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Giorgio Serino » 20.Fondazioni dirette: plinti isolati


Plinti isolati: generalità

  • I plinti realizzano il trasferimento al terreno di fondazione dei carichi provenienti dalle strutture in elevazione. Le loro dimensioni vengono ottenute in modo da ridurre le tensioni presenti alla base delle strutture in elevazione (pilastri e pareti) ai valori consentiti sul terreno
  • Fondazioni a plinti isolati sono in genere adottate quando:
    • il terreno di fondazione presenta discrete caratteristiche meccaniche e pertanto non sono da attendersi apprezzabili cedimenti
    • l’entità dei carichi provenienti dalle strutture in elevazione non danno luogo a strutture di fondazione eccessivamente grandi (le mutue distanze tra i pilastri sono tali da non comportare la compenetrazione delle strutture di fondazione)

Forma in pianta dei plinti

  • La forma in pianta è in genere quadrata o rettangolare e dipende da quella del pilastro sovrastante. Forme circolari, anche se in teoria migliori, non sono in pratica adottate
  • In presenza di soli carichi assiali si fa coincidere il baricentro della sezione del pilastro con quella del plinto

Forma in pianta dei plinti

In presenza di rilevanti azioni flessionali, può essere opportuno adottare, indipendentemente dalla forma del pilastro, una pianta rettangolare con la dimensione maggiore parallela al piano della componente di massima sollecitazione flettente


Forma in pianta dei plinti

Qualora le azioni flettenti siano prevalenti in un dato verso, conviene decentrare il plinto rispetto al pilastro e centrarlo sulla risultante dei carichi.


Tensioni sull’interfaccia plinto-terreno

  • La distribuzione delle tensioni all’intradosso del plinto dipende dall’entità e distribuzione del carico, dalla rigidezza del plinto e dalle caratteristiche del terreno e può inoltre variare nel tempo
  • L’esatta determinazione della distribuzione delle tensioni sul terreno è comunque assai complessa e presenta svariate incertezze

Tensioni sull’interfaccia plinto-terreno

  1. Terreno coesivo (Φ=0) in condizioni non drenate
  2. Terreno incoerente con c=0
  3. Terreno con c≠0 e Φ≠0

Calcolo del plinto

  • Si ipotizza in genere il plinto indeformabile e per il terreno si adotta il modello di Winkler assumendo quindi una distribuzione piana delle pressioni di contatto (ciò in genere comporta una sopravvalutazione delle sollecitazioni a vantaggio di sicurezza)
  • I plinti sono a rigore elementi tridimensionali, ma il calcolo viene usualmente semplificato adottando modelli piani ed isostatici
  • In rapporto all’altezza rispetto alle loro dimensioni, i plinti possono essere distinti in “plinti alti” e “plinti bassi

Plinti alti: b ≤ h; α ≥ 45°

  • Vantaggi:
    • minore deformabilità
    • minore armatura
    • maggiore sicurezza al punzonamento
  • Svantaggi:
    • maggiori quantitativi di calcestruzzo
    • talvolta maggiori scavi

Andamento delle linee isostatiche in un plinto


Forme di plinto

  • a) Forma troncopiramidale (in disuso)
  • b) Forma prismatica

Il piano di posa deve sempre essere regolarizzato e protetto con uno spessore di 5-15 cm di calcestruzzo magro (“magrone”).


Tensioni sul terreno: risultante interna al nocciolo


Tensioni sul terreno: risultante esterna al nocciolo

La distribuzione delle tensioni sul terreno si determina in questo caso iterativamente utilizzando le equazioni di equlibrio.


Tensioni sul terreno: risultante esterna al nocciolo

In presenza di sollecitazioni agenti solamente secondo uno degli assi principali della sezione di base del plinto.


Plinti bassi: calcolo sollecitazioni ed armature


Plinti bassi: calcolo sollecitazioni ed armature


Tensione ammissibile/di calcolo nell’acciaio

Il valore da assumere per la tensione di lavoro nell’acciaio σal nella formula di progetto dipende da diversi fattori:

  • aggressività dell’ambiente
  • diametro e passo delle barre impiegate
  • copriferro previsto
  • qualità del calcestruzzo
  • tipologia e frequenza dei carichi considerati

Plinti bassi: calcolo sollecitazioni ed armature


Plinti bassi: calcolo sollecitazioni ed armature


Plinti bassi: casi particolari


Plinti bassi: casi particolari


Plinti bassi: verifica al punzonamento


Plinti bassi: verifica al punzonamento


Plinti bassi: verifica al punzonamento


Verifica al punzonamento (D.M. 9 gennaio 1996)

§ 4.2.2. Verifiche allo stato limite ultimo per sollecitazioni taglianti

4.2.2.5 Verifica al punzonamento di lastre soggette a carichi concentrati

In corrispondenza dei pilastri e di carichi concentrati si verificherà la lastra al punzonamento allo stato limite ultimo.

In mancanza di una apposita armatura, la forza resistente al punzonamento è assunta pari a:

F = 0,5⋅u⋅h⋅fctd

dove:

  • h è lo spessore della lastra
  • u è il perimetro del contorno ottenuto dal contorno effettivo mediante una ripartizione a 45° fino al piano medio della lastra
  • fctd è il valore di calcolo della resistenza a trazione

Nel caso in cui si disponga una apposita armatura, l’intero sforzo allo stato limite ultimo dovrà essere affidato all’armatura considerata lavorante alla sua resistenza di calcolo.

Plinti bassi: armature contro il punzonamento


Plinti alti: calcolo sollecitazioni ed armature


Disposizione delle armature: armature principali


Disposizione armature principali su più strati


Disposizione delle armature: armature superiori


Disposizione delle armature


Disposizione delle armature contro il punzonamento


I materiali di supporto della lezione

A. Cinuzzi e S. Gaudiano, Le fondazioni (cap. 7 del libro: Tecniche di progettazione per strutture di edifici in cemento armato), Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 1993

M. Pagano, Fondazioni (cap. 7 del libro: Teoria degli edifici. Edifici in cemento armato), Liguori editore, Napoli, 1977

G. Toniolo, Elementi strutturali per fondazioni (cap. 9 del libro: Elementi strutturali in cemento armato), Masson editore, Milano, 1988

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