PROGETTAZIONE FONDAZIONI PER N°5 SILI PER STOCCAGGIO CEREALI PRESSO L’AZIENDA “CAPA COLOGNA S.C.A.”

COMMITTENTE: Cooperativa agricola C.A.P.A. Cologna
UBICAZIONE INTERVENTO: Comune di Berra (FE), via Fossa Lavezzola, 83
PRESTAZIONI SVOLTE: progetto come fondazione mista (piled raft foundation) per ottimizzare il numero di pali di fondazione e per controllare i cedimenti dell’opera
INIZIO/FINE LAVORI: 2013

DESCRIZIONE PROGETTO

Sono state progettate le fondazioni di cinque nuovi sili per lo stoccaggio di granaglie che sono stati realizzati all’interno della sede della cooperativa agricola C.A.P.A. Cologna, sita in via Fossa Lavezzola, 83 in Comune di Berra (FE). I sili previsti hanno sezione circolare di diametro 16.4 m, altezza di 17.65 m e altezza al colmo della copertura conica pari a m. 22.65.
La struttura fondale è progettata anche per alloggiare n. 6 tralicci a sostegno della passarella superiore ai sili e un traliccio di estremità per le operazioni di carico-scarico delle granaglie.

Si riporta anche una vista della struttura in elevazione dei sili.

Le fondazioni sono state calcolate secondo criteri non tradizionali, ora contemplati anche dalle normative tecniche NTC2008; in particolare si è fatto riferimento alle fondazioni miste, o com’è più corretto dire, piled raft foundations [PRF].
Considerando una piled raft è possibile ottimizzare il progetto della fondazione in termini di resistenza (la capacità portante del complesso pali più platea è adeguata a trasferire al terreno il carico gravante sulla struttura in elevazione), che di funzionalità (la disposizione, numero e geometria dei pali sono ottimizzate per ottenere le prestazioni desiderate/prescritte in termini di cedimento sia assoluto che differenziale) che di costo (si ottiene una sensibile riduzione del numero e/o lunghezza dei pali considerando nel progetto della fondazione il contributo offerto dalla platea, in realtà sempre presente ma costantemente trascurato).
Evidente che, d’altro canto, è necessario un maggior vaglio geotecnico del terreno e una capacità di analisi e modellazione geotecnica di adeguato livello e di grande approfondimento.

I criteri di analisi della fondazione che sono stati adottati sono:
1) Metodo analitico PDR (Poulos, Davis & Randolph)
2) Calcolo ad elementi finiti mediante software Plaxis 2D
Lo studio Teleios ha messo a punto un processo automatico di calcolo che ricalca il metodo PDR, che può essere visto come una sua evoluzione in quanto considera la non linearità del comportamento dei pali (Fiorelli & Franceschini, 2014).
Si noti nella seguente figura come, rispetto al legame costitutivo tri-lineare del PDR bibliografico, il suo perfezionamento contempli, nel range di interazione tra pali e platea, una risposta non lineare della piled raft.

La platea che accoglie i 5 nuovi sili per stoccaggio granaglie ha pianta rettangolare e dimensioni planimetriche di 18.40 x 94.0 m circa.

La sezione della platea è invece studiata in maniera peculiare.
È presente una porzione di platea, avente spessore di 80.0 cm, avente funzione prettamente strutturale di collegamento dei pali di fondazione, che viene armata per resistere alle sollecitazioni generate da questi ultimi e che non accoglie impianti o forature di alcun genere così che la sezione resistente non venga compromessa. Al di sopra è presente una porzione di platea, opportunamente armata, dedicata agli impianti (aerazione, scarico insilato, ecc).

Nel progetto sono stati impiegati pali infissi prefabbricati a sezione longitudinale cilindro-troncoconica (CTC). Il tratto cilindrico ha diametro di 500 mm mentre il tratto troncoconico, di lunghezza pari a 12.0 m, avrà diametro che varierà tra i 500 mm in testa e 320 mm alla punta.
In particolare, per le fondazioni dei 5 sili sono stati adottati pali infissi CTC di tre diverse lunghezze:

• Pali Lunghezza 20.0 m CTC2000/32-50-50 1 silo
• Pali Lunghezza 22.0 m CTC2200/32-50-50 1 silo
• Pali Lunghezza 25.0 m CTC2500/32-50-50 3 sili

La lunghezza è stata tarata in funzione della variabilità stratigrafica riscontrata, come da immagine che
segue.

1. Modellazione
E’ stato calcolato il cedimento, per tutte le possibili condizioni di carico, con il codice Plaxis impiegando per il terreno il modello costitutivo Hardening Soil.

Modello di calcolo

PRONCIPALI FASI DI CALCOLO
Scavo per realizzazione platea

Realizzazione pali

Realizzazione platea

2. Condizioni di carico
Sono state calcolate tutte le possibili condizioni di carico. Per esempio:

1 silo centrale

5 sili

3. Confronto risultati
È stato eseguito un confronto in termini di cedimento della fondazione mista di un silo con il metodo PDR e il programma FEM Plaxis.
Dal calcolo FEM è stata ottenuta la seguente configurazione deformata:

Con PDR è stato ottenuto:

• Calcolo in regime LINEARE del complesso palo-terreno: δ = 46.4 mm
• Calcolo in regime NON LINEARE del complesso palo-terreno: δ = 34.0 mm

Quest’ultimo approccio è quello sviluppato all’interno di Teleios e consiste in uno sviluppo in ambito non lineare del metodo analitico PDR (dal nome degli autori, Poulos, Davis & Randolph).
Si riporta il confronto dei suddetti risultati in forma grafica in modo che risulti più chiaro.

L’ordine di grandezza del cedimento è ottimamente riscontrato dal metodo analitico PDR.