Regione. Regione Calabria. Comune Comune di Rogliano di (CS) ... PROGETTO ESECUTIVO IMPIANTO MINIEOLICO EX SCUOLA MATERNA "POVERELLA"

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1 POI Energie Rinnovabili e Risparmio Energetico LINEA DI ATTIVITÀ 1.3 INTERVENTI A SOSTEGNO DELLA PRODUZIONE DI ENERGIA DA FONTI RINNOVABILI NELL AMBITO DELL EFFICIENTAMENTO ENERGETICO DEGLI EDIFICI E UTENZE ENERGETICHE PUBBLICHE O AD USO PUBBLICO Regione Regione Calabria Comune Comune di Rogliano di (CS)... PROGETTO ESECUTIVO Titolo IMPIANTO MINIEOLICO EX SCUOLA MATERNA "POVERELLA" Progettazione e Direzione Lavori Committente Visti Comune di Rogliano Via Municipio Rogliano (CS) P.IVA Via N. Sauro, MANDATORICCIO (CS) Tel./Fax: 0983/ francesco.mangone@studiomapa.it Scala disegno A Elaborato/Tav. Sezione A. RELAZIONI Oggetto RELAZIONE GEOTECNICA SULLE FONDAZIONI Rev. Data A Feb Descrizione revisione: EMISSIONE Redatto: Ing. F. Mangone Controllato Approvato:

2 1. Caratterizzazione Sismica Per caratterizzare un area dal punto di vista sismico, è necessario ricercare gli eventi che si sono verificati nel corso dei secoli nel territorio in esame e per i quali è stato quantificato il valore dell intensità macrosismica sia per l area epicentrale che per le varie località in cui tali eventi sono stati avvertiti. La compatibilità geomorfologia con la finalità del progetto, tenendo presente le normative antisismiche, assume notevole importanza. L Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n del 20/03/03 Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica. e successive modifiche e integrazioni, disciplina vari aspetti al riguardo, andando a determinare sia le norme tecniche per il progetto sismico, che i criteri per l individuazione delle zone sismiche, con relativo elenco delle stesse. In generale, per quanto concerne il primo punto, nelle scelta del tipo di fondazione si devono considerare: a) la rigidezza della fondazione deve essere tale da trasmettere al terreno nel modo più uniforme possibile le azioni localizzate ricevute dalla sovrastruttura; b) la rigidezza della fondazione nel suo piano, deve essere in grado di assorbire gli effetti degli spostamenti orizzontali relativi tra elementi strutturali verticali. Lo schema di Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri sopra citato, è stato approvato dal Consiglio Superiore LL.PP. il 10 marzo 2005; in sede di Commissione della Protezione Civile della Conferenza dei Presidenti delle Regioni del 30 marzo 2006 e successivamente dalla Conferenza delle Regioni e delle Province autonome riunitasi il 20 Aprile La nuova normativa sismica suddivide il territorio nazionale in 4 zone sismiche in base al valore del parametro ag definita come accelerazione orizzontale massima su suolo di categoria A (formazioni litoidi o suoli omogenei molto rigidi), ed espresso come frazione dell accelerazione di gravità g. Nella tabella successiva si evidenziano le varie zone sismiche ciascuna contrassegnata da un valore d accelerazione orizzontale massima al suolo ag (accelerazione riferita all accelerazione di gravità). 1

3 ZONA Valore di ag Il territorio comunale di Santo Stefano di Rogliano ricade in Zona Sismica 1, a cui è stato attribuito un valore di ag pari a 0.35g. Questa suddivisione nazionale costituisce la prima macrozonazione sismica del territorio, che non tiene conto degli effetti locali legati alle caratteristiche geologico-strutturali, litologiche, geomorfologiche e idrogeologiche del territorio comunale. La stessa Ordinanza individua sulla base delle indagini effettuate, la categoria di suolo del sito di progetto. Sono state individuate cinque categorie di suolo alla quali se ne aggiungono due che necessitano di studi specifici.(a, B, C, D, F, S1, S2). La classificazione del suolo è convenzionalmente eseguita sulla base della velocità media equivalente di propagazione delle onde di taglio entro i 30 m di profondità. ll sito di interesse in base alla normativa sismica vigente presenta un suolo di categoria B.. Categoria di suolo di fondazione B - Depositi di sabbie o ghiaie molto addensate o argillemolto consistenti, con spessori di diverse decine di metri, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di VS30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero resistenza penetrometrica NSPT > 50, o coesione non drenata cu > 250KPa). Di seguito si osserva in maniera schematica la suddivisione dei vari tipi di suolo in base ai valori della Vs30 e la conseguente classificazione geolitologica. 2

4 Tabella riassuntiva classificazione del tipo di suolo secondo la normativa sismica O.P.C.M. n.3274/2003 Suolo A B Descrizione geotecnica Formazioni litoidi o suoli omogenei molto rigidi caratterizzati da valori di Vs30>800 m/sec comprendenti eventuali strati di alterazione superficiale di spessore massimo pari a 5m Depositi sabbiosi e ghiaiosi molto addensati o argille molto consistenti con spessori di diverse decine di metri caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s Vs30 (m/s) > (Nspt>50) (Cu>250KPa) C D E S1 S2 Depositi di sabbie e ghiaie mediamente addensate o argille di media consistenza, con spessori variabili da diverse decine fino a centinaia di metri, caratterizzati da valori di Vs30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s Depositi granulari da sciolti a poco addensati o coesivi da poco a mediamente consistenti caratterizzati da valori di Vs30>180 m/s Profili di terreno costituiti da strati superficiali alluvionali, con valori di Vs simili a quelli dei tipi C o D e spessore compreso tra 5m e 20m, giacinti su di un substratodi materiale più rigido con Vs30>800 m/s Depositi costituiti o che includono uno strato spesso almeno 10m di argille/limi di bassa consistenza, con elevato indice di plasticità(ip>40)e contenuto d acqua,caratterizzati da valori di Vs30<100 m/s Depositi di terreni soggetti a liquefazione, di argille sensitive, o qualsiasi altra categoria di terreno non classificabile nei tipi precedenti (15< Nspt>50) (70<Cu>250KPa) <180 (Nspt<15) (Cu<70 KPa) <100 (10<Cu>20KPa) 3

5 2. Azione sismica: accelerazioni di progetto e categoria del suolo di fondazione Ai sensi della normativa in materia, D.M. 14/01/ Norme Tecniche per le Costruzioni, le azioni sismiche di progetto, in base alle quali valutare il rispetto dei diversi stati limite considerati, si definiscono a partire dalla pericolosità sismica di base del sito di costruzione. Essa costituisce l elemento di conoscenza primario per la determinazione delle azioni sismiche. La pericolosità sismica 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, nonché di ordinate dello spettro di risposta elastico in accelerazione ad essa corrispondente S e (T), con riferimento a prefissate probabilità di eccedenza P VR, nel periodo di riferimento V R. In alternativa è ammesso l uso di accelerogrammi, purché correttamente commisurati alla pericolosità sismica del sito. Ai fini della presente normativa le forme spettrali sono definite, per ciascuna delle probabilità di superamento nel periodo di riferimento P VR, a partire dai valori dei seguenti parametri su sito di riferimento rigido orizzontale: a g = accelerazione orizzontale massima al sito; F 0 = valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro di accelerazione orizzontale; T*c = periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro in accelerazione orizzontale. I valori di a g, F 0 e T*c sono riportati nell Allegato B alle NTC; di essi si fornisce la rappresentazione in termini di andamento medio in funzione del periodo di ritorno T R, per l intero territorio nazionale. Si riportano inoltre, in corrispondenza di ciascun valore di T R, i relativi intervalli di confidenza al 95% valutati con riferimento ad una distribuzione log-normale, per fornire una misura della loro variabilità sul territorio. Nel caso di costruzioni di notevoli dimensioni, va considerata l azione sismica più sfavorevole calcolata sull intero sito ove sorge la costruzione e, ove fosse necessario, la variabilità spaziale del moto. 4

6 Stati limite e relative probabilità di superamento 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. 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 danni dei componenti strutturali cui si associa una perdita 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. I quattro stati limite così definiti, consentono di individuare quattro situazioni diverse che, al crescere progressivo dell azione sismica, ed al conseguente progressivo superamento dei quattro stati limite ordinati per azione sismica crescente (SLO, SLD, SLV, SLC), fanno corrispondere una progressiva crescita del danneggiamento all insieme di struttura, elementi non strutturali ed impianti, per individuare così univocamente ed in modo quasi continuo le caratteristiche prestazionali richieste alla generica costruzione. 5

7 Ai quattro stati limite sono stati attribuiti valori della probabilità di superamento P VR pari rispettivamente a 81%, 63%, 10% e 5%, valori che restano immutati quale che sia la classe d uso della costruzione considerata; tali probabilità, valutate nel periodo di riferimento V R proprio della costruzione considerata, consentono di individuare, per ciascuno stato limite, l azione sismica di progetto corrispondente. Viene preliminarmente valutato il periodo di riferimento V R della costruzione, ottenuto come prodotto tra la vita nominale V N fissata all atto della progettazione ed il coefficiente d uso C U che compete alla classe d uso nella quale la costruzione ricade. Si ricava poi, per ciascuno stato limite e relativa probabilità di eccedenza P VR nel periodo di riferimento V R, il periodo di ritorno T R del sisma. Categorie di sottosuolo Ai fini della definizione dell azione sismica di progetto, si rende necessario valutare l effetto della risposta sismica locale mediante specifiche analisi. In assenza di tali analisi, per la definizione dell azione sismica si può fare riferimento a un approccio semplificato, che si basa sull individuazione di categorie di sottosuolo di riferimento (vedi Tabella riassuntiva classificazione del tipo di suolo secondo la normativa sismica O.P.C.M. n.3274/2003) Fatta salva la necessità della caratterizzazione geotecnica dei terreni nel volume significativo (la parte di sottosuolo influenzata, direttamente o indirettamente, dalla costruzione del manufatto e che influenza il manufatto stesso), ai fini dell identificazione della categoria di sottosuolo, la classificazione si effettua in base ai valori della velocità equivalente Vs30 di propagazione delle onde di taglio entro i primi 30 m di profondità. Per le fondazioni superficiali, tale profondità è riferita al piano di imposta delle stesse, mentre per le fondazioni su pali è riferita alla testa dei pali. Nel caso di opere di sostegno di terreni naturali, la profondità è riferita alla testa dell opera. Per muri di sostegno di terrapieni, la profondità è riferita al piano di imposta della fondazione. La misura diretta della velocità di propagazione delle onde di taglio è fortemente raccomandata. Nei casi in cui tale determinazione non sia disponibile, la classificazione può essere effettuata in base ai valori del numero di colpi N SPT 30 (Standard Penetration Test) nei terreni prevalentemente a grana grossa e della resistenza non drenata equivalente C U 30 nei terreni prevalentemente a grana fina. Per sottosuoli appartenenti alle ulteriori categorie S1 ed S2, è necessario predisporre specifiche analisi per la definizione delle azioni sismiche, particolarmente nei casi in cui la presenza di terreni suscettibili di liquefazione e/o di argille d elevata sensitività possa comportare fenomeni di collasso del terreno. 6

8 Condizioni topografiche CATEGORIA CARATTERISTICHE DELLA SUPERFICIE TOPOGRAFICA 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. Per condizioni topografiche complesse è necessario predisporre specifiche analisi di risposta sismica locale. Per configurazioni superficiali semplici si può adottare la seguente classificazione: 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. Nella zona in oggetto, come risulta dalle indagini e dal rilevamento sul campo, è presente un profilo stratigrafico riconducibile alla categoria C (180 m/s < V S 30 < 360 m/s), mentre per quanto riguarda la categoria topografica, il sito ricade in una zona T1, avendo l area in esame una pendenza media 15. Tipo di elaborazione: Fondazioni Parametri sismici Sito in esame: latitudine: 39, [ ] longitudine: 16, [ ] Classe d'uso: 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. Vita nominale: 50 [anni] 7

9 Siti di riferimento. ID Latitudine Longitudine Distanza [ ] [ ] [m] Sito , , ,272 Sito , , ,884 Sito , , ,010 Sito , , ,069 Parametri sismici Categoria sottosuolo: B Categoria topografica: T1 Periodo di riferimento: 50 anni Coefficiente cu: 1 Prob. superamento Tr ag [g] Fo [-] Tc* [s] [%] [anni] Operatività (SLO) ,074 2,294 0,280 Danno (SLD) ,097 2,283 0,300 Salvaguardi a della vita (SLV) ,278 2,438 0,373 Prevenzione dal collasso (SLC) ,371 2,476 0,407 Coefficienti Sismici Ss [-] Cc [-] St [-] Kh [-] Kv [-] Amax [m/s²] Beta [-] SLO 1,200 1,420 1,000 0,018 0,009 0,868 0,200 SLD 1,200 1,400 1,000 0,023 0,012 1,146 0,200 SLV 1,130 1,340 1,000 0,088 0,044 3,084 0,280 SLC 1,030 1,320 1,000 0,107 0,053 3,743 0,280 8

10 Spettri di risposta Spettro di risposta elastico in accelerazione delle componenti orizzontali e verticali Coefficiente di smorzamento viscoso ξ = 5 % Fattore che altera lo spettro elastico η = 1,000 cu ag [g] Fo Tc* [s] Ss Cc St S η TB [s] TC [s] SLO 1 0,074 2,294 0,280 1,200 1,420 1,000 1,200 1,000 0,133 0,398 SLD 1 0,097 2,283 0,300 1,200 1,400 1,000 1,200 1,000 0,140 0,420 SLV 1 0,278 2,438 0,373 1,130 1,340 1,000 1,130 1,000 0,167 0,500 SLC 1 0,371 2,476 0,407 1,030 1,320 1,000 1,030 1,000 0,179 0,538 cu ag [g] Fo Tc* [s] Ss Cc St S η TB [s] TC [s] SLO 1 0,074 2,294 0,280 1,000 1,420 1,000 1,000 1,000 0,050 0,150 SLD 1 0,097 2,283 0,300 1,000 1,400 1,000 1,000 1,000 0,050 0,150 SLV 1 0,278 2,438 0,373 1,000 1,340 1,000 1,000 1,000 0,050 0,150 SLC 1 0,371 2,476 0,407 1,000 1,320 1,000 1,000 1,000 0,050 0,150 9

11 Spettro di progetto Stato limite: SL0 Coefficiente di struttura q per lo spettro orizzontale = 1.5 η per lo spettro orizzontale = 0,667 Coefficiente di struttura q per lo spettro verticale = 1.5 η per lo spettro verticale = 0,667 cu ag [g] Fo Tc* [s] Ss Cc St S q TB [s] TC [s] TD [s] SLO orizzontale 1 0,074 2,294 0,280 1,200 1,420 1,000 1,200 1,500 0,133 0,398 1,895 SLO verticale 1 0,074 2,294 0,280 1,200 1,420 1,000 1,000 1,500 0,050 0,150 1,000 Spettro di progetto Stato limite: SLD Coefficiente di struttura q per lo spettro orizzontale = 1.5 η per lo spettro orizzontale = 0,667 Coefficiente di struttura q per lo spettro verticale = 1.5 η per lo spettro verticale = 0,667 cu ag [g] Fo Tc* [s] Ss Cc St S q TB [s] TC [s] TD [s] SLD orizzontale 1 0,097 2,283 0,300 1,200 1,400 1,000 1,200 1,500 0,140 0,420 1,990 SLD verticale 1 0,097 2,283 0,300 1,200 1,400 1,000 1,000 1,500 0,050 0,150 1,000 10

12 Spettro di progetto Stato limite: SLV Coefficiente di struttura q per lo spettro orizzontale = 1.5 η per lo spettro orizzontale = 0,667 Coefficiente di struttura q per lo spettro verticale = 1.5 η per lo spettro verticale = 0,667 cu ag [g] Fo Tc* [s] Ss Cc St S q TB [s] TC [s] TD [s] SLV orizzontale 1 0,278 2,438 0,373 1,130 1,340 1,000 1,130 1,500 0,167 0,500 2,713 SLV verticale 1 0,278 2,438 0,373 1,130 1,340 1,000 1,000 1,500 0,050 0,150 1,000 Spettro di progetto Stato limite: SLC Coefficiente di struttura q per lo spettro orizzontale = 1.5 η per lo spettro orizzontale = 0,667 Coefficiente di struttura q per lo spettro verticale = 1.5 η per lo spettro verticale = 0,667 cu ag [g] Fo Tc* [s] Ss Cc St S q TB [s] TC [s] TD [s] SLC orizzontale 1 0,371 2,476 0,407 1,030 1,320 1,000 1,030 1,500 0,179 0,538 3,082 SLC verticale 1 0,371 2,476 0,407 1,030 1,320 1,000 1,000 1,500 0,050 0,150 1,000 Geostru software Il Geologo Dott. Salvatore ACRI 11