La verifica della capacità portante e integrità del palo, deve essere basata su osservazioni sperimentali relative alle specifiche condizioni in esame mediante prove e controlli obbligatori secondo il D.M. 17/01/2018 par.6.4.3.6. e par. 6.4.3.7.
La norma recita: “Sui pali di fondazione, ad esclusione di quelli sollecitati prevalentemente da azioni orizzontali, devono essere eseguite prove di carico statiche per controllarne il comportamento sotto le azioni di progetto. Tali prove devono essere spinte ad un carico assiale pari a 1,5 volte l’azione di progetto utilizzata per le verifiche SLE. In presenza di pali strumentati per il rilievo separato delle curve di mobilitazione delle resistenze lungo la superficie e alla base, il massimo carico assiale di prova può essere posto pari a 1,2 volte l’azione di progetto utilizzata per le verifiche SLE.
Il numero e l’ubicazione delle prove di carico devono essere stabiliti in base all’importanza dell’opera e al grado di omogeneità del terreno di fondazione. In ogni caso, per ciascun sistema di fondazione il numero complessivo di prove non deve essere inferiore a:
− 1 se il numero di pali è inferiore o uguale a 20,
− 2 se il numero di pali è compreso tra 21 e 50,
− 3 se il numero di pali è compreso tra 51 e 100,
− 4 se il numero di pali è compreso tra 101 e 200,
− 5 se il numero di pali è compreso tra 201 e 500,
− il numero intero più prossimo al valore 5+n/500, se il numero n di pali è superiore a 500.
Fermo restando il numero complessivo delle prove di carico minimo sopra indicato, il numero di prove di carico statiche può essere ridotto se sono eseguite prove di carico dinamiche sostitutive, da tarare con quelle statiche di progetto su pali pilota, e siano effettuati controlli non distruttivi su almeno il 50% dei pali, per verificarne lunghezza e integrità strutturale. In ogni caso, deve essere eseguita almeno una prova di carico statica.
schema di una prova di carico su palo con trave di contrasto e pali di ancoraggio
Come si svole la prova?
L’applicazione del carico al palo viene fatta con un martinetto idraulico azionatoa una centralina oleodinamica. Per sistemare il martinetto, si costruisce in testa al palo un dado in cemento armato, la cui faccia superiore viene accuratamente spianata. Per i pali di grande diametro è sufficiente spianare la base superiore, arricchendo l’armatura di cerchiaggio nella parte estrema del palo e/o disponendo
uno spezzone di tubo metallico per il contenimento laterale. Fra il martinetto ed il palo si interpone una piastra di acciaio con spessore generalmente compreso tra 1 e 2 cm. Per i carichi più elevati è talvolta necessario disporre più di un martinetto.
Quali verifiche effettuare?
Le prove di carico vengono eseguite con due scopi principali:
– prove di carico di progetto su pali pilota: si tratta di prove eseguite su pali realizzati con stessa geometria e modalità costruttiva a quelli che saranno realizzati. Lo scopo è confermare le ipotesi del progetto. La prova viene spinta fino al carico di rottura: dalla curva carico vs cedimento del palo si determina il carico limite.
– prove di collaudo ovvero prove effettuate in corso d’opera: si tratta di prove eseguite per controllare la corretta esecuzione, il comportamento sotto le azioni di progetto e la verifica dell’uniformità di comportamento dei vari pali.
Come interpretare la curva Carico vs Cedimenti?
In genere la curva ha un andamento non lineare con la concavità rivolta verso il basso e nel caso risulti un massimo ben definito, il calcolo di Qlim è ovvio ed immediato.
La rottura alla punta di un palo avviene quasi sempre per punzonamento e dalla curva non è possibile ricavare un massimo ben definito, si ricorre quindi ad un criterio convenzionale per la determinazione del carico limite.
Il criterio più semplice e diffuso è quello che definisce convenzionalmente Qlim come quel carico in corrispondenza del quale si raggiunge un determinato cedimento, che si assume di solito pari al 10% e al 25% del diametro del palo rispettivamente per pali battuti e trivellati
Un altro criterio è quello che definisce il carico limite come quello in corrispondenza del quale l’abbassamento in testa vale 20, dove 0 è il cedimento quando il carico è pari a 0.9 Qlim.
Un terzo criterio, che è quello che si userà nel seguito, è la tecnica di interpolazione iperbolica.
Dopo quanto tempo effettuare la prova dalla realizzazione del palo?
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Per pali battuti prefabbricati installati in terreni granulari e saturi, eseguire la prova almeno tre giorni dopo l’installazione; nei terreni coesivi non devono essere sottoposti a prova prima che siano sostanzialmente dissipate le sovrappressioni neutre indotte dalla battitura. L’intervallo di tempo necessario a tal fine varia fra alcune settimane ad alcuni mesi.
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Per pali trivellati in cui il palo è realizzato con calcestruzzo gettato in opera, indipendentemente dal tipo di terreno, la prova dovrà essere eseguita solo a completa maturazione del calcestruzzo (28 giorni), o comunque quando la resistenza a compressione del calcestruzzo abbia raggiunto almeno il doppio di quella prevista sotto il massimo carico di prova.
Quale accortezze è necessario considerare prima di realizzare la prova?
DADO DI CONGLOMERATO CEMENTIZIO ALLA TESTA DEI PALI: Per permettere il corretto posizionamento del martinetto, è necessario realizzare un dado di conglomerato cementizio armato avente la faccia superiore accuratamente spianata. Per pali di grande diametro, è sufficiente spianare la base superiore.
CONTRASTO: per evitare problemi di instabilità del sistema di contrasto, è preferibile che il suo peso totale ecceda del 10÷20% il massimo carico di prova.
SOSTEGNI LATERALI L’area di base dei sostegni laterali deve essere tale da evitare problemi di carico limite in presenza di terreni in superficie particolarmente scadenti. I sostegni devono essere disposti ad una distanza del palo di prova di almeno 3÷4 volte il diametro del palo stesso (e comunque non minore di 1,5 m), allo scopo di limitare le interferenze.
PALI DI CONTRASTO Per evitare interazioni, i pali di contrasto debbono stare a distanza > 4d e comunque > 2-3 m. Se i pali di contrasto sono troppo vicini l’interazione comporta risultati a svantaggio di sicurezza (si ricava un comportamento più rigido di quello reale).
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