Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2008)

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Chiara Severina Bono
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2 Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2008) Il D.M. 14 gennaio 2008 (Norme Tecniche per le Costruzioni) ha introdotto una nuova metodologia per definire la pericolosità sismica di un sito e, di conseguenza, le azioni sismiche di progetto per le nuove costruzioni e per gli interventi sulle costruzioni esistenti. Il territorio nazionale è stato suddiviso mediante una maglia di punti notevoli, al passo di 10 km, per ognuno dei quali sono noti i parametri necessari alla costruzione degli spettri di risposta per i diversi stati limite di riferimento(tra i quali, PGA). Ag: Accelerazione orizzontale massima, Fo: Fattore di amplificazione dello spettro in accelerazione orizzontale, Tc*: Periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spetto in accelerazione orizzontale. Zona 1: sismicità alta, PGA oltre 0,25g. Comprende 708 comuni. Zona 2: sismicità media, PGA fra 0,15 e 0,25g. Comprende comuni (in Toscanaalcuni comuni ricadono nella zona 3S che ha lo stesso obbligo di azione sismica della zona 2). Zona 3: sismicità bassa, PGA fra 0,05 e 0,15g Comprende comuni. Zona 4: sismicità molto bassa, PGA inferiore a 0,05g. Comprende comuni.

costruzioni e per gli interventi sulle costruzioni esistenti.

4 STATI LIMITE Stato limite è la condizione superata la quale l opera non soddisfa più le esigenze per le quali è stata progettata. STATI LIMITE ULTIMI (SLU: SLV SLC) I principali Stati Limite Ultimi sono : a) perdita di equilibrio della struttura o di una sua parte; b) spostamenti o deformazioni eccessive; c) raggiungimento della massima capacità di resistenza di parti di strutture, collegamenti, fondazioni; d) raggiungimento della massima capacità di resistenza della struttura nel suo insieme; e) raggiungimento di meccanismi di collasso nei terreni (p.e. carico di esercizio applicato > portanza terreno di fondazione); f) rottura di membrature e collegamenti per fatica; g) rottura di membrature e collegamenti per altri effetti dipendenti dal tempo; h) instabilità di parti della struttura o del suo insieme.

della massima capacità di resistenza di parti di strutture, collegamenti, fondazioni; d) raggiungimento della massima capacità di resistenza della struttura nel suo insieme; e) raggiungimento di

6 STATI LIMITE DI ESERCIZIO (SLE: SLO-SLD) I principali Stati Limite di Esercizio sono : a) danneggiamenti locali (ad es. eccessiva fessurazione del calcestruzzo) che possano ridurre la durabilità della struttura, la sua efficienza o il suo aspetto; b) spostamenti e deformazioni che possano limitare l uso della costruzione, la sua efficienza e il suo aspetto (con fondazione superficiale, quando i cedimenti > della soglia critica, si hanno delle distorsioni angolari non accettabili negli elementi della sovrastruttura); c) spostamenti e deformazioni che possano compromettere l efficienza e l aspetto di elementi non strutturali, impianti, macchinari; d) vibrazioni che possano compromettere l uso della costruzione; e) danni per fatica che possano compromettere la durabilità; f) corrosione e/o eccessivo degrado dei materiali in funzione dell ambiente di esposizione.

costruzione, la sua efficienza e il suo aspetto (con fondazione superficiale, quando i cedimenti > della soglia critica, si hanno delle distorsioni angolari non accettabili negli elementi della

7 STIMA DELLA PERICOLOSITÀ SISMICA CON GEOSTRU PS Determinazione dei parametri sismici (Per tale determinazione è necessario conoscere le coordinate geografiche WGS84 0 ED50 dell'opera da verificare.) Classe dell'edificio: I. Presenza occasionale di persone, edifici agricoli... II. Affollamento normale. Vita nominale: (Opere provvisorie <=10, Opere ordinarie >=50, Grandi opere >=100) Ag:Accelerazione orizzontale massima, Fo:Fattore di amplificazione dello spettro in accelerazione orizzontale, Tc*: Periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spetto in accelerazione orizzontale.

8 Formato del file GeoStru Ps

9 Restituzione degli spettri da Geostru PS in formato PDF

10 Valori caratteristici dei parametri geotecnici La scelta dei valori caratteristici avviene in due fasi: 1 FASE: Identificazione dei parametri geotecnici appropriati. 2 FASE: Processo decisionale riguardante la valutazione dei parametri caratteristici IL VALORE CARATTERISTICO k RAPPRESENTA LA SOGLIA AL DI SOTTO DELLA QUALE SI COLLOCA NON PIU DEL 5% DEI VALORI DESUMIBILI DA UNA SERIE TEORICAMENTE ILLIMITATA DI PROVE Eurocodice 7 fissa, per i parametri geotecnici una probabilità di non superamento del 5%.

2 FASE: Processo decisionale riguardante la valutazione dei parametri caratteristici IL VALORE CARATTERISTICO k RAPPRESENTA LA

11 Stima dei parametri caratteristici Presentazione di CVSOILS Valori caratteristici del terreno.

16 Condivisione sondaggio sul web

17 FONDAZIONI SUPERFICIALI Le verifiche devono essere effettuate almeno nei confronti dei seguenti stati limite: SLU di tipo geotecnico (GEO) stabilità globale (fondazione su pendio)* - collasso per carico limite dell insieme fondazione-terreno** - collasso per scorrimento sul piano di posa** SLU di tipo strutturale (STR) -collasso per raggiungimento della resistenza negli elementi strutturali *Laverifica di stabilità globale deve essere effettuata secondo l Approccio 1: Combinazione 2: (A2+M2+R2) con R2 = 1.1 come per i pendii La verifica a rottura per carico limite e per scorrimento secondo due: Approccio 1: Combinazione 1: (A1+M1+R1) (STR) Combinazione 2: (A2+M2+R2) (GEO) Approccio 2: (A1+M1+R3) (STRU-GEO)

della resistenza negli elementi strutturali *Laverifica di stabilità globale deve essere effettuata secondo l Approccio 1: Combinazione 2: (A2+M2+R2) con R2 = 1.

19 Carico limite in condizioni sismiche. C Applicando il metodo pseudostatico, l azione sismica si traduce in accelerazioni del sottosuolo (effetto cinematico k hk ) e nella fondazione (effetto inerziale k hi ) per le azioni delle forze di inerzia prodotte nella struttura in elevazione. Per un azione sismica, modellata attraverso la sola componente orizzontale, tali effetti si esprimono tramite i coefficienti sismici khk e khi, non necessariamente di egual valore. L effetto inerzialeproduce le variazioni di tutti i coefficienti di carico limite NcNqe Nγin funzione del coefficiente sismico k hi (interviene nella formula trinomiaoperando direttamente sui coefficienti correttivi i q,i c,i γ che tengono conto dell inclinazione del carico). L effetto cinematico modifica soloil coefficiente Nγ in funzione del coefficiente sismico k hk. Per considerare separatamente entrambi gli effetti si introducono due coefficienti correttivi che operano sul solo Nγ eγk = (1-khk/tan φ)^0,45 eγi = (1-0,7*khi)^5 Nced Nqvengono trattati con i coefficienti ice iq, tenuto conto del solo effetto inerziale.

inerzia prodotte nella struttura in elevazione.

21 HANSEN = 443 KPA FEM=0.8x500=400 KPA

23 Caso particolare da esaminare con tecniche numeriche avanzate. Il sistema va in crisi al secondo ciclo di carico pari a 0.2x500=100KPA

24 Fondazione su pendio Analisi FEM Fs=1.00 Verifica di stabilitàglobale condotta con Slope(A2+M2+R2) FS=1.06

25 Cedimenti differenziali

26 STABILITA DEI PENDII VERIFICHE DI SICUREZZA Le verifiche di sicurezza devono essere effettuate con metodi che tengano conto della forma e posizione della superficie di scorrimento, dell assetto strutturale, dei parametri geotecnici e del regime delle pressioni interstiziali. Nel caso di pendii in frana le verifiche di sicurezza devono essere eseguite lungo le superfici di scorrimento che meglio approssimano quella/e riconosciuta/e con le indagini. Negli altri casi, la verifica di sicurezza deve essere eseguita lungo superfici di scorrimento cinematicamente possibili, in numero sufficiente per ricercare la superficie critica alla quale corrisponde il grado di sicurezza più basso. Quando sussistano condizioni tali da non consentire una agevole valutazione delle pressioni interstiziali, le verifiche di sicurezza devono essere eseguite assumendo le condizioni più sfavorevoli che ragionevolmente si possono prevedere. Il livello di sicurezza è espresso, in generale, come rapporto tra resistenza al taglio disponibile, presa con il suo valore caratteristico e sforzo di taglio mobilitato lungo la superficie di scorrimento effettiva o potenziale. Fs = τs/ τm τs resistenza al taglio disponibile τm sforzo di taglio mobilitato lungo la superficie di scorrimento (effettiva o potenziale) sotto l azione dei carichi. Il grado di sicurezza ritenuto accettabile dal progettista deve essere giustificato sulla base del livello di conoscenze raggiunto, dell affidabilità dei dati disponibili e del modello di calcolo adottato in relazione alla complessità geologica e geotecnica, nonché sulla base delle conseguenze di un eventuale frana.

27 STABILITA DEI PENDII VERIFICHE DI SICUREZZA Secondo l EC 7 e larga parte della comunità scientificanella verifica dei versanti si assume Approccio 1 -Combinazione 2(A2+M2+R2) con R2 = 1.1 R2 = 1.1 Nelle verifiche allo stato limite ultimo (SLU Dinamico ossia SLV) le componenti orizzontale e verticale dell azione sismica si ricavano da: Fh= kh W Fv= kv W Con W = peso del volume di terreno potenzialmente instabile kh e kv =coefficienti sismici orizzontale e verticale: βs = coefficiente riduzione accelerazione massima attesa al sito; amax= accelerazione orizzontale massima attesa al sito; g = accelerazione di gravità.

28 SLOPE STABILITY SRTM In TRISPACE possono essere importati i file salvati con STRM. Dopo averli importati devono essere triangolarizzatii punti. Successivamneteè possibile creare le sezioni per SLOPE.

29 ANALISI CON METODO PSEUDOSTATICO (A2+M2+R2) Nome del file: discarica_circ_statiche.sta Fs in condizioni statiche = 2.06 Nome del file: discarica_circ_slv.sta Fs in condizione sismiche con coeff. Sismico Kh=0.1 = 1,69 Analisi dinamica eseguita con Newmark metodo degli spostamenti spostamento max 0.12cm Confronto tra spettri

30 SLOPE MRE VERIFICHE GLOBALI TIPOLOGIA TERRA RINFORZATA

31 SLOPE MRE - STABILITA INTERNA E STABILITA GLOBALE A2+M2+R2

32 GFAS RENFORCED

33 SLOPE REINFORCED AND WALLS

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