Capacità portante

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Per capacità portante di un terreno si intende la sua capacità di sostenere il carico derivante da un'opera realizzata su di esso.
Il calcolo della capacità portante è frutto di lunghe ricerche per lo più empiriche, che hanno evidenziato l'influenza di molteplici fattori, fra cui:

resistenza meccanica del terreno;
storia tensionale del terreno;
intensità dei carichi;
eccentricità dei carichi;
forma della sovrastruttura e della fondazione;
approfondimento del piano di posa;
presenza di carichi adiacenti alla zona in esame.

Le formule proposte per il calcolo della capacità portante determinano un carico limite di riferimento per il terreno, che viene ridotto con un appropriato coefficiente di sicurezza, definito dalle normative, per ottenere il carico di esercizio ed essere così impiegato nella progettazione.

Per la determinazione della capacità portante di un terreno è ormai accreditata, nell'uso corrente, una formula trinomia, espressa come somma di tre termini, di cui uno rappresenta il contributo della resistenza a taglio del terreno, il secondo dell'approfondimento del piano di posa, il terzo della dimensione della fondazione:

${q_{lim}}= cN_c + qN_q + \frac{1}{2} \gamma BN_\gamma$

c è la coesione del terreno;
q è il carico preesistente sul piano di posa;
B è la larghezza della fondazione (dimensione minore);
$γ$ è il peso dell'unità di volume del terreno.

Ciascuno dei termini della formula trinomia contiene un parametro, detto "fattore di capacità portante", la cui espressione è funzione dell'angolo di resistenza a taglio del terreno. Tuttavia, sebbene vi sia un quasi unanime accordo sulle espressioni di $N c$ ed $N q$ , a causa dell'incertezza nella determinazione dell'ultimo termine, sono disponibili in letteratura tecnica espressioni di $N γ$ tra loro anche molto diverse e ciò in parte spiega anche la necessità di applicare un opportuno fattore di sicurezza al carico limite determinato con una qualsiasi di tali formule.

Nella normativa italiana, per fondazioni dirette, è richiesta l'applicazione di un fattore di sicurezza $F s$ pari a 3, che implica la limitazione progettuale del valore ammissibile del carico ad un terzo del carico ultimo sopportabile dal terreno:

${q_{adm}}= \frac{q_{lim}}{F_S}= \frac{q_{lim}}{3}$