4 - CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA, MODELLAZIONE GEOTECNICA E PERICOLOSITA' SISMICA DEL SITO

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2 1 PREMESSA La presente relazione è stata redatta sulla base dei dati risultanti dalla relazione geologia sritta dal Dott. Alfredo De Giovanni, nel Marzo 2012, la aratterizzazione del terreno di fondazione nel sito dove sorgerà l edifiio oggetto della presente relazione di alolo. 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, 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. Maggiori dettagli sono riportati nell apposita sezione della relazione geologia. 3.2 Problematihe risontrate 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 Sulla base delle indagini dirette in sito (prove sismihe e sondaggi geognostii) nonhé delle orrelazioni esistenti in letteratura fra ueste ed i parametri geotenii dei terreni siolti, è stato ottenuto il seguente modello geotenio del sito.

3 Seondo la relazione geologia suddetta, a partire dal piano ampagna attuale, si ha: LITOTIPO A Da 0,00 a 1,00 m dal p..: Terreno di riporto e vegetale ostituito da sabbie on elementi lapidei eterogenei = 13,5 kn/m 3 (peso-volume naturale) = 23 (angolo di attrito interno) = 0.0 dan/m 2 (oesione effiae) Es = 38 dan/m 2 (modulo di Young statio) LITOTIPO B Da 1,00 a 5,50 m dal p..: Sabbie fini on livelli arenaei N SPT = 12 (n. olpi prova penetrometria standard) Vp = 790 m/s (veloità onde sismihe longitudinali) Vs = 260 m/s (veloità onde sismihe trasversali) = 16,5 kn/m 3 (peso-volume naturale) d = 14,5 kn/m 3 (peso-volume seo) = 21,0 kn/m 3 (peso-volume saturo) = 31 (angolo di attrito interno) = 0.0 dan/m 2 (oesione effiae) *Es = 150 dan/m 2 (modulo di Young statio) = 0,44 (oeff. di Poisson) * valore mediato tra (E) ottenuto da SPT ed (E) ottenuto da sismia a rifrazione LITOTIPO C Da 5,50 a 10,30 m dal p..: Argille di olore avana-verdastro N SPT = 34 (n. olpi prova penetrometria standard) Vp = 1150 m/s (veloità onde sismihe longitudinali) Vs = 347 m/s (veloità onde sismihe trasversali) = 20,0 kn/m 3 (peso-volume naturale) = 0 (angolo di attrito interno) u = 2,2 dan/m 2 (oesione non-drenata) *Es = 300 dan/m 2 (modulo di Young statio) = 0,45 (oeff. di Poisson) LITOTIPO D Da 10,30 a 15,00 m dal p..: Sabbie e sabbie on limo Vp = 1150 m/s (veloità onde sismihe longitudinali) Vs = 347 m/s (veloità onde sismihe trasversali) = 18,0 kn/m 3 (peso-volume naturale) = 35 (angolo di attrito interno) u = 0,0 dan/m 2 (oesione non-drenata) *Es = 640 dan/m 2 (modulo di Young statio) = 0,45 (oeff. di Poisson) - Falda sufiiale rilevata a: -5,70 m dal p.. attuale. Tale falda, soggetta ad osillazione stagionali, legate all andamento del regime pluviometrio, dell ordine di ±0,80 m, non potrà influenzare in alun modo le fondazioni del manufatto a ostruirsi. Le indagini effettuate, mettono di lassifiare il profilo stratigrafio, ai fini della determinazione dell'azione sismia, di ategoria: B [Roe tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fina molto onsistenti on spessori suiori a 30 m, aratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meanihe on la profondità e da valori di Vs, 30 ompresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero NSPT, 30 > 50 nei terreni a grana grossa e u, 30 > 250 kpa nei terreni a grana fina).], basandosi sulla valutazione della veloità delle onde di taglio (V S30 ) e/o del numero di olpi dello Standard Penetration Test (N SPT ) e/o della resistenza non drenata euivalente ( u,30 ). 4.1 Caratterizzazione geotenia

4 Lo strato del terreno interessato dalle fondazioni è il LITOTIPO B la ui aratterizzazione geotenia 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] Terreni fondazioni dirette Terreno Barletta 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 Ai fini della iolosità sismia sono stati analizzati i dati relativi alla sismiità dell'area di interesse e ad eventuali effetti di amplifiazione stratigrafia e topografia. Si sono tenute in onsiderazione anhe la lasse dell'edifiio e la vita nominale. Per tale aratterizzazione si riportano di seguito i dati di iolosità ome da normativa: DATI GENERALI ANALISI SISMICA Dati generali analisi sismia Ang NV CD MP S Mm PA EA IrT TP RP RH CVE [ssd] 0 60 B a 2P N A S N B SI NO 5 Fattori di struttura Dir. X Dir. Y Dir. Z u/1 Kw u/1 Kw 2,4 1,00 1,00 2,40 1,00 1,00 1,50 Stato Limite Tr Ag/g Amplif. Stratigrafia Ss C F0 T * Tb T Td [anni] [adim] [adim] [adim] [adim] [s] [s] [s] [s] SLO 30 0,0378 1,200 1,429 2,519 0,270 0,129 0,386 1,751

5 Stato Limite Tr Ag/g Amplif. Stratigrafia Ss C F0 T * Tb T Td [anni] [adim] [adim] [adim] [adim] [s] [s] [s] [s] SLD 50 0,0484 1,200 1,408 2,562 0,291 0,137 0,410 1,794 SLV 475 0,1428 1,200 1,338 2,573 0,376 0,168 0,503 2,171 SLC 975 0,1982 1,200 1,316 2,475 0,408 0,179 0,537 2,393 Classe Edifiio Vita Nominale Periodo di Riferimento Latitudine Longitudine Altitudine Categoria Ampl. Topog. Coeffiiente [anni] [anni] [ ssd] [ ssd] [m] T1 1,00 LEGENDA Dati generali analisi sismia Ang Direzione di una omponente dell'azione sismia rispetto all'asse X (sistema di riferimento globale); la seonda omponente dell'azione sismia e' assunta on direzione ruotata di 90 gradi rispetto alla prima. NV Nel aso di analisi dinamia, india il numero di modi di vibrazione onsiderati. CD Classe di duttilita': [A] = Alta - [B] = Bassa [ND] = Non Dissipativa [-] = Nessuna. MP Tipo di materiale prevalente nella struttura: [a] = alestruzzo armato - [muold] = muratura esistente - [munew] = muratura nuova - [muarm] = muratura armata - [a] = aiaio. S Tipologia della struttura: Cemento armato: [T] = Telaio - [P] = Pareti - [2P] = Due pareti direzione non aoppiate - [DT] = Deformabili torsionalmente - [PI] = Pendolo inverso; Muratura: [P] = un solo piano - [PP] = più di un piano; Aiaio: [T] = Telaio - [CT] = ontroventi onentrii diagonale tesa - [CV] = ontroventi onentrii a V - [M] = mensola o pendolo invertito - [TT] = telaio on tamponature. Mm Struttura on telai multiampata: [N]=Nessuna direzione - [X]=Solo in direzione X - [Y]=Solo in direzione Y - [XY]=Sia in direzione X he Y. PA Presenza nella struttura di pareti aoppiate: [P] = presenti - [A] = Assenti EA Eentriita' aidentale: [S] = onsiderata ome ondizione di ario statia aggiuntiva - [N] = Considerata ome inremento delle solleitazioni. IrT Irregolarita' tamponature in pianta: [S] = Tamponature irregolari in pianta - [N] = Tamponature regolari in pianta. TP Tipo terreno prevalente, ategoria di suolo di fondazione ome definito al punto del DM 14 gennaio 2008 'Nuove Norme tenihe le ostruzioni: [A] = Ammassi roiosi affioranti o terreni molto rigidi - [B] = Roe tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fina molto onsistenti - [C] = Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fina mediamente onsistenti - [D] = Depositi di terreni a grana grossa sarsamente addensati o di terreni a grana fina sarsamente onsistenti - [E] = Terreni dei sottosuoli di tipo C o D spessore non suiore a 20 m. RP Regolarita' in pianta: [S]= Struttura regolare - [N]=Struttura non regolare. RH Regolarita' in altezza: [S]= Struttura regolare - [N]=Struttura non regolare. CVE Coeffiiente visoso euivalente. Classe Edifiio Classe dell'edifiio. Categ Topog Categoria topografia. (Vedi NOTE) Coef Ampl Coeffiiente di amplifiazione topografia. Topog Tr Periodo di ritorno dell'azione sismia. Ag/g Coeffiiente di aelerazione al suolo. Ss Coeffiienti di Amplifiazione Stratigrafia allo SLO / SLD / SLV / SLC. C Coeffiienti di Amplifiazione di T allo SLO / SLD / SLV / SLC. F0 Valore massimo del fattore di amplifiazione dello spettro in aelerazione orizzontale. T * Periodo di inizio del tratto a veloità ostante dello spettro in aelerazione orizzontale. Tb Periodo di inizio del tratto aelerazione ostante dello spettro di progetto. T Periodo di inizio del tratto a veloità ostante dello spettro di progetto. Td Periodo di inizio del tratto a spostamento ostante dello spettro di progetto. Latitudi ne Latitudine geografia del sito (in datum ED50). Longitu dine Longitudine geografia del sito (in datum ED50). Altitudi ne Altitudine geografia del sito. Fattore di riduzione dello spettro di risposta sismio allo SLU (Fattore di struttura). u/1 Rapporto di sovraresistenza. Kw Fattore di riduzione di 0. NOTE [-] = Parametro non signifiativo il tipo di alolo effettuato Categoria topografia T1: Sufiie pianeggiante, pendii e rilievi isolati on inlinazione media i = 15 T2: Pendii on inlinazione media i > 15 T3: Rilievi on larghezza in resta molto minore he alla base e inlinazione media 15 = i = 30 T4: Rilievi on larghezza in resta molto minore he alla base e inlinazione media i > 30

6 5 - 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. 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;

7 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 on B 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. 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 del piano di posa d, d, d Si definise il seguente parametro: D D k se 1 ; B B D D k artg se 1. B B

8 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) 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

9 D B Calolo dei fattori di inlinazione del piano di posa g, g, g Indiando on la pendenza del piano di posa della fondazione, 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 B Calolo dei fattori di riduzione rottura a punzonamento,, Si definise l'indie di rigidezza del terreno ome: E G = modulo d elastiità tangenziale del terreno; 2 1 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, a vantaggio di siurezza; = 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)

10 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). 6.2 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 N s d i g b z N s d i g b z B f N 2 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. s d i g b z 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: k hk s S S S T a g 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; 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 g 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 Terreni puramente oesivi Terreni dotati di attrito e oesione

11 ( 0, =0) ( 0, 0) =1 k hk 1 tg 0.45 se k hk <1, altrimenti =0 tg 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: Terreni puramente oesivi ( 0, =0) Terreni dotati di attrito e oesione ( 0, 0) z =z =z =1 z z se z >0, altrimenti z =0 k hi 0.35 khi z 1 se tg K hi è riavato dallo spettro di progetto allo SLV attraverso la relazione: k hi S S S T g a g k hk <1, altrimenti z = z =0 tg i ui termini sono stati preedentemente preisati. 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. 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: R = 2.3. Si preisa he, nella sottostante tabella: Desrizion e la oppia Q Max e Q d,rd è relativa alla ombinazione di ario, fra tutte uelle esaminate, he da 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 Coef. Cor. Terzaghi N = s d i g b z Coef. Cor. Terzaghi N = s d i g b z CS VERIFICHE PER CARICO LIMITE SU FONDAZIONI DIRETTE Dimensioni e orientazione X Y Rtz Prof Falda [m] [m] [ ] [m] [m] Comp. Terren o Platea 1 10,96 51,80 17,87 0,00 0,60 - NON Coesivo Verifihe Cario Limite su fondazioni dirette Coef. Cal. Int Coef. Cor. Terzaghi Terzaghi QMa Qd,R rv x d N N N N N N [N/m [N/m m 2 ] m 2 ] 0,77 0,00 0,87 20,63 32,67 25,99 0,110 1,210 NO

12 Desrizion e CS Dimensioni e orientazione X Y Rtz Prof Falda [m] [m] [ ] [m] [m] Comp. Terren o LEGENDA - Verifihe Cario Limite su fondazioni dirette Desrizion e CS Dimension i Rtz Prof Falda Comp. Terreno Coef. Cor. Terzaghi Coef. Cal. Terzaghi QMax Qd,Rd Intrv Verifihe Cario Limite su fondazioni dirette Coef. Cal. Int Coef. Cor. Terzaghi Terzaghi QMa Qd,R rv x d N Desrizione dell'oggetto di fondazione al uale è riferita la verifia. Coeffiiente di siurezza [NS] = Non signifiativo. Dimensioni dell'elemento di fondazione. Angolo ompreso tra l'asse X e il lato più lungo del minimo rettangolo he delimita il poligono della platea. Profondità di posa dell'elemento di fondazione dal piano ampagna. Profondità di falda sotto l'elemento di fondazione dal piano ampagna. Classifiazione del omportamento del terreno ai fini del alolo. Coeffiienti orrettivi la formula di Terzaghi. Coeffiienti di alolo la formula di Terzaghi. Cario Massimo di Progetto allo SLU. Resistenza di progetto del terreno. [SI] = nodo on presenza di rinforzo; [NO] = nodo senza rinforzo. N N N N N [N/m m 2 ] [N/m m 2 ] 7 - STIMA DEI CEDIMENTI DELLE FONDAZIONI I edimenti delle fondazioni sufiiali sono il risultato (l integrale) delle deformazioni vertiali del terreno sottostante la fondazione. Queste deformazioni sono onseguenti ad un alterazione dello stato di tensione nel sottosuolo imputabile a vari motivi uali il ario trasmesso dalle strutture di fondazione, variazioni del regime delle pressioni neutre nel sottosuolo, vibrazioni indotte, savi eseguiti nei pressi della fondazione. Nel alolo eseguito dal software vengono stimati i edimenti prodotti dai arihi trasmessi dalla fondazione, he sono sempre presenti, e ne è stata valutata l ammissibilità in ondizioni di eserizio. 7.1 Calolo dell'inremento delle tensioni Gli inrementi di tensione indotti nel sottosuolo, dai arihi appliati in sufiie, sono stati valutati mediante la teoria di Boussines, he definise lo stato di tensione e deformazione indotto in un semispazio elastio da una forza onentrata P agente normalmente al suo piano limite (figura sottostante).

13 Gli inrementi di tensione nel sottosuolo, he generano i edimenti, espressi in un sistema di oordinate ilindrihe, z, r, sono determinate attraverso le seguenti relazioni:. I valori delle tensioni radiali r e tangenti, proiettati sugli assi X e Y, diventano: dove è l angolo formato dal raggio r on l asse X. x = r os() - sin(); y = r sin() + os() Gli inrementi di tensione sono stati alolati, ogni ombinazione di ario allo SLE e allo SLD, al entro di strati elementari (substrati) on ui si è disretizzato il sottosuolo in orrispondenza di ogni vertiale di alolo (vedi figura sottostante). L altezza adottata il substrato è di 100 m.

14 Distribuzione delle forze al ontatto del piano di posa Per poter affrontare il problema in maniera generale, l'area di impronta della fondazione viene disretizzata in areole elementari suffiientemente piole e si sostituise all'azione ripartita, ompetente ad ogni singola areola, un'azione onentrata euivalente. Il terreno a ontatto on la fondazione viene orrispondentemente disretizzato in elementi elastii, detti bounds, he lavorano nelle tre direzioni prinipali XYZ. Le fondazioni trasmettono agli elementi bounds le azioni provenienti dal alolo in elevazione e su tale modello il solutore determina le azioni Fx, Fy, Fz agenti sul singolo bound. Inizialmente si ritiene il bound elastio e bidirezionale, ossia reagente anhe a trazione, e in tale ipotesi viene ondotto un alolo lineare. Se, effetto di eentriità, si hanno bounds reagenti a trazione, si ridefinise il legame ostitutivo nell ipotesi di assenza di resistenza a trazione e si effettua un alolo NON lineare in ui sono definite aree di ontatto parzializzate e vengono eslusi i bounds a trazione. Attraverso uesto proedimento, effettuato tutte le ombinazioni di ario, sono note le reazioni dei bounds ompressi e uindi le forze (Fz) da ui alolare gli inrementi di tensione nel sottosuolo in una serie di punti signifiativi. Per ogni vertiale in ui si è alolato il edimento, l inremento di tensione nel sottosuolo è stato alolato sommando gli effetti di tutte le forze elementari. Inoltre, è stato onsiderato il deremento di tensione dovuto allo savo, in modo da sottrarre all intensità del ario appliato il valore della tensione litostatia agente sul piano di posa prima della realizzazione della fondazione. 7.2 Calolo dei edimenti Noti gli inrementi di tensione nei vari strati, il alolo dei edimenti viene adottato il metodo edometrio di Terzaghi, distinguendo tra terreni a grana grossa e terreni a grana fine. Terreni a grana grossa Per uesti terreni i edimenti si estinguono immediatamente ui il edimento iniziale (w o ) oinide on uello finale (w f ). In tal aso, il alolo del edimento, sarebbe indispensabile far riorso a proedimenti empirii he utilizzano i risultati di prove in sito. Viste le diffioltà e l'inertezza nella stima di speifii parametri geotenii, il edimento è stato valutato utilizzando il metodo edometrio. Terreni a grana fina Il metodo edometrio fornise il edimento a lungo termine, NON onsentendo di valutare il edimento iniziale. Calolato l inremento di tensioni nei vari strati, ognuno di spessore H i e modulo E ed,i, il edimento edometrio risulta pari a: Per la stima del edimento di onsolidazione si utilizza il metodo di Skempton e Bjerrum he esprime tale edimento ome un aliuota di uello edometrio, tanto:

15 w = βw ed I valori del oeffiiente β sono riportati in grafii in funzione della rigidezza della fondazione, della forma della fondazione, dello spessore dello strato deformabile e del oeffiiente di Skempton A (vedi figura sottostante). Il oeffiiente A di Skempton può essere riavato in funzione del grado di onsolidamento del terreno ome indiato nella seguente tabella. Grado di onsolidamento del terreno A Skempton basso normale poo sovraonsolidato Molto sovraonsolidato Il software utilizza il valore medio degli intervalli indiati. Tuttavia il tenio è libero di inserire manualmente tali parametri ualora siano state fatte indagini speifihe relative alla lora determinazione. Il edimento iniziale w o è alolato on la teoria dell elastiità in termini di tensioni totali seondo la seguente espressione: in ui: E u è il modulo di elastiità NON drenato; è il ario (medio ripartito) sulla fondazione; B è la larghezza aratteristia della fondazione, I w è il oeffiiente di influenza. Il oeffiiente di influenza I w ha la seguente espressione: in ui H è lo spessore dello strato deformabile e le x e y sono alolate on un oeffiiente di Poisson he, in ondizioni NON drenate, è assunto pari a 0.5. Il modulo di elastiità NON drenato di un terreno può essere riavato dalla seguente tabella in ui è messo in relazione on la oesione NON drenata ( u ), l indie di plastiità (Ip) e il grado di onsolidamento del terreno (OCR). Tuttavia il tenio è libero di inserire manualmente tali parametri ualora siano state fatte indagini speifihe relative alla loro determinazione.

16 rapporto K u =(E u / u ) Grado di onsolidamento del terreno (OCR) Ip < < Ip < 0.5 Ip > 0.5 basso normale poo sovraonsolidato Molto sovraonsolidato Il edimento finale è pari a: w f = w o + w. 7.3 Calolo delle distorsioni angolari Noti i edimenti in un erto numero di punti signifiativi, è possibile alolare le distorsioni angolari ( ome: w ij è il edimento differenziale tra i punti i e j; L ij è la distanza tra la oppia di punti i e j. Sia nel tabulato he nelle tabelle seguenti, omodità di lettura, sono riportati i valori inversi delle distorsioni angolari, onfrontati on il valore inverso della distorsione ammissibile ompatibile on la funzionalità dell intera oa. GEOTECNICA - VERIFICHE DEI CEDIMENTI DIFFERENZIALI Geotenia - Verifihe dei edimenti differenziali ID Ced. diff. (L/W) i-f (L/W) lim CS [-] [-] 001 C0033-C , , C0063-C , , C0017-C , , C0039-C , , C0061-C , , C0042-C , , C0018-C , , C0044-C , , C0053-C , , C0037-C , , C0065-C , , C0059-C , , C0041-C , , C0031-C , , C0046-C , , C0045-C , , C0063-C , , C0037-C , , C0004-C , , C0017-C , , C0039-C , , C0059-C , , C0042-C , , C0031-C , , C0019-C , , C0018-C , , C0044-C , , C0045-C , , C0024-C , , C0079-C , , C0015-C , , C0066-C , , C0015-C , , C0003-C , , C0040-C , , C0054-C , , C0034-C , , C0064-C , ,02

17 Geotenia - Verifihe dei edimenti differenziali ID Ced. diff. (L/W) i-f (L/W) lim CS [-] [-] 039 C0038-C , , C0032-C , , C0062-C , , C0048-C , , C0047-C , , C0050-C , , C0055-C , , C0052-C , , C0057-C , , C0058-C , , C0033-C , , C0053-C , , C0043-C , , C0060-C , , C0061-C , , C0041-C , , C0035-C , , C0049-C , , C0065-C , , C0046-C , , C0025-C , , C0016-C , , C0026-C , , C0081-C , , C0027-C , , C0082-C , , C0051-C , , C0026-C , , C0071-C , , C0010-C , , C0080-C , , C0027-C , , C0090-C , , C0011-C , , C0083-C , , C0025-C , , C0073-C , , C0005-C , , C0072-C , , C0006-C , , C0074-C , , C0001-C , , C0067-C , , C0014-C , , C0088-C , , C0013-C , , C0087-C , , C0028-C , , C0075-C , , C0008-C , , C0078-C , , C0002-C , , C0069-C , , C0012-C , , C0085-C , , C0014-C , , C0076-C , , C0022-C , , C0077-C , , C0013-C , , C0086-C , , C0021-C , , C0068-C , , C0028-C , , C0084-C , , C0020-C , , C0091-C , ,90 LEGENDA Geotenia - Verifihe dei edimenti differenziali ID Identifiativo del edimento riportato nella vista 3D. Ced. diff. Identifiativo del edimento differenziale. (L/W) i-f Distorsione angolare. [NS] = Non Signifiativo - Per valori di (L/W) i-f maggiori o uguali di (L/W) lim Distorsione angolare limite ammissibile. CS Coeffiiente di siurezza (rapporto fra distorsione angolare di alolo e distorsione angolare ammissibile).

18 8 - VERIFICA A SCORRIMENTO SUL PIANO DI POSA La verifia a sorrimento sul piano di posa della fondazione, eseguita allo SLU (SLV), onsiste nel onfronto fra la forza agente parallelamente al piano di sorrimento (azione, F d ) e la resistenza (R d ), ossia la risultante delle tensioni tangenziali limite sullo stesso piano, sommata, in asi partiolari, alla risultante delle tensioni limite agenti sulle sufii laterali della fondazione. La resistenza R d della fondazione allo sorrimento è data dalla somma di tre omponenti: 1) Componente dovuta all attrito F RD1. È pari a: F RD1 =N d tan N d =ario effiae di progetto, normale alla base della fondazione; = angolo di resistenza a taglio (d attrito) del terreno a ontatto on la fondazione. 2) Componente dovuta all adesione F RD2. È pari a: F RD2 =A A =sufiie effiae della base della fondazione; = oesione del terreno, pari alla oesione effiae ( ) in ondizioni drenate o alla oesione non drenata ( u ) in ondizioni non drenate. 3) Componente dovuta all affondamento F RD3 della fondazione. Tale eventuale ontributo resistente è dovuto alla spinta passiva he si genera sul lato vertiale della fondazione uando le forze orizzontali la spingono ontro lo savo (inasso). Si evidenzia he nel aso in ui lo sforzo normale sia di trazione i primi due ontributi vengono annullati. Inoltre, nel aso in ui il terreno sia dotato di oesione non drenata e attrito, il programma esegue la verifia a sorrimento ignorando il ontributo dovuto all attrito terra-fondazione e alola l aliuota dovuta all adesione on riferimento alla oesione non drenata. Si preisa he il valore relativo alla olonna F Rd, di ui nella tabella seguente, è da intendersi ome il valore di progetto della resistenza allo sorrimento R d, ossia il rapporto fra la resistenza ed il valore del oeffiiente parziale di siurezza R relativo allo sorrimento della struttura di fondazione su piano di posa. 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: R = 1.1. Sia nel tabulato he nella tabella seguente si riporta l esito della suddetta verifia. GEOTECNICA - VERIFICHE A SCORRIMENTO Geotenia - Verifihe a sorrimento elemento dir. N M T F RD1 F RD2 F RD3 F RD CS [N] [Nm] [N] [N] [N] [N] Platea 1 B ,39 L ,18 LEGENDA Geotenia - Verifihe a sorrimento elemento Elemento di fondazione su ui si esegue la verifia. dir. Direzione di verifia : Plinti [B]= asse loale 2; [L]= asse loale 3. Per Winkler [B]= asse loale 3; [L]= asse loale 1. Per Platee [B]= asse globale y; [L]= asse globale x. N, M, T Sforzo Normale, Momento e Taglio di progetto. F RD1 Aliuota di resistenza allo sorrimento attrito terra-fondazione. F RD2 Aliuota di resistenza allo sorrimento adesione. F RD3 Aliuota di resistenza allo sorrimento affondamento. F RD Resistenza allo sorrimento CS Coeffiienti di siurezza: [NS] = Non Signifiativo - Per valori di CS maggiori o uguali a 100.