ELEMENTI DI INGEGNERIA DELLE FONDAZIONI INDIRETTE

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1 CORSO DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI I ELEMENTI DI INGEGNERIA DELLE FONDAZIONI INDIRETTE PROF. ING. BRUNO PALAZZO Prof. Bruno Palazzo -

2 TIPOLOGIE: PALIFICATE Le fondazioni indirette sono un opzione quando: gli strati superficiali di terreno non sono staticamente idonei gli strati geologici staticamente idonei hanno profondità tale da rendere troppo oneroso lo scavo devono trasmettersi al suolo significativi sforzi di trazione FONDAZIONI INDIRETTE

3 TIPOLOGIE: PALIFICATE STRATIGRAFIA SOTTOSUOLO NAPOLI (ZONA ORIENTALE)

4 MECCANICA DEL PALO Palo portante di punta Palo portante per attrito laterale Palo in trazione Palo in flessione e taglio

5 MECCANICA DEL PALO Palo portante di punta Palo portante per attrito laterale

6 MECCANICA DEL PALO PORTANZA DI UN PALO Si compone di due contributi: Attrito laterale (tensioni tangenziali) Resistenza di punta (tensioni normali) I contributi dipendono dalle modalità costruttive del palo

7 Fondazioni su pali: capacità portante Meccanismi di rottura delle fondazioni profonde (da Vesic 1970)

8 ATTRITO NEGATIVO

9 MECCANICA DEL PALO Il contributo da attrito laterale dipende: Dalle caratteristiche dell interfaccia palo-terreno Dalle caratteristiche degli strati di terreno interessati Dalle tecniche costruttive Il contributo da resistenza di punta dipende: Dalle proprietà di un ridotto volume di terreno circostante la punta del palo Entrambi i contributi sono fortemente influenzati dal modo in cui il palo è stato costruito (importanza del fattore tecnologico!)

10 CLASSIFICAZIONE Rispetto ai materiali Pali in legno (non più usati) Pali in calcestruzzo prefabbricati (vibrati, centrifugati, precompressi) Pali in calcestruzzo gettati in opera Pali in acciaio (poco frequente)

11 CLASSIFICAZIONE PALI Rispetto alle dimensioni Pali di piccolo diametro o micropali (D 25 cm) Pali di medio diametro (30 cm D 70 cm) Pali di grande diametro (D 80 cm) Rispetto alla tecnologia esecutiva Pali battuti Non si ha asportazione ma solo spostamento del terreno Pali trivellati Si ha asportazione e sostituzione del terreno - Pali trivellati ad elica continua

12 TIPOLOGIE: PALIFICATE PALI BATTUTI NON ADATTI IN AMBITO URBANO (Vibrazioni eccessive) Pali battuti prefabbricati In c.a. o c.a.p. Sezione quadrata, poligonale o circolare Dimensioni sezione di solito comprese tra 25x25 e 50x50 cm Lunghezza massima di solito compresa tra 12 e 20 m Difficili da giuntare

13 TIPOLOGIE: PALIFICATE PALI BATTUTI PREFABRICATI C.A. C.A.P.

14 TIPOLOGIE: PALIFICATE Pali battuti prefabbricati PALI BATTUTI In c.a. centrifugato (palo SCAC) Sono cavi e hanno forma cilindrica, tronco conica o cilindrica tronco conica Punta rivestita in lamiera o punte metalliche speciali Semplici da giuntare se l estremità è predisposta

15 TIPOLOGIE: PALIFICATE PALI BATTUTI

16 PALI PREFABBRICATI

17 PALI BATTUTI GETTATI IN OPERA PALO FRANKI

18 BATTIPALO FRANKI

19 TIPOLOGIE: PALIFICATE PALO SIMPLEX

20 PALI TRIVELLATI SI DEFINISCONO PALI TRIVELLATI QUELLI OTTENUTI PER PREVENTIVA ASPORTAZIONE DEL TERRENO E SUCCESSIVO GETTO CON CONGLOMERATO CEMENTIZIO, DI NORMA ARMATO. LA FORMAZIONE DEL CAVO PUÒ AVVENIRE MEDIANTE PERFORAZIONE, UTILIZZANDO ATTREZZATURE A ROTAZIONE O ROTOPERCUSSIONE (BUCKET, ELICA, MARTELLO A FONDO FORO, ECC.), O MEDIANTE SCAVO, UTILIZZANDO ATTREZZATURE EQUIPAGGIATE CON BENNA MORDENTE A SEZIONE CIRCOLARE. DURANTE LA FORMAZIONE DEL CAVO LA STABILITÀ DELLE PARETI PUÒ ESSERE OTTENUTA, OVE NECESSARIO, MEDIANTE L'AUSILIO DI UN FLUIDO STABILIZZANTE O TRAMITE L'INSTALLAZIONE DI UN RIVESTIMENTO METALLICO PROVVISORIO. COMPLETATA LA PERFORAZIONE SI PROCEDE ALLA POSA IN OPERA DELLA GABBIA DI ARMATURA, SUCCESSIVAMENTE AL GETTO DEL CALCESTRUZZO E, AL COMPLETAMENTO DI QUESTO, ALL'ESTRAZIONE DELL'EVENTUALE RIVESTIMENTO PROVVISORIO.

21 PALI TRIVELLATI DI GRANDE DIAMETRO

22 PALI TRIVELLATI GETTO IN PRESENZA DI FALDA

23 TIPOLOGIE: PALIFICATE

24 TRIVELLA Bucket

25 BENNA MORDENTE Benna a fune

26 PALI TRIVELLATI Vantaggi: L esecuzione realizza un sondaggio automatico del terreno L esecuzione non disturba né il terreno nè i pali vicini e non produce rumore o vibrazioni Fondamentale il controllo di qualità della esecuzione!

27 PALI TRIVELLATI ELICA CONTINUA La perforazione è eseguita facendo avanzare nel terreno una trivella ad elica con l asta centrale cava, chiusa inferiormente da una puntazza a perdere Raggiunta la profondità desiderata si inizia il getto, pompando cls in pressione attraverso l asta cava centrale e sollevando contemporaneamente la trivella senza rotazione. Il terreno presente tra le spire viene asportato Il cls in pressione espelle la puntazza e riempie il volume lasciato libero dalla trivella

28 TIPOLOGIE: PALIFICATE PALI TRIVELLATI ELICA CONTINUA D= cm L= m

29 TRIVELLA AD ELICA CONTINUA

30 TIPOLOGIE: PALIFICATE PALI TRIVELLATI - Pali trivellati di piccolo diametro (micropali) Palo radice: Diametro da 8 a 25 cm Carichi di esercizio da 60 a 700 kn A parità di portata, sono più costosi dei pali ordinari Spesso realizzati per la sottofondazione di strutture esistenti

31 PALI SPECIALI La realizzazione dell'allargamento della base e del fusto (in corrispondenza a quote ben determinate), avviene tramite un apposito utensile allargatore. Tale utensile viene calato nel palo già perforato, messo in rotazione e contemporaneamente divaricato tramite azione meccanica o idraulica. Si ottiene così un allargamento della sezione di scavo a forma di campana. L'allargamento alla base consente di disporre di una maggiore superficie per lo sviluppo della portata di base mentre gli eventuali allargamenti sul fusto costituiscono ringrossi che migliorano la portata laterale del palo.

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34 Micropali I micropali sono pali di piccolo diametro che contengono un elemento strutturale per trasferire i carichi e/o limitare le deformazioni e che possono essere realizzati mediante attrezzature di ridotte dimensioni. In accordo con la Normativa Europea, si considerano micropali i pali aventi un diametro inferiore a 300 mm se trivellati e 150 mm seinfissi. L'armatura dei micropali può essere costituita da tubo oprofilato in acciaio o da gabbia di barre in acciaio da c.a.; il materiale di riempimento può essere costituito da miscela cementizia o malta cementizia o betoncino.

35 Micropali Sottofondazione del Campanile di Burano (Lizzi, 1985)

36 Micropali (Lancellotta, 1999)

37 PALI PRESOLLECITATI DI GRANDE DIAMETRO

38 PALI SPECIALI Palo Presso-drill

39 GRUPPI DI PALI I pali sono spesso impiegati a gruppi (ovvero, più di un palo per ogni pilastro) I pali sotto ogni pilastro sono disposti in modo da non richiedere, per l equilibrio sotto azioni verticali anche eccentriche, una loro resistenza flessionale Vanno quindi disposti almeno tre pali non allineati, a meno di non ricorrere a travi di collegamento Elemento di collegamento tra il pilastro e il gruppo di pali è un plinto fondazione a plinti su pali

40 TIPOLOGIE: PALIFICATE Palo singolo e pali in gruppo di punta

41 TIPOLOGIE: PALIFICATE PLINTO SU PALI All atto del getto, il peso proprio della fondazione è trasmesso direttamente al terreno sottostante il plinto (superficiale) Successivamente, a causa dei cedimenti lenti di assestamento del terreno superficiale, e della maggiore rigidezza assiale dei pali, i carichi agenti alla base del pilastro sono trasmessi pressochè del tutto ai pali Il plinto è fondato su appoggi localizzati

42 TIPOLOGIE: PALIFICATE ESEMPI DI GRUPPI DI PALI

43 PALIFICATE

44 ARMATURA PLINTO SU DUE PALI