Home GeoForum Forums Geologia & Professione Geotecnica determinazione della capacità portante secondo NTC

Per venire incontro ad un mio dubbio ma che credo pienamente condiviso, avvio la seguente discussione che riguarda marginalmente il geologo e molto il progettista.

Poniamo di dover seguire un progetto di un edificio sensibile, in zona 4 o nelle rimanenti, premesso che nelle NTC si fanno delle differenze sulle modalità di calcolo.

Il committente richiede di seguire NTC 2008, giustamente.

Qual'è la strada corretta da seguire per la verifica della capacità portante?

Chi vuole iniziare?

Massimo,
credo di avere bene interpretato la domanda se penso ti interessi maggiormente la parte relazionale col progettista.

Il discorso può essere complesso anche perchè legato a rapporti diversi e variabili sogettivamente.


Ipotizziamo oviamente che il progettista ci dia l'incarico di eseguire le verifiche geotecniche per fondazioni superficiali:

• acquisizione parametri geotecnici di interesse X
  
• Determinazione dei valori caratteristici Xk
  
• Scelta dell'approccio di progetto: DA1 o DA2
  
• Eventuale determinazione dei valori di progetto Xd
  
• Acquisizione degli spettri di progetto tramite fogli di calcolo esistenti
  
• Acquisizione dal progettista delle combinazioni di carico da utilizzare nelle verifiche
  
• Acquisizione dal progettista del periodo fondamentale della struttura e del fattore di struttura/duttilità
  
• Esecuzione verifiche al collasso verticale (statico-sismico), allo slittamento (sismico, generalmente), alla stabilità globale (obbligatorio approccio DA1-2, serve anche spettro elastico T=0)
  
• Consegna verifiche al progettista
  
• Feedback del progettista
  
• Eventuale ripetizione delle verifiche fino a feedback positivo finale, anche in relazione alle verifiche agli SLE-SLD

Quanto sopra se non ci troviamo in classe S1 o S2, altrimenti si aggiungono gli studi particolari di amplificazione.

E prima delle verifiche agli SLV è necessario eseguire o escludere el verifiche di stabilità e liquefazione...

Probabilmente ho dimenticato qualcosa ma dovrebbe esserci quasi tutto.

Scusa Mc, ma la conoscenza di q come può esserti utile?

m.

grazie ma il punto è un altro,
per fare questo:
1 Acquisizione parametri geotecnici di interesse X
2 Determinazione dei valori caratteristici Xk
3 Scelta dell'approccio di progetto: DA1 o DA2 (e qui si dovrebbe esporre necessariamente il progettista delle fondazioni)
4 Eventuale determinazione dei valori di progetto Xd
5 Acquisizione degli spettri di progetto tramite fogli di calcolo esistenti
6 Acquisizione dal progettista delle combinazioni di carico da utilizzare nelle verifiche (stesso discorso di prima)
7 Acquisizione dal progettista del periodo fondamentale della struttura e del fattore di struttura/duttilità
8 Esecuzione verifiche al collasso verticale (statico-sismico), allo slittamento (sismico, generalmente), alla stabilità globale (obbligatorio approccio DA1-2, serve anche spettro elastico T=0)

Quale formula è lecito utilizzare?
Per essere ragionevolmetne sicuri di aver capito cosa ha elucubrato l'estensore della norma.

A me pare che le formule empiriche debbono ormai essere scartate a priori
restano quelle analitiche, Versic Brinch Hansen EC7.
Scarterei a priori EC8 troppo difficile.

A proposito, conoscete qualche produttore di software che abbia trattato la cosa in modo rigoroso?

In campo statico le formule analitiche sono sicuramente le migliori.
Tra BH e EC7 (che è un BH modificato) si possono fare un pò di simulazioni per vedere le differenze.

Quella sull'EC8 è necessaria per la verifica ( verifica e non progetto ) in campo sismico.

Non ci sono software, nè credo sia bene affidarsi a essi soprattutto in campo sismico, excel fatti bene li trovo più efficaci.

m.

Non parlo di quali siano le migliori, mi pare che legalmente si possano usare solo più queste (le analitiche).

Interessante questa sottigliezza tra verifica e progetto, quindi si fa un progetto della capacità portante

La formula sull'EC8 è molto chiusa, ovvero bisogna sapere già come funziona la fondazione, quale è il cs ecc...
Diciamo che è una formula ermetica, pertanto la sensibilità sulla fondazione scompare.

Sul libro dedicato all'EC7 della Telford Press si trova anche un esempio.

Quale formula è lecito utilizzare?

Nè l'EC7 nè il DM 2008 obbligano a scegliere una qualsiasi formula.

Secondo la circolare basta considerare Khi e Khk in condizioni sismiche

In un post precedente sono state esaminate (con riferimento al lavoro di Marco Franceschini) alcune tra le varie formule proposte dalla letteratura.

Le formule trinomie (BH, Meherhof e Vesic) vanno bene tutte, Khi è automatico, Khk secondo la circolare va applicato solo al termine N_gamma.

La formula di Maugeri e Novità va anche molto bene, anche se meno nota, ma introdurla in un foglio di calcolo è facilissimo.

LA formula EC8 è solo una proposta, assolutamente non vincolante.

Inoltre si riferisce ad una fondazione continua, Marco tu proponevi di adattarla a plinti rettangolari, forse aggiungendo i fattori di correzione degli altri metodi noti?

Massimo, cosa intendi con formule empiriche?

Forse in questo caso sono troppo pignolo...

Per formule empiriche si intende tutte quelle formule che forniscono una stima della capacità portante ammissibile, solitamente rispetto ad un cedimento atteso, attraverso un valore di progetto proveniente da prove in sito SPT o CPT.
Formule di Bowles, di Meyerhof ecc. che non contengono correttivi per la componente sismica.

No, quelle formule non sono escluse a priori e Frank et al. 2004 ne danno un esempio col pressiometro.

Inoltre sono molto comode perchè si verificano SLU e SLE assieme.

Unico ma grande inconveniente: sono valide solo per condizioni statiche...

Si ma le condizioni statiche non esistono più...in zona 3 2 1
Manco nella 4 visto che si deve applicare comunque il dm 96.

Luca, quindi la formula del tuo corso è sempre valida anche se era improntanta alle NT precendenti?

per comodità di tutti riporto i link precedenti molto interesanti ma un po pesanti:
http://www.geoforum.it/ubbthreads.php?ubb=printthread&Board=2&main=8238&type=thread
http://www.geoforum.it/ubbthreads.php?ubb=printthread&Board=2&main=8337&type=thread

L'EC7 parla di 'metodo indiretto' e si riferisce specificatamente al pressiometro nell'annesso 'E'.

Estendere il metodo all'SPT e alla Qc è già una piccola forzatura, anche se lecita a mio parere.

Introdurre un coefficiente correttivo per le condizioni sismiche sarebbe una doppia forzatura (anche se si potrebbe fare, con le relazioni di Paolucci-Pecker, ad esempio)ed in effetti, finchè non esce un autorevole articolo di autorevoli geotecnici sull'aspetto, meglio se appartenenti all'originale commissioen EC7, sono d'accordo che è meglio rimanere in territorio noto e applicare le formule analitiche.

Massimo, se ti riferisci alla formula trinomia con i coefficienti z_i (correzioni per inerzia del terreno nelle dispense) questa è ancora valida. La circolare, però, specifica che l'inerzia del terreno deve essere applicata solo al termine gamma, per cui zeta_gamma è diverso da uno, zeta_c e zeta_q entrambi = 1.
Esiste poi un vincolo, k_h <tan(phi), con i nuovi spettri quasi sempre credo rispettato.

Se però non vuoi applicare la circolare perchè non ancora pubblicata in GU, puoi tranquillamente fare riferimento al DM 2005 = DM 2008, utilizzare i fattori z_i solo nei casi in cui il progettista lo ritenga opportuno, di concerto col committente (ma, aggiungo io, coerentemente con l'EC8), e allora il tutto si riduce alla formula di Hansen, o simili, con carico inclinato e eccentricità diversa da zero, coll'eventuale aggiunta dei moltiplicatori z_i per ciminiere, torri, ponti, argille molto soffici, ecc..

In più, bisogna eseguire la verifica allo slittamento.

RICAPITOLANDO:

Se vuoi verificare secondo il DM 2008, senza considerare la circolare del CSLL, puoi tranquillamente procedere come se fossimo in regime di DM 2005.

L'unico aspetto di rilievo che cambia è la verifica alla stabilità globale (frana del fronte di scavo sottostante a fondazioni), per la quale il DM 2008 ha ridefinito il Kh, mediamente dimezzandolo rispetto al DM 2005 (con l'introduzione del coefficiente beta_s).

Non dimentichiamo inoltre i nuovi approcci di progetto con i quali dobbiamo applicare il gamma_r finale (FS globale).

Come ripeto, consiglio vivamente, dove applicabile, il DA2 del DM 2008.

Chi volesse leggere l'articolo inarcos di Francescini:
http://www.regione.emilia-romagna.it/geo...contributo=1454

Marco,
perchè non ci dai un link anche per l'articolo sui micropali indicato nell'altro post?

Questo è il link della mia pagina personale o dell'ufficio, non funziona bene, sul sito (peraltro da aggiornare) del mio ufficio..

A staff trovate la mia pagina personale

e lì più o meno tutto....

scusate la faccia....

http://www.teleios-ing.it/staffdet.asp?id_autore=1

A proposito della verifica di slittamento, io la ritengo particolarmente inutile. E' veramente difficile trovare nei data base fotografici degli enti di ricerca delle immagini o delle case history, di fenomeni simili. Quello che si danneggia è sempre il pilastro o il trave.

Certo, anche altre verifiche agli SLU quali la capacità portante di una platea di una villa a due livelli su conglomerato o arenaria (capita, anche se di rado) non è che, nella realtà, siano proprio necessarie, ma se la legge obbliga...

Mccoy per caso sei su skype?

Facciamo un censimento dei programmi o dei fogli di capacità portante adeguati a DM 2008?

Non credo ce ne siano ancora.

Quasi quasi, se c'è richiesta, si potrebbe preparare un foglio e renderlo disponibile in rete (c'è richiesta o ancora nessuno utilizza il DM 2008 con circolare?).

Ormai però un foglio da solo non basta, ci servono a corredo un foglio per spettri, a cui ancorare il Khi, una tabella per il fattore di struttura e per le altre amenità come il periodo fondamentale ecc.ecc.

Se mi aiuti lo facciamo in 2 ...

Era sottointeso che ti aiutavo, volevo sentire gli altri

Io sono disposto a partecipare, se vi va bene possiamo partire dal Foglio che avevamo già predisposto in studio per le NTC 2005 e che abbiamo cercato di implementare per le 2008.

Carlo,
se me lo invii gli do uno sguardo (a fine settimana perchè ora sto fuori). Sarebbe interessante provare ad ancorare il valore di kh della capacità portante con l'Sd(T) dello spettro di progetto di uno dei fogli che circolano.
Altrimenti bisogna prevedere in input il valore di Sd(T) che costituisce il Khi della Circolare.
Lo stesso vale per il Khk, inerzia del terreno.

Quindi, scusate se ripeto, è solo per essere sicuro di aver capito correttamente:
Nel calcolo della capacità portante considero sia l'inerzia simica del terreno khk, sia con quella della struttura khi.
L'inerzia sismica del terreno interviene direttamente sul coefficiente Ngamma della formula trinomia tramite un coefficiente riduttivo che può essere calcolato con uno dei metodi citati; il khi interviene nella formula trinomia operando direttamente sui coefficienti correttivi che tengono conto dell'inclinazione del carico.
Il khk lo calcolo con i coefficienti che tengono conto di tipo di sottosuolo e di topografia a partire dal punto di ancoraggio dello spettro (T=0); il khi o me lo faccio dare direttamante dallo strutturista, oppure mi faccio dare il periodo caratterisitco della struttra e il coefficienti di smorzamento della struttura che mi serve per il calcolo dello spettro di progetto; a questo punto il khi coincide con il valore dello spettro corrispondente al periodo caratteristico della struttura.
Ho capito bene oppure mi sono perso qualcosa?

Non mi è invece chiaro come effettuare la verifica allo slittamento della fondazione: per il calcolo della forza orizzontale, devo tenere conto conto di khi, khk o di entrambi? nel caso di entrambi, come li combino? Scusate se chiedo qualcosa di tipo banale. Grazie in anticipo per le risposte.

Per coloro che posseggono il foglio di calcolo di Mccoy "Rd".

Non vorrei essere troppo "semplicistico", ma se ho capito bene da quanto esposto fin ora, per quanto concerne il parametro Ag/g e il conseguente Kh la procedura per la capacità portante alias Resistenza di progetto è "sufficiente" (fermo restando la determinazione delle categorie di suolo e topografiche):

- trovare con le coordinate geografiche i parametri sismici tramite uno dei vari fogli di calcolo su citati;
- farsi fornire il Fattore di struttura q0 e il periodo fondamentale T (o ricavarlo con la formula semplificata di Massimino & Maugeri, 2004 - vedi dispense di Mccoy) dal progettista ed inserirlo sempre nei fogli di calcolo sugli spettri;
- sul grafico relativo allo spettro di progetto ricavare in modo grafico il valore di Kh della funzione (componenete orizzontale) corrispondente al periodo fondamentale T.
- il valore di Kh moltiplicato per il carico verticale (prodotto che però non deve essere < 0.2) è quello da considerare per inserirlo nel foglio di calcolo Rd!!!

Sbaglio? manca qualcosa?

ciau

Luca e duccio Ivo, mi sembra che abbiate compreso bene, l'unico dettaglio il valore di Kh o khi (o sd(T) dello spettro di progetto)non va moltiplicato per W, poichè lo fa già il foglio di calcolo. Va invece moltiplicato per W per ottenere l'H, da usare nella verifica allo slittamento.

Per lo slittamento si verifica che H, ossia Ed allo slittamento, (calcolato come Khi*W), sia uguale o inferiore alle forze di attrito agenti sulla base della fondazione più l'eventuale spinta passiva, moltiplicata per un coefficiente che varia da 0 a 30% massimo. All'Rd allo slittamento va applicato il gamma_r di 1.1
L'inerzia del terreno non compare nello slittamento.
Importante sottolineare che il phi dello slittamento generalmente è uguale a Phi _cv e non a Phi di picco.

Inoltre, il W dello slittamento corrisponde alla combinazione di carichi sismica del DM 2008, ed è un W generalmente minore della combinazione statica agli SLU, più vicino alla combinazione SLE.

Questo valore di W è valido ovviamente, in zoen sismiche, anche per il W della capacità portante al collasso verticale.

Grazie McCoy, come al solito puntuale e preciso

Scusa Mccoy ma il foglio di calcolo denominato "Rd" fa parte del materiale fornito solo a quelli che hanno frequentato il tuo corso?

Grazie

Sì, per la precisione sono Rd_Phi_Cu e RD_cu, ma non incorporano automaticamente il Khi e il Khk è ex DM 2005.

L'intenzione è di farne uno chiaro e completo valido per il DM 08 e disponibile per tutti

RIcordati che potebbe essere opportuno e necessario fornire una q limite svincolata dai carichi, mi sto convincendo sia comunque sempre valida anche in condizini sismiche.
Qualcuno per favore vuole smentirmi.

Massimo,
quello che tu dici sembra si verifichi soltanto in un determinato sottoinsieme dell'universo di soluzioni possibili. Per cui temo che non sia sempre possibile fornire la qlim svincolata in condizioni sismiche. Non so se a qualcuno viene un'idea per bypassare questo problema, riporto comunque domanda di una collega nel forum del corso e mia risposta al quesito specifico, con tutte le motivazioni del caso (avevo in precedenza segnalato che la Rd, o Qlim, in condizioni sismiche è in funzione del carico ma la collega ha segnalato un caso contrario che è anche piuttosto comune, cioè phi=0). Se altri colleghi hanno notato comportamenti particolari la loro segnalazione è anche benvenuta.



adesso non ricordo precisamente la mia precedente risposta, però, molto probabilmente, il caso di cui tu stai parlando è un subset dello spazio n-dimensionale delle variabili del problema, in particolare uno spazio a n-1 dimensioni, dove la variabile mancante è la coesione.

In poche parole credo che tu abbia esaminato un problema con c'=0. In questo caso, come tu dici, abbiamo davvero una situazione in cui i rapporti tra V e H sono costanti, e il paramtro Kh governa il problema. V = Nd del foglio di calcolo, ossia forza peso verticale.

Infatti, se ad esempio esaminiamo la funzione iq=(1-(0.5H)/(V+AfcacotPhi)), con ca ossia coesione = 0, iq è funzione unicamente del rapporto H/V, che è una costante, infatti H=KhV, pertanto iq è governato in questo caso esclusivamente da Kh.

Nel caso più generale di c' diverso da zero, come puoi constatare l'Rd varia al variare di V o Nd, in misura variabile .

Un problema con il seguente input: Kh = 0.31, phi = 24, c' = 10, gamma v e f = 18, D=B=1, L=5, eb = 0.1, abbiamo i seguenti Rd in funzione di Nd:

Nd Rd

100 335

500 243

750 232

1000 226


Un ulteriore fattore che governa Rd è eb, l'eccentricità su b: se variamo eb da 0.1 a 0.2 con Nd = 1000, abbiamo Rd = 218, viceversa con Nd = 100 e eb = 0.05 abbiamo Rd = 357, e questi sono risultati ancora più realistici poichè eb è positivamente correlato all'entità del carico, anche se non abbiamo elementi per definirlo precisamente se non ce lo comunica il progettista.

Nel caso di c'=0, invece, l'Rd è impervio non solo alle variazioni di Nd per i motivi già visti, ma anche alle variazioni di eb.

In questo evenienza, davvero possiamo preoccuparci poco dei carichi, una volta che abbiamo il Kh l'Rd và da sè.

Grazie per avere segnalato questa condizione specifica (c'=0) e per favore fammi sapere se la risposta risolve i tuoi dubbi o magari si tratta di qualche altro caso particolare.

Dimenticavo,

azzerare sempre la coesione per svincolare la Qlim dal carico non vale !!

E nella formula in condizioni non drenate, dato che la c è sempre diversa da zero, ovviamente la Rd-Qlim è sempre in funzione del carico

Non è poi tanto raro non avere coesione, a meno di non essere professori universitari, basta trovarsi in ambiente alluvionale, e materiale granulare. Ovvero il 98% del mio lavoro.
Per te invece che tratti versanti avere rocce è la norma penso.
Proseguiamo che mi iteressa.

Ah Ah, una volta tanto il problema si risolve da solo !

Sì, sembra proprio che in limi, sabbie e ghiaie non cementati o comunque modellabili con il solo phi l'output della capacità portante non sia in funzione del carico, per cui in questo caso possiamo tranquillamente ignorare tutte le combinazioni del DM 08.

Però dobbiamo sempre affrontare la verifica degli SLE o cedimenti e qui la combinazione (o le combinazioni) di carico specifiche sono sempre necessarie.

E' sempre possibile ipotizzare varie combinazioni ragionevoli e fornire varie soluzioni, però bisogna avere un'idea per sapere da dove partire. Se poi la larghezza della fondazione è anche ignota abbiamo 2 incognite.
E non dimentichiamo il cedimento tollerabile che ci deve essere indicato dal progettista altrimenti scelto da noi in base alle poche tabelle presenti negli eurocodici e che comprendono solo pochi casi

Io vedo che la maggior parte dei colleghi, e anche alcuni programmi, forniscono una tabella tipo con un passo opportuno contenente la capacità portante da 0,8m a 3m ad esempio.

Siccome è da un po di tempo che avrai notato sono nel caos mentale, esplicita meglio cosa intendi per possiamo tranquillamente ignorare tutte le combinazioni del DM allora cosa ci scriviamo?

Riepilogo di cosa si può fare:
Parametri da geomeccanica: c & phi
Parametri da prova di laboratorio: c & phi solitamente
Parametri da prove in sito: cu o phi

Tralascio note sulla trattazione statistica

Intendo che nel caso di terreni a comportamento puramente attritivo possiamo ignorare le combinazioni di carico (Ed) poichè sono ininfluenti per quanto attiene al risultato della verifica di capacità portante.

Ricordo che la combinazione di carico, in condizioni dinamiche, è un input delle formule trinomie per la verifica della capacità portante.



Massimo, qui non ti seguo perfettamente, nei vari casi se c è diverso da zero allora non possiamo più ignorare il carico, o combinazione di carichi secondo il DM 08, sulla fondazione. Dobbiamo pretendere che il progettista li comunichi, oppure ipotizzarli e specificare chiaramente che si tratta di valori ipotizzati in mancanza di precise indicazioni da parte del progettista e che pertanto la nostra verifica ha carattere puramente orientativo.

ho semplicemente riportato i parametri ricavabili