L'AZIONE SISMICA Il sisma è un processo estremamente complesso caratterizzato dalla propagazione tridimensionale nel suolo di onde, dovute principalmente.

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1 L'AZIONE SISMICA Il sisma è un processo estremamente complesso caratterizzato dalla propagazione tridimensionale nel suolo di onde, dovute principalmente ad un rilascio improvviso di energia legato a fenomeni di frattura o movimenti lungo faglie già esistenti nella crosta terrestre. Per progettare un edificio antisismico è necessario conoscere il movimento del terreno indotto dal terremoto in prossimità dell'edificio: in genere gli accelerogrammi in tre direzioni perpendicolari.

2 Essendo però il sisma un processo stocastico, dipendente da variabili aleatorie nello spazio e nel tempo, è possibile stabilire il terremoto di progetto solo in termini statistici: cioè si deve fare riferimento ad un terremoto che ha una certa probabilità di accadimento in un dato intervallo di tempo.

3 La definizione del terremoto di progetto non è cosa semplice.
Tutti gli accelerogrammi registrati presentano caratteri e forma molto diversi tra loro sia per andamento, sia per durata, nonché per i valori dei picchi massimi.

4 Nella progettazione strutturale non interessano tanto le caratteristiche (intensità, magnitudo, massima accelerazione, o durata) dell’evento sismico, bensì gli effetti che il terremoto produce sulle strutture. Uno stesso terremoto, infatti, può causare effetti molto diversi su strutture aventi rigidezze molto diversificate, o su strutture simili ma fondate su terreni con caratteristiche fortemente dissimili, rocciosi o alluvionali ad esempio. Infatti, gli effetti di un terremoto su una struttura sono connessi con il contenuto in energia del terremoto alle varie frequenze e i valori delle frequenze proprie della struttura.

5 Ai fini progettuali occorrerebbe prevedere gli spettri relativi ai sismi che potranno cimentare in futuro la struttura. Ciò viene fatto analizzando statisticamente per ciascun sito le registrazioni storiche e facendo un inviluppo dei loro spettri. Il risultato è uno spettro convenzionale di forma regolare.

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7 spettro di risposta in accelerazione normalizzato medio
spettri di risposta in accelerazione normalizzati forma di spettro di risposta in accelerazione

8 DEFINIZIONE DELL'AZIONE SISMICA NTC 2008 (2016)
Nell'attuale normativa italiana, le azioni sismiche di progetto, in base alle quali valutare il rispetto dei diversi stati limite, si definiscono a partire dalla "pericolosità sismica di base" del sito di costruzione. La pericolosità sismica è definita in termini di: accelerazione orizzontale massima attesa ag in condizioni di campo libero su sito di riferimento rigido con superficie topografica orizzontale (categoria A) ordinate dello spettro di risposta elastico in accelerazione Se(T), con riferimento a prefissate probabilità di eccedenza PVR nel periodo di riferimento VR. In alternativa è ammesso l'uso di accelerogrammi, purché correttamente commisurati alla pericolosità sismica del sito.

9 Periodo di riferimento per l'azione sismica VR
VN Vita nominale (di progetto) CU coefficiente d'uso, basato sulla classe d'uso

10 VN Vita nominale (di progetto)
NTC 08 NTC 16

11 CU coefficiente d'uso, basato sulla classe d'uso
Classi d'uso Classe I: Costruzioni con presenza solo occasionale di persone, edifici agricoli. Classe II: Costruzioni il cui uso preveda normali affollamenti, senza contenuti pericolosi per l’ambiente e senza funzioni pubbliche e sociali essenziali. ... Classe III: Costruzioni il cui uso preveda affollamenti significativi. Industrie con attività pericolose per l’ambiente. ... Classe IV: Costruzioni con funzioni pubbliche o strategiche importanti,... Industrie con attività particolarmente pericolose per l’ambiente. ...

12 Esempio Es 1: civile abitazione VN = 50 anni classe d'uso II CU = 1,0 VR = 50 anni Es 2: ospedale VN = 50 anni classe d'uso IV CU = 2,0 VR = 100 anni La determinazione della VR permette di ottemperare al 3° requisito: dotare le costruzioni di un livello di protezione differenziato, a seconda della gravità delle conseguenze che il danneggiamento prodotto da un evento sismico potrebbe provocare.

13 Stati limite e relative probabilità di superamento PVR
Nei confronti delle azioni sismiche gli stati limite, sia di esercizio che ultimi, sono individuati riferendosi alle prestazioni della costruzione nel suo complesso, includendo gli elementi strutturali, quelli non strutturali e gli impianti. Gli stati limite di esercizio sono: - Stato Limite di Operatività (SLO): a seguito del terremoto la costruzione nel suo complesso, includendo gli elementi strutturali, quelli non strutturali, le apparecchiature rilevanti alla sua funzione, non deve subire danni ed interruzioni d'uso significativi; - Stato Limite di Danno (SLD): a seguito del terremoto la costruzione nel suo complesso, includendo gli elementi strutturali, quelli non strutturali, le apparecchiature rilevanti alla sua funzione, subisce danni tali da non mettere a rischio gli utenti e da non compromettere significativamente la capacità di resistenza e di rigidezza nei confronti delle azioni verticali ed orizzontali, mantenendosi immediatamente utilizzabile pur nell’interruzione d’uso di parte delle apparecchiature.

14 Gli stati limite ultimi sono:
- Stato Limite di salvaguardia della Vita (SLV): a seguito del terremoto la costruzione subisce rotture e crolli dei componenti non strutturali ed impiantistici e significativi danni dei componenti strutturali cui si associa una perdita significativa di rigidezza nei confronti delle azioni orizzontali; la costruzione conserva invece una parte della resistenza e rigidezza per azioni verticali e un margine di sicurezza nei confronti del collasso per azioni sismiche orizzontali; - Stato Limite di prevenzione del Collasso (SLC): a seguito del terremoto la costruzione subisce gravi rotture e crolli dei componenti non strutturali ed impiantistici e danni molto gravi dei componenti strutturali; la costruzione conserva ancora un margine di sicurezza per azioni verticali ed un esiguo margine di sicurezza nei confronti del collasso per azioni orizzontali.

15 Probabilità di superamento nel periodo di riferimento PVR , cui riferirsi per individuare l’azione sismica agente in ciascuno degli stati limite considerati: Periodo di ritorno TR Es 1: civile abitazione VR = 50 anni SLO TR = 30 anni SLD TR = 50 anni SLV TR = 475 anni SLC TR = 975 anni Es 2: ospedale VR = 100 anni SLO TR = 60 anni SLD TR = 100 anni SLV TR = 950 anni SLC TR = 1950 anni (*) distribuz. esponenziale (**) distribuz. geometrica

16 Categorie di sottosuolo e condizioni topografiche
L'accelerazione ag non corrisponde all'accelerazione al piano della fondazione. Infatti, il terreno che si trova fra il substrato rigido e le fondazioni, che può essere di natura molto varia, agisce come un filtro che modifica le caratteristiche del moto sismico. Le onde sismiche si trasmettono attraverso strati di terreno con diversa rigidezza: negli strati molto rigidi si trasmettono pressoché inalterate (cfr. spettri di risposta per T=0), strati mediamente rigidi amplificano le componenti di medio periodo e filtrano le componenti ad elevato periodo, viceversa gli strati molto soffici. E' stato provato che le onde sismiche subiscono alterazioni significative nello strato più superficiale del terreno, di spessore circa 30 m.

17 Ai fini della determinazione della accelerazione agente in fondazione è quindi essenziale la conoscenza delle caratteristiche dei primi 30 metri di terreno, che si ottiene attraverso prove di caratterizzazione geotecnica. La massima accelerazione agente in fondazione può essere valutata attraverso specifiche analisi, basate su prove sismiche eseguite sul terreno. In alternativa, qualora le condizioni stratigrafiche siano chiaramente riconducibili alle categorie A–E, si può fare riferimento a un approccio semplificato che si basa sulla classificazione del sottosuolo in funzione dei valori della velocità di propagazione delle onde di taglio, VS.

18 Categorie di suolo di fondazione
Ai fini della definizione della azione sismica di progetto si definiscono le seguenti categorie di profilo stratigrafico del suolo di fondazione (le profondità si riferiscono al piano di posa delle fondazioni): A Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi caratterizzati da valori di Vs,30 superiori a 800 m/s, eventualmente comprendenti in superficie uno strato di alterazione, con spessore massimo pari a 3 m. B Rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fina molto consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs,30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero NSPT,30 > 50 nei terreni a grana grossa e cu,30 > 250 kPa nei terreni a grana fina). C Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fina mediamente consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale migliora-mento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs,30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s (ovvero 15 < NSPT,30 < 50 nei terreni a grana grossa e 70 < cu,30 < 250 kPa nei terreni a grana fina). D Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o di terreni a grana fina scarsamente consistenti, con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglio-ramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs,30 inferiori a 180 m/s (ovvero NSPT,30 < 15 nei terreni a grana grossa e cu,30 < 70 kPa nei terreni a grana fina). E Terreni dei sottosuoli di tipo C o D per spessore non superiore a 20 m, posti sul substrato di riferimento (con Vs > 800 m/s).

19 Nelle definizioni precedenti Vs30 è la velocità media di propagazione entro 30 m di profondità delle onde di taglio e viene calcolata con la seguente espressione: dove hi e Vi indicano lo spessore (in m) e la velocità delle onde di taglio (per deformazioni di taglio γ < 10-6) dello strato i-esimo, per un totale di N strati presenti nei 30 m superiori. Il sito verrà classificato sulla base del valore di Vs30.

20 Nelle NTC 08 si definivano due Categorie aggiuntive di sottosuolo
S1 - Depositi di terreni caratterizzati da valori di Vs,30 inferiori a 100 m/s (ovvero 10 < cu,30 < 20 kPa), che includono uno strato di almeno 8 m di terreni a grana fina di bassa consistenza, , oppure che includono almeno 3 m di torba o di argille altamente organiche. S2 - Depositi di terreni suscettibili di liquefazione, di argille sensitive o qualsiasi altra categoria di sottosuolo non classificabile nei tipi precedenti. Si tratta di tipologie di terreno che possono dar luogo a fenomeni particolarmente pericolosi e non facilmente prevedibili. Pertanto, in presenza di tali tipi di terreno, non è ammesso l'uso dell'approccio semplificato ma si richiedono più rigorose analisi di risposta sismica locale.

21 liquefazione del terreno

22 Condizioni topografiche
Per configurazioni superficiali semplici si può adottare la seguente classificazione T1 Superficie pianeggiante, pendii e rilievi isolati con inclinazione media i ≤ 15° T2 Pendii con inclinazione media i > 15° T3 Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media 15° ≤ i ≤ 30° T4 .Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media i > 30° Le suesposte categorie topografiche si riferiscono a configurazioni geometriche prevalentemente bidimensionali, creste o dorsali allungate, e devono essere considerate nella definizione dell’azione sismica se di altezza maggiore di 30 m. Per condizioni topografiche complesse è necessario predisporre specifiche analisi di risposta sismica locale.

23 Spettro di risposta Lo spettro di risposta è definito, per ciascuna PVR (o TR), a partire dai valori dei seguenti parametri, validi per sito di riferimento rigido orizzontale: ag accelerazione orizzontale massima al sito FO valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro in accelerazione orizzontale TC* (valore di riferimento per la determinazione del) periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro in accelerazione orizzontale. I valori di tali parametri sono forniti dalla NTC08, per tutti i siti considerati (v. Tabella parametri spettrali.xls).

24 Si interpolano i valori relativi ai quattro nodi più vicini.
Esempio: Lucca Longitudine 10°29'41"64 E = 10,4949 Latitudine 43°51'39"60 N = 43,861 Dalle tabelle allegate alle NTC, si ricavano i valori dei parametri per i nodi più vicini: Si interpolano i valori relativi ai quattro nodi più vicini. Dal sito del Cons Sup LLPP si può scaricare il programma Spettri-NTCver1.03

25 In base alle tabelle dei parametri spettrali, per trattare più agevolmente i problemi di gestione del territorio, ogni Regione può stabilire l'appartenenza di ogni comune o parte di esso ad una delle quattro zone sismiche. Il parametro utilizzato per la classificazione è l'accelerazione orizzontale massima al suolo ag,475, ossia quella relativa al 50esimo percentile, ad una vita di riferimento di 50 anni e ad una probabilità di superamento del 10%, nel modo seguente: Zona 1: ag,475≥0,25g Zona 2: 0,25g>ag,475 ≥ 0,15g Zona 3: 0,15g>ag,475 ≥ 0,05g Zona 4: ag,475<0,05g Lucca: ag,475=1,289 m/s2=0,13g - ricade in Zona 3

26 Descrizione del moto sismico in superficie
L'azione sismica è caratterizzata da 3 componenti traslazionali, due orizzontali contrassegnate da X ed Y ed una verticale contrassegnata da Z, da considerare tra di loro indipendenti. La componente verticale verrà considerata per elementi strutturali particolari e purché il sito nel quale la costruzione sorge non sia in Zone 3 e 4. NTC 16 ... purché il sito nel quale sorge la costruzione sia caratterizzato da un'accelerazione al suolo ag≥0,15g. (impreciso: si intende ag,475)

27 componente verticale Le componenti verticali dei sismi hanno un contenuto in frequenza a banda più stretta rispetto alle componenti orizzontali, perciò lo spettro di risposta presenta una zona di amplificazione dell'accelerazione molto più limitata. Le tipologie strutturali più sensibili alla componente verticale (elementi orizzontali di grande luce, mensole, …) hanno frequenze fuori dalla zona di amplificazione e quindi ne sono limitatamente interessate. In definitiva, le strutture la cui risposta può essere influenzata in modo significativo dall'azione verticale sono poche.

28 Le componenti possono essere descritte, in funzione del tipo di analisi che si adotta, mediante una delle seguenti rappresentazioni: accelerazione massima in superficie; accelerazione massima e relativo spettro di risposta in superficie; storia temporale del moto del terreno (NTC08 accelerogramma). Le due componenti ortogonali indipendenti che descrivono il moto orizzontale sono caratterizzate dallo stesso spettro di risposta o dalle due componenti accelerometriche orizzontali del moto sismico. La componente che descrive il moto verticale è caratterizzata dal suo spettro di risposta o dalla componente accelerometrica verticale.

29 Spettri di risposta Gli spettri definiti nel seguito possono essere utilizzati per strutture con periodo fondamentale minore o uguale a 4,0s. Per strutture con periodi fondamentali superiori lo spettro deve essere definito da apposite analisi ovvero l’azione sismica deve essere descritta mediante accelerogrammi. (NTC08: Analogamente si opera in presenza di sottosuoli di categoria S1 o S2.)

30 Spettro di risposta elastico in accelerazione - componenti orizzontali
0T<TB TBT<TC TCT<TD TDT Se(T) ordinata dello spettro di risposta elastico in termini di componenti orizzontali dell'accelerazione T periodo proprio dell'oscillatore

31 h fattore che tiene conto di un coefficiente di smorzamento viscoso equivalente x diverso da 5%:
FO è il fattore che quantifica l'amplificazione spettrale massima, su sito di riferimento rigido orizzontale, ed ha valore minimo pari a 2,2 TC è il periodo corrispondente all'inizio del tratto a velocità costante dello spettro, dato da in cui TC* è definito a seconda della zona e CC è un coefficiente funzione della categoria di sottosuolo TB periodo corrispondente all'inizio del tratto dello spettro ad accelerazione costante TD periodo corrispondente all'inizio del tratto a spostamento costante dello spettro, espresso in secondi mediante la relazione

32 è il coefficiente che tiene conto della categoria di sottosuolo e delle condizioni topografiche mediante la relazione SS è il coefficiente di amplificazione stratigrafica ST è il coefficiente di amplificazione topografica

33 categoria topografica
Spettri di risposta elastici dell'accelerazione - componenti orizzontali. Esempio categoria sottosuolo categoria topografica SS ST S CC TB TC TD A T1 1,00 0,10 0,29 2,12 B 1,20 1,41 0,14 0,41 C 1,93 1,95 0,19 0,57 D 1,51 1,88 0,18 0,55 E 1,66 1,89 sito: Lucca SLV TR=475 anni ag,475=0,131g FO = 2,385 TC* = 0,29

34 Spettri di risposta elastici dell'accelerazione - componenti orizzontali. Confronto fra edificio civile abitazione e ospedale sito: Lucca civile abitazione SLV TR=475 anni ag,475=0,131g FO = 2,385 TC* = 0,29 sito Lucca ospedale SLV TR=975 anni ag,975=0,167g FO = 2,38 TC* = 0,296

35 Spettro di risposta elastico dell'accelerazione - componente verticale
0T<TB TBT<TC TCT<TD TDT FV fattore che quantifica l'amplificazione spettrale massima T periodo proprio in direzione verticale categoria suolo SS TB TC TD A,B,C,D,E 1,0 0,05 s 0,15 s 1,0 s valori dei parametri ST assume gli stessi valori indicati per le componenti orizzontali

36 Spettro di risposta elastico dell'accelerazione - componente verticale
Spettro di risposta elastico dell'accelerazione - componente verticale. Esempio sito: Lucca civile abitazione SLV TR=475 anni ag,475=0,131g FO = 2,385 TC* = 0,29

37 Spettro di risposta elastico dello spostamento
Lo spettro di risposta elastico in spostamento delle componenti orizzontali, può essere dedotto da quello in accelerazione, tramite l'espressione: TTE TE<TTF T>TF

38 I valori dello spostamento e della velocità orizzontali massimi del suolo sono dati da:

39 Spettri di progetto Gli spettri di risposta elastici forniscono i valori massimi di risposta di strutture che si mantengono in campo elastico, anche quando sono soggette al terremoto della massima intensità prevedibile nel periodo di riferimento. Dagli spettri di risposta si possono ricavare gli spettri di progetto, che forniscono l'entità delle azioni da mettere in conto, sulla base dei criteri di progettazione antisismica: per gli eventi sismici più frequenti, le strutture devono subire danni molto limitati, quindi rimangono in campo elastico a fronte di eventi sismici rari, e di elevata intensità, le strutture possono subire un eventuale danneggiamento, purché non raggiungano il collasso; si tiene conto quindi della possibilità di escursione in campo plastico

40 Spettri di progetto per gli stati limite di esercizio
Per il soddisfacimento del 1° criterio, le strutture devono rimanere in campo elastico. Le azioni, sia per le componenti orizzontali che per la verticale, sono definite dagli spettri di progetto per gli stati limite di esercizio: spettri elastici riferiti alla probabilità di superamento nel periodo di riferimento, PVR, considerata. Le verifiche saranno quelle definite per i diversi stati limite di esercizio.

41 Spettro di progetto in accelerazione per le componenti orizzontali - SLD. Esempio
Per il caso di una civile abitazione (VR=50 anni), gli spettri di progetto per lo SLD (PVR=63%) sono gli spettri elastici costruiti con riferimento ad ag , FO, TC* relativi a TR=50 anni. sito: Lucca TR=50 anni ag=0,054 FO = 2,548 TC* = 0,252 Il valore dell'accelerazione di ancoraggio è molto più basso rispetto allo spettro riferito al TR=475 anni, la forma è molto simile

42 Spettri di progetto per gli stati limite ultimi
I ragionamenti fatti per l'oscillatore semplice elasto-plastico, hanno portato a concludere che una struttura con comportamento anelastico e con periodo proprio abbastanza maggiore del periodo caratteristico del terremoto avrà: spostamento massimo uguale a quello subito dal sistema indefinitamente elastico con ugual periodo proprio forza massima (= azione del sisma) pari a quella del sistema elastico divisa per il fattore di duttilità del sistema non lineare Pertanto, per definire la risposta del sistema anelastico, si può utilizzare o lo spettro in spostamento del sistema elastico o lo spettro in accelerazione diviso per un coefficiente pari alla duttilità del sistema. L'esperienza ha mostrato che tale criterio è ben approssimato anche nella zona di massima amplificazione: nella maggior parte dei casi, infatti, si ha la conservazione dello spostamento.

43 Nelle strutture con periodo proprio molto basso (molto rigide), lo spostamento relativo massimo tende a zero, mentre lo spostamento assoluto, e quindi l'accelerazione assoluta, tendono ad essere uguali a quelli del terreno. Pertanto lo spettro di risposta del sistema anelastico avrà la stessa accelerazione di ancoraggio di quello elastico. Nella zona intermedia, fra periodo 0 e periodi corrispondenti alla massima amplificazione, non è applicabile il criterio della conservazione dello spostamento. Da queste considerazioni derivano le indicazioni della normativa riguardanti la costruzione degli spettri di progetto per gli stati limite ultimi.

44 Spettri di progetto per gli stati limite ultimi
Qualora le verifiche agli stati limite ultimi non vengano effettuate tramite l’uso di opportuni accelerogrammi ed analisi dinamiche al passo, ai fini del progetto o della verifica delle strutture, le capacità dissipative delle strutture possono essere messe in conto attraverso una riduzione delle forze elastiche che tiene conto in modo semplificato della capacità dissipativa anelastica della struttura, della sua sovraresistenza, dell’incremento del suo periodo proprio a seguito delle plasticizzazioni. In tal caso, lo spettro di progetto Sd(T) da utilizzare, sia per le componenti orizzontali sia per la componente verticale, è lo spettro elastico corrispondente riferito alla probabilità di superamento nel periodo di riferimento PVR considerata, con le ordinate ridotte sostituendo nelle formule η con 1/q, dove q è il fattore di comportamento.

45 Spettro di progetto per gli stati limite ultimi componenti orizzontali
0T<TB TBT<TC TCT<TD TDT ag, FO, TC* corrispondono alla PVR associata con lo stato limite considerato q fattore di comportamento: è il fattore tramite cui si riducono le forze statiche equivalenti che la struttura deve essere in grado di sopportare in funzione della sua duttilità. E' definito in funzione dei materiali e del tipo di struttura h non compare nella definizione dello spettro di progetto, in quanto è già inglobato in q

46 Spettro di progetto dell'accelerazione per lo stato limite ultimo - componenti orizzontali
q fattore di comportamento: dipende dal tipo di struttura per strutture nuove in cemento armato può assumere valori fra 5,85 e 3,00 SLV PVR = 10% VR = 50 anni TR=475 anni sito: Lucca ag,475=0,131g FO = 2,385 TC* = 0,29 spettri di progetto dell'accelerazione su suolo tipo A per q=5,85 e q=3,00

47 Spettri di progetto dell'accelerazione SLD -SLV
Dal confronto degli spettri, si trae, indicativamente, che: in strutture molto duttili è più oneroso garantire adeguata rigidezza; in strutture poco duttili, sufficiente resistenza

48 Spettri di progetto per gli stati limite ultimi - componente verticale
q = 1,5 per qualsiasi materiale e sistema strutturale, poiché le strutture non sono in generale progettate per un comportamento duttile sotto azioni verticali Spettro di progetto dello spostamento Poiché alla base degli spettri di progetto vi è il criterio della conservazione dello spostamento, lo spettro di progetto in spostamento risulta pari a quello elastico.

49 Rappresentazione temporale dell'azione sismica
Le analisi strutturali, sia per gli stati limite ultimi che per gli stati limite di esercizio, possono essere effettuate studiando la risposta dinamica delle strutture in campo elasto-plastico. Il moto del suolo è rappresentato in termini di storie temporali dell'accelerazione del terreno (accelerogrammi) e delle quantità correlate (velocità e spostamenti). Tale tipo di studio risulta notevolmente laborioso dal punto di vista del calcolo, e soprattutto delicato nella definizione del comportamento elasto-plastico delle strutture e nella interpretazione dei risultati. Per questo non viene generalmente effettuato per strutture a tipologia corrente ma è limitato all'ambito della ricerca (es. sperimentazione numerica della risposta di strutture innovative) oppure a costruzioni che necessitano di studi particolarmente approfonditi (es. centrali nucleari)

50 Accelerogrammi: Possono essere utilizzati accelerogrammi registrati (naturali) oppure artificiali, cioè generati numericamente. In entrambi i casi gli accelerogrammi devono avere uno spettro di risposta coerente con lo spettro di risposta adottato per la zona di costruzione. Lo studio della struttura deve essere ripetuto utilizzando un numero significativo di accelerogrammi diversi (minimo 3).

51 Terremoto del Friuli 1976 storia temporale accelerazioni storia temporale spostamenti

52 spettro di risposta dell'accelerazione
confronto con lo spettro elastico per zona sismica 1

53 accelerogramma generato artificialmente, compatibile con spettro di risposta Tolmezzo
confronto spettro dell’accelerogramma generato con spettro di riferimento

54 Combinazione dell'azione sismica con le altre azioni
Le verifiche agli stati limite ultimi e di esercizio devono essere effettuate per la combinazione di azioni: + significa "da combinarsi con" G1, G2 valori nominali delle azioni permanenti E valore di progetto dell'azione sismica per lo stato limite in esame P valore nominale dell'azione di precompressione Y2j coefficiente di combinazione per il valore quasi permanente dell'azione variabile j-esima Qkj valore caratteristico dell'azione variabile j-esima

55 Gli effetti delle azioni sismiche saranno valutati tenendo conto delle masse associate ai seguenti carichi gravitazionali:

56 Nella formula di combinazione delle azioni, i coefficienti Y2j, come del resto per tutte le verifiche, tengono conto della ridotta probabilità che i carichi variabili siano contemporaneamente presenti sulla struttura col loro valore massimo. Gli stessi coefficienti Y2j, utilizzati per valutare le forze di inerzia in gioco, mettono in conto la ridotta probabilità che i carichi variabili siano contemporaneamente presenti sull'intera struttura nel momento dell'evento sismico e la ridotta partecipazione delle masse al moto della struttura dovuta alla presenza di vincoli non rigidi fra struttura e masse.

57 Variabilità spaziale del moto
Nei punti di contatto con il terreno di opere con sviluppo longitudinale significativo, il moto sismico può avere caratteristiche differenti, a causa del carattere asincrono del fenomeno di propagazione, delle disomogeneità e discontinuità eventualmente presenti, e della diversa risposta locale del terreno. Degli effetti sopra indicati dovrà tenersi conto quando tali effetti possono essere significativi e in ogni caso quando le condizioni di sottosuolo siano così variabili lungo lo sviluppo dell’opera da richiedere l’uso di accelerogrammi o di spettri di risposta diversi. In assenza di modelli fisicamente più accurati e adeguatamente documentati, un criterio di prima approssimazione per tener conto della variabilità spaziale del moto consiste nel sovrapporre agli effetti dinamici, valutati ad esempio con lo spettro di risposta, gli effetti pseudo-statici indotti dagli spostamenti relativi. Nel dimensionamento delle strutture in elevazione tali effetti possono essere trascurati quando il sistema fondazione-terreno sia sufficientemente rigido da rendere minimi gli spostamenti relativi. Negli edifici ciò avviene, ad esempio, quando si collegano in modo opportuno i plinti di fondazione.

58 Testi di riferimento M.J.N. Priestley, G.M. Calvi, M.J. Kowalsky: Displacement-Based Seismic Design of Structures, IUSS Press Petrini L., Pinho R., Calvi G.M.: "Criteri di progettazione antisismica", IUSS Press, 2004.