COMUNE DI BIBBONA Provna d Lvorno Fosso della Madonna Sstemazone e asse d espansone Intervent struttural att alla messa n surezza preva progettazone a sala d Bano. (Completamento L.65/95 Sstemazone draula del Fosso della Madonna n Comune d Bbbona) CUP : J58G0600006001 PROGETTO DEFINITIVO RELAZIONE GEOTECNICA UNGHIA IN C.A. SCARICATORE LOTTO 1 d Monte Il Responsable del Proedmento Drettore Generale del Consorzo d Bonfa Dott. Ing. Roberto Benvenuto Progettsta Dott. Ing. Smone Chonhn Collaborator Uffo Staff Consorzo d Bonfa Geom. Angela Nenon DATA ELABORATO Dott. Ing. Elsa Tott Gugno 017 9.3
1 - DESCRIZIONE GENERALE DELL'OPERA La presente relazone geotena rguarda le ndagn, la aratterzzazone e modellazone geotena del volume sgnfatvo per l'opera n esame e valuta l'nterazone opera/terreno a fn del dmensonamento delle relatve fondazon. Questa relazone è stata redatta sulla base de dat rsultant dalle prove d ampagna e/o d laboratoro. - NORMATIVA DI RIFERIMENTO Le fas d anals e verfa della struttura sono state ondotte n aordo alle seguent dsposzon normatve, per uanto applabl n relazone al rtero d alolo adottato dal progettsta, evdenzato nel proseguo della presente relazone: Legge 5 novembre 1971 n. 1086 (G. U. 1 dembre 1971 n. 31) Norme per la dsplna delle opere d onglomerato ementzo armato, normale e preompresso ed a struttura metalla. Legge febbrao 1974 n. 64 (G. U. 1 marzo 1974 n. 76) Provvedment per le ostruzon on partolar presrzon per le zone ssmhe Indazon progettual per le nuove ostruzon n zone ssmhe a ura del Mnstero per la Rera sentfa - Roma 1981. D. M. Infrastrutture Trasport 14 gennao 008 (G.U. 4 febbrao 008 n. 9 - Suppl. Ord.) Norme tenhe per le Costruzon. Inoltre, n mananza d spefhe ndazon, ad ntegrazone della norma preedente e per uanto on esse non n ontrasto, sono state utlzzate le ndazon ontenute nella: Crolare febbrao 009 n. 617 del Mnstero delle Infrastrutture e de Trasport (G.U. 6 febbrao 009 n. 7 Suppl. Ord.) Istruzon per l'applazone delle 'Norme Tenhe delle Costruzon' d u al D.M. 14 gennao 008. Euroode 7 - Progettazone geotena - ENV 1997-1 per uanto non n ontrasto on le dsposzon del D.M. 008 Norme Tenhe per le Costruzon. 3 - INDAGINI E CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA Sulla base d uanto dettaglato nella relazone geologa dell'area d sto, s è proeduto alla progettazone della ampagna d ndagn geognosthe fnalzzate alla determnazone delle arattersthe geotenhe de terren nteressat dal volume sgnfatvo dell'opera n esame. 3.1 Prove effettuate e Caratterzzazone geotena Al fne della determnazone delle arattersthe geotenhe de terren onvolt nel volume sgnfatvo dell'opera n esame, sono state ondotte delle prove geotenhe, rassunte nella relazone geologa. Le ndagn realzzate hanno permesso d rostrure le seguent stratgrafe per ognuna delle ual sono state defnte le propretà geotenhe de sngol terren onvolt. pag.
TERRENI Terren N TRN T K K X K Y K Z u ' E d E u A S-B [N/m 3 ] [N/m 3 ] [N/m 3 ] [N/m 3 ] [ ] [N/mm ] [N/mm ] [N/mm ] [N/mm ] Terreno d Calolo T001 19.000 10 10 30 15 0,030 0,000 15 60 0,750 LEGENDA: N TRN T K u ' E d E u A S-B Numero dentfatvo del terreno. Peso spefo del terreno. Valor della ostante d sottofondo del terreno nelle drezon degl ass del rfermento globale X (K X), Y (K Y), e Z (K Z). Angolo d attrto del terreno. Coesone non drenata. Coesone effae. Modulo edometro. Modulo elasto n ondzone non drenate. Parametro A d Skempton-Bjerrum per presson nterstzal. NB: Nel aso d fondazon drette on stratgrafa, l alolo del aro lmte ( lm ) vene fatto su un terreno euvalente on parametr geoten alolat ome meda pesata degl strat ompres tra la uota del pano d posa e la uota della profondtà sgnfatva (stablta ome Multplo della dmensone Sgnfatva della fondazone ). Parametro " J" n Parametro " J" (strato,) Spessore (strato,) Profondtà sgnfatva on = 1,, n (numero d strat ompres tra la uota del pano d posa e la uota della profondtà sgnfatva). 4 - MODELLAZIONE GEOTECNICA E PERICOLOSITA' SISMICA DEL SITO Le ndagn effettuate, permettono d lassfare l proflo stratgrafo, a fn della determnazone dell'azone ssma, d ategora: C [C - Depost d terren a grana grossa medamente addensat o terren a grana fna medamente onsstent], basandos sulla valutazone della velotà delle onde d taglo (V S30 ) e/o del numero d olp dello Standard Penetraton Test (N SPT ) e/o della resstenza non drenata euvalente ( u,30 ). Tutt parametr he aratterzzano terren d fondazone sono rportat ne suessv paragraf. 4.1 Modellazone geotena A fn del alolo strutturale, l terreno sottostante l'opera vene modellato seondo lo shema d Wnkler, oè un sstema osttuto da un letto d molle elasthe mutuamente ndpendent. Cò onsente d ravare le rgdezze offerte da manufatt d fondazone, sano ueste profonde o superfal, he sono state ntrodotte drettamente nel modello strutturale per tener onto dell'nterazone opera/terreno. 4. Perolostà ssma A fn della perolostà ssma sono stat analzzat dat relatv alla ssmtà dell'area d nteresse e ad eventual effett d amplfazone stratgrafa e topografa. S sono tenute n onsderazone anhe la lasse dell'edfo e la vta nomnale. Per tale aratterzzazone s rportano d seguto dat d perolostà ome da normatva: pag. 3
DATI GENERALI ANALISI SISMICA Dat general anals ssma Ang NV CD MP Dr TS EA Ir Tmp C.S.T. RP RH [ ] X [P] 0 30 B a S N C NO NO 5 Y [P] LEGENDA: Ang NV CD MP Dr TS EA Ir Tmp Drezone d una omponente dell'azone ssma rspetto all'asse X (sstema d rfermento globale); la seonda omponente dell'azone ssma e' assunta on drezone ruotata d 90 grad rspetto alla prma. Nel aso d anals dnama, nda l numero d mod d vbrazone onsderat. Classe d duttltà: [A] = Alta - [B] = Bassa - [ND] = Non Dsspatva - [-] = Nessuna. Tpo d struttura ssmo-resstente prevalente: [a] = alestruzzo armato - [aold] = alestruzzo armato esstente - [muold] = muratura esstente - [munew] = muratura nuova - [muarm] = muratura armata - [a] = aao. Drezone del ssma. Tpologa della struttura: Cemento armato: [T 1C] = Tela ad una sola ampata - [T+C] = Tela a pù ampate - [P] = Paret aoppate o mste euvalent a paret- [P NC] = Due paret per drezone non aoppate - [P NC] = Paret non aoppate - [DT] = Deformabl torsonalmente - [PI] = Pendolo nverso - [PM] = Pendolo nverso ntelaate monopano; Muratura: [P] = un solo pano - [PP] = pù d un pano; Aao: [T 1C] = Tela ad una sola ampata - [T+C] = Tela a pù ampate - [CT] = ontrovent onentr dagonale tesa - [CV] = ontrovent onentr a V - [M] = mensola o pendolo nverso - [TT] = telao on tamponature. Eentrta' adentale: [S] = onsderata ome ondzone d aro stata agguntva - [N] = Consderata ome nremento delle solletazon. Per pan on dstrbuzone de tamponament n panta fortemente rregolare, l'eentrtà adentale è stata nrementata d un fattore par a : [SI] = Dstrbuzone tamponament rregolare fortemente - [NO] = Dstrbuzone tamponament regolare. C.S.T. Categora d sottosuolo: [A] = Ammass roos afforant o terren molto rgd - [B] = Roe tenere e depost d terren a grana grossa molto addensat o terren a grana fna molto onsstent - [C] = Depost d terren a grana grossa medamente addensat o terren a grana fna medamente onsstent - [D] = Depost d terren a grana grossa sarsamente addensat o d terren a grana fna sarsamente onsstent - [E] = Terren de sottosuol d tpo C o D per spessore non superore a 0 m - [S1] = Depost d terren aratterzzat da valor d V s,30 nferor a 100 m/s (ovvero 10 < u,30 < 0 kpa), he nludono uno strato d almeno 8 m d terren a grana fna d bassa onsstenza, oppure he nludono almeno 3 m d torba o d arglle altamente organhe - [S] = Depost d terren susettbl d luefazone, d arglle senstve o ualsas altra ategora d sottosuolo non lassfable ne tp preedent. RP Regolarta' n panta: [SI] = Struttura regolare - [NO] = Struttura non regolare. RH Regolarta' n altezza: [SI] = Struttura regolare - [NO] = Struttura non regolare. Coeffente vsoso euvalente. NOTE [-] = Parametro non sgnfatvo per l tpo d alolo effettuato. pag. 4
DATI GENERALI ANALISI SISMICA - FATTORI DI STRUTTURA Fattor d struttura Dr. X Dr. Y Dr. Z 0 u/ 1 K w 0 u/ 1 K w 1,000 3,15 1,00 1,00 1,000 3,15 1,00 1,00 1,500 LEGENDA: Fattore d rduzone dello spettro d rsposta ssmo allo SLU (Fattore d struttura). 0 Valore d base. u/ 1 Rapporto d sovraresstenza. K w Fattore d rduzone d 0. Stato Amplf. Stratgrafa T Lmte r a g/g S S C C F 0 T * C T B T C T D [t] [s] [s] [s] [s] SLO 60 0,0463 1,500 1,691,54 0,36 0,133 0,399 1,785 SLD 101 0,0573 1,500 1,659,550 0,50 0,138 0,415 1,89 SLV 949 0,166 1,500 1,594,559 0,8 0,150 0,450,106 SLC 1950 0,1557 1,459 1,587,583 0,86 0,151 0,454,3 LEGENDA: T r a g/g S S C C F 0 T * C T B T C T D Perodo d rtorno dell'azone ssma. [t] = ann. Coeffente d aelerazone al suolo. Coeffent d Amplfazone Stratgrafa allo SLO/SLD/SLV/SLC. Coeffent d Amplfazone d T allo SLO/SLD/SLV/SLC. Valore massmo del fattore d amplfazone dello spettro n aelerazone orzzontale. Perodo d nzo del tratto a velotà ostante dello spettro n aelerazone orzzontale. Perodo d nzo del tratto aelerazone ostante dello spettro d progetto. Perodo d nzo del tratto a velotà ostante dello spettro d progetto. Perodo d nzo del tratto a spostamento ostante dello spettro d progetto. Cl Ed V N V R Lat. Long. Q g CTop S T [t] [t] [ ssd] [ ssd] [m] 4 50 100 43.705 10.5741 8 T1 1,00 LEGENDA: Cl Ed Lat. Long. Q g CTop S T NOTE Classe dell'edfo. Lattudne geografa del sto. Longtudne geografa del sto. Alttudne geografa del sto. Categora topografa (Ved NOTE). Coeffente d amplfazone topografa. [-] = Parametro non sgnfatvo per l tpo d alolo effettuato. Categora topografa. T1: Superfe paneggante, pend e rlev solat on nlnazone meda <= 15. T: Pend on nlnazone meda > 15. T3: Rlev on larghezza n resta molto mnore he alla base e nlnazone meda 15 <= <= 30. T4: Rlev on larghezza n resta molto mnore he alla base e nlnazone meda > 30. 5 - SCELTA TIPOLOGICA DELLE OPERE DI FONDAZIONE La tpologa delle opere d fondazone sono onsone alle arattersthe meanhe del terreno defnte n base a rsultat delle ndagn geognosthe. Nel aso n esame, la struttura d fondazone è osttuta da: - fondazon drette. pag. 5
6 - VERIFICHE DI SICUREZZA Nelle verfhe allo stato lmte ultmo deve essere rspettata la ondzone: E d R d E d è l valore d progetto dell azone o dell effetto dell azone; R d è l valore d progetto della resstenza del sstema geoteno. Le verfhe struttural e geotenhe delle fondazon, sono state effettuate on l Approo ome defnto al par..6.1 del D.M. 14/01/008, attraverso la ombnazone A1+M1+R3. Le azon sono state amplfate tramte oeffent della olonna A1 (STR) defnt nella tabella 6..I del D.M. 14/01/008. Tabella 6..I - Coeffent parzal per le azon o per l effetto delle azon [D.M. 14/01/008] CARICHI EFFETTO Coeffente parzale A1 A F (o E) (STR) (GEO) Permanent Favorevole 1,00 1,00 G1 Sfavorevole 1,30 1,00 Permanent non struttural Favorevole 0,00 0,00 G Sfavorevole 1,50 1,30 Varabl Favorevole 0,00 0,00 Q Sfavorevole 1,50 1,30 I valor d resstenza del terreno sono stat rdott tramte oeffent della olonna M1 defnt nella tabella 6..II del D.M. 14/01/008. Tabella 6..II - Coeffent parzal per parametr geoten del terreno [EN 1997-1:005 (EC7)] PARAMETRO GEOTECNICO Grandezza alla uale applare l Coeffente parzale oeffente parzale M M1 M Angolo d attrto tan k ' 1,00 1,5 Coesone effae k 1,00 1,5 Coesone non drenata uk u 1,00 1,40 Peso dell untà d volume 1,00 1,00 I valor alolat delle resstenze total dell elemento strutturale sono stat dvs per oeffent R3 della tabella 6.4.I del D.M. 14/01/008 per le fondazon superfal. Per le vare tpologe d fondazon sono d seguto elenate le metodologe ed modell usat per l alolo del aro lmte ed rsultat d tale alolo. 6.1 Caro lmte fondazon drette La formula del aro lmte esprme l'eulbro fra l aro applato alla fondazone e la resstenza lmte del terreno. Il aro lmte è dato dalla seguente espressone: lm N s d g b N s d g b f N s d g b r n u: = oesone del terreno al dsotto del pano d posa della fondazone; = D = pressone geostata n orrspondenza del pano d posa della fondazone; = peso untà d volume del terreno al d sopra del pano d posa della fondazone; D = profondtà del pano d posa della fondazone; B = larghezza rdotta della suola d fondazone (ved NB); L = lunghezza della fondazone; f = peso untà d volume del terreno al dsotto del pano d posa della fondazone; N, N, N fattor d apatà portante; s, d,, g, b,, r = oeffent orrettv. NB: Se la rsultante de arh vertal è eentra, B e L saranno rdotte rspettvamente d: B = B - e B e B = eentrtà parallela al lato d dmensone B; L = L - e L e L = eentrtà parallela al lato d dmensone L; on B L. pag. 6
Calolo de fattor N, N, N k p Terren puramente oesv ( 0, =0) N = + N = 1 N = 0 se = 0 N = - sn se 0 tan 45 è l oeffente d spnta passva d Rankne; Terren dotat d attrto e oesone ( 0, 0) N = (N - 1) ot N = K p e tan N = ( N + 1) tan = angolo d attrto del terreno al dsotto del pano d posa della fondazone; = angolo d nlnazone del pano ampagna. Calolo de fattor d forma s, s, s Terren puramente oesv ( 0, =0) s s 1 L' s = 1 1 0.40 L' Terren dotat d attrto e oesone ( 0, 0) s s s N 1 N 1 L' L' tan 1 0.40 L' on B /L <1. Calolo de fattor d profondtà del pano d posa d, d, d S defnse l seguente parametro: D D K se 1 ; D D K artg se 1. Terren puramente oesv ( 0, =0) d = 1+0,4 K Terren dotat d attrto e oesone ( 0, 0) d d 1 d N tan d = 1 d = 1+ tan (1-sn) K d = 1 d = 1 Calolo de fattor d nlnazone del aro,, S defnse l seguente parametro: m m B B /L 1 B /L L /B m ml 1 L /B m = m = m L os +m B sen Terren oesv ( 0, =0) se la forza H è parallela alla drezone trasversale della fondazone se la forza H è parallela alla drezone longtudnale della fondazone se la forza H forma un angolo on la drezone longtudnale della fondazone Terren noerent (=0, 0) Terren dotat d attrto e oesone ( 0, 0) pag. 7
m H 1 N B L = 0 = 1 = 0 H 1 V H 1 V m m1 1 N tan H 1 V B L ot H 1 V B L ot m m1 H = omponente orzzontale de arh agente sul pano d posa della fondazone; V = omponente vertale de arh agente sul pano d posa della fondazone. Calolo de fattor d nlnazone del pano d ampagna b, b, b Indando on la pendenza del pano ampagna, s ha: Terren puramente oesv ( 0, =0) b 1 b = (1-tan) os b = b /os Terren dotat d attrto e oesone ( 0, 0) b b 1 b N tan b = (1-tan) os b = b /os Per poter applare tal oeffent orrettv deve essere verfata la seguente ondzone: ; 45. Calolo de fattor d nlnazone del pano d posa g, g, g Indando on la pendenza del pano d posa della fondazone, s ha: Terren puramente oesv ( 0, =0) g 1 Terren dotat d attrto e oesone ( 0, 0) g g 1 g N tan g = 1 g = (1 - tan) g = 1 g = g Per poter applare tal oeffent orrettv deve essere verfata la seguente ondzone: 45 Calolo de fattor d rduzone per rottura a punzonamento,, S defnse l'nde d rgdezza del terreno ome: I r G tan pag. 8
E G = modulo d elasttà tangenzale del terreno; 1 E= modulo elasto del terreno (ne alol è utlzzato l modulo edometro); modulo d Posson. Sa n ondzon non drenate he drenate è assunto par a 0,5 (a vantaggo d surezza); = tensone ltostata alla profondtà D+B/. La rottura a punzonamento s verfa uando oeffent d punzonamento,, sono nferor all'untà; ò aade uando l'nde d rgdezza I r s mantene nferore al valore rto: Terren puramente oesv ( 0, =0) 0.3 0.1 0.6 Log L' I r = 1 = 1 Correzone per fondazone tpo pastra B 3.30.45 ot 45 L 1 I r Ir,rt e. Terren dotat d attrto e oesone ( 0, 0) e 1 N tan 3,07sn Log(Ir ) 0,6 4,4 tan L' 1sn = Bowles, al fne d lmtare l ontrbuto del termne B N, he per valor elevat d B porterebbe ad ottenere valor del aro lmte prossm a uell d una fondazone profonda, propone l seguente fattore d rduzone r : r = 1-0,5 Log(B/) on B m Nella tabella sottostante sono rportat una sere d valor del oeffente r al varare della larghezza dell elemento d fondazone. B [m].5 3 3.5 4 5 10 0 100 r 1,00 0,97 0,95 0,93 0,9 0,90 0,8 0,75 0,57 Questo oeffente assume partolare mportanza per fondazon larghe on rapporto D/B basso, aso nel uale l termne B N è predomnante. Calolo del aro lmte n ondzon non drenate L'espressone generale del aro lmte, valutato n termn d tenson totale, dventa: lm u s d g b sat N s r u = oesone non drenata; sat = peso untà d volume del terreno n ondzon d saturazone. N.B: Nel alolo n ondzon non drenate (stuazone molto rara per un terreno noerente) s assume, sempre e omunue, he l'angolo d attrto sa nullo ( = 0). 6. Fattor orrettv al aro lmte n presenza d ssma L azone del ssma s tradue n aelerazon nel sottosuolo (effetto nemato) e nella fondazone, per l azone delle forze d nerza generate nella struttura n elevazone (effetto nerzale). Nell anals pseudo-stata, modellando l azone ssma attraverso la sola omponente orzzontale, tal effett possono essere portat n onto medante l ntroduzone d oeffent ssm rspettvamente denomnat K h e K hk, l prmo defnto dal rapporto tra le omponent orzzontale e vertale de arh trasmess n fondazone ed l seondo funzone dell aelerazone massma attesa al sto. La formula generale del aro lmte s modfa nel seguente modo: lm N s d g b z N s d g b z f N s d g b r z pag. 9
n u, oltre a termn gà preedentemente ndat, s sono ntrodott seguent termn: z, z, z = oeffent orrettv dovut all effetto nerzale; = oeffente orrettvo dovuto all effetto nemato. Calolo del fattore orrettvo dovuto all effetto nemato L effetto nemato modfa l solo oeffente N n funzone del oeffente ssmo K hk he è par a: K hk = s S S S T a g /g; s = oeffente d rduzone dell aelerazone massma attesa al sto; g = aelerazone d gravtà; S S = oeffente d amplfazone stratgrafa; S T = oeffente d amplfazone topografa; a g = aelerazone orzzontale massma attesa su sto d rfermento rgdo. I valor d s sono rportat nella seguente tabella: A s CATEGORIA DI SOTTOSUOLO B,C,D,E 0, < a g(g) 0,4 0,30 0,8 0,1 < a g(g) 0, 0,7 0,4 a g(g) 0,1 0,0 0,0 Il fattore orrettvo dovuto all effetto nemato è stato, pertanto, determnato on la seguente relazone: s Terren puramente oesv ( 0, =0) = 1 Terren dotat d attrto e oesone ( 0, 0) 0.45 K hk K hk 1 tan se 1, altrment = 0 tan Calolo de fattor orrettv dovut all effetto nerzale z, z, z L effetto nerzale produe varazon d tutt oeffent d apatà portante del aro lmte n funzone del oeffente ssmo K h. Tal effett orrettv vengono valutat on la teora d Paolu - Peker attraverso le seguent relazon: Terren puramente oesv ( 0, =0) Z = Z = Z = 1 z Terren dotat d attrto e oesone ( 0, 0) Z = 1-0,3 K h se z >0 altrment z = 0 z K h 1 tan 0.35 K se h 1 tan altrment z = z = 0 K h è ravato dallo spettro d progetto allo SLV attraverso la relazone: K h = S S S T a g /g; u termn sono stat preedentemente presat. S fa notare he l oeffente ssmo K h onde on l ordnata dello spettro d progetto allo SLU per T =0 ed è ndpendente dalle ombnazon d aro. Verfhe ne onfront degl stat lmte ultm (SLU) D seguto s rporta una tabella replogatva relatva alla verfa dello stato lmte d ollasso per aro lmte dell nseme fondazone-terreno. S presa he l valore relatvo alla olonna Q d,rd, d u nella tabella seguente, è da ntenders ome l valore d progetto della resstenza R d, ossa l rapporto fra l aro lmte lm (alolato ome sopra esposto) ed l valore del oeffente parzale d surezza R relatvo alla apatà portante del omplesso terrenofondazone, n relazone all approo utlzzato. Nel aso n esame l oeffente parzale d surezza R è pag. 10
stato assunto par a,3 (tabella 6.4.I del D.M. 14/01/008). S presa he, nella sottostante tabella: la oppa Q Ed e Q d,rd è relatva alla ombnazone d aro, fra tutte uelle esamnate, he da luogo al mnmo oeffente d surezza (CS); nelle olonne per N, per N e per N, relatve a Coef. Cor. Terzagh, vene rportato l prodotto tra var oeffent orrettv present nell'espressone generale del aro lmte. Ad esempo s è posto: Coef. Cor. Terzagh per N = s d g b z Coef. Cor. Terzagh per N = s d g b z Coef. Cor. Terzagh per N = s d g b r z VERIFICHE CARICO LIMITE FONDAZIONI DIRETTE ALLO SLU Id Fnd CS L X L Y Rtz Z P.mp Z Fld Cmp T Platea 1 1,8 3,00 3,00 LEGENDA: [m] [m] [ ] [m] [m] 90,0 0 per N Verfhe Caro Lmte fondazon drette allo SLU C. Terzagh per per Q Ed Q Rd R f N N N N N [N/mm ] [N/mm ] 0,40 - Coesvo 1,00 1,10 0,00 1,00 5,14 0,00 0,04 0,077 Id Fnd Desrzone dell'oggetto d fondazone al uale è rferta la verfa. CS Coeffente d surezza ([NS] = Non Sgnfatvo per valor d CS >= 100; [VNR]= Verfa Non Rhesta). L X/Y Dmenson dell'elemento d fondazone. Rtz Angolo ompreso tra l'asse X e l lato pù lungo del mnmo rettangolo he delmta l polgono della platea. Z P.mp Profondtà d posa dell'elemento d fondazone dal pano ampagna. Z Fld Profondtà della falda dal pano ampagna. Cmp T Classfazone del omportamento del terreno a fn del alolo. C. Coeffent orrettv per la formula d Terzagh. Terzag h Q Ed Caro d progetto sul terreno. Q Rd Resstenza d progetto del terreno. [SI] = elemento on presenza d rnforzo; [NO] = elemento senza rnforzo. R f N O 7 - STIMA DEI CEDIMENTI DELLE FONDAZIONI I edment delle fondazon superfal sono l rsultato (l ntegrale) delle deformazon vertal del terreno sottostante la fondazone. Queste deformazon sono onseguent ad un alterazone dello stato d tensone nel sottosuolo mputable a var motv ual l aro trasmesso dalle strutture d fondazone, varazon del regme delle presson neutre nel sottosuolo, vbrazon ndotte, sav esegut ne press della fondazone. Nel alolo eseguto dal software vengono stmat edment prodott da arh trasmess dalla fondazone, he sono sempre present, e ne è stata valutata l ammssbltà n ondzon d eserzo. pag. 11
7.1 Calolo dell'nremento delle tenson Gl nrement d tensone ndott nel sottosuolo, da arh applat n superfe, sono stat valutat medante la teora d Boussnes, he defnse lo stato d tensone e deformazone ndotto n un semspazo elasto da una forza onentrata P agente normalmente al suo pano lmte (fgura sottostante). Gl nrement d tensone nel sottosuolo, he generano edment, espress n un sstema d oordnate lndrhe, z, r, sono determnate attraverso le seguent relazon: 3 3 P z P 3 r z 1 z 5 r 3 rz R 3 P z r 5 R dove R r z. R R 1 P z R R R R z R R z I valor delle tenson radal r e tangent, proettat sugl ass X e Y, dventano: x = r os() - sn(); y = r sn() + os(); dove è l angolo formato dal raggo r on l asse X. Gl nrement d tensone sono stat alolat, per ogn ombnazone d aro allo SLE e allo SLD, al entro d strat elementar (substrat) on u s è dsretzzato l sottosuolo n orrspondenza d ogn vertale d alolo (ved fgura sottostante). L altezza adottata per l substrato è d 100 m. Dstrbuzone delle forze al ontatto del pano d posa Per poter affrontare l problema n manera generale, l'area d mpronta della fondazone vene dsretzzata n areole elementar suffentemente pole e s sosttuse all'azone rpartta, ompetente ad ogn sngola areola, un'azone onentrata euvalente. Il terreno a ontatto on la fondazone vene orrspondentemente dsretzzato n element elast, dett bounds, he lavorano nelle tre drezon prnpal XYZ. Le fondazon trasmettono agl element bounds le azon provenent dal alolo n elevazone e su tale modello l solutore determna le azon F X, F Y, F Z agent sul sngolo bound. Inzalmente s rtene l bound elasto e bdrezonale, ossa reagente anhe a trazone, e n tale potes vene ondotto un alolo lneare. Se, per effetto d eentrtà, s hanno bounds reagent a trazone, s rdefnse l legame osttutvo nell potes d assenza d resstenza a trazone e s effettua un alolo NON lneare n u sono defnte aree d ontatto parzalzzate e vengono eslus bounds a trazone. Attraverso uesto proedmento, effettuato per tutte le ombnazon d aro, sono note le reazon de bounds ompress e und le forze (F Z ) da u alolare gl nrement d tensone nel sottosuolo n una sere d punt sgnfatv. pag. 1
Per ogn vertale n u s è alolato l edmento, l nremento d tensone nel sottosuolo è stato alolato sommando gl effett d tutte le forze elementar. Inoltre, è stato onsderato l deremento d tensone dovuto allo savo, n modo da sottrarre all ntenstà del aro applato l valore della tensone ltostata agente sul pano d posa prma della realzzazone della fondazone. 7. Calolo de edment Not gl nrement d tensone ne var strat, per l alolo de edment vene adottato l metodo edometro d Terzagh, dstnguendo tra terren a grana grossa e terren a grana fne. Terren a grana grossa Per uest terren edment s estnguono mmedatamente per u l edmento nzale (w o ) onde on uello fnale (w f ). In tal aso, per l alolo del edmento, sarebbe ndspensable far rorso a proedment empr he utlzzano rsultat d prove n sto. Vste le dffoltà e l'nertezza nella stma d spef parametr geoten, l edmento è stato valutato utlzzando l metodo edometro. Terren a grana fna Il metodo edometro fornse l edmento a lungo termne, NON onsentendo d valutare l edmento nzale. Calolato l nremento d tenson ne var strat, ognuno d spessore H e modulo E ed,, l edmento edometro rsulta par a: w ed H. E Per la stma del edmento d onsoldazone s utlzza l metodo d Skempton e Bjerrum he esprme tale edmento ome un aluota d uello edometro, pertanto: ed, W = W ed. I valor del oeffente β sono rportat n graf n funzone della rgdezza della fondazone, della forma della fondazone, dello spessore dello strato deformable e del oeffente d Skempton A (ved fgura sottostante). Il oeffente A d Skempton può essere ravato n funzone del grado d onsoldazone del terreno ome ndato nella seguente tabella. Grado d onsoldazone del terreno A Skempton basso 0,75 1,50 normale 0,50 1,00 poo sovraonsoldato 0,0 0,50 pag. 13
molto sovraonsoldato 0,00 0,5 Il software utlzza l valore medo degl ntervall ndat. Tuttava l teno è lbero d nserre manualmente tal parametr ualora sano state fatte ndagn spefhe relatve alla loro determnazone. Il edmento nzale w o è alolato on la teora dell elasttà n termn d tenson total seondo la seguente espressone: B w 0 I w E n u: E u è l modulo d elasttà NON drenato; è l aro (medo rpartto) sulla fondazone; B è la larghezza arattersta della fondazone, I w è l oeffente d nfluenza. Il oeffente d nfluenza I w ha la seguente espressone: H / B z 0.5 x y I dz / B w 0 n u H è lo spessore dello strato deformable e le x e y sono alolate on un oeffente d Posson he, n ondzon NON drenate, è assunto par a 0,5. Il modulo d elasttà NON drenato d un terreno può essere ravato dalla seguente tabella n u è messo n relazone on la oesone NON drenata ( u ), l nde d plasttà (I p ) e l grado d onsoldazone del terreno (OCR). Tuttava l teno è lbero d nserre manualmente tal parametr ualora sano state fatte ndagn spefhe relatve alla loro determnazone. u Rapporto K u=(e u/ u) Grado d onsoldazone del terreno (OCR) I p < 0,3 0,3 < I p < 0,5 I p > 0,5 basso/normale (< 3) 800 400 00 poo sovraonsoldato (da 3 a 5) 500 300 150 molto sovraonsoldato (> 5) 300 00 100 Il edmento fnale è par a: w f = w o + w. 7.3 Calolo delle dstorson angolar Not edment n un erto numero d punt sgnfatv, è possble alolare le dstorson angolar () ome: w j : edmento dfferenzale tra punt e j; L j : dstanza tra la oppa d punt e j. j = w j /L j ; Sa nel tabulato he nelle tabelle seguent, per omodtà d lettura, sono rportat valor nvers delle dstorson angolar, onfrontat on l valore nverso della dstorsone ammssble ompatble on la funzonaltà dell ntera opera. GEOTECNICA - VERIFICHE DEI CEDIMENTI DIFFERENZIALI Geotena - Verfhe de edment dfferenzal Id W Id W (L/W) -f (L/W) lm CS 001 C0003-C0011 88,5 00 4,41 00 C0011-C0004 1.354,59 00 6,77 003 C0001-C0008 883,8 00 4,4 004 C0008-C000 1.354,10 00 6,77 005 C0006-C0010 896,34 00 4,48 006 C0010-C0003 1.07,30 00 5,14 007 C0003-C0009.007,13 00 10,04 008 C0009-C0001.013,84 00 10,07 009 C0001-C0007 1.03,78 00 5,1 010 C0007-C0005 891,30 00 4,46 LEGENDA: Id W Identfatvo del Punto Sgnfatvo (punto n u vene alolato l edmento). pag. 14
Geotena - Verfhe de edment dfferenzal Id W Id W (L/W) -f (L/W) lm CS Id W Identfatvo del edmento dfferenzale. (L/W) -f Dstorsone angolare ([NS] = Non Sgnfatvo - per valor d (L/W) -f maggor o ugual d 50.000). (L/W) lm Dstorsone angolare lmte. CS Coeffente d surezza ([NS] = Non Sgnfatvo per valor d CS >= 100; [VNR]= Verfa Non Rhesta). 8 - VERIFICA A SCORRIMENTO SUL PIANO DI POSA La verfa a sorrmento sul pano d posa della fondazone, eseguta allo SLU (SLV), onsste nel onfronto fra la forza agente parallelamente al pano d sorrmento (azone, F d ) e la resstenza (R d ), ossa la rsultante delle tenson tangenzal lmte sullo stesso pano, sommata, n as partolar, alla rsultante delle tenson lmte agent sulle superf lateral della fondazone. La resstenza R d della fondazone allo sorrmento è data dalla somma d tre omponent: 1) Componente dovuta all attrto F RD1, par a: F RD1 = N d tan; N d = aro effae d progetto, normale alla base della fondazone; = angolo d resstenza a taglo (d attrto) del terreno a ontatto on la fondazone. ) Componente dovuta all adesone F RD, par a: F RD = A ; A = superfe effae della base della fondazone; = oesone del terreno, par alla oesone effae ( ) n ondzon drenate o alla oesone non drenata ( u ) n ondzon non drenate. 3) Componente dovuta all affondamento F RD3 della fondazone. Tale eventuale ontrbuto resstente è dovuto alla spnta passva he s genera sul lato vertale della fondazone uando le forze orzzontal la spngono ontro lo savo (nasso). S evdenza he nel aso n u lo sforzo normale sa d trazone prm due ontrbut vengono annullat. Inoltre, nel aso n u l terreno sa dotato d oesone non drenata e attrto, l programma esegue la verfa a sorrmento gnorando l ontrbuto dovuto all attrto terra-fondazone e alola l aluota dovuta all adesone on rfermento alla oesone non drenata. S presa he l valore relatvo alla olonna F Rd, d u nella tabella seguente, è da ntenders ome l valore d progetto della resstenza allo sorrmento R d, ossa l rapporto fra la resstenza ed l valore del oeffente parzale d surezza R relatvo allo sorrmento della struttura d fondazone su pano d posa, n relazone all approo utlzzato. Nel aso n esame l oeffente parzale d surezza R è stato assunto par a 1,10 (tabella 6.4.I del D.M. 14/01/008). Sa ne Tabulat d alolo he nella tabella seguente s rporta l esto della suddetta verfa. GEOTECNICA - VERIFICHE A SCORRIMENTO Geotena - Verfhe a sorrmento Elm Dr N Ed M Ed V Ed F RD1 F RD F RD3 F RD CS [N] [N m] [N] [N] [N] [N] [N] Platea 1 B 49.98 35.177 15.48 0 198884 101577 300461 19,48 L 169.874-80.171 106.086 0 16819 7555 40774,7 LEGENDA: Elm Dr F RD1 F RD F RD3 F RD CS N Ed, M Ed, V Ed Elemento d fondazone su u s esegue la verfa. Drezone d verfa: per Plnt [B]= asse loale ; [L]= asse loale 3. Per Wnkler [B]= asse loale 3; [L]= asse loale 1. Per Platee [B]= asse globale Y; [L]= asse globale X. Aluota d resstenza allo sorrmento per attrto terra-fondazone. Aluota d resstenza allo sorrmento per adesone. Aluota d resstenza allo sorrmento per affondamento. Resstenza allo sorrmento. Coeffente d surezza ([NS] = Non Sgnfatvo per valor d CS >= 100; [VNR]= Verfa Non Rhesta). Solletazon d progetto. pag. 15
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