Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 1Gli Spilli del Quaderno [FONDAZIONI SUPERFICIALI] Commissione Interregionale NTC Revisione scientifica: Prof. Eros Aiello Con il patrocinio del Consiglio Nazionale dei Geologi COMMISSIONE INTERREGIONALE NTC08 COMPONENTI AIRALDI Paolo ANGELONE Domenico ANIBALDI Andrea BARSANTI Pietro BONIOLI Luisella BORGIA Umberto BRUNALDI Raffaele CADAU Giambattista CAGALLI Andrea CARBONE Raffaele CARBONELLA Rocco CHESSA Mauro CINUS DARIO CIVELLI Carlo DEL GENIO Vincenzo DORDI Amedeo FAGIOLI Maria‐Teresa FALVO Beniamino FARINA Daniele FASSER Giovanni FRAGALE Francesco FRANCESCHINI Marco ORDINE I Quaderni i LIGURIA MOLISE MARCHE TOSCANA PIEMONTE CAMPANIA EMILIA ROMAGNA SARDEGNA VENETO BASILICATA EMILIA ROMAGNA TOSCANA SARDEGNA LIGURIA CAMPANIA LOMBARDIA TOSCANA CALABRIA MARCHE LOMBARDIA CALABRIA EMILIA ROMAGNA COMPONENTI GALATA’ Giovanni GARBIN Fabio GIOVINE Vincenzo LENARDUZZI Gianni LOMBARDI Gerardo PARMEGGIANI Fabio PATERNOSTER Stefano PETRINI Fabrizio PIGNATELLI MARIO PIGNOCCHI Andrea PISTIS Salvatore PLESCIA Vito Francesco REINA Alessandro RISPOLI Francesca SAVI Francesco STORONI RIDOLFI Sergio TODARO Pietro TRONCARELLI Roberto TROSSERO Massimo VENISTI Nicola VERRANDO Ampelio ZANNINIELO Basilio ORDINE TRENTINO ALTO ADIGE LAZIO LOMBARDIA FRIULI VENEZIA GIULIA CAMPANIA EMILIA ROMAGNA TRENTINO ALTO ADIGE ABRUZZO VALLE D'AOSTA MARCHE SARDEGNA MOLISE PUGLIA EMILIA ROMAGNA UMBRIA MARCHE SICILIA LAZIO PIEMONTE VENETO LIGURIA VENETO Responsabile Scientifico: Coordinatore: Comitato di redazione: Eros AIELLO Maria‐Teresa FAGIOLI Carlo CIVELLI, Francesco FRAGALE, Fabio GARBIN, Gerardo LOMBARDI, Roberto TRONCARELLI Prefazione PREFAZIONE Alla base del lungo e prezioso lavoro che ha portato all'attesa pubblicazione di questi primi quaderni vi è la consapevolezza della comunità tecnico-scientifica di dover esercitare un necessario compito di formazione ed aggiornamento, attribuendosi un importante ruolo etico, che si traduce in un altrettanto importante ruolo sociale. La preparazione di chi opera nel settore delle costruzioni, forse ancor di più in questo particolare momento, assume una valenza strategica nei confronti di istanze di sicurezza e di qualità, che nel caso delle attività progettuali si declinano con il raggiungimento di obiettivi di sicurezza dell'opera e del suo contesto e, non ultimo, con il gradimento della comunità dei cittadini. Allo stesso tempo chi commissiona studi e progetti deve essere consapevole del risultato atteso, che è funzione del variare del livello di indagini e di analisi. Un buon progetto non è la risultante dell’applicazione tout-court di procedure nel processo di progettazione, ma è figlio di un ordinato sviluppo delle attività, capace di minimizzare gli oneri dovuti ad errori ed a sprechi, ed è frutto di una attività in cui la sfera intellettuale e la capacità manageriale sono complementari. Le attività di progettazione, con le sue analisi, i suoi approfondimenti, i suoi studi specialistici, le sue indagini, si configurano, per loro natura, in modo ben diverso rispetto ad altri processi, essendo il prodotto di azioni difficilmente standardizzabili, riconducibili alla necessità di gestire problematiche, quindi competenze sempre diverse, ed in cui la competenza e la preparazione del gruppo di progettazione e dei singoli professionisti gioca un ruolo decisivo. Chi ha compiuto lo sforzo di scrivere questi quaderni ha pensato di operare soprattutto nella direzione della qualità dei professionisti del settore e dei geologi in particolare, che oggi svolgono un ruolo strategico nelle attività di progettazione, rivolgendosi ad essi non solo nelle loro funzioni di progettisti, ma anche in quelle di controllori. Ai primi perché la quantità di discipline e di soggetti che concorrono oggi alla determinazione di un progetto impone una istanza di cultura tecnica generale anche da parte dei singoli specialisti, che devono poi trovare all’interno del progetto la propria matrice di qualità. Ai secondi perché è nella fase di controllo che deve estrinsecarsi l’analisi qualitativa dei contenuti progettuali, in quanto le istanze di sicurezza diventano appannaggio della committenza attraverso le procedure di validazione imposte dalla legge. Non è più possibile infatti demandare al cantiere la modifica di progetti inadeguati o inesatti, che non soddisfino requisiti di compatibilità, produttività, prevenzione dei rischi, sostenibilità, soddisfazione del cliente e immagine. A chi ha lavorato alla stesura di questo testo va il riconoscimento della comunità geologica, di quella più ampia di area tecnica, ma anche della società civile, perché i suoi contenuti consentono di indirizzare il processo di coordinamento delle idee e le conseguenti scelte progettuali verso requisiti di fattibilità, coerenza e conformità. Riconoscimento che va esteso ad un sistema ordinistico delle professioni tecniche, e dei geologi in I Prefazione particolare, che dimostra ancora una volta di saper anteporre gli interessi della collettività a quelli di categoria. Ed infine un ringraziamento sentito agli Ordini Regionali, la cui dinamicità ed il cui impegno costante nelle innumerevoli questioni che coinvolgono la categoria sono alla base del progressivo riconoscimento del ruolo centrale attribuito ai geologi, che tuttavia ancora oggi molti tardano a riconoscergli. Il Presidente del Consiglio Nazionale dei Geologi Gian Vito Graziano II Il Cd Rom contiene inoltre le normative regionali in materia di opere minori o modesta rilevanza (NTC 08 cap. bibliografia ed esempi. Quaderno "Muri di sostegno e strutture miste". e scaraventate. 3a.2) pervenute a tutto il 24 aprile 2012. così com’erano. opere minori. 5. Glossario. I quaderni con il loro contenuto di riferimenti tecnici. ma la frettolosa logica dell’emergenza portò a non approfondire adeguatamente più di un aspetto della progettazione edilizia. elaborati tecnici prodotti per supportare i colleghi nell’applicazione di quei punti oscuri o insufficientemente dettagliati della norma. Esempi relativi alle fondazioni superficiali: collana “gli spilli”. non si arrese e fatto tesoro di quanto già elaborato ha trasformato quel che avrebbe dovuto essere un supporto tecnico al legislatore in un vademecum per i colleghi alle prese con le carenze della norma promulgata. Il CdRom contiene: 1.con piglio decisionista. opere interne". 2. 6. Nessun dubbio sulla necessità di allineare la normativa italiana agli Eurocodici. Quaderno "Fondazioni superficiali". Quaderno "Modellazione sismica e stabilità alla liquefazione". che già da tempo stava lavorando per proporre i necessari affinamenti e chiarimenti alla norma in gestazione.Introduzione INTRODUZIONE Le nuove Norme Tecniche sulle Costruzioni furono approvate in fretta e furia sull’onda emotiva del terremoto dell’Aquila. A distanza di 18 mesi dal Forum questo CdRom presenta la versione definitiva di un primo gruppo di quaderni. vogliono comunque segnalare l’avvio di un percorso virtuoso nel quale i colleghi. per consentire a ciascuno di noi di affrontare ogni nuovo impegno professionale e I . sul mondo edilizio e sulle professioni tecniche che da anni ne suggerivano gli affinamenti. Quaderno "Una metodologia per la scelta dei parametri geotecnici caratteristici". La Commissione Interregionale degli Ordini dei Geologi. lungi da ogni pretesa di esaustività. gli aspetti geologici non rimasero immuni da ciò. 21 gennaio 2011). Insieme alle Linee Guida sono state presentate le prime bozze dei quaderni. pongono a disposizione della categoria l’esperienza e la preparazione specifica maturata in decenni di attività professionale e di ricerca.2. la Commissione Interregionale ha preparato “Le linee guida per le NTC” che furono presentate nel 2°Forum degli Ordini Regionali e del Consiglio Nazionale dei Geologi “NTC-2008 Linee Guida” (Firenze. 7. In pieno spirito di sussidiarietà e grazie al volontariato di tanti colleghi vuoi professionisti che del mondo accademico. Quaderno "Edifici esistenti". 3. 4. costruzioni semplici. elementi non strutturali. 6. opere provvisionali. Quaderno "Costruzioni modeste. Alla produzione di questo CdRom hanno partecipato sotto la guida tecnico-scientifica del Prof. segnalano la rapace miopia di certi poteri forti. La selezione degli argomenti trattati dai quaderni ha cercato di rispecchiare la maggioranza delle problematiche che ogni collega che opera nel comparto delle costruzioni si trova ad affrontare. diretti a relegarlo nel settore dell’edilizia in ruoli subalterni. inoltre. Il Coordinatore della Commissione Interregionale Maria-Teresa Fagioli II . Eros Aiello colleghi di varie Regioni.Introduzione tecnico forti dell’esperienza di tutti. A loro un ringraziamento caloroso per aver reso possibile l’iniziativa che assume un carattere di particolare rilevanza in un momento in cui subdoli ed interessati attacchi al geologo. opportuno elaborare anche un Glossario per prevenire fraintendimenti e conseguenti incomprensioni derivanti da differenti interpretazioni delle tecnologie. Se da un lato i terremoti e le catastrofi naturali segnalano l’indispensabilità dei nostri saperi di veri ed unici specialisti del sottosuolo. elaborati tecnici come quelli contenuti nel CdRom dimostrano la capacità della nostra categoria di fornire contributi stringenti e fattivi alla risoluzione di problematiche complesse. La Commissione ha ritenuto. È il valore della forza normale al piano di posa cui corrisponde il raggiungimento del carico limite nei terreni in fondazione. ecc. Nello Stato Limite di Collasso (SLC) per scorrimento. Resistenza di progetto .I) . vengono proposti “Gli Spilli” che si pongono l’obiettivo di esplicitare attraverso delle applicazione pratiche. mentre la resistenza di progetto è il valore della forza parallela allo stesso piano a cui corrisponde lo scorrimento della fondazione. Tabelle di riferimento: Coefficienti A(6. scorrimento sul piano di posa e stabilità globale..2. blocchi di ancoraggio.I).4. l’azione di progetto è data dalla componente della risultante delle forze in direzione parallela al piano di scorrimento della fondazione.1) può essere effettuata tenendo conto dei valori dei coefficienti parziali per (An+Mn+Rn). Le fondazioni superficiali devono essere verificate almeno con riferimento a meccanismi di rottura per carico limite . FONDAZIONI SUPERFICIALI Verifiche agli Stati Limite Ultimi (SLU) Gli stati limite ultimi determinati dal raggiungimento della resistenza del terreno interagente con le fondazioni (GEO) riguardano il collasso.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 2 ESEMPI APPLICATIVI DI ANALISI AGLI "SLU" E AGLI "SLE" A corredo dei Quaderni che mirano ad approfondire gli aspetti legati alle NTC08 ed alla Circolare n. 617/09 del CC. in forma semplice. R(6.2. nella verifica allo scorrimento si può tenere conto della resistenza al taglio mobilitata lungo le pareti parallele all’azione di progetto.) a diretto contatto con le pareti di scavo.LL. La verifica della condizione Rd >Ed (6.PP. Azione di progetto .È la componente della risultante delle forze in direzione normale (o verticale) rispetto al piano di posa. oltre che della spinta attiva e della resistenza passiva parallele alla stessa azione. per carico limite. Per fondazioni massicce (pozzi.2. quanto discusso e approfondito nel relativo quaderno. M(6.II).SS. nei terreni di fondazione e per scorrimento sul piano di posa. La verifica di stabilità globale deve essere effettuata secondo Approccio 1: Combinazione 2 (A2+M2+R2). . Seguendo: . ossia R3 = R1 = 1. il coefficiente γR non deve essere portato in conto. Approccio 2: (A1+M1+R3). Nelle verifiche effettuate con l’approccio 2. .Combinazione 2 (A2+M2+R2).Per la verifica a rottura per carico limite e per scorrimento almeno uno dei due approcci: Approccio 1: . che siano finalizzate al dimensionamento strutturale (STR). . nella valutazione della resistenza caratteristica occorre tener conto della natura e delle caratteristiche geometriche e di resistenza delle discontinuità strutturali.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 3 Per gli ammassi rocciosi e per i terreni a struttura complessa.Combinazione 1 (A1+M1+R1). Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 4 Verifiche agli Stati Limite di Esercizio (SLE) I terreni subiscono deformazioni che provocano spostamenti del piano di posa (cedimenti). I valori delle proprietà meccaniche da adoperare nell’analisi sono quelli caratteristici* φk ed i coefficienti parziali sulle azioni A e sui parametri di resistenza R sono sempre unitari: Nessuna riduzione per φ. cu ossia φk = φd A n = 1 Mn = 1 Rn = 1 . c’. caratterizzato dalla presenza dei terreni sotto descritti: Terreni quaternari costituiti da depositi alluvionali recenti e attuali (a).50 m. si ricavano e si riportano sinteticamente i seguenti elementi: Analisi del terreno: La caratterizzazione geofisica e geotecnica del profilo stratigrafico del suolo di fondazione è stata individuata tramite una prova down hole. Si descrivono i gruppi rilevati nell’area di interesse: . La Vs 30 risulta congruente con la successione stratigrafica indicata nella Tabella 3. . Le informazioni raccolte sul livello statico della falda segnalano la sua presenza a profondità comprese fra 2. costituente un capitolo della citata Relazione Geologica. legati alla deposizione dei torrenti ivi presenti. gerarchicamente importanti. Tale litotipo è quello prevalente nella zona di interesse. con spessori superiori a 30 m. nettamente subordinate. Quanto sopra sinteticamente delineato. che ricordiamo obbligatoria e di indiscussa competenza geologica. .2008 è "B". con possibilità di escursione di circa 1. alle quali si intercalano talora ghiaie e sabbie mediamente addensate. La categoria di suolo di fondazione (479 m/sec) secondo il D. essendo stabile per posizione. con valori di Rp > 80. Per quanto concerne l’aspetto geomorfologico. Si tratta di sedimenti di granulometria estremamente variabile. La categoria "B" comprende rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fina molto consistenti.01.00 m dall’attuale piano campagna. in relazione ai parametri della velocità equivqlente delle onde di taglio.2. ancora una volta.Depositi ghiaioso-sabbiosi con intercalazioni argillose In tale gruppo sono state inserite le ghiaie e sabbie mediamente addensate.II delle NTC 2008.Depositi argillosi limoso-sabbiosi In tale gruppo sono state inserite le argille limoso-sabbiose di media consistenza con valori di Rp compresi tra 15 < Rp < 50. 1 Costruzione di un edificio multipiano residenziale Dalla Relazione Geologica si ricava il Modello Geologico. evidenzia. dai limi a ciottolami. caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs30 compresi tra 360 m/sec e 800 m/sec (Nspt > 50 e cu > 250kPa). l’area indagata non presenta caratteristiche di rilievo. con valori di Rp > 80.Ghiaie e sabbie mediamente addensate In tale gruppo sono state inserite ghiaie e sabbie prevalenti. in quanto pianeggiante ed è priva di morfetemi significativi. .00 e 4.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 5 ESEMPIO N. l’importanza del modello geologico e della relazione geologica. 14. primi 30 metri (Vs30) a partire dal piano di posa. Dalla Relazione sulla Modellazione Sismica.M. con intercalazioni di argille limoso-sabbiose di media consistenza. 304. la scelta dell’Approccio 2 (A1+M1+R3).Fondazione superficiale a platea : .320 sec.Lunghezza fondazione .10 m 3.00 m . La geometria della fondazione .Larghezza fondazione .Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 6 Dati dello strutturista Lo strutturista ha fornito i seguenti dati: La classe d’uso è la (II). il Periodo fondamentale di vibrazione della struttura T1 = 0.50 m 45.Profondità piano di posa . la VN (50 anni).Spessore 17.65 m 1. il Fattore di struttura q = 2. vengono ricavati i seguenti parametri sismici: Parametri sismici (Software della Geostru) Tipo di elaborazione: Sito in esame in ED50: Latitudine: Longitudine: Classe: Vita nominale: Fondazioni 43.8612Lon: 11.051 g 2.1327 Lat: 43.399 0.145 g 2.2020 Distanza: 5518.1576 II 50 Siti di riferimento Sito 1 ID: 19391 Sito 2 ID: 19392 Sito 3 ID: 19613 Sito 4 ID: 19614 Lat: 43.1308 Lat: 43.9112Lon: 11.186 g 2.251 [s] 63 % 50 [anni] 0.437 0.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 7 Pertanto.9126Lon: 11.2001 Lat: 43.8626Lon: 11.268 [s] 10 % 475 [anni] 0.312 [s] .552 0.8655 11.031 Parametri sismici Categoria sottosuolo: Categoria topografica: Periodo di riferimento: Coefficiente cu: Operatività (SLO): Probabilità di superamento Tr: ag: Fo: Tc*: Danno (SLD): Probabilità di superamento Tr: ag: Fo: Tc*: Salvaguardia della vita (SLV): Probabilità di superamento: Tr: ag: Fo: Tc*: Prevenzione dal collasso (SLC): Probabilità di superamento: Tr: ag: Fo: Tc*: B T1 50 anni 1 81 % 30 [anni] 0.301 [s] 5 % 975 [anni] 0.062 g 2.378 Distanza: 6245.524 0.121 Distanza: 3571.799 Distanza: 2050. 000 0.042 0.Stati Limite Ultimi (qlim sismica) SLV .200 1.605 0. oltre: Combinazione delle azioni).240 1. sono forniti. .200 1.Stati Limite di Esercizio (cedimenti sismici) SLD Combinazione sismica E + G1 + G2 + P + ψ21×Qk1 + ψ22×Qk2 + … (v.192 0.012 0.000 0.390 1.200 1.709 0.027 2.200 1.007 0.054 0.200 I parametri sismici.006 0.200 1.400 1.733 0. preventivamente allo strutturista per poi ottenere dallo stesso sia il periodo fondamentale di vibrazione della struttura T1 (0.240 1.000 0.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 8 Coefficienti Sismici SLO: Ss: Cc: St: Kh: Kv: Amax: Beta: SLD: Ss: Cc: St: Kh: Kv: Amax: Beta: SLV: Ss: Cc: St: Kh: Kv: Amax: Beta: SLC: Ss: Cc: St: Kh: Kv: Amax: Beta: 1.430 1.015 0.304) necessari per ottenere dagli spettri i valori di kv (SLV) e kv (SLD) da utilizzare rispettivamente nella combinazione sismica per la definizione del qlim dei cedimenti in fase sismica: .000 0.021 1.320) che il Fattore di struttura q (2.450 1. Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 9 . 0 m ed è costituita da terreno vegetale e limi ghiaiosi.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 10 MODELLO GEOTECNICO Dalle indagini geognostiche esperite in loco si sono individuati quattro distinti livelli di terreno: .Unità (C) In sondaggio si è rilevato uno spessore medio di 20. e da limi sabbiosi e/o argillosi con ghiaie sparse (B).Terreno vegetale (sarà sempre superato) Unità (B) .80 m (A).Unità (D) È costituita da limi sabbiosi ed intercalata in lenti. per 0. . opportunamente rielaborati. Unità (A) .40 m) di limi argillosi sabbiosi. .Unità (A . Vi appartengono delle ghiaie in matrice sabbiosa con intercalazioni sottili (ca 0. Detta unità è .00 m.B) Ha uno spessore medio di 4.Limi argillosi e/o sabbiosi argillosi analoghi a quelli che costituiscono l’Unità (B). Parametri sperimentali Sulla base dei dati raccolti. sono sati definiti i parametri medi relativi alle varie unità precedentemente descritte. 0 22.0 20.0 0. c: Coesione.0 17.0 20.0 Fi [°] 18. I valori relativi ai parametri di resistenza al taglio caratteristici.00 .Peso di volume sotto falda γ'= 1. 1977) : MODERATAMENTE ADDENSATO Angolo d’attrito di picco Meyerhof (1956): sabbia (frazione fine > 5%) Modulo edometrico Trofimenkov (1974): Modulo di Young Pasqualini (1983): φ' = 32 Eed(kg/cm²) = 439 sabbie .0 10.0 Kg/cmq.0 19900.0 0. consolidazione secondaria. Quaderno Parametri Caratteristici). Per passare dai parametri nominali ai parametri caratteristici si utilizza.2 17.0 0.0 0.8 26.7 18.8 Fi Corr.2 0.0 m dall’attuale piano campagna.1 0.0 22. coesione non drenata (da Rp) 22. consolidaz. c c Corr.Bazaraa (1969) : Dr % = 47 correzione metodo Gibbs-Holtz grado addensamento (Raccomand.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 11 γ Cu φ’ C’ Eed = = = = = 2.0 0. Cv: Coeff.30 t/mc descrizione/note : Nspt (colpi/30 cm) = 20 valore corretto N'spt = 18 Densità relativa Peck .0 17.G.0 0. sono stati introdotti nei listati di calcolo seguenti.valore minimo sabbie fini/sabbie fini limose E'(kg/cm²) = 303 L'unità "D" ha caratteristiche uguali a quelle dell’Unità "B".5° 0. Fi: Angolo di attrito. c Corr: Coesione corretta secondo Terzaghi. cu: Coesione non drenata.2 0. Ni: Poisson. resistenza al taglio drenata 199 kg/cmq modulo edometrico di deformazione debolmente rigonfiante Unità (C) .6 0. secondo l’EC7 (v.0 33000.8 26. . A.I.0 20.0 20.0 0.7 18.0 24. DH: Spessore dello strato. il 5° percentile. Gam: Peso unità di volume. per grandi volumi di terreno.0 19900.35 Kg/cmq.0 0. cu Ey Ed Ni Cv Cs [°] [kN/m²] [kN/m²] [kN/m²] [kN/m²] [kN/m²] [cmq/s] 18.0 0.0 0. peso di volume 1. Falda Si assume un livello medio collocato a -1. Gams:Peso unità di volume saturo.8 17. Parametri caratteristici La normativa (NTC08) prevede che per le valutazioni ed i calcoli di stabilità occorre utilizzare i parametri caratteristici dei terreni. Cs: Coeff. Ficorr: Angolo di attrito corretto secondo Terzaghi. H Gam Gams [m] [kN/m³] [kN/m³] 4. primaria.0 23.0 t/mc.0 .Peso di volume sopra falda γ' = 2.2 54.ghiaia con sabbia A favore di sicurezza si è assunto il valore minimo di Nspt rilevato in tutta l’area e relativo ai terreni a grana grossa.0 0. Ed: Modulo Edometrico. Ey: Modulo Elastico. dai quali si possono evincere. 65 m Altezza di incastro 0.Stati Limite di Esercizio statici (SLE) (cedimenti a lungo termine): Combinazione quasi permanente G1 + G2 + P + ψ21×Qk1 + ψ22×Qk2 + ψ23×Qk3 + … . . Combinazione delle azioni: .14 SLV sisma 56468.5 m Lunghezza fondazione 45.0417 . in prima istanza.50 m Profondità falda 1.65 Combinazione frequente SLE (cedimenti immediati)56522. [WGS84] 43. alla combinazione delle Azioni./ Long. (1995) Coefficiente sismico orizzontale 0..16 Larghezza fondazione 17.Verifiche alle tensioni ammissibili: Combinazione caratteristica G1 + G2 + P + Qk1 + ψ02×Qk2 + ψ03×Qk3+ ….38 Combinazione quasi permanente SLE (cedimenti a lungo termine) 53423.15 SLD sisma 54759.174 Effetto sismico secondo Richards et al.Stati limite ultimi (SLU): Combinazione fondamentale statica γG1×G1 + γG2×G2 + γP×P + γQ1×Qk1 + γQ2×ψ02×Qk2 + γQ3×ψ03×Qk3 +… (per qlim statica) .69 Verifica della resistenza e delle prestazioni Portanza a lungo e a breve termine e cedimenti relativi DATI GENERALI Azione sismica NTC 2008 Lat.55 Combinazione rara o caratteristica SLE 64268.87/11.1 m Profondità piano di posa 3.00 SISMA Accelerazione massima (ag/g) 0. sulla scorta dei dati forniti dallo strutturista.Stati Limite di Esercizio statici (SLE) reversibili (cedimenti immediati): Combinazione frequente G1 + G2 +P+ ψ11×Qk1 + ψ22×Qk2 + ψ23×Qk3 + … . secondo quanto disposto dalle NTC 2008.Stati limite di esercizio (SLE) irreversibili .Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 12 Si è proceduto.Stati Limite Ultimi (qlim sismica) SLV e di Esercizio (cedimenti sismici) SLD: Combinazione sismica E + G1 + G2 + P + ψ21×Qk1 + ψ22×Qk2 + … con E = (G1+G2+ y2j*Qkj) * kv (kN) Combinazione delle Azioni (kN): A1+M1 Combinazione fondamentale statica SLU (STR) 87563. V.52 2.44 2.O. S.0 0. Stato limite S. TR Tempo ritorno [anni] 30.3 0.C.0417 0.6 0.0 22. S.0 ag [m/s²] 0.0061 0.0 17.0 19900. Fi: Angolo di attrito.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 13 Coefficienti sismici [N.0149 0.0209 0.0 20.42 1.2 0. consolidazione secondaria.61 1.0 [anni] 50.8 Fi c c Corr.0267 STRATIGRAFIA TERRENO Corr: Parametri con fattore di correzione (TERZAGHI) DH: Spessore dello strato.0 Fi [°] 18. Ficorr: Angolo di attrito corretto secondo Terzaghi. Gams:Peso unità di volume saturo.8 17.L.L.0 33000. Stato limite S.0 23. S. cu Ey Ed Corr.0 22. c: Coesione.27 0.31 Coefficienti sismici orizzontali e verticali Opera: Stabilità dei pendii e Fondazioni S.55 2. Gam: Peso unità di volume. Ey: Modulo Elastico.0 24.0 Ni Cv [cmq/s] 0.C.0 19900.0 475. Amax [m/s²] 0.0 .2 54.L.0 975.L.0 20.0 [anni] Parametri sismici su sito di riferimento Categoria sottosuolo: B Categoria topografica: T1 S.L.2 0. S. Cv: Coeff.D.0 0.L.184 beta [-] 0.L.0 50.704 2.0 0.5 0.V. Ed: Modulo Edometrico.L.0 0.L.L.6 0.0 0.0 Cs 0.8 26.24 kh [-] 0.] Dati generali Tipo opera: Classe d'uso: Vita nominale: Vita di riferimento: 2 .0 20.7 18. Ni: Poisson. primaria.O. c Corr: Coesione corretta secondo Terzaghi. S.8 26.0 0.Opere ordinarie Classe II 50.7 18.0 20. Cs: Coeff.2 17. [kN/m²] [kN/m²] [kN/m²] [kN/m²] [kN/m²] [°] 18.0075 0.0 0.2 0.2 0. cu: Coesione non drenata DH Gam Gams [m] [kN/m³] [kN/m³] 4.24 0. consolidaz.0 0.732 1.D.C.0 0.1 0.4 TC* [sec] 0.0535 kv [sec] 0.82 F0 [-] 2.25 0.0 17.0122 0.0 10.T. S. 00 0. Capacità portante verticale 2.0 .A1+M1+R3 Autore: MEYERHOF (1963) Carico limite [Qult] Resistenza di progetto[Rd]168. Rid.94 kN/m² 3.00 0.8 Fattore inclinazione pendio [Gc] 1.00 0.69 Fattore [Nc] 13.00 0.00 0. Rid.. Capacità portante orizzontale 1.55 56468.68 71.00 0.48 Verificata COEFFICIENTE DI SOTTOFONDAZIONE BOWLES (1982) Costante di Winkler 15457. Nome combinazione A1+M1+R3 SLE SISMA SLD N [kN] 87563.38 53423.02 Tensione [Ed] Fattore sicurezza [Fs=Qult/Ed] Condizione di verifica [Ed<=Rd] 386.1 1 1 1 1 2 3 4 No No Si No 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 CARICO LIMITE FONDAZIONE COMBINAZIONE.00 Hy [kN] 0.00 0.14 Mx [kN·m] 0.00 6000.3 1 2.82 kN/m³ A1+M1+R3 Autore: HANSEN (1970) (Condizione drenata) Fattore [Nq] 5.76 Fattore [Ng] 2.08 Fattore inclinazione carichi [Ic] 0.69 54759.00 My [kN·m] 0.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 14 Carichi di progetto agenti sulla fondazione Pressione normale di progetto [kN/m²] 110.3 1 Coef.94 67.00 Tipo 1 2 3 4 Progetto Servizio Progetto Servizio Sisma + Coeff.00 0.00 0.38 Nr.00 Hx [kN] 9000..39 Fattore forma [Sc] 1. parziali parametri geotecnici terreno + Resistenze Nr Correzione Sismica Tangente angolo di resistenza al taglio 1 1 1 1 Coesione Coesione non efficace drenata Peso Unità volume in fondazione Peso unità volume copertura Coef.00 0.45 kN/m² kN/m² 110.54 69.0 Fattore profondità [Dc] 1.00 0. 0 1.0 1.0 Carico limite Resistenza di progetto 778.06 Fattore inclinazione carichi [Ic] 0.08 Fattore profondità [Dq] 1.69 Fattore [Nc] 13.0 1.55 .29 Fattore forma [Sc] 1.0 Fattore forma [Sg] 1.0 1.15 Fattore profondità [Dc] 1.34 Fattore [Ng] 4.87 Fattore forma [Sq] 1.0 1.69 Fattore [Nc] 13.03 Fattore inclinazione carichi [Iq] 0.0 1.45 kN/m² Resistenza di progetto 168.0 1.32 Fattore forma [Sc] 1.84 1.02 kN/m² Condizione di verifica [Ed<=Rd] 1.76 Fattore [Ng] 2.76 Fattore [Ng] 4.45 kN/m² Verificata Condizione di verifica [Ed<=Rd] _______________________ Autore: MEYERHOF (1963) (Condizione drenata) Fattore [Nq] 5.46 Fattore correzione sismico inerziale [zq] Fattore correzione sismico inerziale [zg] Fattore correzione sismico inerziale [zc] Carico limite 386.0 Condizione di verifica [Ed<=Rd] ______________________ Autore: TERZAGHI (1955) (Condizione drenata) Fattore [Nc] 16.03 Fattore inclinazione carichi [Ig] 0.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.73 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zc] 1.07 0.0 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 1.44 kN/m² 338.11 kN/m² Verificata 1.0 Verificata _____________________ Autore: VESIC (1975) (Condizione drenata) Fattore [Nq] 5.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 15 Fattore inclinazione base [Bc] Fattore forma [Sq] Fattore profondità [Dq] Fattore inclinazione carichi [Iq] Fattore inclinazione pendio [Gq] Fattore inclinazione base [Bq] Fattore forma [Sg] Fattore profondità [Dg] Fattore inclinazione carichi [Ig] Fattore inclinazione pendio [Gg] Fattore inclinazione base [Bg] Fattore correzione sismico inerziale [zq] Fattore correzione sismico inerziale [zg] Fattore correzione sismico inerziale [zc] Carico limite Resistenza di progetto 421.16 kN/m² 183.08 Fattore profondità [Dg] 1.87 Fattore forma [Sg] 1. 0 Fattore inclinazione base [Bg] 1.86 Fattore inclinazione pendio [Gq] 1.0 1.78 kN Sollecitazione di progetto 9000 kN Condizione di verifica [Ed<=Rd] Verificata Verificata kN/m² % .0 Fattore profondità [Dc] 0.76 Fattore [Ng] 2.0 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 1.86 1.78 Fattore inclinazione pendio [Gg] Fattore inclinazione base [Bg] Fattore correzione sismico inerziale [zq] Fattore correzione sismico inerziale [zg] Fattore correzione sismico inerziale [zc] Carico limite 629.39 Fattore forma [Sc] 1.0 1.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 16 Fattore forma [Sc] Fattore profondità [Dc] Fattore inclinazione carichi [Ic] Fattore inclinazione pendio [Gc] Fattore inclinazione base [Bc] Fattore forma [Sq] Fattore profondità [Dq] Fattore inclinazione carichi [Iq] Fattore inclinazione pendio [Gq] Fattore inclinazione base [Bq] Fattore forma [Sg] Fattore profondità [Dg] Fattore inclinazione carichi [Ig] 1.0 Fattore forma [Sq] 1.0 Carico limite 449.0 1.07 Fattore inclinazione carichi [Iq] 0.48 kN/m² Condizione di verifica [Ed<=Rd] ______________________ 1.0 0.0 Fattore profondità [Dq] 1.0 1.15 kN/m² Resistenza di progetto 195.0 1.07 0.28 kN/m² Condizione di verifica [Ed<=Rd] _________________ VERIFICA A SCORRIMENTO (A1+M1+R3) Adesione terreno fondazione 13 Angolo di attrito terreno fondazione 14° Frazione spinta passiva 0 Resistenza di progetto 29174.0 Fattore inclinazione carichi [Ig] 0.0 Fattore forma [Sg] 1.0 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1.08 Fattore inclinazione carichi [Ic] 0.08 0.83 Fattore inclinazione pendio [Gc] 1.01 kN/m² Resistenza di progetto 273.69 Fattore [Nc] 13.Hansen 1970 (Condizione drenata) Fattore [Nq] 5.0 Verificata Autore: Brinch .0 1.0 Fattore inclinazione base [Bc] 1.0 1.0 1.0 Fattore inclinazione base [Bq] 1.0 1.0 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zc] 1.8 Fattore inclinazione pendio [Gg] 1.88 1.0 Fattore profondità [Dg] 1. 96 m/s2 Carico limite 621.621 17.Pressione normale di progetto .688 38.32 cm Z: Profondità media dello strato.39 kN/m² Resistenza di progetto 270. Strato 1 2 3 Z (m) 3.34 0.34 0.0 anni 3. Ws:Cedimento secondario (deformazioni viscose).17 kN/m² Condizione di verifica [Ed<=Rd] Verificata VERIFICA A SCORRIMENTO (SISMA) Adesione terreno fondazione 13 kN/m² Angolo di attrito terreno fondazione 14° Frazione spinta passiva 0% Resistenza di progetto 24339.79 Metodo Edometrico Edometrico Edometrico Wc (cm) 0.09 2. Wc: Cedimento di consolidazione.09 2.61 Fattore [Nc] 10.48 kN Sollecitazione di progetto 6000 Condizione di verifica [Ed<=Rd] Verificata kN CEDIMENTI PER OGNI STRATO *Cedimento edometrico calcolato con: Metodo di consolidazione monodimensionale (Terzaghi) .89 Ws (cm) ---Wt (cm) 0. Dp: Incremento di tensione.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 17 SISMA Metodo di Richards et al.59 Fattore [Ng] 3. Wt: Cedimento totale.Cedimento dopo T .89 Bulbi tensioni .404 Dp (kN/m²) 51.825 14 29 Tensione (kN/m²) 54.Cedimento totale 104. (1993) Fattore [Nq] 4.0 kN/m² 15.445 188.509 381.85 Accelerazione critica 2. 0 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 1.44 Verificata COEFFICIENTE DI SOTTOFONDAZIONE BOWLES (1982) Costante di Winkler 10824.23 kN/m² Resistenza di progetto 1 36.87 Fattore forma [Sq] 1.04 Fattore inclinazione carichi [Ic] 0.33 kN/m² Resistenza di progetto 138.0 Fattore correzione sismico inerziale [zc] 1.0 0.08 0.07 .57 kN/m³ A1+M1+R3 Autore: HANSEN (1970) (Condizione non drenata) Fattore [Nq] 1.0 Fattore inclinazione carichi [Iq] 0.0 Fattore forma [Sc] 1.08 Fattore profondità [Dc] 0.0 Carico limite 318.0 5.0 Carico limite 270.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 18 Verifiche a breve termine CARICO LIMITE FONDAZIONE COMBINAZIONE.08 0.66 kN/m² Condizione di verifica [Ed<=Rd] Verificata _________________________ Autore: VESIC (1975) (Condizione non drenata) Fattore [Nq] Fattore [Nc] Fattore [Ng] Fattore forma [Sc] Fattore profondità [Dc] Fattore inclinazione carichi [Ic] Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zc] 1.94 kN/m² 2.06 Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1.41 kN/m² Condizione di verifica [Ed<=Rd] Verificata __________________ Autore: MEYERHOF (1963) (Condizione non drenata) Fattore [Nc] 5.14 Fattore [Ng] 0.0 Fattore [Nc] 5.66 Tensione [Ed] Fattore sicurezza [Fs=Qult/Ed] Condizione di verifica [Ed<=Rd] 270.A1+M1+R3 Autore: MEYERHOF (1963) Carico limite [Qult] Resistenza di progetto[Rd]117.0 Fattore profondità [Dg] 1.0 Carico limite 314.61 kN/m² kN/m² 110..0 Fattore forma [Sc] 0.14 0.0 Fattore correzione sismico inerziale [zc] 1.14 Fattore [Ng] 0.0 Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 1.08 Fattore inclinazione carichi [Ic] 0.08 Fattore profondità [Dc] 1.62 kN/m² Condizione di verifica [Ed<=Rd] Verificata 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 1.87 Fattore forma [Sg] 1.0 Fattore profondità [Dq] 1..61 kN/m² Resistenza di progetto 1 17. 0 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 1.04 Fattore inclinazione carichi [Ic] 0.75 kN/m² Condizione di verifica [Ed<=Rd] Verificata _____________________ Autore: MEYERHOF (1963) (Condizione non drenata) Fattore [Nq] 1.0 Carico limite 323.0 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zc] 1.5 Sollecitazione di progetto Condizione di verifica [Ed<=Rd] Verificata _________________ kN/m² % kN 9000 kN SISMA Autore: HANSEN (1970) (Condizione non drenata) Fattore [Nq] 1.08 Fattore inclinazione carichi [Ic] 0.71 kN/m² Resistenza di progetto 140.0 Fattore [Nc] 5.14 Fattore [Ng] 0.0 Fattore correzione sismico inerziale [zc] 1.0 Fattore forma [Sc] 1.08 Fattore profondità [Dc] 0.77 kN/m² Resistenza di progetto 139.0 Fattore correzione sismico inerziale [zc] 1.0 Fattore forma [Sc] 0.0 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 1.14 Fattore [Ng] 0.0 Carico limite 320.0 Carico limite 270.0 Fattore forma [Sc] 0.47 kN/m² Condizione di verifica [Ed<=Rd] Verificata .0 Fattore profondità [Dg] 1.87 Fattore forma [Sg] 1.08 Fattore profondità [Dc] 0.08 Fattore profondità [Dc] 1.61 kN/m² Resistenza di progetto 117.04 Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1.0 Fattore profondità [Dq] 1.05 Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1.08 Fattore inclinazione carichi [Ic] 0.0 Fattore inclinazione carichi [Iq] 0.87 Fattore forma [Sq] 1.14 Fattore [Ng] 0.0 Fattore [Nc] 5.0 Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1.66 kN/m² Condizione di verifica [Ed<=Rd] Verificata ________________ Autore: VESIC (1975) (Condizione non drenata) Fattore [Nq] 1.0 Fattore [Nc] 5.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 19 VERIFICA A SCORRIMENTO (A1+M1+R3) Adesione terreno fondazione 13 Angolo di attrito terreno fondazione 14 ° Frazione spinta passiva 0 Resistenza di progetto 9327. Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 20 VERIFICA A SCORRIMENTO (SISMA) Adesione terreno fondazione Angolo di attrito terreno fondazione 14° Frazione spinta passiva Resistenza di progetto Sollecitazione di progetto Condizione di verifica [Ed<=Rd] 13 kN/m² 0m% 10260.25 kN 6000 kN Verificata Bulbi tensioni . 5 ×Qk2 . D = 1.l.3 × Qk1 + 1. 2 Fondazione a trave rovescia ↓ Ed = 833.0 m.) Combinazione fondamentale statica (SLU): Calcolo qlim statica γG1×G1 + γG2×G2 + γQ1×Qk1 + γQ2×ψ02 ×Qk2 ↓ 1×G1 + 1.3 ×0. C2 (A2+M2+R2) – GEO Fondazione B = 1.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 21 ESEMPIO N.0 m Azioni G1 G2 Qk1 Qk2 = 450 = 200 = 70 = 50 kN kN kN kN permanente strutturale sfavorevole permanente non strutturale sfavorevole variabile sfavorevole variabile sfavorevole (neve a quota < 1000 m s.0 m. L = 5.3 ×G2 + 1.5 kN Lo strutturista ha fornito i seguenti dati : Approccio DA1.m. Cs: Coeff.00 . consolidazione secondaria. Ey: Modulo Elastico.Resistenza al taglio φ’k = 35°. c: Coesione.0 m 5. Cv: Coeff. Fi: Angolo di attrito.0 35 0. Fi corr: Angolo di attrito corretto secondo Terzaghi. Ni: Poisson. consolidaz.0 0.50 833.5 kN Azione di progetto A1+M1+R1 Combinazione fondamentale statica SLU (STR) A2+M2+R2 Combinazione fondamentale statica SLU (GEO) Combinazione quasi permanente SLE (cedimenti a lungo termine) Combinazione rara SLE Combinazione frequente SLE (cedimenti immediati) L’edificio poggia su un livello di sabbie molto spesso.5 29.0 0.0 . Dati geotecnici : .3 x 70 kN + (1.0 0.0 m 1. primaria. c c Corr.Peso di volume γ = 16.0 35.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 22 Ed = 1x 450 kN + 1.0 0.0 16.0 15000.0 kPa .0 m STRATIGRAFIA TERRENO Corr: Parametri con fattore di correzione (TERZAGHI) DH: Spessore dello strato. c Corr: Coesione corretta secondo Terzaghi.5 kN/m 3 1027. Gams:Peso unità di volume saturo.50 671.3x 200kN +1.5 x 50 kN) Ed = 833. c’ = 0.0 0.00 745.00 685. cu Ey Ed Ni Cv Cs [m] [kN/m³] [kN/m³] [°] [°] [kN/m²] [kN/m²] [kN/m²] [kN/m²] [kN/m²] [cmq/s] 30. Ed: Modulo Edometrico. cu: Coesione non drenata DH Gam Gams Fi Fi Corr.0 0. Gam: Peso unità di volume.3 x0.Modulo di deformazione E’ = 15000 kPa DATI GENERALI Larghezza fondazione Lunghezza fondazione Profondità piano di posa 1. 303 Metodo Wc (cm) 0.00 0.2 kN/m² 15.0 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 1..00 Servizio CARICO LIMITE FONDAZIONE COMBINAZIONE.06 kN/m² 193. Dp: Incremento di tensione.A2+M2+R2 Autore: HANSEN (1970) Carico limite [Qult] Resistenza di progetto[Rd] Tensione [Ed] Fattore sicurezza [Fs=Qult/Ed] Condizione di verifica [Ed<=Rd] 348.20 N [kN] 833. Nome combinazione A2+M2+R2 S.0 Carico limite 348.00 0.50 671.00 Tipo 1 2 90.37 kN/m² Condizione di verifica [Ed<Rd] Verificata VERIFICA A SCORRIMENTO (A2+M2+R2) Adesione terreno fondazione 0 kN/m² Angolo di attrito terreno fondazione 20 ° Frazione spinta passiva 0% Resistenza di progetto 220.0 Fattore inclinazione base [Bg] 1.63 kN Sollecitazione di progetto 90 kN Condizione di verifica [Ed<Rd] Verificata CEDIMENTI PER OGNI STRATO Pressione normale di progetto Cedimento dopo T anni Cedimento totale 134.5 Tensione (kN/m²) 255.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 23 Carichi di progetto agenti sulla fondazione Nr.00 Progetto 0. Strato Z (m) 15.32 kN/m³ A2+M2+R2 Autore: HANSEN (1970) (Condizione drenata) Fattore [Ng] 13. Wc: Cedimento di consolidazione.. Ws:Cedimento secondario (deformazioni viscose).0 Fattore inclinazione carichi [Ig] 0.0 kN/m² 2. Pressione normale di progetto [kN/m²] 167.00 0.06 kN/m² Resistenza di progetto 193.25 1 Edometrico .E.00 0.08 Verificata COEFFICIENTE DI SOTTOFONDAZIONE BOWLES (1982) Costante di Winkler 13922.68 Fattore inclinazione pendio [Gg] 1.00 0.0 0.75 Dp (kN/m²) 1.37 kN/m² 167.00 Mx My Hx Hy [kN·m] [kN·m] [kN] [kN] 0.25 cm Z: Profondità media dello strato.38 Fattore forma [Sc] 1.0 Fattore forma [Sg] 1. Wt: Cedimento totale.0 Fattore profondità [Dg] 1.00 134.25 Ws (cm) -Wt (cm) 0.L. .003 cm /sec 2 D = 1.6 kN (neve < 1000 m slm) H G2 =3. spessore > 40 m Peso di volume Angolo d’attrito caratteristico Coesione efficace caratteristica Coesione non drenata caratteristica Modulo edometrico di deformazione Coefficiente consolidazione primaria Falda assente γ φ’k c’k cuk Eed cv = = = = = = 19. modellata attraverso la sola componente orizzontale. tali effetti si esprimono tramite i coefficienti sismici khk e khi.0 anni .207 0.Opere ordinarie Classe d'uso: II Vita nominale: 50. G1 = 870 KN Qk1= 150 KN Qk2 =1. 3 Lo strutturista ha fornito i seguenti dati : Approccio 1.5 m B = L = 2. Per un’azione sismica. quindi.Sollecitazione verticale e baricentrica .5 MPa 3 0. Accelerazione massima (ag/g) Coefficiente sismico orizzontale Coefficiente sismico verticale 0.0497 0.61 kN /m 17° 24 kPa 150kPa 3.3 m Le misure sismiche con tecnica down-hole hanno consentito di ottenere i seguenti risultati: Sondaggio S2 VS 30 = 330 m/sec Vista la stratigrafia. C1-C2 Tipo opera: 2 .0248 Applicando il metodo pseudostatico. l’azione sismica si traduce in accelerazioni del sottosuolo (effetto cinematico khk) e nella fondazione (effetto inerziale khi) per le azioni delle forze di inerzia prodotte nella struttura in elevazione.7 kN Litotipo : Limo argilloso. il sito in esame ricade.Profondità piano posa = 1.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 24 ESEMPIO N. non necessariamente di egual valore.Plinto di fondazione B = L = 2. nella categoria di sottosuolo "C".3 m .5 m Carichi permanenti variabili variabili permanenti orizz. LL. quello di progetto. Nγ viene quindi moltiplicato sia per il coefficiente correttivo dell’effetto inerziale.5.3.ic.7.5.1). Le NTC impongono che khi > 0. e T1 (periodo fondamentale ). secondo la Circolare n. L’effetto cinematico modifica solo il coefficiente Nγ in funzione del coefficiente sismico khk.11. . I valori di khk possono essere desunti dai valori di normativa specificati per le fondazioni ed i pendii khk = kh kh = ßs * amax /g Per maggiori approfondimenti e per le criticità che l’argomento presenta si rimanda al Quaderno relativo alle Fondazioni superficiali. dallo spettro elastico. in prima approssimazione.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 25 L’effetto inerziale produce le variazioni di tutti i coefficienti di carico limite Nc Nq e Nγ in funzione del coefficiente sismico khi (interviene nella formula trinomia operando direttamente sui coefficienti correttivi iq.2 * ag Si potrà utilizzare. Per considerare separatamente entrambi gli effetti si introducono due coefficienti correttivi che operano sul solo Nγ eγ k = (1-khk/tan φ)^0.1). infatti.45 cinematico eγ i = (1-0. khi = Sd(T) con Sd(T) ordinata dello spettro di progetto (componente orizzontale).2 NTC 2008.PP.3. tenuto conto del solo effetto inerziale. che è il valore da inserire nella formula.ig che tengono conto dell’inclinazione del carico).7. Per poter definire tale parametro è necessario avere dallo strutturista il fattore di struttura q.3.SS. (Foglio di calcolo Spettri del CC. uguale al rapporto tra componente orizzontale (H = Vd = T) e verticale (Nd =W) del carico trasmesso in fondazione (C. che consente di ricavare.11.7*khi)^5 inerziale Nc ed Nq vengono trattati con i coefficienti ic e iq. sia per il coefficiente correttivo dell’effetto cinematico(C.).617/09 la relazione khi = H/Nd khi è.3. oppure l’ascissa per trovare l’ordinata Sd(T) nello spettro (7. 3kN qd = 938.29 kN/m2 qd= 173kN/m2 *Combinazione sismica SLV e SLD: E + G1 + G2 + P + ψ21×Qk1 + ψ22×Qk2 + … E = (G1+G2+ ψ2j*Qkj) * kv (kN) Ed = (G1+G2+ ψ2j*Qkj) + [(G1+G2+ ψ2j*Qkj) * kv ] Kv (coeff.2 Ed = 1131 + 225 + 1.29 kN/mq qd = 177.48 kN = 923.6 kN (neve <1000m) γG1 γQ1 γQ2 Ed = 1.29 qd = 256.29 mq qd = 1358.0087 APPROCCIO 1 Combinazione 1 (STR) .37kN/mq (SLV) kv = 0.3x150 + 1. da spettri di progetto) Ed= 22.2 Ed = 1358.) ψ21 = 0. sismico vert.5 1.3 G1 = 870 KN Qk1= 150 KN Qk2 =1.0kN qd =915. ψ 02 = 0.48kN qd = 923.0x 870 + 1.57kN/mq (SLD) kv =0.29kN/mq qd= 201.3x 870 + 1.04 Ed = 1066kN qd = 1066/5.0 1.5x150 + 1.48 = 938.29 kN/mq Ed =8+915.0kN = 915.0249 qd = 174.3) m = 5.5 1. (cedimenti a l.0/5.3 1.0 kN .t.0/ 5.( A1+M1+R1) Combinazione fondamentale statica (SLU): Calcolo qlim statica γG1×G1 + γG2×G2 + γQ1×Qk1 + γQ2×y02 ×Qk2 .5 superficie fondazione (2.3 1.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 26 Combinazione delle azioni *Combinazione fondamentale statica per gli stati limite ultimi (SLU): Ed =γG1×G1 + γG2×G2 + γQ1×Qk1 + γQ2×ψ02×Qk2 Per SLU Carichi permanenti variabili variabili si preparano i carichi A1 A1 A2 1.71kN/mq Pressione normale di progetto qd = Ed/ Area fondazione Si preparano i carichi A2 Ed = 1.3 x 2.3 ψ22 = 0.48/5.3/5.51 kN/mq *Combinazione quasi permanente per stati limite di esercizio statici(SLE).82+915.0 G1 + G2 + P + ψ21×Qk1 + ψ22×Qk2 Ed= 870+45. 0 Fattore inclinazione base [Bg] 1. Rid.00 0.26 Fattore inclinazione carichi [Ic] 0.73 Fattore forma [Sc] 1.0 Resistenza di progetto Fattore sicurezza 2.77 Fattore [Nc] 12.00 4.48 923.02 kN/m² COEFFICIENTE DI SOTTOFONDAZIONE BOWLES (1982) Costante di Winkler 14880.00 0.00 6.57 N (kN) Mx (kN·m) My (kN)·m Hx (kN) Hy (kN) Tipo 1 2 3 4 5 1358.00 0.0 SLV sisma kN/m² .8 0 0 Coef.24 kN/m² 576. Capacità portante verticale 1 1.1 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zc] 1.45 0.00 0.0 Fattore profondità [Dq] 1. Capacità portante orizzontale 1 1.00 0.Rid.0 Fattore profondità [Dc] 1.1 1 1 1 2 3 4 5 No No Si No No CARICO LIMITE FONDAZIONE COMBINAZIONE Autore: HANSEN (1970) Pressione limite 372.00 Progetto Progetto Progetto Esercizio Esercizio Sisma + Coeff.99 Fattore inclinazione pendio [Gc] 1.25 1. Correzione Sismica Tangente Coesione Coesione angolo di efficace non resistenza al drenata taglio 1 1 1 1.45 6.4 1.34 Fattore [Ng] 1.25 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1.99 Fattore inclinazione pendio [Gg] 1.00 0.0 Carico limite 576.00 0.00 0.71 201.00 0.00 938.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 27 Carichi di progetto agenti sulla fondazione Nr.30 915.00 0.8 1.2 Fattore inclinazione carichi [Iq] 0.0 Fattore inclinazione base [Bq] 1.70 3.70 0.73 kN/m³ Autore: HANSEN (1970) (Condizione drenata) A1+M1+R1 ====================================================== Fattore [Nq] 4.48 0.0 Fattore inclinazione base [Bc] 1.25 1.0 Fattore profondità [Dg] 1.0 Fattore forma [Sg] 1.00 174.0 Fattore forma [Sq] 1.0 Fattore inclinazione carichi [Ig] 0. Nome Pressione combinazione normale di progetto (kN/m²) A1+M1+R1 A2+M2+R2 SLV sisma SLE SLD 256.25 1.51 177.4 1 1 0 1 1 0 Peso Unità volume in fondazione 1 1 1 0 0 Peso unità volume copertura 1 1 1 0 0 Coef. parziali parametri geotecnici terreno + Resistenze Nr.81 3.00 0.99 Fattore inclinazione pendio [Gq] 1.00 0.00 1066.37 173. 0 1.0 1.0 1.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 28 _______________ VERIFICA A SCORRIMENTO (A1+M1+R1) Adesione terreno fondazione 19.93 kN 3.0 1.0 1.1 kN Sollecitazione di progetto Vsd 4.81 kN Fattore sicurezza 89 Verificata _______________ (Condizione drenata) A2+M2+R2 Autore: HANSEN (1970) Fattore [Nq] Fattore [Nc] Fattore [Ng] Fattore forma [Sc] Fattore profondità [Dc] Fattore inclinazione carichi [Ic] Fattore inclinazione pendio [Gc] Fattore inclinazione base [Bc] Fattore forma [Sq] Fattore profondità [Dq] Fattore inclinazione carichi [Iq] Fattore inclinazione pendio [Gq] Fattore inclinazione base [Bq] Fattore forma [Sg] Fattore profondità [Dg] Fattore inclinazione carichi [Ig] Fattore inclinazione pendio [Gg] Fattore inclinazione base [Bg] Fattore correzione sismico inerziale [zq] Fattore correzione sismico inerziale [zg] Fattore correzione sismico inerziale [zc] Carico limite 387.26 0.0 1.03 kN/m² Fattore sicurezza 1.99 1.0 0.5 10.0 1.0 Cedimento totale 1.0 1.0 1.45 cm .0 1.22 0.19 0.05 kN/m² Resistenza di progetto 215.0 CEDIMENTI PER OGNI STRATO *Cedimento edometrico: consolidazione monodimensionale di Terzaghi Pressione normale di progetto 174.2kN/m² Angolo di attrito terreno fondazione 13.89 VERIFICA A SCORRIMENTO (A2+M2+R2) Adesione terreno fondazione Angolo di attrito terreno fondazione 13.6° Frazione spinta passiva 0 % Resistenza di progetto 430.6° Frazione spinta passiva Resistenza di progetto Sollecitazione di progetto Vsd Fattore sicurezza 97 Verificata 19.0 1.57 kN/m² Cedimento dopo T anni 15.7 kN 3.2kN/m² 0 % 358.99 1.99 1.92 1. 0 Lunghezza fondazione 5.0 0.358 s B T1 = 1 DH Gam Gams [m] [kN/m³] [kN/m³] 4.0 23. Ed: Modulo Edometrico.0 3150. STRATIGRAFIA TERRENO Corr: Parametri caratteristici DH: Spessore dello strato. consolidazione secondaria.0 0.0 Fi Corr.0 0.0 0.0 Vita Nominale Classe d’uso Fattore di struttura Edificio irregolare Periodo fondamentale Dalla sismica: Categoria di sottosuolo Coeff.0 0.0 Livello 1 – argille limose debolmente sabbiose Livello 2 – sabbie debolmente limose Profondità falda 8. cu Ey Ed Ni Cv Cs [°] [kN/m²] [kN/m²] [kN/m²] [kN/m²] [kN/m²] [cmq/s] 19 34 79.8 T1=0. Cs: Coeff. Ey: Modulo Elastico. Cv: Coeff.0 0. primaria.0 79.0 m . c Corr: Coesione corretta secondo Terzaghi.5 10. Fi: Angolo di attrito.0 0.4 21. c: Coesione.0 Profondità piano di posa 1.0 19. consolidaz.0 21.0 0.0 5000. Gams:Peso unità di volume saturo.0 0.0 0. Ficorr: Angolo di attrito corretto secondo Terzaghi. Topogr.0 34.0 0. Gam: Peso unità di volume.0 Fi [°] 19. Ni: Poisson. cu: Coesione non drenata m m m 50 III q=3 KR=0.0 180. c c Corr. 4 Dati ricevuti dallo strutturista: Fondazioni superficiali nastriformi : Larghezza fondazione 1.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 29 ESEMPIO N. 0. si sono ricavati gli spettri di progetto: Fattore di struttura q = 3. q0= 3.135 da utilizzare per il taglio sismico alla base per verifica allo scorrimento ^ . forniti dallo strutturista. introducendo il periodo fondamentale di struttura T1 ed il fattore di struttura q.75 Periodo fondamentale T1 = 0.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 30 Dagli spettri di risposta elastici.358 Sd(T) – SLV dallo spettro di progetto inelastico (SLU) Khi = 0. 3*10846 daN + 1.8 daN Ψ2=0.3*3056 Ed = 11762.SLD (cedimenti) per ottenere E Dati dello strutturista : Approccio progettuale Azioni permanenti strutturali sfavorevoli Azioni variabili sfavorevoli Azioni Combinazioni utilizzate : -Combinazione fondamentale statica -Combinazione quasi permanente -Combinazione sismica DA1 (Combinazione 1.8daN Ed = 12279.8 daN Combinazione quasi permanente SLE Ed = 10846 daN+ 0.5 daN Ed = E + G1 + G2 + P + ψ21×Qk1 Ed= 517.sisma E + G1 + G2 + P + ψ21×Qk1 + ψ22×Qk2 + … E= (G1 + G2 + P + ψ21×Qk1 + ψ22)*kv E = 10846 daN+(0.3*3056)*kv E = 11762daN*0.044 = 517. Combinazione 2) G1 = 10846 da N Qk1 = 3056 da N SLU SLE SLV e SLD DA1 – C1 (A1+M1+R1) dimensionamento strutturale (STR) Combinazione fondamentale statica SLU Ed = 1.3*3056 da N Ed = 14818.044 da utilizzare nella combinazione sismica (qlim sismica) .8 daN Combinazione quasi permanente SLE G1 + G2 + P + ψ21×Qk1 + ψ22×Qk2 + ψ23×Qk3 +.C2 (A2+M2+R2) dimensionamento geotecnico (GEO) γG1×G1 + γG2×G2 + γP×P + γQ1×Qk1 + γQ2×ψ02×Qk2 + γQ3×ψ03×Qk3 +… G1 + G2 + P + ψ21×Qk1 + ψ22×Qk2 + ψ23×Qk3 + … Combinazione fondamentale statica SLU γG1×G1 + γG2×G2 + γP×P + γQ1×Qk1 + γQ2×ψ02×Qk2 + γQ3×ψ03×Qk3 +… Ed = 1*10846 daN+1.5*3056 daN Ed = 18683.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 31 Kv = 0.5 daN + 11762.SLV (Resistenze) per ottenere E Sd(T) dallo spettro di progetto elastico (SLE) Kv= 0.019 da utilizzare nella combinazione sismica .528 daN .. Ed = 10846 daN+0.3 *3056 daN Ed= 11762.8 daN DA1.3 Combinazione sismica SLV . 00 118. Stato limite TR Tempo ritorno [anni] 45.L.0 712. Nome combinazione Pressione normale di progetto [kN/m²] 1 2 3 4 5 A1+M1+R1 A2+M2+R2 Sisma S.0 75.00 24.38 1.L. 0.sisma E= (G1 + G2 + P + ψ21×Qk1 + ψ22)*kv E = 11762 daN*0.9 2. S.00 0.062 kv [sec] 0.019 = 223.0 ag [m/s²] F0 [-] TC* [sec] S. S.00 123.L.0184 0.00 0.L.00 0.40 30. S.00 0.478 daN +11762 daN Ed = 11985.00 119.Categoria sottosuolo: .00 0.D.75 0.00 0.0092 0.L.D.00 15.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 32 SLD . S.24 0.3 Coefficienti sismici orizzontali e verticali Opera: Stabilità dei pendii e Fondazioni S.59 2.61 2.2 0.0617 2.C. S.00 Tipo Progetto Progetto Progetto Servizio Servizio .0505 0.60 23.00 25.0 1462.2 0.00 0.6 1.L.26 0. amax [m/s²] 0.44 2. S.0153 0.L. S.C.00 0.0076 0.O.L.D.V.5 0.76 2.5333 beta [-] 0. Stato limite S.42 0.80 N [kN] 187.00 0.031 Carichi di progetto agenti sulla fondazione Nr.L.00 0.60 23.48 daN Parametri sismici su sito di riferimento .L.29 0.O.00 0. 37.Categoria topografica: C T1 S.27 0.478 daN Ed=223.00 Mx My Hx Hy [kN·m] [kN·m] [kN] [kN] 0.00 0.L.00 0.00 0.00 0.00 19.E.0252 0.L.00 0.24 kh [-] 0.00 148.V. 32 kh Si effettua la verifica: Accelerazione massima (ag/g) 0.Sisma Autore: HANSEN (1970) Carico limite [Qult] Resistenza di progetto[Rd] Tensione [Ed] Fattore sicurezza [Fs=Qult/Ed] Condizione di verifica [Ed<=Rd] 1016. parziali parametri geotecnici terreno + Resistenze Nr Correzione Sismica Tangente angolo di resistenza al taglio 1 1.4 1.48 Fattore forma [Sc] 1.96 Fattore inclinazione pendio [Gq] 1.1 1 1 1 2 3 4 5 No No Si No No 1 1. Rid.19 kN/m² 564.0 Fattore inclinazione base [Bc] 1.0 Fattore profondità [Dc] 1.8 1.8 Fattore [Nc] 13.1 1.0 Fattore forma [Sq] 1.8 1 1 Coef.96 Fattore inclinazione pendio [Gc] 1.35 zc = 1.0 Fattore inclinazione base [Bq] 1.25 1 1 Coesione Coesione efficace non drenata Peso Unità volume in fondazione 1 1 1 1 1 Peso unità volume copertura 1 1 1 1 1 Coef.4 1 1 Un metodo che tiene conto degli effetti inerziali indotti dal sisma sulla determinazione dell’Rd o qlim o Nlim è adottato da Paolucci & Pecker(1997) con l’introduzione dei fattori correttivi z nella relazione trinomia (v.6 kN/m² 41.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 33 Sisma + Coeff. Quaderno Fondazioni superficiali): zγ = zq = (1 –kh/tgφ)^0.93 Fattore [Ng] 2.4 Fattore inclinazione carichi [Ic] 0.0505 CARICO LIMITE FONDAZIONE COMBINAZIONE .31 Verificata COEFFICIENTE DI SOTTOFONDAZIONE BOWLES (1982) Costante di Winkler 40647.25 1 1 1 1.25 1.0 Fattore profondità [Dq] 1.44 kN/m³ A1+M1+R1 Autore: HANSEN (1970) (Condizione drenata) Fattore [Nq] 5.Rid.31 Fattore inclinazione carichi [Iq] 0.0 .25 1.21 kh = coeff. sismico orizzontale Effetto sismico secondo Paolucci e Pecker (1997) Coefficiente sismico orizzontale kh 0.0. Capacità portante verticale 1 1. Capacità portante orizzontale 1 1.55 kN/m² 24. Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 34 Fattore forma [Sg] Fattore profondità [Dg] Fattore inclinazione carichi [Ig] Fattore inclinazione pendio [Gg] Fattore inclinazione base [Bg] Fattore correzione sismico inerziale [zq] Fattore correzione sismico inerziale [zg] Fattore correzione sismico inerziale [zc] Carico limite Resistenza di progetto Condizione di verifica [Ed<=Rd] 1.0 1639.0 1.0 1.64 kN/m² 1639.64 kN/m² Verificata VERIFICA A SCORRIMENTO (A1+M1+R1) Adesione terreno fondazione Angolo di attrito terreno fondazione Frazione spinta passiva Resistenza di progetto Sollecitazione di progetto Condizione di verifica [Ed<=Rd] 40 kN/m² 14 ° 0% 246.89 1.0 1.62 kN 19 kN Verificata .0 0.0 1.0 1. 94 Fattore inclinazione pendio [Gc] 1.0 Fattore inclinazione base [Bg] 1.0 1.0 Fattore forma [Sq] 1.96 1.0 Fattore profondità [Dc] 1.0 0.0 1.0 Fattore inclinazione carichi [Ig] 0.98 .0 Fattore forma [Sg] 1.0 1.0 1.0 1067.23 1.95 Fattore inclinazione pendio [Gq] 1.0 Fattore inclinazione base [Bc] 1.0 1.09 Fattore [Nc] 11.0 Fattore profondità [Dg] 1.23 Fattore [Ng] 1.0 Fattore profondità [Dq] 1.29 15 kN/m² ° % kN kN Sisma Autore: HANSEN (1970) (Condizione drenata) Fattore [Nq] 4.4 0.82 Fattore inclinazione pendio [Gg] 1.0 Fattore inclinazione base [Bq] 1.0 1.0 Fattore correzione sismico inerziale [zq] 0.93 Fattore correzione sismico inerziale [zc] 0.0 1.09 11.0 1.39 kN/m² 593.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 35 A2+M2+R2 Autore: HANSEN (1970) (Condizione drenata) Fattore [Nq] Fattore [Nc] Fattore [Ng] Fattore forma [Sc] Fattore profondità [Dc] Fattore inclinazione carichi [Ic] Fattore inclinazione pendio [Gc] Fattore inclinazione base [Bc] Fattore forma [Sq] Fattore profondità [Dq] Fattore inclinazione carichi [Iq] Fattore inclinazione pendio [Gq] Fattore inclinazione base [Bq] Fattore forma [Sg] Fattore profondità [Dg] Fattore inclinazione carichi [Ig] Fattore inclinazione pendio [Gg] Fattore inclinazione base [Bg] Fattore correzione sismico inerziale [zq] Fattore correzione sismico inerziale [zg] Fattore correzione sismico inerziale [zc] Carico limite Resistenza di progetto Condizione di verifica [Ed<=Rd] 4.4 Fattore inclinazione carichi [Ic] 0.0 1.0 kN/m² Verificata VERIFICA A SCORRIMENTO (A2+M2+R2) Adesione terreno fondazione Angolo di attrito terreno fondazione Frazione spinta passiva Resistenza di progetto Sollecitazione di progetto Condizione di verifica [Ed<=Rd] Verificata 40 14 0 172.97 1.28 1.0 1.0 1.28 Fattore forma [Sc] 1.93 Fattore correzione sismico inerziale [zg] 0.3 Fattore inclinazione carichi [Iq] 0.89 1.3 0. 447 0.03 1 2 Edometrico Edometrico .59 1.135 Metodo Wc Ws Wt (cm) (cm) (cm) 0.03 --0. Dp: Incremento di tensione.0 0.8 kN/m² 15.Gli spilli del Quaderno "Fondazione Superficiali" 36 Carico limite Resistenza di progetto Condizione di verifica [Ed<=Rd] 1016.19 cm Z: Profondità media dello strato.35 180.19 kN/m² 564.55 kN/m² Verificata VERIFICA A SCORRIMENTO (Sisma) Adesione terreno fondazione Angolo di attrito terreno fondazione Frazione spinta passiva Resistenza di progetto Sollecitazione di progetto Condizione di verifica [Ed<=Rd] 40 14 0 167.76 25 Verificata kN/m² ° % kN kN CEDIMENTI PER OGNI STRATO *Cedimento edometrico calcolato con: Metodo consolidazione monodimensionale di Terzaghi Pressione normale di progetto Cedimento dopo T anni Cedimento totale 23. Wt: Cedimento totale.16 0. Ws:Cedimento secondario (deformazioni viscose). Strato Z (m) 2.5 Tensione Dp (kN/m²) (kN/m²) 53. Wc: Cedimento di consolidazione.16 0.75 9.