Un'opera edilizia poggia sul terreno attraverso le
fondazioni che ne costituiscono pertanto il
basamento. Funzione:
- Trasmettere i carichi della struttura in
elevazione al terreno in modo uniforme
- Evitare cedimenti differenziali
Fondazioni dirette
(continue e discontinue)
Funzione: distribuire uniformemente i
carichi dell’edificio agli strati profondi di
circa 1,5 metro che sono resistenti.
Fondazioni indirette
Funzione: distribuire i carichi agli
strati profondi del terreno che sono
resistenti rispetto a quelli superficiali.
Distribuzione dei carichi sul terreno
Cedimenti differenziati del terreno
Il
carico
trasmesso
dall'edificio sul terreno
provoca movimenti nel
terreno stesso.
Ove i movimenti del
terreno non avvengano
in maniera omogenea, si
verificano dei cedimenti
differenziati in grado di
compromettere anche
seriamente le condizioni
di
sicurezza
statico
dell'edificio.
Fondazioni dirette continue
Fondazioni in cls
semplice
Fondazioni in cls
armato (a mensola)
Fondazioni a platea
Fondazioni in cls semplice
Sono impiegate quando la costruzione presenta una struttura portante verticale
continua in muratura di mattoni o pietrame oppure in getto di calcestruzzo. La
fondazione costituisce un allargamento dei muri portanti nel terreno avente il
compito di ripartire il carico sul terreno. Si utilizzano:
- in terreni sufficientemente resistenti
- carichi non eccessivi
1.
Getto di cls in scavo a sezione
obbligata (cls inutile oltre i 60°,
semplici da eseguire)
2.
Getto
di
cls
in
casseri
(preparazione casseri, risparmio
di cls inutile oltre i 60°)
Fondazioni in cls armato (a mensola)
Sono costituite da due mensole laterali di calcestruzzo armato, in modo da
assorbire le sollecitazioni di flessione e di taglio. Si utilizzano:
- in terreni poco resistenti
- quantità di calcestruzzo minore di
quella della fondazione in cls semplice
- riduzione del peso proprio
- maggior lavoro per la formazione della
casseratura e dell'armatura metallica.
1.
Travi rovesce
2.
Travi rovesce incrociate
1) Travi rovesce
Si utilizzano:
1.
Per strutture in elevazione a telaio (a maglia o
a setti)
2.
Sezione a T capovolta (anima + ali), munita di
due mensole inferiori, che hanno la funzione di
allargare la superficie poggiante sul terreno.
2) Travi rovesce incrociate
Si utilizzano:
1. per carichi che richiedono
grandi superfici di appoggio
sul terreno
2.
resistenza del terreno non è
uniforme
Schemi di calcolo delle travi rovesce
Pianta fondazione a travi rovesce incrociate
Fondazioni a platea
Sono costituiti da un solettone di base in calcestruzzo armato di spessore adeguato.
1.
Platea a solettone
2.
Platea a piastra nervata
Si suddividono in:
1) Platea a solettone
Si utilizza:
- per carichi elevati
- in presenza di terreni
cedevoli in modo non
uniforme.
2) Platea a piastra nervata
Il solettone può essere ulteriormente irrigidito da travi principali e secondarie
ortogonali tra loro, sporgenti superiormente, in modo da formare una piastra
nervata rovescia.
Fondazioni dirette discontinue
Plinti massicci
Plinti armati (elastici)
Plinto massiccio
I plinti massicci in cls semplice hanno una forma tronco-piramidale di altezza
rilevante, con le facce laterali inclinate di circa 60°.
Caratteristiche:
-
elemento molto rigido
- nel calcestruzzo si inducono
soltanto sollecitazioni di compressione.
Plinto armato (elastico)
Si utilizzano:
-
in
terreni
sufficientemente
uniformemente resistenti
-
in strutture a telaio solo a maglia
(pilastri e travi)
-
in terreni con resistenze non uniforme,
collegando i plinti con cordoli di
calcestruzzo armato che rendono
solidale l'intera struttura, opponendosi
a movimenti differenziati.
Si suddividono in:
e
1.
Plinto a mensola
2.
Plinto a bicchiere
3.
Plinto a dado
1) Plinto a mensola
I plinti armati sono costituiti da vere e proprie
mensole rovesce in calcestruzzo armato,
poggianti su una sottofondazione in strato in
calcestruzzo magro (detto magrone) di
spessore non inferiore a 10 cm.
I plinti armati consentono di
ridurre l'entità degli scavi e il
peso proprio della fondazione;
per contro necessitano di
un'armatura metallica in grado
di assorbire gli sforzi di
flessione e di taglio.
Forma del plinto armato
Possono avere forma parallelepipeda, troncopiramidale e a gradoni o a tronco-piramidale.
Magrone
E’ uno strato in calcestruzzo magro di
spessore non inferiore a 10 cm detto
sottofondazione.
Funzione:
- livellare il piano di posa della
fondazione
- Facilita la realizzazione dei casseri.
2) Plinto a bicchiere
Utilizzato per capannoni industriali, ha una forma
particolare a bicchiere e dotato di una sede per
l'alloggiamento dei pilastri prefabbricati.
3) Plinto a dado
Esso consiste in un sottoplinto di calcestruzzo magro non armato, gettato nello
scavo, e in un sovrastante plinto di cls armato a dado.
Fondazioni indirette
Pozzi
Pali infissi
Pali
Pali gettati in opera
Pali trivellati
Pozzi
La fondazione a pozzi, il cui uso è stato ormai da tempo abbandonato,
consisteva nello scavo di pozzi fino a una profondità alla quale il terreno
risultava adeguatamente resistente.
Si procedeva quindi al loro riempimento mediante la costruzione di murature,
oppure mediante un getto di calcestruzzo, in modo da ottenere dei piloni, sui
quali era poi agevole poggiare la base della struttura portante.
Pali
La fondazione su pali consente di
attraversare gli strati di terreno di
scarsa consistenza per mezzo di
pali e di trasferire i carichi della
struttura sovrastante a strati di
terreno resistente situato a una
certa profondità (superiore in
genere a 5 m o 6 m).
Si suddividono in:
■ pali infissi
■ pali gettati in opera (senza estrazione di terreno)
■ pali trivellati (con estrazione di terreno)
Pianta fondazione: plinti collegati su pali
Plinto su 4 pali di fondazione
1) Pali infissi
I pali infissi vengono conficcati nel
terreno per mezzo di una battitura, senza
estrazione del terreno, eseguita con un
maglio fatto cadere da una determinata
altezza.
Conclusa la battitura, i pali infissi vengono
tagliati alla quota prevista per eseguire il
collegamento delle testate, mediante un
getto di calcestruzzo armato in modo tale
che i carichi trasmessi dall'edificio
vengono ripartiti sui vari pali.
I pali possono essere:
- in legno: oggi quasi totalmente abbandonati.
- in acciaio: oggi il loro uso sta diminuendo in quanto possono deteriorarsi nel
tempo
- in calcestruzzo armato: sono più comunemente usati e presentano un’armatura
longitudinale con staffatura a spirale.
2) Pali gettati
in opera
2a) Pali Simplex
Sono realizzati per mezzo di tubi-forma di acciaio, che vengono
infissi nel terreno mediante battitura, fino alla profondità
stabilita. Essi penetrano senza asportare il terreno,
costipandolo nella zona circostante. Possono essere di due tipi:
Lmax= 12 m D= 40 - 60 cm
Il tubo-forma è dotato di estremità da una puntazza che aperta alla profondità
stabilita si esegue un getto di cls, disponendolo a strati di piccolo spessore e
costipandolo sul fondo contemporaneamente al sollevamento del tubo-forma.
Può
anche
essere
inserita
un'armatura
metallica
con
ferri
longitudinali e staffatura
elicoidale,
calandola
all'interno del tuboforma prima del getto.
2b) Pali Franki
Il tubo-forma ha alla estremità inferiore un "tappo" di calcestruzzo che durante
l'infissione impedisce al terreno di penetrare all'interno del tubo.
Alla profondità stabilita, il tappo viene fatto uscire dal tubo o va a costituire la base
del palo di calcestruzzo. Successivamente, mentre il tubo-forma viene gradualmente
sollevato, si eseguono il getto in strati e il costipamento del calcestruzzo, che riesce a
penetrare per un tratto nel terreno circostante, aumentando il diametro del palo e
creando rigonfiamenti laterali, molto efficaci per migliorare l'attrito con il terreno.
3) Pali trivellati
Sono realizzati mediante asportazione del terreno con
delle
sonde
fatte
penetrare
nel
terreno
contemporaneamente all'affondamento del tubo-forma,
in modo da impedire il franamento delle pareti del foro.
Hanno il vantaggio di consentire l'analisi della natura del
terreno degli strati attraversati.
Si suddividono in:
■ pali Benoto: per carichi
elevati Lmax= 40 m
Dmax= 2 m
■ pali radice (micropali)
D= 8 - 12cm
Micropali
4) Pali alla bentonite
Si utilizzano in terreni incoerenti in presenza di falde
acquifere. Non si usa il tubo-forma.
Modalità di realizzazione:
-
si scava gradualmente con benna
mordente
-
si estrae la terra con sonda
-
si riempie il foro con fango
bentonitico che impedisce il
franamento delle pareti di terra e
ostacola la penetrazione dell’acqua
-
si inserisce
metallica
-
si esegue un getto di cls in un
condotto a imbuto che fa tracimare il
fango che viene raccolto nella vasca.
eventuale
armatura
5) Diaframmi
Si utilizzano per il contenimento di uno
scavo di terra adiacente a edifici esistenti.
Modalità di realizzazione:
-
si scava gradualmente con benna
mordente
-
Lo scavo ha forma rettangolare
(L= 1,5 – 3 m)
-
si estrae la terra con sonda
-
si riempie il foro con fango bentonitico
-
si inserisce l’armatura metallica
-
si esegue un getto di cls
-
si passa all’elemento contiguo
-
si esegue lo scavo di sbancamento
-
si realizzano i tiranti di ancoraggio e si
completa lo scavo.
Fondazioni in presenza di acqua superficiale
Fondazioni
pneumatiche
- si annega un cassone in
acciaio o cls armato
- si scava e il cassone affonda
per il suo peso.
Fondazioni a cassoni
a cielo aperto
- si annega e si aspira l’acqua
- si scava e si affonda
- si riempie di cls o inerti.
Fondazioni a cassoni - si poggiano sul fondo
- non si scava
galleggianti
- si riempie di cls o inerti.
