Guida all uso di RSL III

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1 Guida all uso di RSL III

2 Dati generali Passo 1 - In «Home» si inseriscono i Dati generali; Passo 2- In «Dati generali» i dati d identificazione dello studio (descrizione, committente, ecc.); Passo 3 - Nella sezione Coordinate nelle caselle Lat., Lon. e Alt., rispettivamente la latitudine, la longitudine e l altezza del sito (sistema WGS84).

3 Dati generali In Parametri sismici, si inseriscono i parametri che definiscono la pericolosità sismica di base del sito secondo la normativa (NTC2008). Per poter fare questo ci sono due alternative: caricarli manualmente nella griglia presente nella schermata; importarli da GeoStru PS: la generazione del file di testo può essere fatta nel sito internet della GeoStru.

4 Accelerogrammi Nella sezione di caricamento degli accelerogrammi i comandi <+> e <x>, rispettivamente, caricano e rimuovono gli accelerogrammi. Sono consentite: l importazione multipla di file; nr. illimitato di file; file di tipo TXT o XY.

5 Accelerogrammi L immagine mostra le caratteristiche del file contenente l accelerogramma ed il fattore di scala (scale factor dell immagine degli spettri salvato da Rexel). Nel caso in esempio si sta caricando il file contenente l accelerogramma denominato xa, che riporta un SF pari a : tale valore va inserito nella casella Fattore di conversione accelerogramma. N.B. si può applicare un SF ad ogni accelerogramma o un valore unico per tutti

6 Per la sezione stratigrafia vanno riempite le caselle Stratigrafia relative ad un numero di righe pari al numero di strati del modello geologico predisposto: spessore, peso di volume, Vs. N.B. È consentito importare la stratigrafia usata in un altro file di RSL III.

7 Stratigrafia Opzioni: I. Smorzamento costante In «Tipo terreno» questa opzione e per il modulo D richiede di inserire un valore nella casella Smorzamento critico iniziale in percentuale. II. Smorzamento variabile Occorre assegnare delle curve di degrado dei moduli G e D presi dalla banca dati del software nella sezione materiali.

8 Stratigrafia Opzioni: I. Il software in automatico per il modulo G usa il valore di G 0 calcolato con la velocità delle onde di taglio ed il valore del peso per unità di volume, mentre per il modulo D richiede di inserire un valore nella casella Smorzamento critico iniziale in percentuale. II. Il secondo approccio (procedura che si eseguirà nell esempio) consiste di assegnare delle curve di degrado dei moduli G e D presi dalla banca dati del software nella sezione materiali (si ricorda che è sempre opportuno ricavare tali curve specificatamente per i terreni del sito da prove di laboratorio caricandole nel software). Quindi si sceglie tramite tendina nella casella Tipo di terreno le curve di degrado da utilizzare.

9 Stratigrafia Opzioni II. Smorzamento variabile Sulla base del modello sismostratigrafico, lo spettro di input verrà modificato automaticamente in modo iterativo. All aumentare della deformazione indotta, i valori di G e D vengono sostituiti con valori rilevati dalla curve dinamiche in corrispondenza del livello di deformazione raggiunto.

10 Stratigrafia Il software, in automatico, assegna l input sismico allo strato più profondo (nel nostro caso il valore 4) e nell altra casella se l input sismico proviene da misure superficiali (Affiorante*), o in profondità (Interno*). Normalmente l input sismico è rilevato su bedrock affiorante (outcrop motion) quindi lo strato di assegnazione dell accelerogramma sarà «Affiorante». * Il punto di applicazione dell input sismico è comunque rappresentato dal tetto dello strato.

11 Amplificazione

12 Questo rapporto è funzione della magnitudo del sisma (M-1)/10 Amplificazione

13 Amplificazione

14 Scelto lo strato a cui riferire l analisi (generalmente lo strato più superficiale), il software restituisce i valori della pga (accelerazione massima in superficie), della pga 0 (accelerazione massima al bedrock) e del rapporto pga/pga 0 (cioè il fattore amplificativo) per ogni singolo accelerogramma. Inoltre per tale elaborazione vengono plottate le time-history: dell accelerazione (m/s 2 ), della velocità (m/s) e dello spostamento (m). Accelerazioni Velocità Spostamenti

15 Tensioni - Deformazioni Sezione in cui il software calcola e plotta le time-history della deformazione (%) e della tensione (KPa), inoltre diagramma, sempre in funzione del tempo, l energia dissipata (KPa). Il tutto sempre relativo ad ogni accelerogramma. La procedura operativa prevede l inserimento nella casella Numero dello strato il numero dello strato a cui riferire il calcolo (nel nostro caso 1) e successivamente l avvio del calcolo premendo il tasto <Applica>.

16 Trasformata di Fourier Il software calcola e plotta le trasformate di Fourier relative a tutti gli accelerogrammi in riferimento allo strato indicato nella casella Strato. Nella casella Numero campioni filtro a media mobile è possibile filtrare (lisciare) le curve relative alle trasformate di Fourier. Trasformata di Fourier: ogni funzione periodica può essere espressa, attraverso lo sviluppo in serie di Fourier, come sommatoria di una serie di armoniche semplici, a differente frequenza e fase. Esso rappresenta il contenuto spettrale di una sollecitazione riferita al terreno da non confondere con lo spettro di risposta elastico (riferito alle strutture)

17 Spettri Spettri di risposta in accelerazione (m/s 2 ), velocità (m/s) e spostamento (m) relativi agli accelerogrammi di input (bedrock sismico) ed agli accelerogrammi di output (lo strato a cui è riferito il calcolo della risposta sismica locale). Uno smorzamento del 5% si riferisce allo spettro di risposta elastico. In fattori di amplificazione vengono calcolati tutti i parametri che servono per definire, partendo dagli spettri medi in accelerazione e velocità in input ed output, lo spettro normalizzato.

18 Spettri Ogni volta che si preme il pulsante Smooth viene applicato un filtro che liscia la curva. Tale lisciamento può essere eseguito più volte di seguito in modo da rendere sempre meno frastagliata la curva dello spettro medio. Il suo uso razionale, però, consente di poter eliminare picchi di accelerazione molto stretti ed elevati che influenzerebbero, in maniera rilevante e non veritiero, il calcolo dello spettro normalizzato.

19 Nella schermata principale, sezione Fattori di amplificazione, il software calcola, relativamente agli spettri medi di input ed di output, tutti i parametri che servono per calcolare lo spettro normalizzato per come definito in Indirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica, parti I e II. Tali dati vengono esportati nella relazione. Spettri

20 Spettri Intensità di Housner : integrale delle pseudo velocità spettrali di input e di output. Il rapporto degli indici di Housner rappresenta un rapporto tra lo spostamento in superficie e quello di riferimento. Se è d interesse il calcolo dell intensità di Housner per determinati range di periodo, calcolati sia sugli spettri medi di input che sugli spettri medi di output, la sezione FA su intensità spettrale ne consente il calcolo compilando le rispettive caselle.

21 Spettri Normativa «Confronto Spettri» di risposta in accelerazione (m/s 2 ): - normativa, - medio, - normalizzato

22 Spettri Normativa Categoria di sottosuolo Sono presenti due caselle per rendere possibile plottare contemporaneamente due spettri di normativa (in modo da confrontare lo spettro ricavato dallo studio numerico, con lo spettro al bedrock e quello derivante dall approccio semplificato di normativa).

23 Quando, nella costruzione degli spettri di risposta, si usa un coefficiente di smorzamento ξ pari al 5 % lo spettro ricavato si chiama spettro di risposta elastico. Spettri Normativa Le Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC2008) specificano (in particolare agli stati limite ultimi) che 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 periodo proprio a seguito delle plasticizzazioni. In tal caso al posto dello spettro di risposta elastico si può utilizzare lo stesso spettro opportunamente scalato (spettro di progetto) di una data quantità legata al fattore di struttura q che influenza direttamente il coefficiente di smorzamento ξ. Nell assegnazione dei parametri che definiscono gli spettri di normativa lo smorzamento è introdotto tramite un fattore η che altera lo spettro elastico.

24 Per gli spettri di risposta elastici η = 1 e corrisponde ad un coefficiente di smorzamento ξ = 5%. Spettri Normativa Per coefficienti di smorzamento viscosi ξ 5% la relazione che lega i due coefficienti è : Vediamo ora le relazioni che legano il fattore di struttura q con il coefficiente di smorzamento ξ: da cui: η = 0.55 ξ = 5 28% (5 + ξ) η 2 η = 1/q η = 1 q = 10 (5 + ξ) 0.55 ξ = 10 q %

25 Spettri Normativa Sostituire il Fattore di alterazione dello spettro elastico η, con il valore ricavato (es ). A questo punto si preme il pulsante <Applica> per rendere effettive le impostazioni ed automaticamente il software in una casellina posta a fianco del parametro η riporta il valore corrispondente del coefficiente di smorzamento viscoso ξ η = 10 (5 + ξ) ξ = η 2 5

26 Spettro Normalizzato Per definire il modello di spettro normalizzato che si vuole plottare insieme agli altri, il software fornisce due metodologie di calcolo: Opzione I Il primo metodo consiste nel calcolo automatico dello spettro normalizzato tramite la metodologia proposta dagli Indirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica.

27 Spettro Medio Opzione II - Il secondo metodo consiste nel calcolo dello spettro normalizzato tramite metodologia grafica in cui il software in automatico assegna il valore massimo assunto dallo spettro, e l utente manualmente ne modifica l estensione fino a «contenere» quello medio.

28 Spettro Medio Opzione II - Il secondo metodo consiste nel calcolo dello spettro normalizzato tramite metodologia grafica in cui il software in automatico assegna il valore massimo assunto dallo spettro, e l utente manualmente ne modifica l estensione operando con le freccette, o inserendo dei valori di tentativo nelle caselle TB (sec) e TC (sec), in modo che lo spettro normalizzato sia il più piccolo possibile e contenga al suo interno lo spettro medio.

29 Spettro Medio Procedura grafica errata per la definizione dello spettro normalizzato. Procedura grafica corretta per la definizione dello spettro normalizzato.

30 Esportazione Spettro Con il pulsante Esporta spettro, mediante l apertura di una classica finestra di salvataggio dei dati, si ha l esportazione numerica del Tipo spettro selezionato e cioè normalizzato / medio. Con il pulsante Esporta accelerogrammi si ha l esportazione numerica del set di accelerogrammi Input / Output.

31 Esportazione Spettro Azionando il pulsante Genera relazione si apre la finestra di dialogo Proprietà di stampa in cui si trovano diverse voci. Apponendo il segno di selezione su quelle che interessano, il software le inserisce nella relazione di calcolo. Una volta generata, la relazione viene mostrata all interno dell editor di testo dove può essere modificata e salvata in formato RTF.