1001622 - FONDAZIONI A - Z
Risultati di apprendimento attesi
Il corso ha l’obiettivo di fornire conoscenze di base ed avanzate sul comportamento di tutte le tipologie di fondazioni, al fine di pervenire ad una completa progettazione in campo statico e dinamico di detti elementi strutturali. Ampio spazio viene, altresì, dedicato: alle principali prove in situ per la preliminare ed imprescindibile caratterizzazione geotecnica del terreno di fondazione; all'interazione terreno- fondazione-struttura per ottimizzare la progettazione antisismica delle fondazioni e delle sovrastanti strutture; alle tecniche innovative ecosostenibili.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Prerequisiti richiesti
Frequenza lezioni
Contenuti del corso
1. INDAGINI GEOTECNICHE: Introduzione: Estensione delle indagini, Finalità delle indagini, Programmazione delle indagini; Sondaggi e Campionamento: Scavi accessibili, Sondaggi, Prelievo di campioni, Caratteristiche dei campionatori e dei campioni; Prove in-situ: Prove CPT e CPTU, Prove SPT, Prove scissometriche, Prove dilatometriche statiche e dinamiche, SASW, MASW, Prove pressiometriche, Monitoraggio delle fondazioni in fase di costruzione ed esercizio; Correlazioni Empiriche: principali correlazioni empiriche tra i risultati delle indagini in-situ ed i parametri geotecnici.
2. FONDAZIONI SUPERFICIALI: Tipologie esecutive: Introduzione (Definizione di fondazione superficiale, Scelta del piano di posa, Fondazioni superficiali parzialmente o totalmente compensate, Sottofondazioni di edifici esistenti). Fondazioni su plinti (Plinti isolati, plinti con travi di collegamento). Fondazioni su travi rovesce e su platee (Travi rovesce semplici, reticolo di travi rovesce, platee a spessore costante, platee con spessore incrementato sotto i pilastri, platee nervate inferiormente, platee a fungo, platee scatolari). Carico limite: Meccanismi di rottura (Rottura generale, rottura locale, rottura per punzonamento). Schema semplificato (Fattori che influenzano la capacità portante e stima della profondità della superficie di scorrimento). Metodi di calcolo della capacità portante: soluzione di Terzaghi (1943), formulazione di Brinch-Hansen (1970) per terreni incoerenti e per terreni coesivi, approccio di Richard et al. (1993), approccio di Paolucci e Pecker (1997). Le formulazioni per meccanismi di rottura di tipo non generale. La capacità portante per fondazioni su terreni stratificati. Metodologie per il calcolo delle tensioni indotte nel terreno. Cedimenti: Introduzione (Cedimenti assoluti, cedimenti differenziali, rotazione rigida, rotazioni relative, deformazioni angolari, inflessione, curvatura, Effetti dei cedimenti di fondazione sulle strutture in elevazione, profondità di influenza per il calcolo dei cedimenti di fondazione). Metodi di calcolo dei cedimenti in condizioni statiche per terreni a grana grossa (La teoria dell’elasticità; il Metodo di Burland e Burbidge,1985; il Metodo di Schmertmann, 1970; il Metodo di Berardi e Lancellotta, 1991) e per terreni a grana fine (Il decorso dei cedimenti nel tempo; il cedimento istantaneo; il cedimento di consolidazione primaria secondo il Metodo di Skempton e Bjerrum, 1957; il cedimento di consolidazione secondaria). Cedimenti dovuti ad eventi sismici. Cedimenti dovuti a vibro- infissione di pali. Cedimenti in prossimità di fronti di scavo. Ammissibilità dei cedimenti (Valori ammissibili dei movimenti di fondazione secondo la letteratura geotecnica, l’EC1 l’EC7 (1994) e le indicazioni fornite dalle NTC, 2018. Metodi per ridurre le distorsioni in fondazione). Verifiche e criteri di dimensionamento: Verifiche secondo le Normative Italiana ed Europea (NTC, 2018; Eurocodici 1, 7 ed 8).
3. FONDAZIONI SU PALI / MISTE: Pali soggetti a carichi verticali: Tipologie esecutive (Pali senza e con a sportazione di terreno, pali intermedi, micropali). Carico limite (Resistenza laterale, resistenza alla punta, correlazioni con i risultati di prove in sito). Cedimenti (Metodo di Poulos e Davis, 1980), modello non lineare semplificato. Pali in gruppo (Effetto di bordo, effetto di gruppo, capacità portante di una palificata, cedimenti di una palificata). Attrito negativo (Fenomeno fisico, modellazione, determinazione del punto neutro, accorgimenti costruttivi). Prove di carico verticali e controlli non distruttivi (Prove di collaudo e prove pilota: attrezzatura di prova, modalità esecutiva, strumentazione, interpretazione dei risultati; controlli non distruttivi: diagrafia sonica, metodo dell’ammettenza meccanica). Pali soggetti a forze orizzontali: Considerazioni generali. Si rimanda al Corso di Opere di Sostegno e Stabilità dei Pendii. Fondazioni miste: Verifiche e criteri di dimensionamento. Prescrizioni di normativa relative alle fondazioni su pali e miste: NTC, 2018, Eurocodici 1, 7 ed 8.
4. INTERAZIONE TERRENO-STRUTTURA: Interazione terreno-struttura con fondazioni superficiali (Condizioni statiche: il metodo di Winkler; Condizioni dinamiche: le prove su tavola vibrante; il metodo delle impedenze, i codici di calcolo, Normativa). Interazione terreno-struttura con fondazioni su pali (interazione cinematica ed interazione inerziale; analisi pseudo-statiche, analisi dinamiche semplificate e complete, Normativa).
5. TECNOLOGIE INNOVATIVE E GREEN: pali energetici per impianti geotermici; miscele terreno-materiali di scarto, per la riduzione del rischio sismico delle strutture/infrastrutture.
Testi di riferimento
1. R. Lancellotta: “Geotecnica”, Quarta Edizione, Zanichelli, Bologna 2012.
2. R. Lancellotta, J. Calavera: "Fondazioni", McGraw-Hill Education, Milano 2016.
3. C. Viggiani: “Fondazioni”, Hevelius, Napoli 1999.
5. Presentazioni Power Point.
| Autore | Titolo | Editore | Anno | ISBN |
|---|---|---|---|---|
| R. Lancellotta | Geotecnica | Zanichelli | 2012 | 880805991X |
| R. Lancellotta, J. Calavera: | Fondazioni | McGraw-Hill Education, Milano | 2016 | 1308869215 |
| C. Viggiani | Fondazioni | Hevelius | 1999 | 9788886977128 |
| M. Budhu. | Soil mechanics and Foundations | JOHN WILEY & SONS, INC | 2010 | 978-0470556849 |
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | 1. Indagini geotecniche | N. 1, 2, 3, 5 |
| 2 | 2. Fondazioni superficiali | N. 2, 3, 5 |
| 3 | 3. Fondazioni su pali e fondazioni miste | N. 3, 5 |
| 4 | 4. Interazione terreno-struttura | N. 2, 5 |
| 5 | 5. Tecnologie innovative e green | N. 5 |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Descrivi il test Cross-Hole e spiega a cosa serve.
Qual è la profondità massima richiesta dalle Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC2018) per il calcolo di Vs, eq?
Il test CPT consente un esame visivo del terreno?
A cosa serve la prova scissometrica?
Cosa produce l'effetto gruppo in una palificata? Come si può ridurre?
Nel metodo di Gazetas, quale rigidezza ha la fondazione superficiale?
In quali sezioni di un palo dobbiamo aspettarci il massimo momento cinematico?
Con quali approcci è possibile studiare l'interazione dinamica palo-terreno?
A quale profondità dalla testa del palo possiamo considerare trascurabile il momento flettente dovuto all’interazione inerziale?
Illustra i pali energetici.
Quali soluzioni geotecniche conosci per ridurre il rischio sismico?
Quali sono i dati più importanti di una prova CPT?
Qual è la distanza minima da rispettare tra una prova SPT e l'altra all'interno di un sondaggio?
Quale strumentazione è necessaria per monitorare i cedimenti di una fondazione?
Se si desidera mantenere le fondazioni superficiali in un edificio che necessita di un adeguamento sismico, quali interventi si possono/devono fare nella fondazione?
Qual è la novità sostanziale introdotta nella formula di Paolucci e Pecker, 1997 per il calcolo di qlim rispetto alla formula di Brinch-Hansen, 1970?
Con quale teoria si calcola la tensione indotta nel terreno da un carico distribuito uniformemente su un'area quadrata?
Spiegare il criterio con cui viene eseguita la progettazione strutturale di una fondazione superficiale a travi rovesce.
Illustrare il metodo Berardi e Lancellotta (1991) per il calcolo dei cedimenti di una fondazione superficiale.
Quali prove in situ devono essere eseguite per utilizzare il metodo di Schmertmann et al., 1978 e quello di Berardi e Lancellotta, 1991?
Cosa indica il cedimento di consolidazione secondaria e quali parametri occorrono per poterlo calcolare?
Secondo gli Eurocodici, quali sono i valori ammissibili dei cedimenti assoluti di una fondazione?
Cosa si intende per fondazione parzialmente compensata e fondazione completamente compensata?
Quando vengono utilizzati i micropali?
Di che tipo di miscela si fa uso per realizzare dei micropali Tubfix?
In quale intervallo oscilla l'efficienza di un gruppo di pali?
Come si effettua la verifica SLU in caso di palo immerso in due strati di cui uno in attrito negativo?
Illustri i criteri con cui viene scelta l'armatura di un palo di fondazione.
Come si definisce la costante di Winkler?
Qual è il comportamento della reazione del suolo sotto una fondazione superficiale con l'approccio Winkler? E in che cosa differisce da una vera reazione del terreno?
L'accelerazione attesa sulla superficie del terreno cambia o meno se si considera la condizione di campo libero o la presenza di una struttura in superficie?
English version