Il corso fornisce all’allievo gli strumenti necessari per affrontare l’analisi e il dimensionamento delle strutture di fondazione più ricorrenti, quali sono le fondazioni dirette (plinti, travi rovesce, platee di fondazione) e le fondazioni profonde su pali, nonché il dimensionamento delle opere di sostegno rigide (muri di sostegno) e delle opere di sostegno flessibili (paratie, berlinesi, palancolate...)

Obiettivo del corso è mettere lo studente in grado di:
• valutare la capacità portante di una fondazione diretta, prevederne i cedimenti in esercizio ed eseguirne il dimensionamento strutturale;
• valutare gli effetti, sulle fondazioni continue, dell’interazione struttura-fondazione-terreno;
• conoscere le tecniche e le problematiche connesse alla realizzazione dei pali di fondazioni;
• calcolare il carico limite assiale di un palo e stimare gli spostamenti e le sollecitazioni indotte da sforzi assiali e trasversali all’asse;
• valutare gli effetti di interazione tra i pali e analizzare il comportamento di una palificata;
• valutare le azioni e le resistenze agenti sulle diverse opere di sostegno, in funzione della tipologia, delle condizioni di vincolo, della natura del terreno e delle condizioni al contorno, ed effettuarne il dimensionamento geotecnico e strutturale.

Al termine del corso le competenze attese sono:
• la capacità di individuare la tipologia di fondazione più idonea alle caratteristiche del deposito e della struttura in elevazione e ai requisiti di progetto;
• l’acquisizione delle nozioni e delle competenze necessarie al dimensionamento geotecnico e strutturale delle fondazioni dirette e profonde;
• la conoscenza delle tecniche e delle problematiche costruttive dei pali di fondazioni e delle relative tecniche di controllo;
• l’acquisizione delle nozioni e delle competenze necessarie al dimensionamento geotecnico e strutturale delle opere di sostegno più ricorrenti.

Lo studente deve conoscere la Meccanica delle Terre e possedere le competenze fornite dai corsi di Scienza delle Costruzioni e Tecnica delle Costruzioni, riguardanti il calcolo delle sollecitazioni interne di un corpo deformabile e il dimensionamento strutturale delle strutture in conglomerato cementizio armato.

Dopo un inquadramento generale delle problematiche e dei mezzi di indagine disponibili per la caratterizzazione geotecnica di un sito e per la definizione dei parametri di progetto (circa 8 ore di lezione), il corso affronta le problematiche relative al progetto delle fondazioni dirette (plinti, travi, graticci e platee di fondazione), che si possono riassumere nei seguenti punti:
• calcolo della capacità portante delle fondazioni dirette su terreni incoerenti e su terreni coesivi;
• calcolo dei cedimenti delle fondazioni dirette su terreni incoerenti e su terreni coesivi;
• calcolo delle sollecitazioni interne e il dimensionamento strutturale delle fondazioni a plinto;
• risoluzione del problema di trave su suolo elastico, con i modelli di Winkler e di Boussinesq;
• analisi del fenomeno d’interazione struttura-fondazione-terreno;
• calcolo delle sollecitazioni e dimensionamento delle travi e dei graticci di fondazione;
• approcci semplificati per il dimensionamento strutturale delle fondazioni a platea.
Agli aspetti su citati verranno dedicate, complessivamente, circa 36 ore.

Le tematiche relative alle fondazioni profonde richiedono circa 24 ore di lezione e riguardano i seguenti aspetti:
• analisi delle tipologie e delle tecniche costruttive più diffuse;
• valutazione del carico limite assiale di pali infissi e di pali trivellati, in terreni incoerenti e in terreni coesivi;
• previsione dei cedimenti di un palo singolo soggetto a carichi assiali;
• analisi dei fenomeni di interazione tra i pali di una palificata;
• dimensionamento strutturale dei pali e dei plinti di collegamento;
• calcolo degli spostamenti e delle sollecitazioni indotti in un palo da carichi trasversali al suo asse;
• analisi, in condizioni di esercizio, del comportamento globale di una palificata e delle sollecitazioni in testa ai pali;
• progetto e interpretazione delle prove di carico.

Al dimensionamento geotecnico e strutturale delle opere di sostegno sono dedicate circa 20 ore di lezione.
Vengono affrontati i seguenti aspetti:
• calcolo della spinta attiva e della resistenza passiva nei terreni incoerenti e nei terreni coesivi;
• influenza dell’attrito muro-terreno e dei sovraccarichi;
• effetti dovuti alla presenza di falda e all’innesco di eventuali moti di filtrazione;
• verifiche di stabilità e dimensionamento strutturale delle opere di sostegno rigide;
• verifiche di stabilità e dimensionamento strutturale delle opere di sostegno flessibili.

Le esercitazioni in aula sono volte a chiarire, mediante la risoluzione di esempi applicativi, gli argomenti sviluppati a lezione.
In aggiunta agli esempi visti in aula, lo studente deve svolgere alcuni esercizi in modo autonomo.

Gli argomenti trattati nel corso sono coperti da testi in lingua italiana e in lingua inglese, tra i quali si segnalano:
• Lancellotta R., Costanzo D., Foti S. – Progettazione geotecnica - Hoepli, 2011
• Lancellotta R., Calavera J. - Fondazioni - McGraw Hill, 1999
• Lancellotta R. – Geotecnica – Zanichelli, 2012
• Lancellotta R. – Geotechnical Engineering – Taylor & Francis, 2009
• Fleming K., Weltman A., Randolph M., Elson K. - Piling Engineering - Taylor & Francis, 2009
• Viggiani C. - Fondazioni - Hevelius, 1999
• Viggiani C., Mandolini A., Russo G. - Piles and Pile Foundations - Spon Press, 2012

Il controllo dell’apprendimento avviene mediante lo svolgimento di un esame scritto, contente esercizi relativi ai diversi argomenti trattati durante il corso, e la correzione e la valutazione dello scritto vengono svolte insieme allo studente, nel corso di un colloquio, nei giorni immediatamente successivi all'esame scritto. La prova scritta ha durata di due ore. Durante la prova scritta è consentito l’utilizzo dei testi didattici e di un formulario di massimo due pagine fronte retro.