ANALISI E PROGETTAZIONE DELLE FONDAZIONI

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1 Università degli Studi di Napoli Federico II Seconda Università degli Studi di Napoli Università degli Studi di Salerno Università degli Studi di Napoli Parthenope Università degli Studi del Sannio Università degli Studi Roma La Sapienza Dottorato di Ricerca in Ingegneria Geotecnica ANALISI E PROGETTAZIONE DELLE FONDAZIONI Struttura del corso Giovedì Lezione 1 Criteri generali di progettazione Lezione 2 Quadro normativo di riferimento Lezione 3 Fondazioni superficiali (1) Giovedì Lezione 4 Fondazioni superficiali (2) Lezione 5 Pali soggetti a carico assiale Esercitazione 1 Fondazioni soggette a carichi verticali Giovedì Lezione 6 Sperimentazione su pali (1) Lezione 7 Sperimentazione su pali (2) Esercitazione 2 Pali soggetti a carichi trasversali Giovedì Lezione 8 Comportamento di pali in gruppo Lezione 9 Criteri innovativi di progettazione Esercitazione 3 Piastre su pali in condizioni di esercizio Giovedì Lezione 10 Carico limite di piastre su pali Lezione 11 Ottimo progettuale VERIFICA FINALE

2 Palo trivellato in c.a. d = 0.8 m immerso nello stesso deposito di terreni a grana fina utilizzato per l Esercitazione 1 G k = 500 kn Q k = 200 kn DA1_C1 L =? DA1_C2 L =? DA2 L? DM88 L =? Carichi orizzontali di natura statica: G k = 20 kn Q k = 50 kn Condizione di vincolo: palo impedito di ruotare

3 Resistenza di progetto R tr,d Teoria di Broms (1964 a,b) palo corto palo intermedio palo lungo H/sud 2 [-] M y /s u d 3 = L/d [-]

4 Pali soggetti a carichi trasversali a) Aspetti normativi b) Comportamento a rottura (palo singolo e gruppi) c) Comportamento in esercizio (palo singolo e gruppi)

5 DM (pubblicato su G.U. del ) Norme Tecniche per le Costruzioni Resistenza di progetto, R d Azioni (o effetto delle azioni) di progetto, E d M1

6 DM (pubblicato su G.U. del ) Norme Tecniche per le Costruzioni Resistenza di progetto, R d Azioni (o effetto delle azioni) di progetto, E d M1

7 DM (pubblicato su G.U. del ) Norme Tecniche per le Costruzioni Resistenza di progetto, R d Azioni (o effetto delle azioni) di progetto, E d

8 DM (pubblicato su G.U. del ) Norme Tecniche per le Costruzioni CAPITOLO 7 - Progettazione per azioni sismiche Requisiti strutturali degli elementi di fondazione - Gerarchia delle resistenza - Interazione cinematica

9 free-field Analisi e progettazione delle fondazioni Interazione cinematica Spostamento del terreno al generico tempo Bedrock

10 free-field Analisi e progettazione delle fondazioni Interazione cinematica La presenza della struttura (in particolare, dei pali) modifica l azione sismica trasmessa all edificio Bedrock

11 free-field Analisi e progettazione delle fondazioni Interazione inerziale Nella struttura si generano forze inerziali che sollecitano le fondazioni Bedrock

12 Metodo delle sottostrutture Fase 0 Definizione dell azione sismica sulla struttura e di una parte delle sollecitazioni nei pali Fase 1 Analisi della struttura in elevazione Fase 2 Analisi della fondazione sotto le azioni inerziali trasmesse dalla struttura in elevazione

13 DM (pubblicato su G.U. del ) Norme Tecniche per le Costruzioni CAPITOLO 7 - Progettazione per azioni sismiche Requisiti strutturali degli elementi di fondazione - Gerarchia delle resistenza - Interazione cinematica - E preferibile evitare il ricorso a pali inclinati - E preferibile evitare la formazione di cerniere plastiche

14 DM (pubblicato su G.U. del ) Norme Tecniche per le Costruzioni CAPITOLO 7 - Progettazione per azioni sismiche Fondazioni su pali

15 DM (pubblicato su G.U. del ) Norme Tecniche per le Costruzioni Verifiche SLU: E tr,d R tr,d Possibili meccanismi di rottura: -per pali corti: rotazione o traslazione di un corpo rigido - per pali lunghi e snelli: rottura per flessione del palo accompagnata da plasticizzazioni locali e spostamenti del terreno in prossimità della superficie

16 Resistenza limite in terreni a grana fina (c = c u ; ϕ = 0)

17 Resistenza limite in terreni granulari (c = 0; ϕ 0)

18 Resistenza limite in terreni granulari (c = 0; ϕ 0)

19 Interazione tra pali a rottura H τ lim Terreni granulari: p lim = k 2 P σ V d (Barton, 1982) τ lim = k σ V tanϕ (k 0 < k < k P ) Terreni a grana fina: p lim = 9 c U d (Broms, 1964) τ lim = α c U (α = 1) Rottura a blocco quando p lim < 2 τ lim s

20 Interazione tra pali a rottura H τ lim Terreni granulari: s/d < k 2 P / (2 k tanϕ) rottura a blocco per gli usuali valori di ϕ e s/d, SEMPRE Terreni a grana fina: s/d < 4,5 rottura a blocco

21 Approccio alla Winkler (Matlock & Reese, 1960) k (4-5)G L c (5-15)d

22 Approccio al continuo (Randolph, 1981)

23

24 Analisi non lineare con curve p-y (Reese, 1977) Esame completo della problematica: Reese & Van Impe, 2001

25 In tutti i casi procedere al dimensionamento delle fondazioni anche con riferimento al D.M