Fondazione a platea. Come calcolare le strutture da Eurocodici e NTC2018?

Fondazione a platea. Come calcolare le strutture secondo Eurocodici ed NTC 2018?

Fondazione a platea

La fondazione a platea è un tipo di fondazione che ha superficie analoga o maggiore dell’impronta lasciata dalla sovrastruttura sul terreno. 

Avendo una superficie a contatto con il suolo molto alta, assai maggiore di quella ottenibile con graticcio di travi rovesce e ancor di più dei plinti, rende minima la pressione sul terreno, pertanto viene utilizzata quando il terreno non sia adatto a sopportare grandi pressioni.

Inoltre, questa tipologia fondale risulta utile in presenza di falda, sia per disporre di un presidio contro le infiltrazioni di acqua dal basso, sia per contrastare le sovrappressioni dell’acqua.

Infine, se il terreno eliminato con lo scavo della fondazione bilancia il peso della sovrastruttura e questa ha il baricentro coincidente con quello del terreno scavato, si ha il contenimento dei cedimenti a valori minimi.

In generale le platee, essendo rigide, minimizzano i cedimenti, specie quelli differenziali, tuttavia bisogna prestare attenzione ad alcune situazioni che potrebbero ricorrere. Ad esempio, la presenza di strati cedevoli in profondità rappresenta un pericolo, in quanto la dimensione trasversale della platea è generalmente grande, quindi il bulbo delle pressioni raggiunge strati profondi e ciò potrebbe essere una insidia per i cedimenti.

Similmente, una platea molto estesa potrebbe andare a poggiare su terreni molto diversi tra loro, pertanto è opportuno effettuare un buon piano di indagini.

Come si caratterizza una fondazione a platea?

Le fondazioni a platea possono essere di vario genere: si va dalla classica piastra a spessore costante, alla platea nervata, fino a quella a funghi, in cui, in corrispondenza dei pilastri, si creano degli ingrossamenti per fronteggiare la punzonatura ed il taglio. In fig.1 è rappresentata una platea nervata, ossia una piastra irrigidita con delle travi.

Fondazione a platea

Fig.1_Fondazione a platea nervata © Progettazione strutturale e normativa tecnica: Eurocodici e NTC 2018_Maggioli Editore

Nelle figure 2a e 2b vengono riportate le platee con la loro classica armatura a rete costituita da una semplice piastra di spessore costante. Nella piastra sono affogate delle travi di analogo spessore che servono ad irrigidire la platea e a ricollegare i pilastri alla base nelle due direzioni principali, cosa utile soprattutto in zona sismica.

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Fig.2a_ Pianta platea © Progettazione strutturale e normativa tecnica: Eurocodici e NTC 2018_Maggioli Editore

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Fig.2b_ Armatura platea © Progettazione strutturale e normativa tecnica: Eurocodici e NTC 2018_Maggioli Editore

Leggi anche: Fondazioni di edifici storici: sintetica analisi sulle tipologie e modellazione

Fondazione a platea. Come procedere con il calcolo?

Per il calcolo della fondazione a platea si possono utilizzare due metodi, di cui uno più completo, che considera la platea come una lastra isotropa su terreno alla Winkler. L’equazione differenziale che gestisce il fenomeno, che è la classica equazione di quarto ordine di una lastra, non è di facile soluzione se non in alcuni casi particolari e quindi, per la soluzione, si ricorre a metodi matematici semplificativi quali quello del Metodo degli Elementi Finiti (FEM), delle griglie finite o del graticcio equivalente (FGM) e delle differenze finite.

Il modello di lastra su suolo alla Winkler è quello che restituisce i risultati più aderenti alla realtà ed è quindi quello maggiormente raccomandabile, anche se l’utilizzo di tale modello richiede necessariamente l’utilizzo di codici automatici di calcolo. Pertanto, nel seguito, vedremo come si ricava l’equazione differenziale che gestisce il fenomeno e faremo su di essa delle considerazioni, dando spazio poi all’esame di uno dei metodi utilizzati per trovare la soluzione e cioè il Metodo delle Differenze Finite.

Poiché dai corsi di Scienza delle Costruzioni si ha familiarità con le travi, partiamo dai risultati su questi elementi ricordando che nella flessione si ha la situazione indicata in figura 5.34, dove è rappresentato un concio di trave sottoposto a flessione. A flessione avvenuta, la fibra m-m’ sullo strato neutro risulta indeformata, mentre la fibra s-s’, distante y dall’asse neutro, inizialmente aveva la stessa lunghezza m-m’.

Pertanto, per la fibra s-s’ si ha l’espressione 5.57, inoltre se poniamo la larghezza della sezione b = 1, si ha la 5.58. 

Per la definizione del coefficiente di Poisson può porsi la 5.59:Fondazione a platea

Poiché la sezione della trave non ha carichi sulle facce laterali alte h (fig.3), risulta σz = 0.

Fondazione a platea

Fig.3_Inflessione trave © Progettazione strutturale e normativa tecnica: Eurocodici e NTC 2018_Maggioli Editore

 

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