Analisi dell'interazione terreno-struttura nelle fondazioni di edifici alti

In the last decades the piled raft foundations have been greatly used in the high-rise buildings design. Unlike the traditional deep foundations, which lead to a too conservative design, this new kind of foundation considers also the raft bearing capacity, in addition to the one of the pile group. This leads to a collaboration both in terms of resistance and settlement control, consequently it brings to a cost-reduction of the project. This contribution allows a more realistic design, where superstructure, foundation, and soil, included in the significant volume, interact. In this thesis, foundations and their interaction with soil are analysed, considering two different theories modelling the soil: soil according to Winkler theory and elastic half-space according to Boussinesq theory. These analyses are carried out using the finite difference method and the finite element method. (Midas Gen, Midas GTS). Due to the importance of the concrete long-term behaviour, the influence of viscoelasticity of the raft is analysed, particularly the increase of settlement with time is underlined. Finally, a case study is presented and the combined piled raft foundation of Palazzo Regione Piemonte is analysed, considering all the above-mentioned aspects. The settlements of the foundation, subjected to the loads coming from the superstructure, are analysed and then compared with the ones obtained from the monitoring during the final stage of construction.

Negli ultimi decenni le fondazioni miste hanno avuto un’ampia diffusione nella progettazione di edifici alti. A differenza delle fondazioni profonde tradizionali, che portano ad un dimensionamento troppo conservativo della fondazione, questa nuova tipologia considera il contributo resistente della platea, oltre che quello del gruppo di pali. Questo determina una collaborazione sia in termini di resistenza, sia in termini di controllo e riduzione dei cedimenti, comportando un miglioramento prestazionale ed economico del progetto. Considerando la resistenza della platea, dei pali e del terreno compreso tra essi, si ha una progettazione più realistica, dove sovrastruttura, fondazione e terreno compreso nel volume significativo interagiscono tra loro. Nel presente lavoro si analizzano le fondazioni e la loro interazione con il terreno, considerando due teorie diverse modellanti il suolo: terreno alla Winkler e semispazio elastico alla Boussinesq. Le analisi vengono condotte attraverso il metodo alle differenze finite e agli elementi finiti (Midas Gen, Midas GTS). Data l’importanza degli effetti differiti del calcestruzzo, viene valutato il comportamento a lungo termine della platea; in particolare l’influenza della viscoelasticità nel tempo in termini di abbassamenti. Infine, si conduce l’analisi della fondazione mista del palazzo Regione Piemonte, andando a considerare tutti gli aspetti sopra descritti. In particolare, si valuteranno gli abbassamenti della fondazione, soggetta ai carichi provenienti dalla sovrastruttura, confrontandoli con i valori monitorati in fase finale di costruzione dell’edificio.