Docente/i: Carlo Giovanni Lai  

Denominazione del corso: Fondazioni ed opere di sostegno
Codice del corso: 503155
Corso di laurea: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Sede: Pavia
Settore scientifico disciplinare: ICAR/09
L'insegnamento è caratterizzante per: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: http://www-3.unipv.it/webgeotk/fondazioni.html

Obiettivi formativi specifici

Il corso ha per scopo l’applicazione dei fondamenti della geotecnica e della tecnica delle costruzioni alla progettazione e al calcolo di sistemi fondazionali e opere di sostegno delle terre. Il corso comprende ore di lezione durante le quali verranno svolti gli argomenti di teoria ed ore di esercitazione dedicate alla soluzione di problemi di ingegneria dei sistemi fondazionali. La suddivisione in moduli, con le relative ore di lezione (L) ed esercitazione (E) è indicata nel seguito.

Programma del corso

Primo modulo didattico (10L+3E).
Richiami di meccanica dei terreni. Principio degli sforzi efficaci, tensioni geostatiche. Terreni NC e OC, percorsi di sforzo drenati e non-drenati. Resistenza al taglio nei materiali a grana fine e a grana grossa. Moti di filtrazione. Legge di Darcy. Pressione idrodinamica e gradiente idraulico critico. Il problema del sifonamento di un fondo scavo e valutazione delle condizioni di sicurezza. Parametri di resistenza al taglio e deformabilità dei terreni in condizioni drenate e non drenate. Caratterizzazione geotecnica dei siti mediante prove in sito e di laboratorio.

Secondo modulo didattico (12L+5E).
Fondazioni superficiali. Tipologie di fondazioni dirette (plinti, fondazioni nastriformi, travi rovesce, piastre e graticci di fondazione). Criteri generali di progetto delle fondazioni. Verifiche di sicurezza delle fondazioni superficiali. Capacità portante di fondazioni dirette su terreni a grana fine e su terreni a grana grossa. Normativa Italiana vigente (D.M. 14/01/2008) e cenni all’Eurocodice 7. Cedimenti delle fondazioni dirette su terreni a grana fine e a grana grossa. Deformazioni della sovrastruttura e loro effetti. Valori ammissibili delle distorsioni. Verifiche strutturali. Interazione terreno-fondazione in condizioni statiche (metodo di Winkler). Interazione terreno/fondazione/sovrastruttura.

Terzo modulo didattico (10L+4E).
Fondazioni profonde. Tipologie e classificazione dei pali di fondazione. Pali infissi e trivellati. Formule statiche per il calcolo della capacità portante di un palo singolo soggetto a carichi assiali (portata di base e portata laterale). Attrito negativo. Calcolo dei cedimenti di fondazioni profonde. Effetti di interazione e di gruppo in condizioni statiche. Pali soggetti ad azioni orizzontali. Normativa Italiana vigente (D.M. 14/01/2008) ed Eurocodice 7. Prove di carico.

Quarto modulo didattico (6L+2E).
Opere di sostegno delle terre. Classificazione delle opere di sostegno delle terre. Richiami sul calcolo della spinta attiva e resistenza passiva secondo le teorie classiche di Coulomb e di Rankine. Influenza degli spostamenti e dell’attrito sul regime di spinta. Spinte dovute all’acqua e ai sovraccarichi accidentali. Opere di drenaggio. Spinta delle terre in presenza del sisma. Metodo pseudo-statico di Mononobe-Okabe e teoria di Wood. Analisi di stabilità in condizioni drenate e non-drenate. Verifiche statiche di muri a gravità. Opere di sostegno flessibili. Paratie a sbalzo e ancorate. Metodi di calcolo semplificati della “trave equivalente”. Teoria di Rowe. Normativa Italiana vigente (D.M. 14/01/2008) e cenni all’Eurocodice 7. Guida all’utilizzo di codici di calcolo commerciali.

Prerequisiti

I contenuti dei corsi di Geotecnica, Tecnica delle Costruzioni ed Idraulica.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 38
Esercitazioni (ore/anno in aula): 14
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Verranno distribuiti articoli scientifici e materiale didattico durante le lezioni. Si consiglia inoltre la consultazione delle seguenti monografie:

Lancellotta, R. e Calavera, J. (1999). Fondazioni. McGraw-Hill, 611 pp.

Viggiani, C. (1999). Fondazioni. Hevelius, 568 pp.

Nova, R. (2008). Meccanica delle costruzioni geotecniche. Edizioni Città Studi, 224 pp.

Salgado, R. (2006). The Engineering of Foundations. McGraw-Hill, 928 pp.

Reese, L. C., Isenhower, W.M., Wang, S.T. (2005). Analysis and Design of Shallow and Deep Foundations. Wiley, 608 pp.

Fleming, K., Weltman, A.J., Randolph, M.F., Elson, K. (2008). Piling Engineering. Vol. 1, Terza Ediz. Taylor & Francis Inc., 392 pp.

Bowles, J.E. (1995). Foundation Analysis and Design. McGraw-Hill, 1175 pp..

Reese L.C., Van Impe, W.F. (2001). Single Piles and Pile Groups under Lateral Loading, Vol 1. Taylor & Francis, 463 pp.

Fang, H.-Y. (1997). Foundation Engineering Handbook. Kluwer Acad. Publ., 923 pp.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Durante il corso verranno assegnate tre tesine aventi per oggetto la risoluzione di problemi inerenti l’ingegneria delle fondazioni e delle opere di sostegno delle terre. Esse contribuiranno per circa il 40% del voto finale.
L'esame finale consiste in una prova scritta della durata di tre ore suddivisa in una prima parte di quesiti teorici ed in una seconda di esercizi.