LEZIONE 0 LE OPERE DI OTEGNO DEI TERRENI i definiscono tali le opere atte a sostenere il terreno che è stato o dovrà essere oggetto di scavo. Le opere di sostegno più comuni sono classificabili in: MURI GRVITÀ MURI GRVIT MURI MENOL PRTIE (DIFRMMI) ono strutture massiccie; anno lo scopo di contrastare la spinta del terreno con il proprio peso; ono generalmente costruiti in muratura (mattoni o pietra) o in calcestruzzo non armato; Non sono in grado di resistere a trazione.
d oggi sono strutture poco usate, alcuni degli impieghi nei quali si ritrovano sono: Ristrutturazioni Edifici datati; Opere di scarsa altezza (-3 m). Muri a semi gravità ono strutture realizzate in calcestruzzo armato. i basano sul principio dei muri a gravità ma presentano resistenza a trazione. ono piuttosto onerose da realizzare.
MURI MENOL ono strutture che sfruttano il peso del terreno agente sulla piastra di fondazione per contrastare la spinta del terreno. In generale rappresentano la tipologia più ricorrente; i raggiungono altezze più elevate con minori quantità di materiali; E necessario poter intervenire con uno sbancamento consistente a tergo del muro in fase costruttiva 3
MURI CONTRFFORTI i differenziano dai muri a mensola per la presenza di elementi irrigidenti inseriti a sostegno della lastra verticale. MURI CELLULRI (CRIB LL) ono strutture piuttosto innovative, formate da elementi prefabbricati di vario genere che vengono riempiti di terreno a seguito della loro messa in posto. 4
PRTIE (DIFRMMI) i indicano con tale termine delle lastre gettate in opera la cui stabilità è garantita dalla mobilitazione della resistenza passiva offerta dalla porzione infissa e, eventualmente, dalla presenza di uno o più vincoli (tiranti) nella parte fuori terra. ono necessariamente impiegati nel caso in cui non sia possibile effettuare sbancamenti a tergo dell opera di sostegno; anno spesso la funzione di impedire l instaurarsi di deformazioni indotte dallo scavo del terreno; Realizzate in calcestruzzo armato, con tiranti in acciaio; ono piuttosto costose sia per la realizzazione che per i materiali impiegati. 5
NLII DELLE PINTE ULLE OPERE DI OTEGNO TEORI DI COULOMB (773) Considera l equilibrio di globale di un cuneo di terreno delimitato come segue: Dal paramento del muro (B); Dalla superficie limite del terreno (BC); Dalla potenziale superficie di scorrimento (C). Il metodo assume nota la direzione di azione della PINT TTIV () e, essendo nota la direzione della risultante delle reazioni del terreno, è possibile determinare il suo valore dall equilibrio del cuneo. 6
DETERMINZIONE DELL PINT ECONDO L TEORI DI COULOMB Consideriamo una massa di terreno omogeneo, con parametri di resistenza al taglio c 0 e φ 0 e peso unitario efficace. I punti salienti della metodologia sono i seguenti:. P Linea di rottura nel terreno inclinata di β rispetto all orizzontale e che si forma in condizioni finali di rottura; ssenza di attrito tra muro e terreno; uperficie del terreno orizzontale;. i studia l equilibrio del cuneo; 3. Forze Instabilizzanti Peso del cuneo di terreno; 4. Forze tabilizzanti pinta del Muro Componente di attrito T, legata alla componente N. β T N 7
Equazioni di equilibrio lungo le direzioni perpendicolare e parallela alla ipotetica linea di rottura. β T N T sin β N cos β cos β sin β Per il CRITERIO DI COULOMB ho che in condizioni di rottura le tensioni normali e tangenziali sono legate tra loro da: τ σ tan φ Estendendo tale assunto a tutta la linea di rottura si ottiene: B τ B σ tanφ T N tanφ Introducendo le prime due equazioni nella terza ottengo: ( cos β sin β ) tanφ sin β cos β 8
Da cui ho: ( sin β cos β tanφ ) cos β sin β tanφ β T N Dalla geometria ho: cot β Da cui ottengo l espressione finale di : ( sin β cos β tanφ ) cot β cos β sin β tanφ La situazione maggiormente critica si ottiene quando è massima. La superficie di rottura è ipotetica e, dunque, il calcolo andrebbe ripetuto per diversi valori di β. max 45 φ'/ β Il diagramma β è una parabola con concavità verso il basso. La soluzione è quella corrispondente a max. φ tg π 4 9
0 VEDIMO OR LTRI CI RELTIVI LL TEORI DI COULOMB PRIMO CO Coesione nulla, ttrito Terra Muro trascurabile c 0, δ TM 0 4 φ π tg ECONDO CO Coesione diversa da zero, ttrito Terra Muro trascurabile c 0, δ TM 0 c c P P P I due casi precedenti fanno riferimento a situazioni drenate. Nel caso in cui sia presente acqua nel terreno a tergo del muro è necessario calcolare anche la spinta indotta dall acqua stessa sull opera di sostegno.
TERZO CO Coesione nulla, ttrito Terra Muro trascurabile, terreno saturo c 0, δ TM 0 TOT
TERZO CO () Coesione nulla, ttrito Terra Muro trascurabile, terreno parzialmente saturo c 0, δ TM 0 t σ' ' ( ) [ ] t v t sat TOT σ σ 3 3 ( ) [ ] t t TOT
QURTO CO Presenza di sovraccarico uniforme sopra il muro di sostegno. qs [kpa] La tensione verticale alla profondità z diventa: σ v [ z] q s La tensione orizzontale è invece: σ ( qs z) La spinta sull opera di sostegno diventa dunque: q s 3