verifica_galleggiamento_struttura

[ING_U]

Salve a tutti,
il mio capo fa sempre una confusione enorme riguardo alla verifica a
galleggiamento di una struttura e alle sollecitazioni che ne derivano,
e mi ha messo in testa tantissimi dubbi...
Allora: dovete armare una platea di fondazione di un edificio che ha un
piano interrato immerso per 2 metri dallo spiccato delle fondazioni (la
falda risale fino a circa 1 metro dal piano di campagna). E' noto il
peso totale dell'edificio, che è in pianta 10x10 metri.
1) verifica a galleggiamento: faccio semplicemente un bilancio fra peso
totale (platea compresa) e acqua spostata= 10x10x2,00x1 daN/mc?
2) sollecitazioni sulla platea: la sottospinta dell'acqua si somma alla
reazione del terreno sulla platea? O non si considera? Per esempio per
il calcolo di un muro di sostegno uso il peso specifico efficace...

Certo che alcuni di voi mi massacreranno per cotanta ignoranza, saluto
e ringrazio.

[Doc Hollywood]

Post by ING_U
Allora: dovete armare una platea di fondazione di un edificio che ha un
piano interrato immerso per 2 metri dallo spiccato delle fondazioni (la
falda risale fino a circa 1 metro dal piano di campagna). E' noto il
peso totale dell'edificio, che è in pianta 10x10 metri.
1) verifica a galleggiamento: faccio semplicemente un bilancio fra peso
totale (platea compresa) e acqua spostata= 10x10x2,00x1 daN/mc?

Si, poi controlla anche l'equilibrio naturalmente...
(ci sarebbe anche l'attrito laterale del terreno, ma l'entita' e la
costanza non ne consigliano l'uso a favore di sicurezza)

Post by ING_U
2) sollecitazioni sulla platea: la sottospinta dell'acqua si somma alla
reazione del terreno sulla platea? O non si considera? Per esempio per
il calcolo di un muro di sostegno uso il peso specifico efficace...

Posto che la scantinato sia impermeabile, io non la considererei: il
peso che scarichi e' quello, sia che si scarichi sul solo terreno, sia
che vada un po' sul terreno e un po' sull'acqua. Attenzione pero' che
cambia la costante elastica, e quindi la ripartizione delle tensioni!
Naturalmente dovrai sempre fare (come minimo) il calcolo come se l'acqua
non ci fosse, capitasse un abbassamento di falda...
Poi attento alla spinta laterale!

Ciao

[Francesco B.]

Post by ING_U
1) verifica a galleggiamento: faccio semplicemente un bilancio fra peso
totale (platea compresa) e acqua spostata= 10x10x2,00x1 daN/mc?

Considera il solo peso della platea (o perlomeno considera la platea
piu' una parte dell'edificio se sei in grado di realizzarlo
velocemente).
Questo perche' e' importante durante le fasi di lavorazione che la
platea non subisca movimenti eccessivi.
Basta fare: 1000 x 2 = 2500 x h da cui: h = 0,80 m.
Effettivamente e' un po' eccessivo (e' chiaro che si deve anche
verificare l'aspetto delle sollecitazioni.).
Molto probabilmente puoi ridurre lo spessore pompando l'acqua (attento
pero' ai cedimenti che inevitabilmente produrrai negli edifici a
confine) o anche utilizzando delle zavorre.
A Verona, al convegno sulle travi Rep, ho visto risolvere problemi di
questo tipo utilizzando dei pali con la funzione di tiranti. Ossia
avevano il compito di impedire alla platea di sollevarsi.
Insomma le soluzioni sono molteplici e ogni problema va studiato nel suo
contesto.

Post by ING_U
2) sollecitazioni sulla platea: la sottospinta dell'acqua si somma alla
reazione del terreno sulla platea? O non si considera? Per esempio per
il calcolo di un muro di sostegno uso il peso specifico efficace...

Per il calcolo delle sollecitazioni della struttura devi utilizzare
l'intera reazione che e' data dalla somma di quella del terreno e
dell'acqua.
In parole povere se F e' la forza scaricata allora per reazione dovrai
avere una forza R=F che dovrai applicare alla struttura (altrimenti
violeresti l'equilibrio).
In pratica l'acqua fornira' la reazione Rw e il terreno Rt.
Non ha importanza in che modo si ripartiscono il carico Rw e Rt ma e'
importante che la loro somma sia F.
In poche parole quando fai questo calcolo fregatene se sia presente o
meno l'acqua.


E' invece importante sapere come si ripartiscono il carico il terreno e
l'acqua perche' solo cosi' potrai valutare la capacita' portante del
terreno.
Il principio delle tensioni efficaci serve proprio a risolvere questo
problema.
Infatti e' la sola Rt che si scarica nel terreno.
E comunque e' fondamentale conoscere il regime delle pressioni (se e'
presente una falda basta conoscere il livello di minimo sotto al quale
si e' sicuri di non andare mai in alcun caso) in tutte le fasi della
vita dell'opera in modo da poter massimizzare il valore di Rt.
A favore della sicurezza potresti utilizzare Rt=F ma potrebbe essere
antieconomico se la falda risultera' sempre presente.
Insomma devi vedere tu insieme al geologo.


Per quanto riguarda il problema del muro di sostegno devi considerare
che se il terreno e' sotto falda allora dovrai calcolare la spinta come
la somma di due spinte: quella del terreno sommerso (quello con peso
specifico dato dalla differenza del peso spec. del terreno umido meno il
peso spec. dell'acqua. Da notare che l'angolo di attrito e' piu' piccolo
rispetto al caso del terreno secco) + la spinta dell'acqua.

[ING_U]

Una risposta ultra-esauriente! E che io condivido pienamente. In
effetti non avevo pensato alle fasi di realizzazione...in cui c'è
soltanto il peso della platea.
Tuttavia continuo ad avere dubbi sulla verifica al galleggiamento: la
mia platea non è una piattaforma in alto mare, è "immersa" in un
"materiale" che non è acqua per il 100%, ma solo in parte...la forza
di Archimede sarà in parte smorzata, in quanto è dovuta all'effettivo
volume di liquido spostato, o sbaglio? Ovviamente la verifica così
condotta è a favore di sicurezza.
Grazie a tutti, ING_U.

Post by Francesco B.

Post by ING_U
1) verifica a galleggiamento: faccio semplicemente un bilancio fra peso
totale (platea compresa) e acqua spostata= 10x10x2,00x1 daN/mc?

Considera il solo peso della platea (o perlomeno considera la platea
piu' una parte dell'edificio se sei in grado di realizzarlo
velocemente).
Questo perche' e' importante durante le fasi di lavorazione che la
platea non subisca movimenti eccessivi.
Basta fare: 1000 x 2 = 2500 x h da cui: h = 0,80 m.
Effettivamente e' un po' eccessivo (e' chiaro che si deve anche
verificare l'aspetto delle sollecitazioni.).
Molto probabilmente puoi ridurre lo spessore pompando l'acqua (attento
pero' ai cedimenti che inevitabilmente produrrai negli edifici a
confine) o anche utilizzando delle zavorre.
A Verona, al convegno sulle travi Rep, ho visto risolvere problemi di
questo tipo utilizzando dei pali con la funzione di tiranti. Ossia
avevano il compito di impedire alla platea di sollevarsi.
Insomma le soluzioni sono molteplici e ogni problema va studiato nel suo
contesto.

Post by ING_U
2) sollecitazioni sulla platea: la sottospinta dell'acqua si somma alla
reazione del terreno sulla platea? O non si considera? Per esempio per
il calcolo di un muro di sostegno uso il peso specifico efficace...

Per il calcolo delle sollecitazioni della struttura devi utilizzare
l'intera reazione che e' data dalla somma di quella del terreno e
dell'acqua.
In parole povere se F e' la forza scaricata allora per reazione dovrai
avere una forza R=F che dovrai applicare alla struttura (altrimenti
violeresti l'equilibrio).
In pratica l'acqua fornira' la reazione Rw e il terreno Rt.
Non ha importanza in che modo si ripartiscono il carico Rw e Rt ma e'
importante che la loro somma sia F.
In poche parole quando fai questo calcolo fregatene se sia presente o
meno l'acqua.
E' invece importante sapere come si ripartiscono il carico il terreno e
l'acqua perche' solo cosi' potrai valutare la capacita' portante del
terreno.
Il principio delle tensioni efficaci serve proprio a risolvere questo
problema.
Infatti e' la sola Rt che si scarica nel terreno.
E comunque e' fondamentale conoscere il regime delle pressioni (se e'
presente una falda basta conoscere il livello di minimo sotto al quale
si e' sicuri di non andare mai in alcun caso) in tutte le fasi della
vita dell'opera in modo da poter massimizzare il valore di Rt.
A favore della sicurezza potresti utilizzare Rt=F ma potrebbe essere
antieconomico se la falda risultera' sempre presente.
Insomma devi vedere tu insieme al geologo.
Per quanto riguarda il problema del muro di sostegno devi considerare
che se il terreno e' sotto falda allora dovrai calcolare la spinta come
la somma di due spinte: quella del terreno sommerso (quello con peso
specifico dato dalla differenza del peso spec. del terreno umido meno il
peso spec. dell'acqua. Da notare che l'angolo di attrito e' piu' piccolo
rispetto al caso del terreno secco) + la spinta dell'acqua.
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Ciao da Francesco B.