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3 SOMMARIO RELAZIONE SISMICA PREMESSA INQUADRAMENTO SISMOTETTONICO DELL AREA SISMICITÀ STORICA AZIONE SISMICA SECONDO IL D.M. 14 GENNAIO VITA NOMINALE DELL OPERA STRUTTURALE CLASSE D USO DELL'OPERA STRUTTURALE PERIODO DI RIFERIMENTO PER AZIONE SISMICA PERICOLOSITA' SISMICA DI BASE COEFFICIENTE DI AMPLIFICAZIONE STRATIGRAFICA COEFFICIENTE DI AMPLIFICAZIONE TOPOGRAFICA Pagina 2 di 11

4 RELAZIONE SISMICA 1 PREMESSA La presente relazione analizza le caratteristiche sismiche dell area in cui si inserisce il fabbricato sito a Castel Maggiore (BO), in Via Amendola n. 7 e 9. Sull area in oggetto è stata condotta, dal Dott. Geol. Fabio Vannoni, una campagna geognostica costituita da: n. 1 sondaggio a rotazione con carotaggio continuo fino a profondità di mt dal piano di campagna, con esecuzione di alcune standard penetration test n. 2 prove penetrometriche statiche con piezocono (C.P.T.U.) fino a profondità mt dal p.c. n. 1 piezometro posato in opera del tipo Norton fenestrato fino a mt dal p.c. per il monitoraggio della falda superficiale esecuzione di prove di laboratorio del tipo analisi granulometriche e limiti di Attenbergh sui campioni di terreno rimaneggiati e prelevati dal carotaggio per la classificazione granulometrica dei terreni ai fini di una verifica del potenziale di liquefazione esecuzione di una serie di prove di laboratorio sui campioni di terreno industurbati per la determinazione delle caratteristiche geotecniche dei terreni realizzazione di una prova sismica attiva con metodologia M.A.S.W. e di una prova sismica passiva con metodologia H.V.S.R. per la definizione delle velocità delle onde di taglio Vs dei primi trenta metri al di sotto della presunta profondità di posa delle fondazioni ai fini della categoria di suolo di riferimento, delle frequenze caratteristiche di risonanza del sottosuolo valutazione della pericolosità sismica: sismicità dell area, azione sismica di progetto e potenziale di liquefacibilità dei terreni Tali prove hanno permesso di caratterizzare dal punto di vista sismico i terreni presenti secondo le indicazioni delle nuove normative vigenti (NTC 2008). Secondo tale riferimento normativo, le azioni sismiche di progetto si definiscono a partire dalla pericolosità sismica di base del sito rappresentata dalla probabilità che, in un fissato lasso di tempo ( periodo di riferimento V R espresso in anni), in detto sito si verifichi un evento sismico di entità almeno pari ad un valore prefissato; la probabilità è denominata Probabilità di eccedenza o di superamento nel periodo di riferimento P VR. Nello specifico, la pericolosità sismica di base è definita in termini di accelerazione orizzontale massima attesa a g in condizioni di campo libero su sito di riferimento rigido con superficie topografica orizzontale (categoria A), nonché di ordinate dello spettro di risposta elastico in accelerazione ad essa corrispondente Se(T), con riferimento a prefissate probabilità di eccedenza P VR nel periodo di riferimento V R. Pagina 3 di 11

5 I dati utilizzati per la stesura della presente provengono dalle osservazioni sugli eventi sismici registrate nel DB macrosismico dell INGV, fonti bibliografiche comprendenti anche le previgenti zonazioni sismogenetiche del territorio italiano del 1984 (Tavola B, Decreto Ministero dei LL.PP. del 14/07/1984 e s.m.i.). e del 2003 e s.m.i. (O.P.C.M. n del 03/05/2005), nonché da applicativi dedicati per la definizione della condizione sismica locale. Per la determinazione della categoria di sottosuolo sono inoltre stati utilizzati i valori di V s30 misurati dall indagine sismica sopra menzionata. 2 INQUADRAMENTO SISMOTETTONICO DELL AREA Sulla base della zonazione sismogenetica del territorio italiano e tenuto conto delle risposte dei differenti tipi di terreno alla propagazione delle onde sismiche è stata realizzata nel 1984 una prima classificazione sismica del territorio italiano basata su criteri scientifici (Tavola B, Decreto Ministero dei LL.PP. del 14/07/1984 e s.m.i.). Questa prima classificazione ha individuato 3 classi di accelerazione del suolo, in base alle quali i comuni italiani furono ripartiti in 3 categorie: I, II e III categoria; oltre a queste fu introdotta un quarta categoria comprendente i comuni non classificati. L area del Comune di Castel Maggiore era identificata appartenere alla categoria non classificata come sismica (Fig. 1). Gli studi e le conoscenze conseguite in merito alle caratteristiche di sismicità del territorio italiano negli ultimi anni hanno portato ad una rivisitazione della classificazione sismica, resa vigente con l Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n del 20 marzo 2003 e s.m.i. (O.P.C.M. n del 03/05/2005). In base a tale classificazione l area del comune di Castel Maggiore è stata classificata appartenente alla zona sismica III, definita a partire dalla mappe di pericolosità elaborate dall Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia, a livello nazionale e regionale (Fig. 2). Figura 1 Mappa della classificazione sismica, 1984 Pagina 4 di 11

6 Figura 2 Mappa della classificazione sismica, SISMICITÀ STORICA Con riferimento al Database macrosismico italiano redatto dall INGV ( per tutti gli eventi per i quali sono disponibili dati di base (storico-macrosismici) è possibile rappresentare le "storie sismiche" del singolo sito, costituite dagli effetti storicamente documentati sia per terremoti vicini che lontani. Nel caso in studio vengono riportati i dati relativi alla "storia sismica" del Comune di Castel Maggiore indicando gli eventi sismici registrati nel sito. N Tr Anno Me Gi Or Mi Se AE Rt Np Imx Io TI Lat Lon TL Maw Daw TW Mas Das TS Msp Dsp ZS9 TZ Ncft Nnt Ncpt 5 DI -91 Modena-Reggio Emilia CFTI A G DI FERRARA DOM A G DI Modena CFTI M A G DI FERRARA DOM A G DI Bologna CFTI M A G DI Ferrara CFTI A G DI Bologna CFTI M A G DI Modenese CFTI A G DI FERRARA DOM A G CP FERRARA SUD POS G DI Bologna CFTI M A G DI BOLOGNESE DOM A G DI Media valle del Reno CFTI A G DI MODENA DOM A G DI FERRARA DOM A G Pagina 5 di 11

7 195 DI Appennino modenese CFTI M A G DI Bologna CFTI A G DI BOLOGNA DOM A G CP FERRARA SUD POS G DI Faentino CFTI A G DI Ferrara CFTI M A G DI Ferrara CFTI A G DI FINALE EMILIA DOM A G CP SPILAMBERTO POS G DI Argenta CFTI A G DI 1660 MODENA DOM A G CP BOLOGNA POS G DI RUBIERA DOM A G CP 1687 CASTEL BOLOGNESE POS G DI FERRARA DOM A G DI FERRARA DOM A G CP CAMUGNANO POS G DI Bolognese CFTI A G DI Bolognese CFTI M A G DI Ferrara CFTI M A G DI Emilia orientale CFTI A G DI BOLOGNA DOM A G DI Bologna CFTI M A G DI MODENA DOM A G CP CASTEL BOLOGNESE POS G DI ZOCCA DOM A G DI VERGATO DOM A G CP SERRAMAZZONI POS G DI IMOLESE DOM A G DI Bolognese CFTI A G CP CASTEL DEL RIO POS G DI Valle del Senio CFTI A G DI Bolognese CFTI A G DI BOLOGNA DOM A G CP LUGO POS G CP CASTEL DEL RIO POS G DI Romagna settent. CFTI A G CP FINALE EMILIA SUD POS G DI BASSA PADANA DOM A G DI CENTO DOM A G DI FORMIGINE DOM A G DI CARPI DOM A G DI Bolognese CFTI M A G Pagina 6 di 11

8 1859 DI MODENESE DOM A G DI VIGNOLA DOM A G DI VALLE DEL PANARO DOM A G CP PASSO FUTA POS G DI ZOCCA DOM A G CP CAMUGNANO POS G DI RONCOBILACCIO DOM A G CP MONTEVEGLIO POS G CP FORMIGINE POS G CP PAVULLO POS G DI BONDENO DOM A G DI FRIGNANO INGVAM A O G Figura 3 Serie sismica storica nell intorno di 50 km Pagina 7 di 11

9 4 AZIONE SISMICA SECONDO IL D.M. 14 GENNAIO 2008 La progettazione delle strutture è stata eseguita con riferimento alla Norme Tecniche per le Costruzioni del 2008 (NTC 2008). Tali norme definiscono i principi per il progetto, l esecuzione ed il collaudo delle costruzioni, nei riguardi delle prestazioni loro richieste in termini di requisiti essenziali di resistenza meccanica e stabilità. Esse forniscono quindi i criteri generali di sicurezza, precisano le azioni che devono essere utilizzate nel progetto, definiscono le caratteristiche dei materiali e dei prodotti e, più in generale trattano gli aspetti attinenti alla sicurezza strutturale delle opere. 4.1 VITA NOMINALE DELL OPERA STRUTTURALE La vita nominale delle strutture, ai sensi del D.M. 14/01/2008, è intesa come il numero di anni nel quale la struttura, purché soggetta alla manutenzione ordinaria, deve potere essere usata per lo scopo al quale è destinata. Il D.M. 2008, al punto 2.4.1, individua la vita nominale di un opera strutturale sulla base del tipo di costruzione, come riportato nella Tab. 2.4.I di seguito allegata: TIPI DI COSTRUZIONE Vita Nominale V N (in anni) 1 Opere provvisorie - Opere provvisionali -Strutture in fase costruttiva Opere ordinarie, ponti, opere infrastrutturali e dighe di dimensioni contenute o di importanza normale Grandi opere, ponti, opere infrastrutturali e dighe di grandi dimensioni o di importanza strategica La vita nominale individuata per la progettazione è di 50 anni, in accordo con quanto previsto dal D.M. 14/01/2008 per le opere ordinarie. 4.2 CLASSE D USO DELL'OPERA STRUTTURALE Il D.M. 2008, al punto 2.4.2, suddivide le costruzioni in classi d'uso, in presenza di azione sismica, con riferimento alle conseguenze di una interruzione di operatività o di un eventuale collasso. La classificazione risulta essere la seguente: 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. Industrie con attività non pericolose per l ambiente. Ponti, opere infrastrutturali, reti viarie non ricadenti in Classe d uso III o in Classe d uso IV, reti ferroviarie la cui interruzione non provochi situazioni di emergenza. Dighe il cui collasso non provochi conseguenze rilevanti. Classe III: Costruzioni il cui uso preveda affollamenti significativi. Industrie con attività pericolose per l ambiente. Reti viarie extraurbane non ricadenti in Classe d uso IV. Ponti e reti Pagina 8 di 11

10 ferroviarie la cui interruzione provochi situazioni di emergenza. Dighe rilevanti per le conseguenze di un loro eventuale collasso. Classe IV: Costruzioni con funzioni pubbliche o strategiche importanti, anche con riferimento alla gestione della protezione civile in caso di calamità. Industrie con attività particolarmente pericolose per l ambiente. Reti viarie di tipo A o B, di cui al D.M. 5 novembre 2001, n. 6792, Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade, e di tipo C quando appartenenti ad itinerari di collegamento tra capoluoghi di provincia non altresì serviti da strade di tipo A o B. Ponti e reti ferroviarie di importanza critica per il mantenimento delle vie di comunicazione, particolarmente dopo un evento sismico. Dighe connesse al funzionamento di acquedotti e a impianti di produzione di energia elettrica. In base alla suddetta classificazione, la struttura in esame ricade in CLASSE II 4.3 PERIODO DI RIFERIMENTO PER AZIONE SISMICA Il periodo di riferimento V r assunto per la fase di progettazione (V r =V n xc u ) risulta quindi pari ad almeno 50 anni (V n =50 anni, C u =1.0 per classe d uso della struttura pari a II). 4.4 PERICOLOSITA' SISMICA DI BASE L azione sismica è valutata in condizioni di campo libero su sito di riferimento rigido a superficie orizzontale facendo riferimento alla definizione della pericolosità sismica italiana prodotta dall'ingv. La pericolosità sismica di un sito è descritta dalla probabilità che, in un fissato lasso di tempo, in detto sito si verifichi un evento sismico di entità almeno pari ad un valore prefissato. Nelle NTC 2008, tale lasso di tempo, espresso in anni, è denominato periodo di riferimento V R e la probabilità è denominata probabilità di eccedenza o di superamento nel periodo di riferimento P VR. I parametri necessari alla definizione del moto sismico su sito di riferimento rigido orizzontale sono i seguenti: a g F o T C* = accelerazione massima al sito; = valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro in accelerazione orizzontale; = periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro in accelerazione orizzontale. L'area di intervento è identificata con le seguenti coordinate: Latitudine Longitudine L'area di intervento è contenuta entro il quadrilatero formato dai seguenti punti del reticolo di rif.: Id. reticolo Pertanto i valori di riferimento per la definizione dell'azione sismica di riferimento sono i seguenti: Pagina 9 di 11

11 a g /g F 0 T C* SLD SLV COEFFICIENTE DI AMPLIFICAZIONE STRATIGRAFICA In ragione della categoria stratigrafica determinata e dei parametri relativi alla pericolosità sismica di base sopra riportati si ottengono i seguenti coefficienti di amplificazione stratigrafica: Categoria sottosuolo SL S S C C D SLD SLV COEFFICIENTE DI AMPLIFICAZIONE TOPOGRAFICA In ragione della categoria topografica sopra determinata si assume il seguente coefficiente di amplificazione: Categoria topografica Coefficiente S T T1 1 Figura 4 Spettro di risposta sismico di progetto agli SLD Pagina 10 di 11

12 Figura 5 Spettro di risposta sismico di progetto agli SLV Pagina 11 di 11