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Ingegneria Edile, Strutturale & Geotecnica => .:Geotecnica e Geologia:. => Topic started by: matt on 04 October , 2011, 09:15:53 AM
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Dovendo valutare il carico limite di un palo trivellato mi è sorto un dubbio circa la valutazione della tensione litostatica alla profondità z che rientra sia nella resistenza alla punta che in quella laterale.
La testa del palo si trova a -3.50m dal piano campagna inquanto il fabbricato prevede un piano interrato.
Ora il dubbio è sulla quota z=0.00m da considerare per la valutazione della predetta tensione litostatica. Devo considerarla alla testa del palo o posso definirla al livello del piano campagna?
Grazie.
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Teoria di Boussinesque.
La tensione litostatica verticale in adiacenza al palo non aumenta linearmente con la profondità ma aumenta fino ad una certa profondità finché non diviene costante.
Il risultato di ciò è che la capacità portante non varia all’aumentare della profondità perché essa ad una certa profondità raggiungerà il valore costante.
La resistenza laterale del palo si valuta vedendo quali sono le tensioni che agiscono normalmente alla superficie del palo e valutando l’attrito che può essere nobilitato all’interfaccia palo-terreno.
Ora io ne dedurrei che tale tensione debba essere considerata a partire dalla testa del palo quindi da -3.50 in giù..
Attendiamo pareri più autorevoli :)
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Facciamola semplice semplice, come normalmente si fa.
Mettiamo da parte Boussinesque, che avrà pure ragione. Ma che poverino ha risolto un problema completamente differente da quello che qui ci serve.
Il signor Boussinesque risolse con analisi elasto-plastica ciò che accade ad un terreno, considerato come mezzo indefinito uniforme quando vado ad applicargli un carico distribuito parziale, individuando delle curve 'isobariche' di incremento di pressione nel mezzo elasto-plastico costituito dal terreno.
Per il calcolo del carico limite dei pali, viceversa, si vuole una cosa assai più banale. Ovvero la tensione esistente all'interno del terreno alla generica quota z. E questo in un mezzo indefinito con un carico anch'esso indefinito è un problema così monodimensionale da essere banale, infatti la tensione non può non valere che gamma*z, indicando con gamma la densità del terreno, e con z la profondità dal piano di campagna.
Sempre per farla facile, non parliamo di terreni sovraconsolidati, e di altri fenomeni 'strani'.
Quindi nel caso in specie, e ipotizzando che il terreno sia perfettamente in grado di 'respirare' ogni volta che aumento o diminuisco i carichi, la tensione litostatica alla punta del palo, che ha testa a quota a -3.50 m, si calcola considerando la verticale di terreno effettivamente presente, ovvero la lunghezza effettiva del palo, quindi tensione=gamma*L palo, ma applicando comunque una ulteriore tensione, ipotizzata uniforme, dovuta al peso delle strutture che sopra il palo si va a realizzare.
Come si vede le ipotesi semplificative sono parecchie e faranno certamente storcere il naso a Michele Conti.
Volendo si potrebbe considerare una fase intermedia in cui il palo viene caricato, ma la struttura non è ancora completa, e quindi la pressione litostatica alla punta è inferiore alla massima, con conseguente diminuzione del carico limite......ma con tutte le ipotesi campate in aria prima....
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mmmm...., altro che naso
partiamo dai terreni... e dal tipo di palo e sue dimensioni....
tipologia del palo risultati delle prove di carico?
di solito alla punta si arriva alla fine dopo che si è esaurito l'attrito laterale, per ben vlutare quello che siccede alla pnta bisognerebbe aavere una prova di carico a rottura. è comunque una valutazione sempre complessa e quasi mai univoche (si va da 1 a 10 con le formule correnti e se non si passa da controlli in opera sono molte volte "favole")
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Zax ha colto il problema, anche se non mi allineo con lui all'idea di aggiungere alla tensione litostatica, considerando la quota z=0.00 alla testa del palo, una aliquota costante dovuta a ciò che sta sopra il palo perchè è proprio il carico che il palo deve sostenere, cioè il peso del fabbricato e che non scarica direttamente sul terreno alla quota testa-palo.
@ M. Conti. Sono necessari i dati del problema specifico per rispondere alla domanda di cui sopra? Pensavo fosse indipendente dai dati. Ma se si, riassumo e li posto.
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Matt, non cadere nella trappola di Michele.
Come al solito usciranno fuori tabelle con dispersioni dei dati paurose, indicazioni contrastanti, evidenze sperimentali.......da mago Houdini, ecc.
Purtroppo (ma per sua fortuna) Michele ha la geologia "in mano", è un esperto (quel che è suo e suo) e per ogni cosa vuole precisare, evidenziare, scendere insomma nel dettaglio più spinto.
Ma in realtà tu, da buon ingegnere che 'macina' formule, hai in questo momento una formula del tipo:
Nlim=Ppunta+Platerale
Dove Ppunta=Area_palo*[c*Nc+q*Nq]
E dove il termine q, la cosiddetta pressione litostatica, ti ha indotto alla domanda. Cosa è con precisione? E capito cosa sia, come si determina?
Michele, il quesito è questo. Nient'altro. Non divaghiamo.
Possiamo viceversa, ma solamente dopo aver dato risposta al buon Matt, riflettere meglio se la geotecnica può ridursi a semplice formula da applicare, quanto questo possa essere deleterio, ecc.
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non sono necessari, non ti preoccupare, volevo distnguere tra problma numerico e geotecnico ss
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Matt, non cadere nella trappola di Michele.
Zax sei proprio sospettoso. cosa ne guadagnerei 1000 euro?
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Matt, non cadere nella trappola di Michele.
Zax sei proprio sospettoso. cosa ne guadagnerei 1000 euro?
Ma si scherza, Michele! E lo sai bene! :ciau:
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Dove Ppunta=Area_palo*[c*Nc+q*Nq]
E dove il termine q, la cosiddetta pressione litostatica, ti ha indotto alla domanda. Cosa è con precisione? E capito cosa sia, come si determina?
Buoni ragazzi, buoni...
Quindi tensione alla base del palo con z=Lp cioè dalla testa del palo (con Lp=lunghezza palo).
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Io resto sempre stupito nel vedere come da una domanda alla quale è possibile dare una risposta semplice si riesca a dare una risposta cosi complicata che alla fine anche coloro che han chiaro il problema riescono con estrema facilita a non capirne un quazzo.
Cosa c'entra il palo o le sue dimensioni o la metodologia di esecuzione del palo o i risultati di prove di carico e quanti altri bla bla bla?
La domanda è semplice: "la tensione litostatica ad una quota z ben precisa (che corrisponde alla quota della base di un palo che ancora non c'è) la si deve calcolare partendo dal piano campagna (che c'è e ci sarà anche dopo) oppure da una quota zo diversa dal piano di campagna (che corrisponde alla quonta della testa di un Paolo che ancora non c'è)?"
La risposta è semplice: la tensione litostatica la si deve sempre calcolare dal piano di campagna e rappresenta la tensione dovuta al peso dei vari strati di terreno che si trovano al di sopra del punto preso in considerazione. Eventuali altri carichi applicati sul piano di campagna, non possedendo la caratteristica di essere uniformemente ed infinitamente estesi dovrebbero essere presi in conto attraverso le teorie di Boussinesq, ma praticamente e' usuale considerali infinitamente estesi e quindi sommarli tout court al peso dei vari strati di terreno, oppure non prenderli affatto in considerazione andando quindi a vantaggio della sicurezza.
Il peso dell'edificio che verrà costruito in un certo tempo t, ai fini della valutazione della tensione litostatica non deve essere preso in conto, poiche questo, attraverso i plinti e le travi, grava direttamente sulla testa del palo e non sul piano di campagna.
ciao
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Io resto sempre stupito nel vedere come da una domanda alla quale è possibile dare una risposta semplice si riesca a dare una risposta cosi complicata che alla fine anche coloro che han chiaro il problema riescono con estrema facilita a non capirne un quazzo.
Cosa c'entra il palo o le sue dimensioni o la metodologia di esecuzione del palo o i risultati di prove di carico e quanti altri bla bla bla?
La domanda è semplice: "la tensione litostatica ad una quota z ben precisa (che corrisponde alla quota della base di un palo che ancora non c'è) la si deve calcolare partendo dal piano campagna (che c'è e ci sarà anche dopo) oppure da una quota zo diversa dal piano di campagna (che corrisponde alla quonta della testa di un Paolo che ancora non c'è)?"
La risposta è semplice: la tensione litostatica la si deve sempre calcolare dal piano di campagna e rappresenta la tensione dovuta al peso dei vari strati di terreno che si trovano al di sopra del punto preso in considerazione. Eventuali altri carichi applicati sul piano di campagna, non possedendo la caratteristica di essere uniformemente ed infinitamente estesi dovrebbero essere presi in conto attraverso le teorie di Boussinesq, ma praticamente e' usuale considerali infinitamente estesi e quindi sommarli tout court al peso dei vari strati di terreno, oppure non prenderli affatto in considerazione andando quindi a vantaggio della sicurezza.
Il peso dell'edificio che verrà costruito in un certo tempo t, ai fini della valutazione della tensione litostatica non deve essere preso in conto, poiche questo, attraverso i plinti e le travi, grava direttamente sulla testa del palo e non sul piano di campagna.
ciao
E vabbè.... allora andiamo in controtendenza con tutte le risposte precedenti...
Quindi, se non ho capito male, (cosa probabilissima), se tolgo tutto il terreno dello scavo (-3.50mt) la pressione litostatica di calcolo non varia rispetto alla situazione piano di campagna non scavato e parto dalla quota del terreno ante operam... giusto?
In altre parole, alla testa del palo avrò la pressione presente a -3.50 e questo accade perchè il palo non c'è, lo scavo nemmeno, il palazzo nemmeno e... la terra... la toglierò ma quando faccio il calcolo ... c'è.
La mia ignoranza è infinita ma sarebbe come dire di calcolare gli elementi strutturali piano per piano perchè li costruisco dal basso verso l'alto e quando calcolo il terzo piano non considero il quarto perchè non c'è.
Urge illuminazione geotecnica. :)
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Quindi, se non ho capito male, (cosa probabilissima), se tolgo tutto il terreno dello scavo (-3.50mt) la pressione litostatica di calcolo non varia rispetto alla situazione piano di campagna non scavato e parto dalla quota del terreno ante operam... giusto?
no quando calcoli il palo parti dalla testa dato che il terreno sopra lo hai asprtato e per il tempo tra scavo e posa il terreno ha avuto 8granulare) un ritorno elastico (differente se argilloso che ha un comportamento diverso ma difficlmente quantificabile in quanto varia da argilla a argilla tanto da non fare considerare nei calcoli la ricompressione - non è una london clay).
poi a contraddizione delle semplificazioni eccessive di afazio anche il peso dipende dalla nautura compattezza o addensamento del terreno e dala sua variabilità in profondità
[gmod]Sistemato Quote[/gmod]
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Confermo di aver detto una colossale fesseria, come prontamente evidenziato da Matt, riguardo all'aumento della pressione litostatica alla base del palo per effetto della costruzione.
Questa non può aumentare in quanto la costruzione non scarica più le sue azioni verticali sul terreno, ma ai pali.
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Quindi, se non ho capito male, (cosa probabilissima), se tolgo tutto il terreno dello scavo (-3.50mt) la pressione litostatica di calcolo non varia rispetto alla situazione piano di campagna non scavato e parto dalla quota del terreno ante operam... giusto?
no quando calcoli il palo parti dalla testa dato che il terreno sopra lo hai asprtato e per il tempo tra scavo e posa il terreno ha avuto 8granulare) un ritorno elastico (differente se argilloso che ha un comportamento diverso ma difficlmente quantificabile in quanto varia da argilla a argilla tanto da non fare considerare nei calcoli la ricompressione - non è una london clay).
poi a contraddizione delle semplificazioni eccessive di afazio anche il peso dipende dalla nautura compattezza o addensamento del terreno e dala sua variabilità in profondità
Scusa Michele, ma quando asporti il terreno dal piano di campagna fino alla quota di testa del palo, non asporti assolutamente nulla. Per poter assumere come quota di nullo delle tensione litostatica la quota della testa del palo dovresti asportare il terreno che dal piano di campagna va alla testa del palo dell'intero lotto su cui sorgerà la costruzione.
Infine il peso del terreno gravante sopra il punto di calcolo dipende dal peso per unità di volume dei vari strati. Che poi questi dipendano da altri fattori tra i quali la compattezza e l'addensamento, non interessa affatto dato che alla fine, per il calcolo della tensione litostatica, nella formula devo inserire una quota ed un peso per unità di volume (giammai una quota ed un fattore di compattezza o di addensamento moltiplicato per due o tre fattori di super ignoranza geologica o geotecnica diviso per una decina di fattori di belle chiacchiere da cattedratici).
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E vabbè.... allora andiamo in controtendenza con tutte le risposte precedenti...
Quindi, se non ho capito male, (cosa probabilissima), se tolgo tutto il terreno dello scavo (-3.50mt) la pressione litostatica di calcolo non varia rispetto alla situazione piano di campagna non scavato e parto dalla quota del terreno ante operam... giusto?
In altre parole, alla testa del palo avrò la pressione presente a -3.50 e questo accade perchè il palo non c'è, lo scavo nemmeno, il palazzo nemmeno e... la terra... la toglierò ma quando faccio il calcolo ... c'è.
La mia ignoranza è infinita ma sarebbe come dire di calcolare gli elementi strutturali piano per piano perchè li costruisco dal basso verso l'alto e quando calcolo il terzo piano non considero il quarto perchè non c'è.
Urge illuminazione geotecnica. :)
Per fare il palo togli il terreno relativo all'area che occupa il palo e la sua struttura di testa, non togli tutto il terreno. fermo restando che poi devi rinterrare la parte non occupata da strutture.
Se fosse come dici tu, siccome la costruzione del palo comporta la necessaria rimozione di tutta la colonna di terreno che dovra poi occupare il palo, allora ne discenderebbe che la tensione litostatica alla punta del palo sarebbe sempre nulla non essendoci terreno al disopra della sua punta.
ciao.
(http://img804.imageshack.us/img804/7153/nosi.jpg) (http://imageshack.us/photo/my-images/804/nosi.jpg/)
Uploaded with ImageShack.us (http://imageshack.us)
http://imageshack.us/photo/my-images/804/nosi.jpg/ (http://imageshack.us/photo/my-images/804/nosi.jpg/)
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Per poter assumere come quota di nullo delle tensione litostatica la quota della testa del palo dovresti asportare il terreno che dal piano di campagna va alla testa del palo dell'intero lotto su cui sorgerà la costruzione
è quello che dicevo io non ci siamo capiti
a proposito di fattori correttivi a forta di moltiplicare per non fare prove arriviamo a numeri assurdi
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Per poter assumere come quota di nullo delle tensione litostatica la quota della testa del palo dovresti asportare il terreno che dal piano di campagna va alla testa del palo dell'intero lotto su cui sorgerà la costruzione
è quello che dicevo io non ci siamo capiti
a proposito di fattori correttivi a forta di moltiplicare per non fare prove arriviamo a numeri assurdi
si va bhe, ok e non se ne parla più.
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Per fare il palo togli il terreno relativo all'area che occupa il palo e la sua struttura di testa, non togli tutto il terreno. fermo restando che poi devi rinterrare la parte non occupata da strutture.
Se fosse come dici tu, siccome la costruzione del palo comporta la necessaria rimozione di tutta la colonna di terreno che dovra poi occupare il palo, allora ne discenderebbe che la tensione litostatica alla punta del palo sarebbe sempre nulla non essendoci terreno al disopra della sua punta.
ciao.
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Ok... chiaro.
Mi rimane una perplessità in caso di scavi molto più profondi.
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Ok... chiaro.
Mi rimane una perplessità in caso di scavi molto più profondi.
Fai uno schema e postalo. Su quello si puo' discutere senza rischio di costruire castelli di incomprensioni.
Concludo questa parte aggiungendo che nessuno vieta di considerare come schema di calcolo delle tensioni litostatiche quello che io ho contrassegnato con "no" dato che si otterrebbe una resistenza del palo sicuramente inferiore (e quindi si agisce a vantaggio della sicurezza).
Poi, se l'asportazione di terreno coinvolge l'intero cantinato le cue dimensioni sono comparabili con la lunghezza del palo o che rapprenta una cospicua parte dell'intero lotto, anche se da lato esterno della cantina (quindi del palo) continua ad esserci terreno fino alla quota campagna, l'assunzione dello schema "no" potrebbe essere giustificato.
saluti
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Ok... chiaro.
Mi rimane una perplessità in caso di scavi molto più profondi.
Per meglio comprendere la cosa, ipotizza il caso in cui la superficie limite (piano campagna) è un un livello di acqua in quiete e che il materiale anziche essere terreno è acqua. Il palo è immerso, quindi, in acqua, a partire da una quota sottostante alla sua superficie libera. Immagina che vi sia un qualche marchingegno a tenuta che fa si che per un'area abbastanza estesa attorno al palo non vi sia acqua dalla quota di testa fino alla quota della superricie libera (per esempio una scatola stagna tutt'intorno alla testa del palo). Quale è la pressione idrostatica in un punto qualsiasi avente come quota la quota di base del palo?
Ovviamente partirai sempre dalla superficie libera, e non dalla quota testa palo.
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Per meglio comprendere la cosa, ipotizza il caso in cui la superficie limite (piano campagna) è un un livello di acqua in quiete e che il materiale anziche essere terreno è acqua. Il palo è immerso, quindi, in acqua, a partire da una quota sottostante alla sua superficie libera. Immagina che vi sia un qualche marchingegno a tenuta che fa si che per un'area abbastanza estesa attorno al palo non vi sia acqua dalla quota di testa fino alla quota della superricie libera (per esempio una scatola stagna tutt'intorno alla testa del palo). Quale è la pressione idrostatica in un punto qualsiasi avente come quota la quota di base del palo?
Ovviamente partirai sempre dalla superficie libera, e non dalla quota testa palo.
Infatti era proprio quello che avevo compreso già dalla spiegazione precedente.
Avevo iniziato a scrivere che la cosa non poteva valere per scavi più profondi dove il terreno rimosso è moltissimo ma poi ho lasciato perdere perchè a questo hai già risposto... (#19) ... Thanks..
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Dunque la situazione sarebbe questa..se non erro.