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13.07.2015 Views

CARICHIParametriPermanentinon strutturaliVariabiliPARAMETROTangente dell’angolodi resistenza al taglioCoesione efficaceResistenza non drenataPeso dell’unità di volumeVERIFICACapacità portanteTabella 6.2.ICoefficenti parziali per le azioni o per l’effetto delle azioniEFFETTOFavorevoleSfavorevoleFavorevoleSfavorevoleFavorevoleSfavorevoleCOEFFICIENTEPARZIALEγ F (O γ E)γ G1γ G2γ QiGRANDEZZAALLA QUALE APPLICAREIL COEFFICIENTE PARZIALEEQU(A1)STR(A2)GEO0,9 1,0 1,01,1 1,3 1,00,0 0,0 0,01,5 1,5 1,30,0 0,0 0,01,5 1,5 1,3Tabella 6.2.IICoefficenti parziali per i parametri geotecnici del terrenotan φ’ kc’ kγ R = 1,0γ R = 1,0c ukγ c’γCOEFFICIENTEPARZIALE(R1)COEFFICIENTEPARZIALEγ M(M1) (M2)γ φ’1,0 1,25γ cuγ γCOEFFICIENTEPARZIALE(R2)γ R = 1,8γ R = 1,11,0 1,251,0 1,41,0 1,0Tabella 6.4.ICoefficenti parziali γ R per le verifiche agli stati limite ultimi di fondazioni superficialiScorrimentoVERIFICACapacità portantedella fondazioneCOEFFICIENTEPARZIALE(R1)γ R = 1,0γ R = 1,0γ R = 1,0COEFFICIENTEPARZIALE(R2)γ R = 1,0γ R = 1,0γ R = 1,0COEFFICIENTEPARZIALE(R3)γ R = 2,3γ R = 1,1Tabella 6.5.ICoefficenti parziali γ R per le verifiche agli stati limite ultimi STR e GEO di muri di sostegnoScorrimentoResistenza del terrenoa valleCOEFFICIENTEPARZIALE(R3)γ R = 1,4γ R = 1,1γ R = 1,4I diversi coefficienti di sicurezzaparziali vengono scelti nell’ambito didue approcci progettuali distinti ealternativi (Approccio 1 e Approccio 2).Per esempio, le verifiche agli SLU (GEO)delle fondazioni superficiali e dei muri disostegno possono essere condotte con:Approccio 1, combinazione 2:A2+M2+R2 in cui vengono incrementatele azioni (carichi) permanenti nonstrutturali sfavorevoli e le azioni variabilisfavorevoli (A), ridotti i parametrigeotecnici (M) e ridotta la resistenza (R)(vedi tabelle sopra riportate).oppure conApproccio 2, (unica combinazione A1+ M1 + R3) in cui, sempre conriferimento alle stesse tabelle, sonoincrementate le azioni (A), invariati iparametri geotecnici (M) e ridotta laresistenza (R).Occorre precisare che nell’Approccio1 le norme prevedono anche unacombinazione 1, A1+M1+R1 la quale èdi interesse nel dimensionamentostrutturale delle opere a contatto con ilterreno. Si precisa inoltre che il terreno el’acqua costituiscono azioni permanenti(strutturali) quando contribuiscono alcomportamento dell’opera con le lorocaratteristiche di peso, resistenza e rigidezzae per essi vanno considerati gli stessicoefficienti.Invitando i lettori ad ulterioriapprofondimenti personali per unamaggiore comprensione dell’argomento,vorremmo aggiungere quanto segue conriferimento al valore caratteristico di unparametro geotecnico.È noto che i parametri di resistenza delterreno sono variabili aleatorie, cioègrandezze dotate di variabilità, il cuicomportamento può essere descrittoattraverso una legge di probabilità. In altritermini, le proprietà meccaniche inparticolare sono affette da incertezzedovute a varie cause come la naturaledisomogeneità dei depositi di terreno,l’errore insito nelle procedure e nelletecniche di misura delle proprietàgeotecniche in sito o in laboratorio (anchea parità di dispositivo e modalità di prova),etc. che generano una dispersione dei valoripossibili. Parametri come l’angolo diresistenza al taglio, la coesione drenata, lacoesione non drenata, non mostrano mai >>professioneGeologo 23-2010 11

L’articolo>> un unico valore, ma possono approssimarediverse distribuzioni di probabilità; adesempio per l’angolo di attrito è assuntauna distribuzione normale, di tipogaussiano che descrive la probabilitàrelativa che il parametro assuma unparticolare valore x 1 :Un altro modo per descrivere la stessainformazione è la funzione di distribuzionecumulativa analiticamente legata allafunzione sopra rappresentata:questa fornisce la probabilità che ilparametro assuma un valore minore ouguale a x 1 , un po’ come avviene nei“passanti” granulometrici. Rigorosamente,il valore caratteristico (indicato con il pedicek) di una grandezza distribuita in questomodo è quel valore al quale è associata unaprefissata probabilità di non superamento,in generale pari al 5% per le resistenze(frattile 0,05); assumere per esempio unvalore caratteristico x 1 = 33° per l’angolodi resistenza al taglio di un terreno, vuoldire ipotizzare che ci sia una probabilità del5% che il valore reale dell’angolo di attritosia inferiore a 33°, quindi piuttosto bassa. Sista cioè adottando un valore (33°) checautelativamente minimizza la resistenza.Il valore caratteristico dell’angolo diresistenza a taglio, assimilabile quest’ultimoad una variabile aleatoria normalmentedistribuita, può essere ottenuto con laseguente relazione:ϕ’ k = ϕ’ medio (1-1,645∗COV)dove il COV (coefficiente di variazione) èuguale a dev.standard/media e puòanche essere assunto noto con valoricompresi tra il 7% e il 13% (0,07÷0,13)passando da terreni granulari a terrenicoesivi, ipotizzandoϕ’ medio “campione” = ϕ’ medio popolazionenel caso in cui si hanno pochi dati.La formula non è applicabile alle coesioni(drenate e non) che in genere assumonodistribuzioni log-normali mostrandodifferenti (più alti) coefficienti divariazione. Nonostante esista un’ampia edaffidabile letteratura tecnica sulla variabilitàdei parametri geotecnici e sul lorotrattamento statistico, anche in presenza dipochi dati, ed anche a livello di Eurocodice7, allo stato attuale le NTC 2008, inparticolare nella circolare esplicativa,definiscono il valore caratteristico deiparametri geotecnici esclusivamente comeuna stima ragionata e cautelativa delvalore del parametro nello statolimite considerato che equivalesostanzialmente ad operare scelte simili aquelle che venivano effettuate nel passato,soprattutto in presenza di pochi dati dilaboratorio o derivanti da prove in sito.L’unica precisazione che fornisce laCircolare a riguardo è che, innanzitutto, sideve individuare (giustamente) il valoreappropriato del parametro nello SLUconsiderato: es. angolo di resistenza a tagliodi picco o a volume costante, ottenibilievidentemente con metodologie operativedifferenti, e successivamente che si operiuna scelta cautelativa del valorecaratteristico con valori prossimi aiminimi nel caso di modesti volumi diterreno interessati dallo stato limite inesame o uguali ai valori medi quando ilvolume coinvolto è elevato (per fondazionisuperficiali rispettivamente verifiche ascorrimento, verifiche di capacità portante)con presumibile compensazione delleeterogeneità. Queste ultime informazionisono chiaramente troppo generiche inconsiderazione della quasi scontatalimitatezza dei dati di cui abitualmente si èin possesso nella pratica professionale legataalla progettazione ordinaria enecessiteranno indubbiamente di maggiorichiarimenti in futuro.Un’ultima precisazione con riferimento alpar. 6.2.3.1.2 “Resistenze” è dovuta perevidenziare che il valore di progetto dellaresistenza R d può essere determinato:a) in modo analitico, con riferimento alvalore caratteristico dei parametrigeotecnici del terreno, diviso per ilvalore del coefficiente parziale γ Mspecificato nella tab. 6.2.II e tenendoconto, ove necessario, dei coefficientiparziali γ R specifici;b)in modo analitico, con riferimento acorrelazioni con i risultati di prove insito, tenendo conto dei coefficientiparziali γ R riportati nelle tabellecontenute nei paragrafi relativi a ciascuntipo di opera;c) sulla base di misure dirette su prototipi,tenendo conto dei coefficienti parziali γ Rriportati nelle tabelle contenute neiparagrafi relativi a ciascun tipo di opera.Per le rocce, al valore caratteristico dellaresistenza a compressione uniassiale qudeve essere applicato un coefficienteparziale γ qu = 1,6. Per gli ammassirocciosi e per i terreni a strutturacomplessa, nella valutazione dellaresistenza caratteristica occorre tenerconto della natura e delle caratteristichegeometriche e di resistenza dellediscontinuità strutturali.12 professioneGeologo 23-2010

L’articolo>> un unico valore, ma possono approssimarediverse distribuzioni di probabilità; adesempio per l’angolo di attrito è assuntauna distribuzione normale, di tipogaussiano che descrive la probabilitàrelativa che il parametro assuma unparticolare valore x 1 :Un altro modo per descrivere la stessainformazione è la funzione di distribuzionecumulativa analiticamente legata allafunzione sopra rappresentata:questa fornisce la probabilità che ilparametro assuma un valore minore ouguale a x 1 , un po’ come avviene nei“passanti” granulometrici. Rigorosamente,il valore caratteristico (indicato con il pedicek) di una grandezza distribuita in questomodo è quel valore al quale è associata unaprefissata probabilità di non superamento,in generale pari al 5% per le resistenze(frattile 0,05); assumere per esempio unvalore caratteristico x 1 = 33° per l’angolodi resistenza al taglio di un terreno, vuoldire ipotizzare che ci sia una probabilità <strong>del</strong>5% che il valore reale <strong>del</strong>l’angolo di attritosia inferiore a 33°, quindi piuttosto bassa. Sista cioè adottando un valore (33°) checautelativamente minimizza la resistenza.Il valore caratteristico <strong>del</strong>l’angolo diresistenza a taglio, assimilabile quest’ultimoad una variabile aleatoria normalmentedistribuita, può essere ottenuto con laseguente relazione:ϕ’ k = ϕ’ medio (1-1,645∗COV)dove il COV (coefficiente di variazione) èuguale a dev.standard/media e puòanche essere assunto noto con valoricompresi tra il 7% e il 13% (0,07÷0,13)passando da terreni granulari a terrenicoesivi, ipotizzandoϕ’ medio “campione” = ϕ’ medio popolazionenel caso in cui si hanno pochi dati.La formula non è applicabile alle coesioni(drenate e non) che in genere assumonodistribuzioni log-normali mostrandodifferenti (più alti) coefficienti divariazione. Nonostante esista un’ampia edaffidabile letteratura tecnica sulla variabilità<strong>dei</strong> parametri geotecnici e sul lorotrattamento statistico, anche in presenza dipochi dati, ed anche a livello di Eurocodice7, allo stato attuale le NTC 2008, inparticolare nella circolare esplicativa,definiscono il valore caratteristico <strong>dei</strong>parametri geotecnici esclusivamente comeuna stima ragionata e cautelativa <strong>del</strong>valore <strong>del</strong> parametro nello statolimite considerato che equivalesostanzialmente ad operare scelte simili aquelle che venivano effettuate nel passato,soprat<strong>tutto</strong> in presenza di pochi dati dilaboratorio o derivanti da prove in sito.L’unica precisazione che fornisce laCircolare a riguardo è che, innanzi<strong>tutto</strong>, sideve individuare (giustamente) il valoreappropriato <strong>del</strong> parametro nello SLUconsiderato: es. angolo di resistenza a tagliodi picco o a volume costante, ottenibilievidentemente con metodologie operativedifferenti, e successivamente che si operiuna scelta cautelativa <strong>del</strong> valorecaratteristico con valori prossimi aiminimi nel caso di modesti volumi diterreno interessati dallo stato limite inesame o uguali ai valori medi quando ilvolume coinvolto è elevato (per fondazionisuperficiali rispettivamente verifiche ascorrimento, verifiche di capacità portante)con presumibile compensazione <strong>del</strong>leeterogeneità. Queste ultime informazionisono chiaramente troppo generiche inconsiderazione <strong>del</strong>la quasi scontatalimitatezza <strong>dei</strong> dati di cui abitualmente si èin possesso nella pratica professionale legataalla progettazione ordinaria enecessiteranno indubbiamente di maggiorichiarimenti in futuro.Un’ultima precisazione con riferimento alpar. 6.2.3.1.2 “Resistenze” è dovuta perevidenziare che il valore di progetto <strong>del</strong>laresistenza R d può essere determinato:a) in modo analitico, con riferimento alvalore caratteristico <strong>dei</strong> parametrigeotecnici <strong>del</strong> terreno, diviso per ilvalore <strong>del</strong> coefficiente parziale γ Mspecificato nella tab. 6.2.II e tenendoconto, ove necessario, <strong>dei</strong> coefficientiparziali γ R specifici;b)in modo analitico, con riferimento acorrelazioni con i risultati di prove insito, tenendo conto <strong>dei</strong> coefficientiparziali γ R riportati nelle tabellecontenute nei paragrafi relativi a ciascuntipo di opera;c) sulla base di misure dirette su prototipi,tenendo conto <strong>dei</strong> coefficienti parziali γ Rriportati nelle tabelle contenute neiparagrafi relativi a ciascun tipo di opera.Per le rocce, al valore caratteristico <strong>del</strong>laresistenza a compressione uniassiale qudeve essere applicato un coefficienteparziale γ qu = 1,6. Per gli ammassirocciosi e per i terreni a strutturacomplessa, nella valutazione <strong>del</strong>laresistenza caratteristica occorre tenerconto <strong>del</strong>la natura e <strong>del</strong>le caratteristichegeometriche e di resistenza <strong>del</strong>lediscontinuità strutturali.12 professioneGeologo 23-2010

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