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I successivi paragrafi sono stati estrapolati dalle NTC 2008 e Circolare 2009
6.4 OPERE DI FONDAZIONE
6.4.1 CRITERI GENERALI DI PROGETTO
Le scelte progettuali per le opere di fondazione devono essere effettuate contestualmente e congruentemente con quelle delle strutture in elevazione. Le strutture di fondazione devono rispettare le verifiche agli stati limite ultimi e di esercizio e le verifiche di durabilità. Nel caso di opere situate su pendii o in prossimità di pendii naturali o artificiali deve essere verificata anche la stabilità globale del pendio in assenza e in presenza dell’opera e di eventuali scavi, riporti o interventi di altra natura, necessari alla sua realizzazione. Devono essere valutati gli effetti della costruzione dell’opera su manufatti attigui e sull’ambiente circostante.Nel caso di fondazioni su pali, le indagini devono essere dirette anche ad accertare la fattibilità e l’idoneità del tipo di palo in relazione alle caratteristiche dei terreni e delle acque del sottosuolo.
6.4.2 FONDAZIONI SUPERFICIALI
La profondità del piano di posa della fondazione deve essere scelta e giustificata in relazione alle caratteristiche e alle prestazioni della struttura in elevazione, alle caratteristiche del sottosuolo e alle
condizioni ambientali.
Il piano di fondazione deve essere situato sotto la coltre di terreno vegetale nonché sotto lo strato interessato dal gelo e da significative variazioni stagionali del contenuto d’acqua.
In situazioni nelle quali sono possibili fenomeni di erosione o di scalzamento da parte di acque di scorrimento superficiale, le fondazioni devono essere poste a profondità tale da non risentire di questi fenomeni o devono essere adeguatamente difese.
6.4.2.1 Verifiche agli stati limite ultimi (SLU)
Nelle verifiche di sicurezza devono essere presi in considerazione tutti i meccanismi di stato limite ultimo, sia a breve sia a lungo termine.
Gli stati limite ultimi delle fondazioni superficiali si riferiscono allo sviluppo di meccanismi di collasso determinati dalla mobilitazione della resistenza del terreno e al raggiungimento della resistenza degli elementi strutturali che compongono la fondazione stessa.
Nel caso di fondazioni posizionate su o in prossimità di pendii naturali o artificiali deve essere effettuata la verifica anche con riferimento alle condizioni di stabilità globale del pendio includendo nelle verifiche le azioni trasmesse dalle fondazioni. Le verifiche devono essere effettuate almeno nei confronti dei seguenti stati limite:
- SLU di tipo geotecnico (GEO)
- collasso per carico limite dell’insieme fondazione-terreno
- collasso per scorrimento sul piano di posa
- stabilità globale
- SLU di tipo strutturale (STR)
- raggiungimento della resistenza negli elementi strutturali,accertando che la condizione (6.2.1) sia soddisfatta per ogni stato limite considerato.
La verifica di stabilità globale deve essere effettuata secondo l’Approccio 1:
- Combinazione 2: (A2+M2+R2)
tenendo conto dei coefficienti parziali riportati nelle Tabelle 6.2.I e 6.2.II per le azioni e i parametri geotecnici e nella Tabella 6.8.I per le resistenze globali. Le rimanenti verifiche devono essere effettuate, tenendo conto dei valori dei coefficienti parzialiriportati nelle Tab. 6.2.I, 6.2.II e 6.4.I, seguendo almeno uno dei due approcci:
Approccio 1:
- Combinazione 1: (A1+M1+R1)
- Combinazione 2: (A2+M2+R2)
Approccio 2:
(A1+M1+R3).
Nelle verifiche effettuate con l’approccio 2 che siano finalizzate al dimensionamento strutturale, il coefficiente gR non deve essere portato in conto.
VERIFICA |
COEFFICIENTE PARZIALE (R1) |
COEFFICIENTE PARZIALE (R2) |
COEFFICIENTE PARZIALE (R3) |
Capacità portante |
γR = 1,0 |
γR = 1,8 |
γR = 2,3 |
Scorrimento |
γR = 1,0 |
γR = 1,1 |
γR = 1,1 |
Tabella 6.4.I - Coefficienti parziali γR per le verifiche agli stati limite ultimi di fondazioni superficiali.
6.4.2.2 Verifiche agli stati limite di esercizio (SLE)
Si devono calcolare i valori degli spostamenti e delle distorsioni per verificarne la compatibilità con i requisiti prestazionali della struttura in elevazione (§§ 2.2.2 e 2.6.2), nel rispetto della condizione (6.2.7).
Analogamente, forma, dimensioni e rigidezza della struttura di fondazione devono essere stabilite nel rispetto dei su menzionati requisiti prestazionali, tenendo presente che le verifiche agli stati limite di esercizio possono risultare più restrittive di quelle agli stati limite ultimi.
Azione sismica fondazioni superficiali paragrafo C7.11.5.3.1
La circolare esplicativa del 02.02.2009, al paragrafo C7.11.5.3.1, riporta: "L'azione del sisma si traduce in accelerazioni nel sottosuolo (effetto cinematico) e nella fondazione, per l'azione delle forze d'inerzia generate nella struttura in elevazione (effetto inerziale).
Nell'analisi pseudo - statica, modellando l'azione sismica attraverso la sola componente orizzontale, tali effetti possono essere portati in conto mediante l'introduzione di coefficienti sismici rispettivamente denominati Khi e Khk, il primo definito dal rapporto tra le componenti orizzontale e verticale dei carichi trasmessi in fondazione ed il secondo funzione dell'accelerazione massima attesa al sito.
I valori Khk possono essere valutati facendo riferimento ai valori di normativa specificati per i pendii. L'effetto inerziale produce variazioni di tutti i coefficienti di capacità portante del carico limite in funzione del coefficiente sismico Khi e viene portato in conto impiegando le formule comunemente adottate per calcolare i coefficienti correttivi del carico limite in funzione dell'inclinazione, rispetto alla verticale, del carico agente sul piano di posa.
L'effetto cinematico modifica il solo coefficiente Ng in funzione del coefficiente sismico Khk; il fattore Ng viene quindi moltiplicato sia per il coefficiente correttivo dell'effetto inerziale, sia per il coefficiente correttivo per l'effetto cinematico.”
Quindi, la riduzione del carico limite di fondazioni superficiali in presenza di sisma è dovuta alla riduzione del fattore di capacità portante Ng, a sua volta dovuta all’effetto inerziale della massa di terreno coinvolta nel meccanismo di rottura (effetto cinematico) ed all’effetto inerziale della struttura (effetto inerziale).
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