Strutture di Fondazione Fondazioni e Opere di Sostegno Prova scritta di esame 11/01/2016

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1 Strutture di Fondazione Fondazioni e Opere di Sostegno Prova scritta di esame 11/1/16 Si richiede la progettazione delle fondazioni di un serbatoio circolare di diametro 15 m e altezza 5 m. Ai fini del dimensionamento geotecnico delle strutture di fondazione si assuma, in prima approssimazione, un peso proprio della struttura pari a 3 kn; il peso del riempimento (acqua), da considerarsi come un azione permanente, è pari a 7 kn. A tali azioni deve essere aggiunto il peso della fondazione. La quota d imposta della fondazione è prevista a 1. m dal piano campagna. La campagna di indagini geotecniche ha evidenziato che il terreno su cui dovrà essere costruita l opera è composto da sabbie limose e ghiaiose fino ad una profondità di 5 m. Data la non campionabilità dei terreni, è stata effettuata una prova penetrometrica statica i cui risultati, in termini di resistenza alla punta, sono riportati nella Fig. a). La falda rilevata è a circa 1. m dal piano campagna, in condizioni idrostatiche. Per il terreno, si assuma un peso dell unità di volume pari a kn/m 3, mentre per i parametri di resistenza si utilizzi il diagramma di Robertson & Campanella (193) (Fig. b). Si richiede di: a) Scegliere, giustificandola, la tipologia di fondazione; b) Dimensionare geotecnicamente le fondazioni effettuando, con riferimento alle azioni verticali, le principali verifiche richieste dalla normativa vigente, sia per le condizioni di stato limite ultimo (carico limite) sia per quelle di esercizio (cedimenti).

2 Strutture di Fondazione Fondazioni e Opere di Sostegno - Costruzioni Geotecniche Prova scritta di esame 9/1/16 # 1 Con riferimento alla situazione stratigrafica mostrata nella figura seguente, deve essere realizzato uno scavo sottofalda, protetto da paratie in c.a., impermeabili, di altezza pari a.5 m, larghezza 15 m e lunghezza 5 m. I terreni di fondazione sono a grana grossa: per la caratterizzazione meccanica sono state eseguite quindi eseguite prove SPT. Prima della realizzazione dell opera, la superficie libera della falda, in condizioni idrostatiche, si trova a 3. di profondità dal piano campagna. Si assuma saturo il terreno al di sopra del pelo libero della falda. Con riferimento ai requisiti di normativa, e tenendo conto degli effetti dell eventuale presenza del moto di filtrazione a seguito della realizzazione dell opera (all interno dello scavo, la falda viene depressa a quota di fondo scavo (-.5 m), si richiede di definire la lunghezza minima della paratia necessaria al soddisfacimento delle verifiche SLU-GEO nel caso di adozione di paratia libera (a sbalzo) e di valutare, in prima approssimazione, il momento flettente massimo agente in condizioni di esercizio. Sabbia deb. ghiaiosa γ=19.5 kn/m 3 k= x 1 - m/s Sabbia fine γ=19. kn/m 3 k=1 - m/s NSPT

3 Strutture di Fondazione Fondazioni e Opere di Sostegno Prova scritta di esame 19//16 # 1 Con riferimento alla situazione stratigrafica ed alle caratteristiche fisiche e meccaniche dei terreni riportate nella figura seguente, deve essere realizzato un edificio in c.a. di 5 piani fuori terra, senza alcun piano interrato (quota di calpestio del piano terra coincidente con quella del piano campagna), avente dimensioni in pianta di 15x3 m, e campi strutturali (interassi tra i pilastri) pari a 5.x5. m. Ai fini del dimensionamento geotecnico delle strutture di fondazione si assuma, per ciascuno dei 6 solai (dal primo piano alla copertura), in prima approssimazione, un carico permanente pari a 7 kpa e un accidentale pari a kpa (valori caratteristici). A tali azioni occorre aggiungere quelle relative al piano terra e alle fondazioni. La falda è in condizioni idrostatiche, con superficie libera a. m dal piano di campagna; lo strato di sabbie si estende sino a grandi profondità. Tutti i valori dei parametri fisici e meccanici dei terreni sono da intendersi come caratteristici, e sono stati ricavati da 5 verticali di indagine spinte fino e 5 m di profondità. In prima approssimazione, le azioni in fondazione possono essere stimate facendo riferimento alle aree di influenza (campi di solaio), considerando la sola componente verticale. Si richiede di: a) Scegliere, giustificandola, la tipologia di fondazione; b) Dimensionare geotecnicamente le fondazioni della struttura effettuando, con riferimento alle azioni verticali, le principali verifiche richieste dalla normativa vigente; Argilla limosa n.c. γ=1. kn/m 3 c U =.5. σ' v c'=; ϕ'=7 da un campione prelevato a z=1 m di profondità: e =.; C C =.6 ; C S =.5; OCR=1. Sabbia mediamente addensata γ=19 kn/m 3 ; c'=; ϕ'=3 ; E'= MPa

4 Fondazioni e Opere di Sostegno - Strutture di Fondazione Prova scritta di esame 1/3/16 Con riferimento al profilo stratigrafico, alle caratteristiche fisiche e ai risultati delle prove in sito riportate in figura, deve essere eseguito uno scavo di sbancamento di 3.5 m di altezza. Nella configurazione definitiva, lo scavo sarò protetto da un muro di sostegno in c.a. a mensola. La fondazione del muro non deve sporgere dal piano di scavo. Il terreno di fondazione è costituito da terreni a grana grossa. Sono state quindi eseguite prove penetrometriche dinamiche standard SPT. La falda è presente, in condizioni idrostatiche, con pelo libero a -5. m. dal p.c. Per il materiale a grana grossa di rinterro a tergo del muro di sostegno si assuma un peso dell unità di volume pari a kn/m 3 ed un angolo di resistenza al taglio pari a 35. Nelle verifiche, a tergo del muro deve essere considerato un sovraccarico verticale accidentale pari a 1 kpa. Si richiede di: - dimensionare geotecnicamente l opera di sostegno, effettuando le principali verifiche SLU-GEO; - valutare le sollecitazioni strutturali (momento flettente) massime agenti sullo stelo e sulla fondazione del muro sia in condizioni SLU sia in condizioni SLE - valutare i cedimenti attesi (SLE); Sabbia deb. limosa γ=19. kn/m 3 k=5 x 1-5 m/s Sabbia deb. ghiaiosa γ=19.5 kn/m 3 k=1-3 m/s NSPT

5 Fondazioni e Opere di Sostegno - Strutture di Fondazione Costruzioni Geotecniche Prova scritta di esame 6/5/16 Con riferimento al profilo stratigrafico e ai risultati dell unica prova penetrometrica statica effettuata riportati di seguito, si richiede di dimensionare geotecnicamente i pali di fondazione della struttura a portale, di larghezza (direzione X) 1 m e sviluppo (direzione Y) pari a 5 m, indicata schematicamente nella figura seguente. In particolare, al fine del soddisfacimento delle verifiche di sicurezza richieste dalla dalla normativa vigente (NTC) nei riguardi delle azioni verticali e orizzontali, si richiede di: - definire interasse longitudinale (in direzione Y) e lunghezza dei pali in c.a., trivellati e del diametro di 1. m; - definire il momento di plasticizzazione minimo della sezione, considerando il palo libero di ruotare (attorno all asse Y) in testa. La tabella riassume le massime azioni di verifica SLU (A1M1) e SLE, per metro di sviluppo lineare (in direzione Y) dell opera, in corrispondenza di uno dei due allineamenti di pali (azioni Fx: forza orizzontale, Fz forza verticale, MY momento attorno all asse Y), a quota testa palo. FX FZ MY Combo (kn/m) (kn/m) (kn*m/m) SLE SLU

6 Fondazioni e Opere di Sostegno - Strutture di Fondazione Prova scritta di esame 1/6/16 Con riferimento al profilo stratigrafico, alle caratteristiche fisiche e ai risultati delle prove in sito riportate in figura, deve essere realizzato uno scavo di altezza pari a 5 m, larghezza m e lunghezza 6 m per il raggiungimento del piano di posa delle fondazioni di un edificio. Il terreno di fondazione è costituito da terreni a grana grossa. Sono state quindi eseguite prove penetrometriche dinamiche standard SPT. La falda è presente, in condizioni idrostatiche, con pelo libero a -1. m. dal p.c.. Per le opere di sostegno dello scavo si prevede il ricorso a paratie a sbalzo costituite da setti in cls. Si richiede di dimensionare geotecnicamente le opere di sostegno nel rispetto delle verifiche SLU richieste dalla normativa vigente. Nella fase di scavo, sarà attivo un sistema di pompaggio in grado di mantenere il pelo libero della falda (all interno dello scavo) alla quota di fondo scavo. Le paratie possono essere considerate impermeabili. A tergo delle paratie deve essere considerato un sovraccarico verticale accidentale pari a 5 kpa. Il dimensionamento dell opera potrà essere svolto utilizzando approcci semplificati sia per quanto attiene la valutazione delle spinte sia nei riguardi degli effetti del moto di filtrazione. Sabbia media γ=19.5 kn/m 3 k= m/s Sabbia media e fine γ=19. kn/m 3 k= m/s NSPT

7 Fondazioni e Opere di Sostegno - Strutture di Fondazione Prova scritta di esame 15/7/16 Con riferimento al profilo stratigrafico, alle caratteristiche fisiche e ai risultati delle prove in sito riportate in figura, deve essere eseguito uno scavo di sbancamento di. m di altezza. Nella configurazione definitiva, lo scavo sarò protetto da un muro di sostegno in c.a. a mensola. La fondazione del muro non deve sporgere dal piano di scavo. Il terreno di fondazione è costituito da terreni a grana grossa. Sono state quindi eseguite prove penetrometriche dinamiche standard SPT. La falda è presente, in condizioni idrostatiche, con pelo libero a -5. m. dal p.c. Per il materiale a grana grossa di rinterro a tergo del muro di sostegno si assuma un peso dell unità di volume pari a kn/m 3 ed un angolo di resistenza al taglio pari a 35. Nelle verifiche, a tergo del muro deve essere considerato un sovraccarico verticale accidentale pari a 1 kpa. Si richiede di, in accordo con la normativa vigente: - dimensionare geotecnicamente l opera di sostegno, effettuando le principali verifiche SLU-GEO; - valutare le sollecitazioni strutturali (momento flettente) massime agenti sullo stelo(mensola) e sulla fondazione del muro sia in condizioni SLU sia in condizioni SLE; - valutare i cedimenti attesi (SLE). 6 Sabbia limosa γ=19. kn/m Sabbia fine γ=19.5 kn/m NSPT

8 Fondazioni e Opere di Sostegno - Strutture di Fondazione Costruzioni Geotecniche Prova scritta di esame 1/7/16 Con riferimento al profilo stratigrafico riportato nella figura seguente, si richiede di dimensionare geotecnicamente i pali di fondazione della struttura a portale, di larghezza (direzione X) 1 m e sviluppo (direzione Y) pari a m, indicata schematicamente nella figura seguente. La falda è in condizioni idrostatiche, con superficie libera a. m dal piano di campagna; lo strato di sabbie si estende sino a grandi profondità. Tutti i valori dei parametri fisici e meccanici dei terreni sono da intendersi come caratteristici, e sono stati ricavati da 3 verticali di indagine spinte fino e 5 m di profondità. Al fine del soddisfacimento delle verifiche di sicurezza SLU previste dalla dalla normativa vigente (NTC) nei riguardi delle azioni assiali e trasversali ai pali, si richiede di: - definire diametro, interasse longitudinale (in direzione Y), lunghezza e tecnologia esecutiva dei pali; - definire il momento di plasticizzazione minimo della sezione, considerando il palo libero di ruotare (attorno all asse Y) in testa, verificandone l adeguatezza rispetto al tipo di palo scelto. La tabella riassume le massime azioni di verifica SLU (A1M1) e SLE, per metro di sviluppo lineare (in direzione Y) dell opera, in corrispondenza di uno dei due allineamenti di pali (azioni Fx: forza orizzontale, Fz: forza verticale, MY: momento attorno all asse Y), a quota testa palo. FX FZ MY Combo (kn/m) (kn/m) (kn*m/m) SLE SLU Argilla limosa n.c. γ=1. kn/m 3 c U =.5. σ' v c'=; ϕ'=7 da un campione prelevato a z=1 m di profondità: e =.; C C =.6 ; C S =.5; OCR=1. Sabbia mediamente addensata γ=19 kn/m 3 ; c'=; ϕ'=3 ; E'= MPa

9 Strutture di Fondazione Fondazioni e Opere di Sostegno Prova scritta di esame 9/9/16 # 1 Con riferimento alla situazione stratigrafica ed alle caratteristiche fisiche e meccaniche dei terreni riportate nella figura seguente, deve essere realizzato un edificio in c.a. di piani, senza alcun piano interrato, avente dimensioni in pianta di x m, e campi strutturali (interassi tra i pilastri) pari a 5.5x5.5 m. Ai fini del dimensionamento geotecnico delle strutture di fondazione si assuma, per ciascuno dei solai (dal primo alla copertura), in prima approssimazione, un carico permanente pari a kpa e un accidentale pari a kpa (valori caratteristici). A tali azioni occorre aggiungere quelle relative al piano terra e alle fondazioni. La falda è in condizioni idrostatiche, con superficie libera a 1. m dal piano di campagna; lo strato di sabbie si estende sino a grandi profondità. Tutti i valori dei parametri fisici e meccanici dei terreni sono da intendersi come caratteristici, e sono stati ricavati da 3 verticali di indagine spinte fino a 5 m di profondità. Si richiede di: c) Scegliere, giustificandola, la tipologia di fondazione; d) Dimensionare geotecnicamente le fondazioni effettuando, con riferimento alle azioni verticali, le principali verifiche richieste dalla normativa vigente. In prima approssimazione, le azioni in fondazione possono essere stimate facendo riferimento alle aree di influenza (campi di solaio). 1 Argilla limosa n.c. γ=1. kn/m 3 c U =.5. σ' v c'=; ϕ'=7 da un campione prelevato a z=3 m di profondità: e =1.5; C C =.5 ; C S =.5; OCR=1. Sabbia mediamente addensata γ=19 kn/m 3 ; c'=; ϕ'=3 ; E'= MPa

10 Fondazioni e Opere di Sostegno - Strutture di Fondazione Prova scritta di esame /11/16 Con riferimento al profilo stratigrafico, alle caratteristiche fisiche e ai risultati delle prove in sito riportate in figura, deve essere realizzato uno scavo di altezza pari a 6 m, larghezza 5 m e lunghezza 5 m per il raggiungimento del piano di posa delle fondazioni di un edificio. Il terreno di fondazione è costituito da terreni a grana grossa. Sono state quindi eseguite prove penetrometriche dinamiche standard SPT. La falda è presente, in condizioni idrostatiche, con pelo libero a -1. m. dal p.c.. Per le opere di sostegno dello scavo si prevede il ricorso a paratie costituite da setti in cls con un livello di tiranti iniettati (a bulbo) in testa. Si richiede di dimensionare geotecnicamente l opera di sostegno ed i tiranti nel rispetto delle verifiche richieste dalla normativa vigente. Nella fase di scavo, sarà attivo un sistema di pompaggio in grado di mantenere il pelo libero della falda (all interno dello scavo) alla quota di fondo scavo. Le paratie possono essere considerate impermeabili. Il dimensionamento dell opera potrà essere svolto utilizzando approcci semplificati per quanto attiene la valutazione delle spinte, gli effetti del moto di filtrazione e l analisi dei fenomeni di interazione terreno-struttura. Sabbia media γ=19.5 kn/m 3 k= m/s Sabbia media e fine γ=19. kn/m 3 k= m/s NSPT

11 Fondazioni e Opere di Sostegno - Strutture di Fondazione Costruzioni Geotecniche Prova scritta di esame /1/16 Con riferimento al profilo stratigrafico riportato nella figura seguente (falda in condizioni idrostatiche con pelo libero a m dal piano di campagna), deve essere realizzato un edificio ad uso civile, costituito da un piano interrato e 5 piani fuori terra. La struttura ha dimensioni in pianta di 15x3 m, e campi strutturali (interassi tra i pilastri) pari a 5.x5. m. La quota finita del piano interrato è prevista a -. m dal p.c. Ai fini del dimensionamento geotecnico delle strutture di fondazione si assuma, in prima approssimazione, per ciascuno dei 6 solai (dal piano terra alla copertura) un carico permanente pari a 7 kpa e un accidentale pari a kpa (valori caratteristici). A tali azioni occorre aggiungere il peso delle fondazioni. Le azioni in fondazione possono essere stimate facendo riferimento alle aree di influenza (campi di solaio), considerando, in prima approssimazione, i soli carichi verticali. Si richiede di dimensionare geotecnicamente le fondazioni (giustificandone la scelta della tipologica) effettuando, con riferimento alle azioni verticali, le principali verifiche richieste dalla normativa vigente, sia per le condizioni di stato limite ultimo (carico limite) sia, con approcci semplificati, per quelle di esercizio (cedimenti). Limo argilloso n.c. di alta plasticità (I P =35%) γ=1. kn/m 3 c U = 5 kpa per z <=. m; c U =.5. σ' v per z >. m c'=; ϕ'=6 da un campione prelevato a z=1 m di profondità: e =.; C C =.6 ; C S =.5; OCR=1. Sabbia mediamente addensata γ=19 kn/m 3 ; c'=; ϕ'=33