RELAZIONE GEOTECNICA GENERALE

Transcript

1 Comune di Cotino Provinia di Lee RELAZIONE GEOTECNICA GENERALE OGGETTO: LAVORI DEL DI AMPLIAMENTO DEL CIMITERO COMUNALE COMPRENDENTI L ASSETTO VIARIO INTERNO, I NUOVI COMPARTI, LA VIABILITA ESTERNA DI CONTORNO CON LE OPERE DEDICATE ALLA SOSTA ED AL PARCHEGGIO CON LE CINTURE MURARIE DI PROTEZIONE, GLI ASSETTI FONDALI DELLE CAPPELLE GENTILIZIE, I LOCULI CIMITERIALI PER COLOMBARI. I STRALCIO ESECUTIVO - STRUTTURE PER STECCHE DI LOCULI CIMITERIALI E STRUTTURE PER APPARATI FONDALI DELLE CAPPELLE GENTILIZIE COMMITTENTE: Amministrazione Comunale Il Progettista arhitettonio Ing. Antonio Verdesa UTC Cotino Il progettista delle strutture Ing. Aldo Martina Il Direttore dei Lavori - - pag. 1

2 1 - DESCRIZIONE GENERALE DELL OPERA La presente relazione geotenia riguarda le indagini, la aratterizzazione e modellazione geotenia del volume signifiativo l oa in esame e valuta l interazione oa / terreno ai fini del dimensionamento delle relative fondazioni. Questa relazione è stata redatta dal tenio sulla base dei dati risultanti dalle prove di ampagna e/o di laboratorio. 2 - NORMATIVA DI RIFERIMENTO Le fasi di analisi e verifia della struttura sono state ondotte in aordo alle seguenti disposizioni normative, uanto appliabili in relazione al riterio di alolo adottato dal progettista, evidenziato nel prosieguo della presente relazione: Legge 5 novembre 1971 n (G. U. 21 diembre 1971 n. 321) Norme la disiplina delle oe di onglomerato ementizio armato, normale e preompresso ed a struttura metallia Legge 2 febbraio 1974 n. 64 (G. U. 21 marzo 1974 n. 76) Provvedimenti le ostruzioni on partiolari presrizioni le zone sismihe Indiazioni progettuali le nuove ostruzioni in zone sismihe a ura del Ministero la Riera sientifia - Roma D. M. Infrastrutture Trasporti 14 gennaio 2008 (G.U. 4 febbraio 2008 n Suppl. Ord.) Norme tenihe le Costruzioni Inoltre, in mananza di speifihe indiazioni, ad integrazione della norma preedente e uanto on esse non in ontrasto, sono state utilizzate le indiazioni ontenute nella: Cirolare 2 febbraio 2009 n. 617 del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti (G.U. 26 febbraio 2009 n. 27 Suppl. Ord.) Istruzioni l'appliazione delle 'Norme Tenihe delle Costruzioni' di ui al D.M. 14 gennaio 2008 ; Euroodie 7 Progettazione geotenia - ENV uanto non in ontrasto on le disposizioni del D.M Norme Tenihe le Costruzioni 3 - INDAGINI GEOGNOSTICHE Sulla base di uanto dettagliato nella relazione geologia dell area di sito, si è proeduto alla progettazione della ampagna di indagini geognostihe finalizzate alla determinazione delle aratteristihe geotenihe dei terreni interessati dal volume signifiativo dell oa in esame. 3.1 Idrogeologia Non è stata risontrata la presenza di falde auifere a profondità di interesse relativamente al volume signifiativo investigato. 3.2 Problematihe risontrate pag. 2

3 Durante l eseuzione delle prove e dall elaborazione dei dati non sono emerse problematihe rilevanti alla realizzazione delle oe di fondazione. 4 - CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA, MODELLAZIONE GEOTECNICA E PERICOLOSITA SISMICA DEL SITO Tutti i parametri he aratterizzano i terreni di fondazione sono riportati nei seguenti paragrafi. 4.1 Caratterizzazione geotenia La aratterizzazione geotenia dei terreni è riassunta nella seguente tabella: Desrizione del terreno Q i Q f C m Ad Ps K z K o Ø C' C u Ed VEd [m] [m] [N/m³] [N/m³] [N/m³] [N/mm²] [N/mm²] [N/mm²] Stratigrafie Terreni fondazioni dirette Limo sabbioso on noduli alarei Q i=quota iniziale dello strato (Riferito alla uota iniziale della stratigrafia) Q f=quota finale dello strato (Riferito alla uota iniziale della stratigrafia) C m=comportamento dello strato Ad=Addensamento dello strato Ps=Peso speifio del terreno K z=costante di sottofondo in vertiale K o=costante di sottofondo orizzontale (media aritmetia fra le ostanti lungo X e lungo Y) Ø=Angolo di attrito interno C'=Coesione effiae C u=coesione Ed=Modulo edometrio. VEd=Variazione del modulo edometrio on la profondità. 4.2 Modellazione geotenia Ai fini del alolo strutturale, il terreno sottostante l oa viene modellato seondo lo shema di Winkler, ioè un sistema ostituito da un letto di molle elastihe mutuamente indipendenti. Ciò onsente di riavare le rigidezze offerte dai manufatti di fondazione, siano ueste profonde o sufiiali, he sono state introdotte direttamente nel modello strutturale tener onto dell interazione oa / terreno. 4.3 Periolosità sismia L azione sismia è stata valutata in onformità alle indiazioni riportate al apitolo 7 del D.M. 14 gennaio 2008 Norme tenihe le Costruzioni le ostruzioni da edifiarsi in siti riadenti in zona 4. In partiolare si è fatto riferimento alla proedura semplifiata indiata ome metodo 2 al C7 della Cirolare 2 febbraio 2009 n pag. 3

4 In tal aso le solleitazioni sismihe, tutti i tipi di ostruzione, le lassi d uso e ualsiasi ategoria di sottosuolo del terreno, debbono essere valutate onsiderando la ombinazione di azioni definita nel ed appliando, in due direzioni ortogonali, un sistema di forze orizzontali alolate assumendo uno spettro di progetto ostante e pari a S d (T)=0,07g. Tale valutazione semplifiata degli effetti del sisma sulla struttura, i siti riadenti in zona 4, è valida solo se gli orizzontamenti siano assimilabili a diaframmi rigidi, ossia ad elementi infinitamente rigidi nel loro piano. Si riportano di seguito le oordinate geografihe del sito rispetto al Datum ED50: Latitudine Longitudine Altitudine [ ] [ ] [m] 40 16' 54.44'' 18 2' 14.41'' SCELTA TIPOLOGICA DELLE OPERE DI FONDAZIONE La tipologia delle oe di fondazione sono onsone alle aratteristihe meanihe del terreno definite in base ai risultati delle indagini geognostihe. Nel aso in esame, la struttura di fondazione è ostituita da: fondazioni dirette 6 - VERIFICHE DI SICUREZZA Nelle verifihe allo stato limite ultimo deve essere rispettata la ondizione: E d R d E d è il valore di progetto dell azione o dell effetto dell azione; R d è il valore di progetto della resistenza del sistema geotenio. Le verifihe di siurezza sono state ondotte, on riferimento all'approio 2 (Combinazione A1+M1+R3), sulla base delle tipologie di fondazioni desritte nel paragrafo preedente. Le azioni sono ottenute, appliando ai valori aratteristii delle stesse, i oeffiienti parziali F di ui nella tabella 6.2.I delle NTC 2008, he vengono di seguito riportati. CARICHI Permanenti Permanenti non strutturali Variabili EFFETTO Coeffiiente parziale F (o E ) A1 (STR) Favorevole 1.0 Sfavorevole G1 1.3 Favorevole 0.0 Sfavorevole G2 1.5 Favorevole 0.0 Sfavorevole Qi 1.5 Il valore di progetto della resistenza R d è determinato in modo analitio on riferimento al valore aratteristio dei parametri geotenii del terreno, diviso il valore del oeffiiente parziale M, speifiato nella tabella 6.2.II delle NTC 2008, e tenendo onto, ove neessario, dei oeffiienti parziali R speifii iasun tipo di oa. Utilizzando l approio 2, i oeffiienti parziali M i parametri geotenii del terreno relativi alla olonna M1 sono tutti unitari. pag. 4

5 Per le varie tipologie di fondazioni sono di seguito elenate le metodologie ed i modelli usati il alolo del ario limite ed i risultati di tale alolo. 6.1 Cario limite fondazioni dirette La formula del ario limite esprime l euilibrio fra il ario appliato alla fondazione e la resistenza limite del terreno. Il ario limite è dato dalla seguente espressione: 1 lim N s d i g b N s d i g b B f N s d i g b 2 in ui: = oesione del terreno al disotto del piano di posa della fondazione; = D = pressione geostatia in orrispondenza del piano di posa della fondazione; = peso unità di volume del terreno al di sopra del piano di posa della fondazione; D = profondità del piano di posa della fondazione; B = dimensione aratteristia della fondazione, he orrisponde alla larghezza della suola; L = Lunghezza della fondazione; f = peso unità di volume del terreno al disotto del piano di posa della fondazione; N, N, N fattori di apaità portante; s, d, i, g, b, = oeffiienti orrettivi. NB: Se la risultante dei arihi vertiali è eentria, B e L saranno ridotte rispettivamente di: B B 2 e B L L 2 e L e B = eentriità parallela al lato di dimensione B; e L = eentriità parallela al lato di dimensione L. D f,, B Calolo dei fattori N, N, N Terreni puramente oesivi ( 0, =0) Terreni dotati di attrito e oesione ( 0, 0) è il oeffiiente di spinta passiva di Rankine; = angolo di attrito del terreno al disotto del piano di posa della fondazione; = angolo di inlinazione del piano ampagna. pag. 5

6 Calolo dei fattori di forma s, s, s Terreni puramente oesivi ( 0, =0) Terreni dotati di attrito e oesione ( 0, 0) on B /L <1. Calolo dei fattori di profondità d, d, d Si definise il seguente parametro: D D k se 1 ; B B D D k artg se 1. B B Terreni puramente oesivi ( 0, =0) Terreni dotati di attrito e oesione ( 0, 0) Calolo dei fattori di inlinazione del ario i, i, i Si definise il seguente parametro: se la forza H è parallela alla direzione trasversale della fondazione se la forza H è parallela alla direzione longitudinale della fondazione se la forza H forma un angolo on la direzione longitudinale della fondazione Terreni oesivi ( 0, =0) Terreni inoerenti (=0, 0) Terreni dotati di attrito e oesione ( 0, 0) pag. 6

7 H = omponente orizzontale dei arihi agente sul piano di posa della fondazione; V = omponente vertiale dei arihi agente sul piano di posa della fondazione. Calolo dei fattori di inlinazione del piano di ampagna b, b, b Indiando on la pendenza del piano ampagna, si ha: Terreni puramente oesivi ( 0, =0) Terreni dotati di attrito e oesione ( 0, 0) Per poter appliare tali oeffiienti orrettivi deve essere verifiata la seguente ondizione: ; 45 D Calolo dei fattori di inlinazione del piano di posa g, g, g Indiando on la pendenza del piano di posa della fondazione, si ha: B Terreni puramente oesivi ( 0, =0) Terreni dotati di attrito e oesione ( 0, 0) Per poter appliare tali oeffiienti orrettivi deve essere verifiata la seguente ondizione: 45 D B pag. 7

8 Calolo dei fattori di riduzione rottura a punzonamento,, Si definise l'indie di rigidezza del terreno ome: E G 2 1 = modulo d elastiità tangenziale del terreno; E= modulo elastio del terreno. Nei aloli è utilizzato il modulo edometrio; modulo di Poisson. Sia in ondizioni non drenate he drenate è assunto pari a 0.5; = tensione litostatia alla profondità D+B/2. La rottura a punzonamento si verifia uando i oeffiienti di punzonamento,, sono inferiori all'unità; iò aade uando l'indie di rigidezza I r si mantiene inferiore al valore ritio: Terreni puramente oesivi ( 0, =0) Terreni dotati di attrito e oesione ( 0, 0) Calolo del ario limite in presenza di falda Se il pelo libero della falda è ompreso fra il piano ampagna ed il piano di posa della fondazione, ad un'altezza a sopra il piano di posa, l'espressione generale del ario limite, valutato in termini di tensioni effettive, diviene: lim N s d i g b N dove la tensione litostatia al piano di posa è valutata ome: s d i g b D a a B 0.5 B N f s d i g b H 2 O a a p e lo lib e r o fa ld a Se il pelo libero della falda è al di sotto del piano di posa della fondazione di una profondità d, tale he: D d D+B, o in altri termini d<b l'espressione generale del ario limite, valutato in termini di tensioni effettive, diviene: lim N s d i g b N s d i g b 0.5B f f f N s d i g b pag. 8 d B

9 B pelo libero falda db Se il pelo libero della falda è al di sotto del piano ampagna di una profondità d, tale he: la presenza della falda viene trasurata. d D+B, o in altri termini d B Calolo del ario limite in ondizioni non drenate L'espressione generale del ario limite, valutato in termini di tensioni totale, diventa: lim 2 u s d i g b sat B N s u = oesione non drenata; sat = peso unità di volume del terreno in ondizioni di saturazione. N.B: Nel alolo in ondizioni non drenate (situazione molto rara un terreno inoerente) si assume, sempre e omunue, he l'angolo di attrito sia nullo (=0) Fattori orrettivi al ario limite in presenza di sisma L azione del sisma si tradue in aelerazioni nel sottosuolo (effetto inematio) e nella fondazione, l azione delle forze d inerzia generate nella struttura in elevazione (effetto inerziale). Nell analisi pseudo-statia, modellando l azione sismia attraverso la sola omponente orizzontale, tali effetti possono essere portati in onto mediante l introduzione di oeffiienti sismii rispettivamente denominati K hi e K hk, il primo definito dal rapporto tra le omponenti orizzontale e vertiale dei arihi trasmessi in fondazione ed il seondo funzione dell aelerazione massima attesa al sito. La formula generale del ario limite si modifia nel seguente modo: lim in ui, oltre ai termini già preedentemente indiati, si sono introdotti i seguenti termini: z, z, z = oeffiienti orrettivi dovuti all effetto inerziale; = oeffiiente orrettivo dovuto all effetto inematio. Calolo del fattore orrettivo dovuto all effetto inematio L effetto inematio modifia il solo oeffiiente N in funzione del oeffiiente sismio K hk, valutabile on i riferimenti normativi speifiati i pendii (irolare espliativa C ). In tal modo è possibile esprimere il K hk ( , NTC 2008) ome: SS S T ag khk s g N s d i g b z N s 1 B f N 2 s = oeffiiente di riduzione dell aelerazione massima attesa al sito; g = aelerazione di gravità; S S = oeffiiente di amplifiazione stratigrafia; S T = oeffiiente di amplifiazione topografia; d i g pag. 9 b z s d i g b z

10 a g = aelerazione orizzontale massima attesa su sito di riferimento rigido. I valori di s sono riportati nella tabella 7.11.I del DM 14/01/2008: Tab I DM 14/01/2008 CATEGORIA DI SOTTOSUOLO A B,C,D,E 0.2 < a g (g) < a g (g) a g (g) Il fattore orrettivo dovuto all effetto inematio è stato, tanto, determinato on la seguente relazione: s s khk 1 tg 0.45 Calolo dei fattori orrettivi dovuti all effetto inerziale z, z, z L effetto inerziale produe variazioni di tutti i oeffiienti di apaità portante del ario limite in funzione del oeffiiente sismio K hi. Tali effetti orrettivi vengono valutati on la teoria di Paolui - Peker attraverso le seguenti relazioni: z khi 1 tg K hi è riavato dallo spettro di progetto allo SLV attraverso la relazione: i ui termini sono stati preedentemente preisati. z z k k hi hi S S Si fa notare he il oeffiiente sismio K hi oinide on l ordinata dello spettro di progetto allo SLV T =0 ed è indipendente dalle ombinazioni di ario. S T g a g 0.35 Verifihe nei onfronti degli stati limite ultimi (SLU) Di seguito si riporta una tabella riepilogativa relativa alla verifia dello stato limite di ollasso ario limite dell insieme fondazione-terreno. Si preisa he il valore relativo alla olonna Q d,rd, di ui nella tabella seguente, è da intendersi ome il valore di progetto della resistenza R d, ossia il rapporto fra il ario limite Q lim (alolato ome sopra esposto) ed il valore del oeffiiente parziale di siurezza R relativo alla apaità portante del omplesso terreno-fondazione. Nel aso in esame il oeffiiente parziale di siurezza R, ome indiato nella tabella 6.4.I delle NTC 2008, è stato assunto pari a: Si preisa he, nella sottostante tabella: R = 2.3. la oppia Q Max e Q d,rd è relativa alla ombinazione di ario, fra tutte uelle esaminate, he dà luogo al minimo oeffiiente di siurezza (CS); nelle olonne N, N e N, relative ai Coef. Cor. Terzaghi, viene riportato il prodotto tra i vari oeffiienti orrettivi presenti nell'espressione generale del ario limite. Ad esempio si è posto: Coef. Cor. Terzaghi N = s d i g b z pag. 10

11 Desrizion e CS Coef. Cor. Terzaghi N = s d i g b z Coef. Cor. Terzaghi N = s d i g b z VERIFICHE A CARICO LIMITE STECCA 105 LOCULI Dimensioni e orientazione X Y Rtz Prof Falda [m] [m] [ ] [m] [m] Platea 1 2,89 18,69 4,92 180, 00 LEGENDA - Verifihe a ario limite Comp. Terreno Coef. Cor. Terzaghi N N N Coef. Cal. Terzaghi N N Verifihe a ario limite N QMa x Qd,R d [N/mm 2 [N/mm 2 ] ] 0,80 - Coesivo 1,00 1,12 0,00 1,00 5,14 0,00 0,100 0,288 Desrizion e Desrizione dell'oggetto di fondazione al uale è riferita la verifia. CS Coeffiiente di siurezza [NS] = Non signifiativo. Dimensio ni Dimensioni dell'elemento di fondazione. Rtz Angolo ompreso tra l'asse X e il lato più lungo del minimo rettangolo he delimita il poligono della platea. Prof Profondità di posa dell'elemento di fondazione dal piano ampagna. Falda Profondità di falda sotto l'elemento di fondazione dal piano ampagna. Comp. Terreno Classifiazione del omportamento del terreno ai fini del alolo. Coef. Cor. Terzaghi Coeffiienti orrettivi la formula di Terzaghi. Coef. Cal. Coeffiienti di alolo la formula di Terzaghi. Terzaghi QMax Cario Massimo di Progetto allo SLU. Qd,Rd Resistenza di progetto del terreno. Desrizion e CS VERIFICHE A CARICO LIMITE CAPPELLA GENTILIZIA Dimensioni e orientazione X Y Rtz Prof Falda [m] [m] [ ] [m] [m] Platea 1 4,25 4,33 4,22 90,0 0 LEGENDA - Verifihe a ario limite Comp. Terreno Coef. Cor. Terzaghi N N N Coef. Cal. Terzaghi N N Verifihe a ario limite N QMa x Qd,R d [N/mm 2 [N/mm 2 ] ] 0,80 - Coesivo 1,00 1,28 0,00 1,00 5,14 0,00 0,084 0,359 Desrizion e Desrizione dell'oggetto di fondazione al uale è riferita la verifia. CS Coeffiiente di siurezza [NS] = Non signifiativo. Dimensio ni Dimensioni dell'elemento di fondazione. Rtz Angolo ompreso tra l'asse X e il lato più lungo del minimo rettangolo he delimita il poligono della platea. Prof Profondità di posa dell'elemento di fondazione dal piano ampagna. Falda Profondità di falda sotto l'elemento di fondazione dal piano ampagna. Comp. Terreno Classifiazione del omportamento del terreno ai fini del alolo. Coef. Cor. Terzaghi Coeffiienti orrettivi la formula di Terzaghi. Coef. Cal. Coeffiienti di alolo la formula di Terzaghi. Terzaghi QMax Cario Massimo di Progetto allo SLU. Qd,Rd Resistenza di progetto del terreno. Il Progettista (ing. Aldo Martina) pag. 11

12 pag. 12