Influenza dei cedimenti fondali sulla vulnerabilità sismica delle strutture in c.a.

La valutazione della sicurezza statica e sismica del patrimonio edilizio rappresenta un nodo cruciale per le strategie che mirano a mitigare e ridurre l’’elevato rischio sismico del territorio. La sicurezza di un edificio è funzione delle vulnerabilità intrinseche dell’edificio e dalle condizioni al contorno, ad esempio, i cedimenti fondali, ascrivibili ad alterazioni o perturbazioni dello stato tensionale preesistente nei terreni di fondazione.

I cedimenti fondali

I cedimenti differenziali che possono causare danni alle strutture sono quelli che avvengono fra elementi della stessa struttura.

Il cedimento più pericoloso è quello che causa la massima distorsione angolare in una parte soltanto della costruzione. L’entità dei cedimenti differenziali dipende:

• Da fattori geologici: natura del terreno, stato e grado di addensamento;
• Da fattori di sito: disposizione relativa delle strutture di fondazione e degli strati;
• Da fattori di natura idraulica: presenza o meno di falde acquifere in condizioni non stazionarie;
• Dalle caratteristiche della struttura di fondazione: tipologia, rigidezza etc.;
• Dall’entità e distribuzione dei carichi;
• Dalla tipologia ed entità di movimenti franosi in atto.

Con riferimento alla fig.2.1 si indicano i principali parametri per la definizione dei cedimenti quali:

• W_MAX=W_B : il valore del massimo cedimento assoluto;
• W_A,W_C,W_D : cedimenti assoluti alla base delle fondazioni A,C,D
• δW_IJ : il cedimento differenziale fra due punti della fondazione i e j;
• δW_MAX= W_B-W_D: il valore massimo di δ per l’intera costruzione;
• ω =δ/l: distorsione angolare o rotazione relativa di una campata;
• θ_MAX=(δ/l) max: il valore massimo della distorsione angolare per l’intera costruzione θ_MAX= θ_AB = arctan (δW_A-B /L_A-B);
• Δ: inflessione relativa, distanza del punto i alla retta congiungente i due punti di estremità;
• Δ_MAX: inflessione relativa massima (Δ_MAX = Δ_B);
• Δ/L: rapporto d’inflessione.

I limiti ammissibili dei cedimenti fondali sono rappresentati nella tabella seguente:

In fig.2.2 si evidenzia come il cedimento differenziale che abbia effettive conseguenze sulle parti strutturali e non dell’edificio sia un’aliquota di quello osservato e dipendano:

• Storia della costruzione;
• Dal rapporto tra azioni permanenti e variabili;
• Dal rapporto dei cedimenti istantanei e totali;
• Dalle caratteristiche del sottosuolo;
• Dal sistema di fondazione;
• Dalla sovrastruttura.

Caso di studio: evoluzione temporale dei cedimenti fondali per fasi costruttive

Nel presente caso di studio si effettua la stima dei cedimenti immediati e di consolidazione durante le fasi di realizzazione di un edificio in c.a. a 10 livelli, con piano seminterrato e fondazione a platea poggiante su stratigrafia irregolare.

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