Sezione tipo di una paratia tirantata

Presentazione sul tema: "Sezione tipo di una paratia tirantata"— Transcript della presentazione:

1 Sezione tipo di una paratia tirantata
Corso di Progettazione di Interventi per la Difesa del Suolo –Prof. F. Silvestri esercitatore Ing. A. Troncone- Le paratie sono formate da una struttura verticale, relativamente sottile, che è immorsata nel terreno per un tratto sufficientemente lungo, al di sotto del piano di scavo, in modo da contrastare le spinte del terrapieno, dell’acqua e di eventuali sovraccarichi.. tirante Paratia terreno Sezione tipo di una paratia tirantata La sua stabilità è garantita dalla mobilitazione della resistenza passiva offerta dal terreno in cui essa è immersa e dall’eventuale presenza di tiranti. Per il calcolo delle paratie si fa distinzione tra paratie a “mensola” (senza tiranti) e paratie tirantate

2 Le paratie possono essere formate da palancole prefabbricate e infisse accostate, da pali trivellati accostati e da diaframmi in cemento armato costruiti in opera. Le palancole possono essere in acciao o in cemento armato e avere sezioni di varia forma.

3 Esempi di paratie in cls.armato
Paratie di pali secanti TERRENO

4 Sezione tipo di una paratia tirantata
Progetto delle paratie Nella progettazione di una paratia vanno affrontati i seguenti problemi: Valutazione delle spinte esercitate dal terreno sulla paratia Valutazione della profondità di infissione D della paratia Valutazione delle forze nei tiranti Determinazione del diagramma del momento flettente lungo la paratia (stato di sforzo prevalentemente flessionale) e dimensionamento dell’opera. tirante Paratia terreno Sezione tipo di una paratia tirantata

5 Paratie a “mensola” Affidano la loro resistenza alla sola spinta passiva del terreno Hanno di norma altezza limitata (per paratie costituite da profilati metallici Hmax ≈ 5m) La loro stabilità può essere gravemente compromessa da erosioni o da sbancamenti alla base Possono essere soggette ad elevati spostamenti laterali

6 Paratia a “mensola” (Metodo di Blum, 1943)
Il meccanismo di rottura è rappresentato da una rotazione intorno al punto O. La stabilità dell’opera è assicurata dalla mobilitazione della spinta passiva, sia a valle al di sopra del punto O,sia a monte al di sotto di tale punto. Si ipotizza assenza di attrito tra muro e terreno (=0) Si ipotizza che la risultante della spinta attiva e della resistenza passiva agenti al di sotto del punto di rotazione sia rappresentata dalla forza R, applicata in O, e che sia trascurabile il momento di trasporto. La lunghezza di infissione d si ottiene imponendo l’equilibrio alla rotazione intorno al punto O.

7 Calcolo della lunghezza di infissione (Metodo di Blum, 1943)
Terreno incoerente Spinta attiva a monte della paratia Spinta passiva a valle della paratia Osservazione La stabilità dell’opera dipende dalla mobilitazione della resistenza passiva la cui valutazione presenta non poche incertezze. Per questo motivo solitamente si applica a tale resistenza un coefficiente di sicurezza Fs=1.5÷2. .

8 Calcolo della lunghezza di infissione
Terreno incoerente Equilibrio alla rotazione rispetto ad O. Sostituendo i valori di Pp e Pa si perviene alla relazione: La lunghezza d’infissione si ottiene risolvendo l’equazione precedente rispetto a d. Si assume D=1,2 d. La condizione di equilibrio alla traslazione orizzontale consente di valutare la risultante R.

9 Calcolo della lunghezza di infissione
Terreno coesivo (condizione non drenata)

10 Calcolo della lunghezza di infissione
Terreno coesivo (condizione non drenata) La lunghezza d’infissione d si ottiene risolvendo l’equazione di eq. alla rotazione attorno ad A. Si pone Do=1,2 d. L’ equazione di equilibrio alla traslazione orizzontale consente di valutare la forza R. Il coef. di sicurezza viene introdotto utilizzando un valore di cu ridotto cu/Fs con Fs=1,5÷2

11 Paratia a mensola “Metodo iterativo” (Colombo, Colleselli 1996)
Determinazione del diagramma delle pressioni Nel valutare i diagrammi delle pressioni si procede nei seguenti passi: Si prefissa la profondità di infissione D0. Si tracciano AB che individua la spinta passiva antistante il diaframma; BC=D0gKp; EF che determina la spinta attiva retrostante il diagramma; CF=(D0+h)gKp; GH con BH=CF; quindi CH = D0gKp -(D0+h)gKp individua la resistenza passiva netta che si esercita sul tratto OC. Si traccia EI che determina la spinta passiva dovuta al terreno retrostante il diaframma; CI = (D0+h)gKp . Il segmento IL rappresenta la pressione attiva, al fondo del diaframma, dovuta al terreno antistante,IL=D0gKa; il segmento CL rappresenta quindi la pressione risultante CL=CI-IL=g[hKp+D0(Kp-Ka)] Si fissa per tentativi il punto b centro di rotazione e si traccia la Lb che interseca GH nel punto N. Si valutano le forze Pa (area EGO), Pp (area ONb), P’p (area CLb) e si individua il loro punto di applicazione baricentro delle singole aree. Terreno incoerente

12 Calcolo della lunghezza d’infissione
Le incognite del calcolo sono l’affondamento D0 e la distanza b1. Per determinarle si impone l’equilibrio alla traslazione orizzontale ed alla rotazione rispetto al punto C. Terreno incoerente Il calcolo si articola nei seguenti punti: Si assume una lunghezza di affondamento D0 di primo tentativo che varia tra 0.7 e 0.8 h. Si determina la distanza b1 imponendo l’equilibrio alla traslazione orizzontale. Si verifica l’equilibrio alla rotazione rispetto a C variando D0 se non è rispettato. N.B. Il coef. di sicurezza viene introdotto utilizzando Kp=Kp/Fs con Fs=1,5÷2 Equilibrio alla traslazione orizzontale Equilibrio alla rotazione rispetto a C

13 Paratia a mensola “Metodo iterativo” (Colombo, Colleselli 1996)
Terreni coesivi (cond. non drenate) Determinazione del diagramma delle pressioni La verifica a breve termine ricalca quella vista al punto precedente: si prefissa la profondità di infissione D0; si traccia AB che rappresenta la pressione passiva dovuta al terreno antistante. Per la teoria di Rankine: Quindi si traccia E'F che indica la spinta attiva retrostante il diaframma: Quindi Non si tiene conto della spinta rappresentata dal tratto ET

14 si traccia GH che rappresenta la pressione passiva risultante anteriormente al diaframma e che risulta costante con la profondità, infatti: Quindi si traccia la E"I pari alla spinta passiva dovuta al terreno retrostante il diaframma: si traccia UV che indica la pressione attiva del terreno antistante, quindi il segmento CL con LI = VC rappresenta la pressione risultante dovuta al terreno dietro al diaframma, al fondo del diaframma stesso: Si procede (come per il caso precedente) fissando per tentativi b e verificando che siano soddisfatte le eq. di equilibrio. Il coeff. di sicurezza viene introdotto utilizzando cu/Fs con Fs=1,5÷2