En 1998 1 Appendice NAD

Documento sottoposto a inchiesta pubblica - Sito Internet: www.coordinatore.it

Appendice Nazionale UNI-EN 1998-1 – Progetto delle strutture in zona sismica, parte 1: Regole generali, azione sismica e regole per edifici. EN 1998-1 Eurocodice 8 – Design of structures for earthquake resistance, Part 1: General Rules, seismic actions and rules for buildings.

PREMESSA Il Gruppo di lavoro Annessi Tecnici per gli Eurocodici nel corso dei suoi studi per definire i parametri nazionali, ha lungamente discusso su alcuni specifici argomenti dell’EN 1998-1. - Punto 1.1.2. (7) Valutazione dello spostamento di sistemi non lineari

- Punto 3.1.2. (1) Classificazione dei siti - Punto 3.2.2.1. (4) - Punto 3.2.2.2. (1) P Spettri di risposta - Punto 3.2.2.3. (1) P - Punto 4.4.3.2.(2) Spostamento interpiano

Data la rilevanza della problematica e data l’esistenza di opinioni diverse in seno al Gruppo di lavoro, è stato deciso di presentare alla Commissione Relatrice le proposte, aprendo così un dibattito sui punti in questione così da poter pervenire ad una scelta ancor più largamente condivisa. Ciò premesso, in quanto segue si presentano tre documenti: Proposta A Parte comune – Per la parte approvata all’unanimità dal Gruppo di lavoro che riguarda

tutte le decisioni nazionali eccetto solo i punti sopra riportati. Proposta B - di mantenimento dei valori raccomandati. Proposta C - di perfezionamento per rendere i punti più specifici a situazioni nazionali.


PROPOSTA A – Parte comune

Appendice Nazionale

UNI-EN-1998-1– Progetto delle strutture in zona sismica, parte 1: Regole generali, azione sismica e regole per gli edifici. EN 1998-1 Eurocode 8 - Design of structures for earthquake resistance-Part 1:General Rules, seismic actions and rules for buildings. 1) Premessa

Questa Appendice nazionale contiene i parametri nazionali alla UNI-EN-1998-1. L’Appendice contiene anche valori e prescrizioni relativi alla definizione delle azioni sismiche (accelerazioni, spettri di risposta e relative classificazioni stratigrafiche ecc) come per tutti i valori NPD dell’EN 1998-1. Detti parametri dovranno essere resi coerenti con i criteri generali e specifici sulle azioni sismiche che verranno stabiliti dalle Autorità competenti. L’Appendice è stata approvata dal Consiglio Superiore dei LL. PP. in data……………

2) Introduzione

2.1. Campo di applicazione Questa Appendice nazionale contiene al punto 3 le decisioni sui parametri nazionali che

debbono essere fissati nella UNI-EN-1998-1 relativamente ai seguenti paragrafi:

1.1.2(7) 4.3.3.1 (4) 5.11.3.4(7)e 9.2.3(1)

2.1(1)P 4.3.3.1 (8) 6.1.2(1) 9.2.4(1)

2.1(1)P 4.4.2.5 (2). 6.1.3(1) 9.3(2)

3.1.1(4) 4.4.3.2 (2) 6.2(3) 9.3(2)

3.1.2(1) 5.2.1(5) 6.2 (7) 9.3(3)

3.2.1(1), (2),( 5.2.2.2(10) 6.5.5(7) 9.3(4), Table 9.1

3.2.1(4) 5.2.4(1), (3) 6.7.4(2) 9.3(4), Table 9.1

3.2.1(5) 5.4.3.5.2(1) 7.1.2(1) 9.5.1(5)

3.2.2.1(4), 3.2.2.2(1)P

5.8.2(3) 7.1.3(1), (3) 9.6(3)

3.2.2.3(1) 5.8.2(4) 7.1.3(4) 9.7.2(1)

3.2.2.5(4)P 5.8.2(5) 7.7.2(4) 9.7.2(2)b

4.2.3.2(8) 5.11.1.3.2(3) 8.3(1) 9.7.2(2)c

4.2.4(2)P 5.11.1.4 9.2.1(1) 9.7.2(5)

4.2.5(5)P 5.11.1.5(2) 9.2.2(1) 10.3(2)P

Queste decisioni nazionali, relative ai paragrafi sopra citate, devono essere applicate per l’impiego in Italia della UNI-EN-1998-1.

2.2. Documenti normativi di riferimento

La presente appendice deve essere considerata quando i si utilizzano tutti i documenti normativi che fanno esplicito riferimento alla UNI-EN-1998-1


3) Decisioni nazionali

Paragrafo Pagina Parametro nazionale - valore o prescrizione -

1.1.2(7) Nota

I due annessi sono mantenuti, L’annesso A, che resta informativo, è recepito integralmente nella espressione dello spettro di risposta elastico in spostamento è illustrata al punto 3.2.2.1(9) E’ recepito anche l’annesso B con una integrazione metodologica, riportata nelle indicazioni aggiuntive. Vedere Proposta C

2.1(1)P Nota1 Si adotta il valore consigliato TNCR = 475 anni. PNCR =10% eventualmente integrata con la definizione di accelerazione efficace Tale valore può essere sostituito, dal valore di Ag con PNCR = 2% in 50 anni, dividendo Ag così ottenuto per 1.5, nel caso quest’ultimo valore sia maggiore.

2.1(1)P Nota2 TDLR = 72 anni PDLR =50% in 50 anni = 13% in 10 anni

3.1.1(4) Nota Non si introducono ulteriori specificazioni, lasciando la definizione generale

3.1.2(1) Nota Vedere proposta B e proposta C

3.2.1(1), (2),(3) Note Si rimanda al documento di classificazione adottato in ciascuna regione. Qualora non sia distinta la classificazione per il collasso da quella del danno, si farà riferimento alla classificazione per il collasso.

3.2.1(4) Nota Si fa riferimento al documento di classificazione adottato in ciascuna regione. In mancanza del quale si fa riferimento alla zona 4 definita dalle autorità nazionali competenti. Nelle zone di categoria sismica 4 e comunque ove ag < 0.09 g.

3.2.1(5) Nota Si fa riferimento al documento di classificazione adottato in ciascuna regione. In mancanza del quale si fa riferimento alla zona 4 definita dalle autorità nazionali competenti. Nelle zone di categoria sismica 4 ove ag < 0.05 g.

3.2.2.1(4), 3.2.2.2(1)P

Nota(1) Nota(2)

Vedere proposta B e proposta C .

3.2.2.3(1) Nota Vedere proposta B e proposta C .

3.2.2.5(4)P Nota Si accetta il valore consigliato β = 0,2.

4.2.3.2(8) Nota Non viene data definizione del centro di rigidezza,

4.2.4(2)P Nota ϕ = 1,00 per ciascuna categoria e piano.

4.2.5(5)P Nota Si accettano I valori raccomandati: γI = 0,80 – 1,00 – 1,20 – 1,40 per classe di importanza I, II, III e IV rispettivamente.

4.3.3.1 (4) Nota È ‘ consentito l’uso dei metodi d’analisi non lineare anche nel caso di edifici non isolati alla base. In tali casi I valori dei coefficienti parziali da adottare dovranno tener conto di quanto riportato al punto 4.4.2.2.5

4.3.3.1 (8) Nota Nel rispetto delle condizioni di cui ai punti a) – d) di 4.3.3.1 (8) l’analisi piana in due direzioni è ammessa indipendentemente dalla classe di importanza dell’edificio.

4.4.2.5 (2). Nota Si adotta per i diaframmi orizzontali un valore unico γRd = 1.3 indipendentemente dal modo di rottura dei diaframmi stessi

4.4.3.2 (2) Nota

v è il valore che fa passare dallo spostamento spettrale per il collasso dr allo spostamento spettrale per il danno. Dipende quindi sia dalla zona che dall’importanza dell’edificio. In attesa che nelle varie zone del territorio italiano vengano definiti dalle autorità competenti i valori delle accelerazioni per la verifica allo SLU ed allo SLD ed i relativi spettri, si adottano i valori do vr=0,35γi Vedere proposta C

5.2.1(5) Nota Nessuna limitazione geografica all’utilizzo delle classi di duttilità M e H

5.2.2.2(10) Nota Non è consentito alcun aumento di q a seguito del controllo di qualità

5.2.4(1), (3) Nota Si adottano i valori γM adottati per le condizioni di carico fondamentali contenute in

1992 -1-1 per le verifiche allo SLU

5.4.3.5.2(1) Nota Si accetta il valore suggerito: quello minimo previsto per le pareti in zona non sismica EN 1992-1-1


5.8.2(3) Nota In mancanza di più approfondite valutazioni le dimensioni minime delle travi di collegamento dovranno essere tali da resistere ad azioni assiali di trazione e compressione pari ad 1/7 dei carichi verticali portati dagli elementi collegati.

5.8.2(4) Nota Si adottano i valori consigliati

5.8.2(5) Nota Si adotta il valori consigliato ρb,min = 0.4%.

5.11.1.3.2(3) Nota La classe di duttilità L è accettabile solo nelle regioni di bassa sismicità: zone 3 e 4.

5.11.1.4 Nota

Si adottano il valore consigliato kp=1 nel caso di strutture che rispettano quanto previsto ai punti 5.11.2.1.1, 5.11.2.1.2, 5.11.2.1.3. Qualora questa condizione non sia soddisfatta occorrerà dimostrare il comportamento duttile della connessione e dell’insieme strutturale anche con adeguata sperimentazione. In alternativa si assumerà un fattore di struttura qp pari a 1.5 come previsto al punto 5.11.1.4(2). Esso corrisponde al valore kp =1.5/q

5.11.1.5(2) Nota L’azione temporanea da assumere è pari a 0.15 Ag

5.11.3.4(7)e Nota Si adotta il valore consigliato

6.1.2(1) Nota(1) Nota(2)

Si adotta il valore consigliato nella Nota (1) del limite superiore del fattore di struttura per strutture a bassa dissipazione q = 1,50 Non vi sono limitazioni all’uso delle classi di duttilità M ed H. La classe L può utilizzarsi solo nelle zone a bassa sismicità.

6.1.3(1) Nota(1) Nota(2)

Per le verifiche agli stati limite ultimi, il fattore di sicurezza parziale sulla resistenza dell’acciaio è pari a γ

s = 1,05

6.2(3) Nota(1) Nota(2)

Si adotta il valore consigliato: γov = 1,25

6.2 (7) Nota La tenacità dell’acciaio e del materiale di apporto nella saldatura deve soddisfare i requisiti prescritti al valore quasi-permanente della temperatura (vedasi EN 1993-1- 10:2004).

6.5.5(7) Nota Nessuna regola aggiuntiva

6.7.4(2) Nota(1) Nota(2)

Si accoglie parzialmente il valore consigliato di γpb = 0.30

γpb = 0.30 per snellezza bassa 50.1<λ γ

pb = 0.15 per snellezza elevata 002501 .. <<<<≤≤≤≤ λ

7.1.2(1) Nota (1) Nota(2)

Si adotta il valore inferiore consigliato nella Nota (1) del fattore di struttura per strutture a bassa dissipazione q = 1,50 Non vi sono limitazioni all’uso delle classi di duttilità M ed H. La classe L può utilizzarsi solo nelle zone a bassa sismicità.

7.1.3(1), (3) Nota(1) Nota(2)

Per il conglomerato e le armature da cemento armato relative, si adottano i valori γM

adottati per le condizioni di carico fondamentali contenute in 1992 -1-1 per le verifiche allo SLU γ c = 1,50, γ s = 1,15 Per la parte in carpenteria metallica si adotta il valore di γ M per per le verifiche allo SLU contenute in 1993 -1-1 : γ

s = 1,05

7.1.3(4)

Nota(1) Nota(2)

Punto 6.2.3

Si adotta il valore consigliato: γov = 1,25

7.7.2(4) Nota Si adotta il valore consigliato r = 0,50

8.3(1) Nota La tabella 8.1 è accettata integralmente non vi sono limitazioni geografiche all’uso delle classi di duttilità M ed H

9.2.1(1) Nota

Con riferimento alla tabella 3.1 EN 1996-1 2004 è consentito l’uso dei seguenti elementi: Nelle zone di categoria sismica 3 e 4 è consentito l’uso degli elementi del gruppo 1 e 2 senza ulteriori limitazioni; Nelle zone di categoria sismica 1 e 2 è consentito l’uso degli elementi del: gruppo 1 con limitazione dell’area del singolo foro a f ≤ 9 cm2. gruppo 2 con la limitazione della percentuale di foratura del 45% e dell’area del singolo foro a f ≤ 9 cm2. La distanza minima tra un foro ed il perimetro esterno non potrà essere inferiore a 1,0, cm al netto dell’eventuale rigatura, mentre la distanza fra due fori non potrà essere inferiore a 0,8 cm con una tolleranza del 10%. Le dimensioni del singolo foro devono essere comunque inferiori al 10% dell’area globale.

9.2.2(1) Nota Si adotta il valore consigliato:


fb,mim = 5 N/mm2 fbh,mim = 2 N/mm2

9.2.3(1) Nota

Si adotta il valore consigliato: fm,mim = 5 N/mm2 per muratura non armata ed confinata si adotta il valore

fm,min=8 N/mm2 per la muratura armata.

(norma italiana)

9.2.4(1) Nota Sono consentiti esclusivamente giunti sia orizzontali che verticali con malta salvo quanto specificato in relazione al punto 9.3(2)

9.3(2) Nota Nella zona di sismicità 4 si possono utilizzare le prescrizioni dell’EN 1996.

9.3(2) Nota(1) Nota(2)

Non si accoglie la indicazione della nota 1 di poter utilizzare la muratura non armata solo nelle zone di bassa sismicità. L’uso della muratura non armata è consentito su tutto il territorio nazionale, con le prescrizioni indicate nel presente documento.

Tipi di muratura tef,min (mm) Ordinaria,con elementi in pietra naturale 350 Ordinaria,con elementi non in pietra naturale 240 Ordinaria,con elementi non in pietra naturale, in zone a bassa sismicità

200

Muratura confinata 240 Muratura armata 240

9.3(3) Nota Non si accoglie la indicazione della nota. Nessuna limitazione nell’uso della

muratura in relazione al valore ag S. purché vengano rispettate le indicazioni contenute nel presente documento.

9.3(4), Table 9.1 Nota(1)

Si accoglie la indicazione della Nota (1) assumendo, per le murature, i valori di q minimi della tabella 9.1:

q = 1,50 muratura ordinaria q = 2,00 muratura confinata q = 2,50 muratura armata

9.3(4), Table 9.1 Nota(2)

Si accoglie l’indicazione della Nota (2). Per edifici realizzati con sistemi in muratura che garantiscano una duttilità elevate, è possibile incrementare i valori di cui al punto precedente sino al 20%. In questi casi è necessaria una specifica sperimentazione di laboratorio relativa al sistema ed ai valori di q adottati.


Paragrafo Pagina Parametro nazionale - valore o prescrizione -

9.5.1(5) Nota

Si accolgono i valori consigliati con l’eccezione dello spessore minimo delle murature non armate nelle zone di bassa sismicità:

Table 9.2: Valori consigliati per le pareti di taglio

Tipi di muratura

tef,min (mm) (hef/tef)max (l/h)min

Ordinaria,con elementi in pietra naturale 350 9 0,50 Ordinaria,con elementi non in pietra naturale 240 12 0,40 Ordinaria,con elementi non in pietra naturale, in zone a bassa sismicità

200 15 0,35

Muratura confinata 240 15 0,30 Muratura armata 240 15

No restriction

Significato dei simboli: tef spessore della parete (vedere EN 1996-1-1:2004); hef altezza efficace della parete (vedere EN 1996-1-1:2004); h massima altezza delle aperture adiacenti alla parete; l lunghezza della parete.

9.6(3) Nota Si adottano i valori consigliati

9.7.2(1) Nota

La tabella 9.3 viene sostituita. Per le murature ordinarie ed armate valgono le limitazioni di altezza riportate in tabella:

Zona sismica

4 3 2 1

Sistema costruttivo

Altezza massima consentita (in m)

Edifici con struttura in muratura ordinaria

16 11 7,5

Edifici con struttura in muratura armata

Nessun limite

25 19 13

Unreinforced masonry with natural stone and group 2&3 bricks

Area resistente ai piani (%) (zona 1)

Piani I II III IV

1 6 - - - 2 6 6 - - 3 7 6 6 - 4 7 7 6 6



Piani I II III IV V

1 5 - - - - 2 5 5 - - - 3 6 5 5 - - 4 6 6 5 5 - 5 7 7 6 6 5


Piani I II III IV V

1 4 - - - - 2 4 4 - - - 3 5 4 4 - - 4 5 5 4 4 - 5 6 6 5 5 4

Unreinforced masonry with group 1 bricks, confined and reinforced masonry


Piani I II III IV

1 4 - - - 2 4 4 - - 3 4,8 4 4 - 4 4,8 4,8 4 4


Piani I II III IV V

1 4 - - - - 2 4 4 - - - 3 4,8 4 4 - - 4 4,8 4,8 4 4 - 5 5,6 5,6 4,8 4,8 4


Piani I II III IV V

1 3,2 - - - - 2 3,2 3,2 - - - 3 4 3,2 3,2 - - 4 4 4 3,2 3,2 - 5 4,8 4,8 4 4 3,2

9.7.2(2)b Nota il valore consigliato di λmin non è accettato per la muratura non armata Per edifici in muratura non armata si assume: λmin = 0,33 Per edifici in muratura armata e confinata: λmin = 0,25

9.7.2(2)c Nota Si adotta il valore consigliato pmax = 15%

9.7.2(5) Nota Si adotta il valore consigliato ∆m,max = 20%, ∆A,max = 20%

10.3(2)P Nota Si adottano i seguenti valori γx = 1,25 (isolatori elastomerici) γx = 1,50 (dispositivi elasto plastici)


PROPOSTA B 3.1.2. (1) Si adotta la formulazione suggerita dall’EC8 3.2.2.1. (4) Nota 1 Si adotta la formulazione suggerita dall’EC8 3.2.2.2. (1) P Nota 2 Si adotta la formulazione suggerita dall’EC8 3.2.2.3 (1) Nota Si adotta la formulazione suggerita dall’EC8

Informazioni aggiuntive Si propone di mantenere le formulazioni suggerite in quanto: 3.1.2. (1) Non fa parte delle modifiche consentite al National Annex. La Ordinanza riporta la stessa tabella, ed è già stata diffusa in ambito

nazionale. Per l’uso della tabella, la identificazione per eccellenza del tipo di terreno è affidata alla grandezza vs, e non alla denominazione del materiale. In assenza di vs, è affidata a NSPT per terreni sabbiosi, ed a cu per terreni argillosi.

3.2.2.1.(4) Nota. 1 Il Background document di accompagnamento all’annesso nazionale dovrebbe contenere una critica ai documenti Background di Eurocodice, per motivarne lo scostamento, piuttosto che riportare una simulazione Shake. Tra i documenti, in particolare, è l’articolo di Rey, Faccioli e Bomber (Journal of Seismology), che riporta le basi scientifiche dello spettro, con i valori consigliati.

3.2.2.2.(1)P Nota 2. Finanziata dalla Comunità Europea è una ricerca espressamente finalizzata ai parametri spettrali, il cui documento finale è in: ECOEST2 AND ICONS “Seismic actions”, di E. Faccioli e R. Paolucci, del Novembre 2001. La ricerca conferma i valori consigliati, mediante l’analisi di molti simulazioni Shake, presentate come Background document all’Annesso Nazionale.

3.2.2.3(1) Nota I parametri che influenzano il costo delle strutture devono essere soppesati secondo quanto dice lo Guidance Paper L. Nella proposta alternativa, le ordinate spettrali, in un campo significativo di periodi, e su suoli correnti, aumentano ulteriormente rispetto alla progettazione con lo spettro suggerito, il quale a sua volta costituisce un notevole aggravio rispetto alla progettazione secondo DM 1996.

Il Background della presente proposta è costituito dagli studi e ricerche posti a base degli Eurocodici.


PROPOSTA C 1.1.2. (7) Nella Appendice B è inserita una integrazione metodologica al termine del punto

B5: valutazione dello spostamento di sistemi non lineari a un grado di libertà. Viene qui presentato un metodo alternativo.

3.1.2.(1) Nota La tab. 3.1 proposta dal Codice non è accettata, viene riformulata una nuova tabella di classificazione dei terreni ai fini della definizione degli spettri. Vengono poi definiti i valori di S, TB, TC and TD per i terreni dati al paragrafo 4 della presente Appendice Nazionale.

3.2.2.1.(4) Nota1 I parametri che definiscono le forme spettrali sono definite nel paragrafo 4 delle indicazioni aggiuntive riportate qui di seguito.

3.2.2.2(1)P Nota2. In accordo alla Nota (2) le forme spettrali sono differenziate per le zone di elevata pericolosità: 1 e 2 e per le zone di bassa pericolosità3 e 4. Sono anche differenziate le forme spettrali per la verifica allo stato limite di danno.

3.2.2.3(1) Nota I parametri che definiscono le forme spettrali sono per l’azione verticale sono

definiti al paragrafo 4 delle indicazioni aggiuntive riportate qui di seguito. 4.4.3.2. (2) In attesa che nelle varie zone del territorio italiano vengano definiti dalle autorità

competenti i valori delle accelerazioni per la verifica allo SLU ed allo SLD ed i relativi spettri, lo spostamento interpiano dr si ottiene dallo spettro elastico di verifica per lo stato limite di danno, definito dai valori dei parametri di tab.3.4 e 3.5 e dalle accelerazioni di picco del terreno definite al punto 3.1.2 e dal coefficiente di importanza γi


4) Indicazioni aggiuntive Punto: 1.1.2(7) Appendici informative A e B Nella appendice B è inserita una integrazione metodologica al termine del punto B5: valutazione dello spostamento di sistemi non lineari a un grado di libertà. Il metodo iterativo, proposto nell’EC8 nel punto B5 è laborioso e non sempre convergente. L’integrazione riportata alla fine del punto 4 della presente Appendice Nazionale, è una semplificazione poiché elimina la necessità di eseguire iterazioni, ed quindi anche l’eventuale non convergenza. Punto 3.1.2(1) Identificazione dei siti Quanto contenuto nel punto 3.1.2 del documento EN 1998-1 è integrato e sostituito da quanto nel seguito indicato. La proposta nazionale descrive con migliore approssimazione le più ricorrenti situazioni stratigrafiche, distinguendo i diversi tipi di terreno ( a grana grossa e a grana fine) e tenendo conto della presenza di intercalazioni di terreni di diversa natura e rigidezza all’interno della formazione principale. La classificazione proposta fornisce inoltre più chiare indicazioni per la valutazione dei valori medi equivalenti dei parametri fisici e meccanici che accompagnano le descrizioni dei profili stratigrafici. Viene inoltre fornita un criterio di corrispondenze, per quanto possibili, tra i profili stratigrafici proposti nell’EN1998-1 e la presente proposta. L’azione sismica richiede per la sua definizione la classificazione del terreno nel sito ai fini della definizione dell’azione, (punto 3.1.2(1), i parametri degli spettri elastici: S, Tb,Tc,Td di cui ai punti 3.2.2.1, 3.2.2.2, 3.2.2.3, che differiscono, qualora riferiti al collasso ed al danno (coeff. di riduzione ν, 4.4.3.2). Per la definizione dell’azione sismica di progetto, i terreni di fondazione sono classificati, in base alle loro proprietà caratteristiche, come indicato nella Tab.3.1. Le profondità sono misurate a partire dal piano di imposta delle fondazioni. La classificazione si effettua in base ai valori della velocità media equivalente 30,sV di propagazione

delle onde di taglio, calcolata sulla profondità H compresa tra il piano d’imposta delle fondazioni e il tetto della formazione di base avente Vs > 800 m/s (substrato di riferimento). Qualora il tetto del substrato di riferimento si trovi ad una profondità dal piano d’imposta delle fondazioni superiore a 30 m., si assume comunque H = 30 m. Nei casi in cui la velocità di propagazione non sia disponibile, la classificazione si effettua in base ai valori del numero medio equivalente di colpi

SPT,30N della prova penetrometrica dinamica, nei terreni prevalentemente a grana grossa, e della

resistenza non drenata media equivalenteu,30c , nei terreni prevalentemente a grana fina. Terreni di riporto e coltri superficiali alterate, di spessore non superiore a 3 m, possono essere trascurati ai fini della classificazione. Per i terreni classificati di tipo A,B, C, D ed E, i parametri degli spettri elastici: S, Tb,Tc,Td di cui ai punti 3.2.2.1, 3.2.2.2, 3.2.2.3 sono riportati nelle tabelle 3.2, 3.3, 3.4, 3.5. Per i terreni aventi caratteristiche meccaniche più scadenti di quelli di cui alla classe D, o appartenenti alla classe S, è necessario predisporre specifici studi per la definizione delle azioni sismiche, particolarmente nei casi in cui la presenza di terreni liquefacibili e/o di argille d’elevata sensibilità possa comportare fenomeni di collasso del terreno.


Parametri Terreno Descrizione del profilo stratigrafico 30,sV SPT,30N u,30c

(m/s) N°colpi (kPa)

A Ammassi rocciosi affioranti 30,sV ≥ 800 m/s

B1 - Terreni a grana grossa molto addensati

≥ 40

B

B2 - Terreni a grana fina molto consistenti

≥ 400

≥ 250

C1 - Terreni a grana grossa mediamente addensati 15 ÷ 40

C C2 - Terreni a grana fina mediamente

consistenti

200 ÷ 400

70 ÷250

D1 - Terreni a grana grossa scarsamente addensati

≤ 15

D D2 - Terreni a grana fina scarsamente

consistenti

100 ÷ 200

30 ÷70

E Terreni del tipo C o D di spessore non superiore a 20 m, posti sul substrato di riferimento

S1 - Terreni propensi alla rottura o collasso sotto azioni sismiche. Terreni soggetti a liquefazione. Argille molto sensitive.

S2 - Depositi che includono uno strato spesso almeno 8 m di argille/limi di consistenza molto bassa

≤ 100

≤ 30

S3 - Depositi che includono almeno 3 m di torba

S

(terreni che richiedono studi

specifici) S4 - Riporti poco compatti che eccedono i 3 m

di spessore

Tab.3.1 – Classificazione dei terreni di fondazione ai fini della definizione dello spettro elastico di progetto.


La velocità media 30,sV è definita dall’espressione:

∑=

=

N,li i,s

i30,s

V

hH

V (m/s) (3.1a)

la resistenza penetrometrica dinamica media SPT,30N è definita dall’espressione:

∑

∑

=

==

M,1i i,SPT

i

M,1ii

30,SPT

N

h

h

N (3.1b)

la coesione non drenata media u,30c è definita dall’espressione:

∑

∑

=

==

K,1i i,u

i

K,1ii

30,u

c

h

h

c (3.1c)

Dove, oltre alla definizione già data di H: hi = spessore (in metri) della i-esima formazione o strato compreso nei primi H m di profondità sottostanti il piano di imposta delle fondazioni; Vs,i = velocità delle onde di taglio nella i-esima formazione o strato; NSPT,i = numero di colpi NSPT nella i-esima formazione o strato; cu,i = coesione non drenata nella i-esima formazione o strato; N = numero di formazioni o strati compresi nei primi H m di profondità sottostanti il piano di imposta delle fondazioni; M = numero di formazioni o strati non coesivi compresi nei primi H m di profondità sottostanti il piano di imposta delle fondazioni; K = numero di formazioni o strati coesivi compresi nei primi H m di profondità sottostanti il piano di imposta delle fondazioni. Con riferimento al documento EN 1998-1 Tab 3.1 è possibile stabilire le seguenti i corrispondenze di massima con i terreni di cui alla classificazione nella Tab.3.1 della presente Appendice EN1998-1 TAB 3.1 APPENDICE NAZIONALE TAB 3.1 A A B B C C D D E E S1,S2 S


3.1.2. - CALCOLO DELL’AZIONE SISMICA

Zona Valore di ag (SLU) Valore di ag (SLD) 1 0,35g 0,13g 2 0,25g 0,10g 3 0,15g 0,06g 4 0,05g 0,02g

Il grado di sismicità delle diverse zone del territorio, da assumere per la determinazione delle azioni sismiche e di quanto altro specificato nelle presenti norme tecniche, risulta dagli appositi decreti emanati dalle regioni sulla base dei criteri generali stabiliti dalle Autorità Nazionali competenti.


3.2.2.1(4) 3.2.2.2(1)P, 3.2.2.3(1)P - Spettro di risposta elastico orizzontale e verticale: parametri

Sono definiti sia i parametri dello spettro di risposta elastico per le componenti orizzontali e verticali sia per lo stato limite ultimo che per lo stato limite di danno. Si è tenuto conto della differenziazione suggerita per azioni sismiche intense e moderate. Sono infine dati i parametri dello spettro di risposta in spostamento. Stato L imite Ultimo - SLU

Tabella 3.2-Valori dei parametri dello spettro di risposta elastico delle componenti orizzontali di accelerazione per lo SLU

Zona sismica Categoria

suolo S TB TC TD

A 1,00 0,10 0,40 4,50 1-2 B 1,15 0,15 0,60 5,00

C-D-E 1,30 0,20 0,80 6,00 A 1,00 0,05 0,35 1,50

3, 4 B 1,20 0,10 0,45 1,50 C-D-E 1,35 0,15 0,60 2,00

Tabella 3.3 - Valori dei parametri dello spettro di risposta elastico della componente verticale di accelerazione per lo SLU

Zona sismica Categoria

suolo S TB TC TD

1, 2, 3, 4 A, B, C, D,E 1,0 0,05 0,15 1,00 Stato L imite di Danno - SLD Tabella 3.4 - Valori dei parametri dello spettro di risposta elastico delle componenti orizzontali di

accelerazione per lo SLD Zona sismica Categoria suolo S TB TC TD

A 1,00 0,05 0,35 1,50 1,2 B 1,25 0,10 0,45 1,50

C-D-E 1,40 0,15 0,60 2,00 A 1,00 0,05 0,35 1,50

3, 4 B 1,35 0,10 0,45 1,50 C-D-E 1,50 0,15 0,60 2,00

Tabella 3.5 - Valori dei parametri dello spettro di risposta elastico della componente verticale di accelerazione per lo SLD

Zona sismica Categoria suolo S TB TC TD 1,2,3,4 A, B, C, D,E 0,50 0,05 0,15 1,00


Spettro di risposta in spostamento, spostamenti assoluti e relativi del terreno. Lo spettro di risposta elastico in spostamento potrà ottenersi per trasformazione diretta dello spettro di risposta elastico delle accelerazioni, per periodi di vibrazione che non eccedano i valori TE indicati in tabella 3.6, usando la seguente espressione:

2

2)()(

=πT

TSTS eDe (3.5)

Tabella 3.6 - Valori dei parametri TE e TF

Categoria suolo

TE TF

A-B 4,5 10,0 C 5,0 10,0

D-E 6,0 10,0 Per periodi di vibrazione eccedenti TE, le ordinate dello spettro possono essere ottenute dalle formule seguenti: Per TE < T < TF: SDe(T) =0,025 ag S TC TD (2,5 η + (1 – 2,5η) (T – TE )/( TF – TE)) (3.6) Per T > TF: SDe(T) =dg (3.7) dove tutti i simboli sono già stati definiti, ad eccezione di dg, definito al punto 3.2.4 dell’EN1998-1: dg= 0,025 ⋅ S ⋅ TC ⋅TD ⋅ ag (3.8)

Il moto sismico è generalmente variabile da punto a punto, a causa del suo carattere intrinsecamente ondulatorio, delle disomogeneità e delle discontinuità eventualmente presenti, della diversa risposta locale del terreno dovuta a particolari caratteristiche meccaniche e morfologiche. Degli effetti sopra indicati dovrà tenersi conto in ogni caso quando le condizioni di sottosuolo sono variabili lungo lo sviluppo dell’opera in misura tale da richiedere l’uso di spettri di risposta diversi o quando la dimensione massima dell’opera ecceda i 50 m. In assenza di modelli fisicamente più accurati e adeguatamente documentati, un criterio di minimo per tener conto della variabilità spaziale del moto consiste nel sovrapporre agli effetti dinamici, valutati con lo spettro di risposta, gli effetti pseudo-statici indotti da un insieme di spostamenti relativi impressi. Per quanto riguarda gli effetti dinamici, si può adottare uno spettro di risposta unico corrispondente alla categoria di sottosuolo che induce le sollecitazioni più severe. Qualora l’opera venga suddivisa in porzioni ciascuna fondata su suolo a caratteristiche ragionevolmente omogenee, per ciascuna di esse si adotterà lo spettro di risposta appropriato. Il giunto tra porzioni adiacenti dovrà essere dimensionato per il massimo spostamento relativo, somma degli effetti dinamici e di quelli pseudo-statici. Per quanto riguarda gli effetti pseudo-statici, il valore dello spostamento relativo tra due punti (i) e (j), posti a distanza L lo spostamento relativo dij può valutarsi con la espressione seguente:

]10

)(ln[

50

b

gij

LadaId +⋅= ; L>1(m) (3.9a)

I valori dello spostamento relativo a distanza piccola d0, e delle costanti a e b dipendono dai terreni in cui si trovano i punti i e j e dalla velocità delle onde di taglio, oltre che dal valore Tc sono dati nella tabella seguente:


Terreno in i A-B C D-E A-B C D-E A-B C D-E Terreno in j d0 (m) a b

A-B 0 0.007 0.03 17 1.4 17 2.5 3.9 2.9 C . 0 0.02 . 14.3 29 . 2.9 2.9

D-E . . 0 . . 266 . . 1.9 Per strutture di dimensione limitata, sino a 30 m, nel caso di terreni che presentino caratteristiche geotecniche uniformi riconducibili alla classificazione A, B, C, D,E di cui alla tabella 3.1, possono usarsi i valori degli spostamenti relativi del terreno tra punti distanti L valutati secondo la seguente espressione: dij (l)= I ⋅ ag (d0/100+a L/105) (in metri) (3.9b) i valori dello spostamento relativo a distanza piccola d0, e della costante a sono dati nella tabella seguente:

Terreno in i A-B C D-E A-B C D-E Terreno in j d0 (m) a

A-B 0 0.007 0.03 12.4 3.4 16.7 C . 0 0.02 . 16.7 30

D-E . . 0 . . 104 Il valore dà lo spostamento relativo massimo, indipendentemente dalla direzione, la quale deve essere stabilita dal progettista in reazione alla struttura considerata.


Appendice B - Determinazione degli spostamenti nelle analisi di spinta non lineari Nella appendice B al termine B5: valutazione dello spostamento di sistemi non lineari a un grado di libertà, dopo la procedura iterativa (opzionale), viene inserita la: Procedura Diretta alternativa alla Procedura Iterativa (opzionale). Metodo diretto alternativo alla procedura iterativa (opzionale) La Procedura diretta vale anche per un sistema equivalente con un rapporto di incrudimento p diverso da zero. Il metodo indicato al punto B.3 dell’appendice B si applica anche in questi casi. In alternativa alla procedura iterativa (opzionale), non sempre convergente, per determinare lo spostamento del sistema equivalente ad un grado di libertà è possibile seguire quanto riportato di seguito.

Determinazione dello spostamento per il sistema equivalente a un grado di libertà. a. calcolare:

( )*

* *min ;1y

y

e

F

m S Tα

=

(αy=min{1/qu; 1})

qu è definito dalla espressione (B.11) Se(T

*)=Se(T*, 5%, ag) è il valore dello spettro di risposta elastico corrispondente al

periodo T* per pga=ag; b. ricavare Teq corrispondente a (T*, αy) dal diagramma appropriato tra quelli di Fig. B.1 e

Fig. B.2, in funzione di p eαy;

0.1

1.0

10.0

0.1 1.0 10.0

0.1

1.0

10.0

0.1 1.0 10.0

Fig. B.1 Diagrammi per valutare il periodo equivalente Teq di sistemi equivalentia un grado di libertà con periodo

elastico Te, rapporto di snervamento αy e rapporto di incrudimento p=5%, validi per spettri tipo B, zone 1 e 2

perio

do e

quiv

alen

te, T e

q [s]

periodo elastico, Te [s]

α y=0.1

0.7-1.0

0.2

perio

do e

quiv

alen

te, T e

q [s]


α y=0.1

0.7-1.0

0.2

Teq-Te-ααααy per VDRSNL, p=5% Teq-Te-ααααy per VDRS12, p=5%


0.1

1.0

10.0

0.1 1.0 10.0

0.1

1.0

10.0

0.1 1.0 10.0

Fig. B.2. Diagrammi per valutare il periodo equivalente Teq di sistemi equivalentia un grado di libertà con periodo

elastico Te, rapporto di snervamento αy e rapporto di incrudimento p=25, validi per spettri tipo B, zone 1 e 2

Si noti che le Fig. B.1 e Fig. B.2 si riferiscono al caso di spettro tipo B zona Sismica 1 e 2, le altre situazioni relative a zone e spettri sono indicate al termine del presente punto.

c. ricavare la duttilità in spostamento µPP* corrispondente a (T*, αy)

1. se 0≤Teq<TB: non esiste soluzione in forma chiusa. Trattasi comunque di periodi di scarso interesse per le comuni strutture in c.a.. 2. se TB≤Teq<TC: si ha:

332

cos2 1ρπθµ −

+−= QPP (0.1)

dove:

p

p−

+= 12

7200

1 πρ

(0.2)

( ) ( ) ( )222

11121

7200

1p

pppy

−−

−+−=απ

ρ

(0.3)

2

31

7200

−−=p

p

πρ

(0.4)

=

3arccos

Q

Rθ 93 2

21 ρρ −=Q

542792 321

31 ρρρρ +−=R

(0.5)

3. se TC≤Teq<TD si ha:

perio

do e

quiv

alen

te, T e

q [s]


α y=0.1

0.7-1.0

0.2

perio

do e

quiv

alen

te, T e

q [s]


α y=0.1

0.7-1.0

0.2



( )2

224

17

2001

7

2001

2

1

2

1

7

2001

yPP

ppp

pp

p

απππµ +−

−−

++−

+−=

(0.6)

4. se Teq≥TD: la soluzione coincide con la (0.1) in cui:

p

p−

+= 12

7200

1 πρ

(0.7)

+−−=

2211

7200

yp

p

απρ

(0.8)

2311

yp

p

αρ −−=

(0.9)

d. lo spostamento vale dt=ag µPP dy


Diagrammi Teq corrispondenti a (T*, αy) per i diversi spettri e le diverse zone sismiche.

Spettro A p=0.01 Spettro A p=0.015

Spettro A p=0. 25


Spettro B p=0.01 spettro B p=0.05

Spettro B p=0.25


C p=0.01 spettro C p=0.05

spettro C p=0.0125


Determinazione dello spostamento per il sistema equivalente a un grado di libertà con un metodo grafico.

a. calcolare:

( )*

* *min ;1y

y

e

F

m S Tα

=

(αy=min{1/qu; 1})

qu è definito dalla espressione (B.11) Se(T

*)=Se(T*, 5%, ag) è il valore dello spettro di risposta elastico corrispondente al

periodo T* per pga=ag; b. ricavare Teq corrispondente a (T*, αy) dal diagramma appropriato tra quelli di Fig. B.4 e

Fig. B.6, in funzione di p eαy; c. ricavare (Sd

*, Sa*) corrispondente a (Teq, αy) dal diagramma appropriato tra quelli di Fig.

B.3 e Fig. B.5; d. determinare lo spostamento del sistema equivalente a un grado di libertà:

dt*=ag Sd

* Qualora in accordo con la raccomandazione EC8 nei punti b e c, se T*>TC, si utilizzi un valore del coefficiente di riduzione dello spettro elastico non minore di 0.55, si devono utilizzare le curve VDRS12. Qualora anziché il valore dello spostamento si voglia prima determinare la duttilità richiesta, anziché le curve (Sd

*, Sa*) , si utilizzano le curve µ-Te-αy, i punti b. e c. di cui sopra vengono

sostituiti dai seguenti: c’. ricavare la duttilità in spostamento µPP

* corrispondente a (T*, αy) dal diagramma appropriato tra quelli di Fig. B.7 e Fig. B.8; d’. determinare Sd

*=µPP* dy

* dove dy* è lo spostamento di snervamento del sistema SDOF

equivalente;


Osservazioni: � Si riportano le curve seguenti sono state ricavate per gli spettri di risposta su suolo B. Esse

permettono di calcolare il punto di funzionamento di una struttura soggetta ad una azione sismica compatibile con lo spettro citato e con pga=ag;

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Fig. B.3. Spettro di Risposta per suolo tipo B a Smorzamento Variabile (VDRS) per sistemi equivalentia un grado di

libertà con periodo elastico Te, rapporto di snervamento αy e rapporto di incrudimento p=5%.

0.1

1.0

10.0

0.1 1.0 10.0

0.1

1.0

10.0

0.1 1.0 10.0


elastico Te, rapporto di snervamento αy e rapporto di incrudimento p=5%, da usarsi con VDRSNL (a) VDRS12 (b).

perio

do e

quiv

alen

te, T e

q [s]


α y=0.1

0.7-1.0

0.2

perio

do e

quiv

alen

te, T e

q [s]


α y=0.1

0.7-1.0

0.2


acce

lera

zion

e sp

ettr

ale,

S a [m

ms-2

]

spostamento spettrale, Sd [mm]

T=0.2 s T=0.6 s

T=1.0 s

T=1.2 s

α y=0.6

α y=0.2

α y=0.4

α y=1.0 α y=0.8

spettro di risposta elastico (ν=5%)

α y=0.3

α y=0.1

VDRS12 α y∈[0.1;0.6]

T=0.8 s

T=1.4 s T=1.6 s

T=2.0 s T=1.8 s

p=5%


0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Fig. B.5. Spettro di Risposta tipo B, a Smorzamento Variabile (VDRS) per sistemi equivalentiaa un grado di libertà

con periodo elastico Te, rapporto di snervamento ay e rapporto di incrudimento p=25%.

0.1

1.0

10.0

0.1 1.0 10.0

0.1

1.0

10.0

0.1 1.0 10.0


elastico Te, rapporto di snervamento αy e rapporto di incrudimento p=25%, da usarsi con VDRSNL (a) VDRS12 (b).

p=25%

perio

do e

quiv

alen

te, T e

q [s]


α y=0.1

0.7-1.0

0.2

perio

do e

quiv

alen

te, T e

q [s]


α y=0.1

0.7-1.0

0.2


T=0.2 s T=0.6 s

T=1.0 s

T=1.2 s

α y=0.6

α y=0.2

α y=0.4

α y=1.0 α y=0.8

spettro di risposta elastico (ν=5%)

α y=0.3

α y=0.1

VDRS12 α y∈[0.1;0.6]

T=0.8 s

T=1.4 s T=1.6 s

T=2.0 s T=1.8 s

acce

lera

zion

e sp

ettr

ale,

S a [m

ms-2

]

spostamento spettrale, Sd [mm]


1.0

10.0

0.1 1.0 10.0

1.0

10.0

0.1 1.0 10.0

Fig. B.7. Diagrammi per valutare la duttilità in spostamento µPP di sistemi SDOF equivalenti con periodo elastico Te,

rapporto di snervamento αy e rapporto di incrudimento p=5%,, da usarsi con VDRSNL (a) VDRS12 (b).

1.0

10.0

0.1 1.0 10.0

1.0

10.0

0.1 1.0 10.0

Fig. B.8. Diagrammi per valutare la duttilità in spostamento µPP di sistemi SDOF equivalenti con periodo elastico Te,

rapporto di snervamento αy e rapporto di incrudimento p=25%,, da usarsi con VDRSNL (a) VDRS12 (b).

dutti

lità

in s

post

amen

to, µµ µµ P

P


dutti

lità

in s

post

amen

to, µµ µµ P

P


α y=0.1

µµµµ-Te-ααααy per VDRSNL, p=25% µµµµ-Te-ααααy per VDRS12, p=25%

0.2

0.3

0.4 0.5

1.0

α y=0.2

0.3

0.4

0.5

0.6 1.0

dutti

lità

in s

post

amen

to, µµ µµ P

P


dutti

lità

in s

post

amen

to, µµ µµ P

P


α y=0.1

µµµµ-Te-ααααy per VDRSNL, p=5% µµµµ-Te-ααααy per VDRS12, p=5%

0.2

0.3

0.4 0.5

1.0

α y=0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

1.0

En 1998 1 Appendice NAD

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