tan30 / ' tan ' tan ' k 0 ; 0 M e M e l l b b Dimensioni euivalenti: m L L m B B * *

21 Verifica al carico limite ella fonazione Fattori i forma : * * B B tan ' s 1 0,4 0,6 s 1 1, 46 * * L L Fattori i inclinazione el carico: i i 1 B H ' cot ' ( m1) * * L c H 1 L c ' cot ' m m b sin m 1 * * B esseno: m cos 1, 5 l 1 poiché H= k << =144 k * * * * B / L L / B m b 1,5 * * m 1, 5 * * 1 B / L l 1 L / B T b arct 67 Tl

22 Verifica al carico limite ella fonazione Fattori i profonità : 1 Carico limite : 1 D tan ' (1 sin ') 1,3 * B lim 1 * B s i s i 60 kpa Verifica al carico limite : * * limb L 60 kpa m m R 1377 k E 144 1,8 R R E 1,11 k

23 Verifica allo scorrimento sul piano i posa E =H H T b T l E H R E H, 1k R R c' k c 1 * * B L tan 1 tan 30 R 0 561k 35k 1,1 1,5 è favorevole per cui si calcola con G1 =1 e G = Qi =0 k R >>E

24 Verifica statica Approccio A1+M1+R3 coefficienti parziali azioni (A1) terreno (M1) lobale (R3) permanenti perm non strutt / variabili tan ' c' lim scorrimento

25 Azioni i proetto (k) Mb (km) Ml (km) Tb (k) Tl (k) Combinazioni Combinazioni Combinazioni Combinazioni Combinazioni azioni statica sismica statica sismica statica sismica statica sismica statica sismica PERMAETI PERMAETI O STRUTT VARIABILI SISMA DIREZ. GRD SISMA DIREZ. GRD TOTALE AZIOI valori caratteristici perm non permanenti strutt / variabili G1 =1,3 G = Qi =1,5 Valori i proetto [k] Mb [km] Ml [km] Tb [k] Tl [k] H [k] (A+M+R) 144 0,49 0,8 1,97 0,8,13 T b T l H b M b B M l L=B l T b T l

26 Verifica al carico limite ella fonazione Coefficienti i capacità portante : ' ' 30 e b M b k tan 45 ( 1) tan ',4 Dimensioni euivalenti: M l 0 ; el 0 ' e tan ' 18,4 =10,4 (A+M+R) =10,6 (A+M+R) B L * * B m L m

27 Verifica al carico limite ella fonazione Fattori i forma : * * B B tan ' s 1 0,4 0,6 s 1 1, 58 * * L L Fattori i inclinazione el carico: i i 1 B H ' cot ' ( m1) * * L c H 1 L c ' cot ' m m b sin m 1 * * B esseno: m cos 1, 5 l 1 =1,46 (A+M+R) poiché H=,6 k << =1518 k * * * * B / L L / B m b 1,5 m 1, 5 * * l * * 1 B / L 1 L / B T b arct 67 Tl

28 Verifica al carico limite ella fonazione Fattori i profonità : 1 1 Carico limite : D tan ' (1 sin ') 1, * B =1,3 (A+M+R) lim 1 * B s i s i 119 kpa =60 (A+M+R) Verifica al carico limite : * * limb L 119 kpa m m R 071 k E 1518,3 R R E 1,36 =1,1 (A+M+R) k

29 Verifica allo scorrimento sul piano i posa E =H H T b T l E H R E H, 6 k R R c' k c 1 * * B L tan 1 tan 30 R 0 561k 94k 1,1 1,0 è favorevole per cui si calcola con G1 =1 e G = Qi =0 k R >>E =35 (A+M+R)

30 SLU: verifica statica FS= R /E 1 Capacità portante Approccio 1 Combinazione A+M+R Approccio A1+M1+R3 1,1 1,36 Scorrimento >>1 >>1 La combinazione ell Approccio 1 A+M+R è uella più ravosa per il imensionamento eotecnico

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