corso di consolidamento degli edifici storici

Transcript

1 Università IUAV di Venezia corso di consolidamento degli edifici storici Alcune considerazioni sulla definizione di azione sismica 8 marzo 2012 luisa berto Definizione di azione sismica e risposta degli edifici Il movimento del terreno accelerazione al suolo tipo di azione sulle strutture La reazione degli edifici al moto del terreno oscillatore semplice spettro di risposta Azione sismica di riferimento aspetti normativi progettazione prestazionale periodo di riferimento tempo di ritorno

2 Il movimento del terreno Caratterizzazione dell azione sismica I terremoti sono il risultato di uno slittamento del terreno lungo un piano di faglia spesso ben al di sotto della superficie. Si tratta di un rilascio improvviso di energia per effetto di una rottura e di successivi spostamenti relativi in corrispondenza di una faglia Gli spostamenti si trasmettono con la propagazione di onde sismiche nel terreno causando uno scuotimento del suolo alla base delle strutture nasce una azione sismica sulle strutture

3 Caratterizzazione dell azione sismica I terremoti sono il risultato di uno slittamento del terreno lungo un piano di faglia spesso ben al di sotto della superficie. Si tratta di un rilascio improvviso di energia per effetto di una rottura e di successivi spostamenti relativi in corrispondenza di una faglia le onde P, S giungono sulla superficie sub-verticali, mentre le onde R, L sono sub-orizzontali Onde di Volume

4 Onde di Volume Animation courtesy of Dr. Dan Russell, Kettering University Onde di Superficie Onde superficiali di Love Onde superficiali di Rayleigh Animation courtesy of Dr. Dan Russell, Kettering University

5 Sismoscopio di Chang 132 d.c. Un terremoto viene registrato attraverso un sismografo: strumento che consiste in un pendolo con una massa inerziale collegata a meccanismi scriventi che ne registrano le oscillazioni nel piano verticale e in quello orizzontale. Il passaggio dell onda sismica provoca il movimento del supporto del pendolo. I sismografi moderni sono basati su tecnologie analogiche o digitali l'istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia ha realizzato una rete sismometrica formata da un centinaio di stazioni disseminate su tutto il territorio nazionale. I segnali rilevati dai vari sismometri inviano (via cavo telefonico o via satellite) i segnali ai computer della sala operativa dell'istituto posta a Roma. Il programma Quake-Catcher Network (QCN) dell'università di Berkeley: molti moderni notebook contengono un accelerometro (spesso denominato sudden motion sensor), impiegato per evitare danni alle parti mobili del computer come gli hard disk in caso di cadute o movimenti bruschi, gli scienziati hanno pensato di utilizzare questo sensore per misurare i movimenti del computer in ogni situazione. sfruttando semplicemente questi sensori di movimento si è oggi in grado di rilevare e misurare la portata di un terremoto. Sopperendo alla mancanza di precisione dei laptop con il loro numero.

6 Legge del Moto E la registrazione della time history di spostamento, velocità, accelerazione di un punto del terreno. Da queste informazioni si può ricavare il massimo valore assoluto di: a accelerazione; v velocità; x spostamento del terreno. In genere si esprime a in funzione di g: a=0.3g-0.6g è rappresentativa di un terremoto violento (T= anni); a=0.05g-0.1g terremoto ordinario (T=50 anni) Terremoto Campano-Lucano registrato a Sturno componente est-ovest: a g,max = g v g,max = m/s x g,max = m Terremoto del Friuli registrato a Gemona componente est-ovest: a g,max = g v g,max = m/s x g,max = m Terremoto dell Aquila: localizzazione delle Stazioni di rilevamento

7 Stazione AQV Caratterizzazione dell azione sismica Ampiezza (PGA) Durata Contenuto in Frequenza La sola PGA non è sufficiente per caratterizzare un moto

8 Caratterizzazione dell azione sismica Ampiezza (PGA) Durata Contenuto in Frequenza La sola PGA non è sufficiente per caratterizzare un moto Misura dell intensità dell azione sismica SCALA RICHTER basata sulla quantità di energia rilasciata (magnitudo) sostanzialmente si considera l ampiezza massima di certe onde sismiche registrate a 100 km dall epicentro Fino a oggi non sono stati registrati terremoti con una magnitudo superiore a circa 9 SCALA MERCALLI basata sull intensità del danno prodotto su cose persone ambiente naturale e sulla percezione umana.

9 Misura dell intensità dell azione sismica SCALA RICHTER Ogni unità di magnitudo indica un aumento dell ampiezza dell onda pari a circa 10 volte ma l incremento di energia viene stimato pari a 30 volte diagramma per valutare la magnitudo ad una distanza diversa da 100 km Misura dell intensità dell azione sismica Gradi scala Mercalli Magnitudo scala Richter 0-1 < > 8 non esiste una corrispondenza esatta tra scala Richter e Mercalli Per avere un'idea dell'energia dei terremoti, basti pensare che un terremoto di magnitudo 6, libera una potenza pari a quella della bomba atomica esplosa su Hiroshima, valutata pari a 30 milioni di kilowattora.

10 Terremoto dell Aquila: sequenza sismica La magnitudo della scossa principale è stata valutata sia come Magnitudo Richter: Ml = 5.9 (INGV) che come magnitudo momento: Mw = 6.3 (USGS). La magnitudo Richter quindi è una misura della grandezza relativa tra terremoti e non una stima della reale grandezza dei terremoti. Negli anni 70 Kanamori introdusse la magnitudo momento (Mw) derivata dal parametro sismologico momento sismico che equivale al prodotto tra area di faglia, dislocazione e la resistenza delle rocce. Il momento sismico e la magnitudo momento rappresentano quindi la migliore stima della reale grandezza del terremoto. Terremoto dell Aquila: corrispondenza tra faglia e sequenza sismica

11 Caratterizzazione dell azione sismica Lo spostamento finale di un punto è in generale limitato: si tratta di un moto oscillatorio Accelerazione sismica verticale a gv (es. persona in piedi in ascensore che parte o si ferma) nasce una forza verticale F=-m a gv che fa aumentare o diminuire il peso Accelerazione sismica orizzontale a gh (es. persona in piedi in un bus che parte o frena improvvisamente) nasce una forza orizzontale F=-m a gh che può far cadere la persona Forze d inerzia F = m a Il movimento del terreno può quindi danneggiare un edificio a causa di forze d inerzia che nascono per effetto della vibrazione della massa dell edificio stesso. La massa dell edificio determina l entità di queste forze La massa è una caratteristica dell edificio (dipende dal materiale utilizzato, dalla forma strutturale, dalla sua configurazione) e poiché la forza è proporzionale alla massa, un aumento della massa generalmente provoca un aumento della forza. Serbatoio vuoto Serbatoio pieno Ma anche la dimensione e forma della struttura (la sua configurazione), la sua rigidezza entrano in gioco per determinare l entità di queste forze

12 La reazione degli edifici al moto del terreno Oscillatore Semplice soggetto a Sisma F x(t) = u(t) + x x(t) & = u(t) & + x& && x(t) = && u(t) + && x g g g (t) (t) (t) Equazione di equilibrio dinamico Ground Motion Time History && x g (t) v forza resistente viscosa proporzionale alla velocità relativa F F = s forza di richiamo elastica proporzionale allo spostamento relativo F m forza d inerzia proporzionale alla accelerazione assoluta GROUND ACC, g TIME, SECONDS

13 Oscillatore Semplice soggetto a Sisma F x(t) = u(t) + x x(t) & = u(t) & + x& && x(t) = && u(t) + && x g g g (t) (t) (t) Equazione di equilibrio dinamico forza resistente viscosa proporzionale alla velocità relativa (&& && x (t)) cu(t) & ku(t) = m u(t) + forza di richiamo elastica proporzionale allo spostamento relativo g forza d inerzia proporzionale alla accelerazione assoluta Ground Motion Time History && x g (t) GROUND ACC, g TIME, SECONDS Oscillatore Semplice soggetto a Sisma F ω = Equazione di equilibrio dinamico k m c ξ = = 2ωm [rad/sec] c c cr Pulsazione propria Rapporto di smorzamento & u (t) + 2ξωu(t) & + ω 2 u(t) = && x g (t) 2π m T = = 2π [sec] Periodo Proprio ω k f = 1 T = ω 2π [Hz] Frequenza propria

14 Definizione Il periodo proprio di una struttura è il tempo impiegato dalla struttura stessa per compiere un intera oscillazione, causata da una perturbazione iniziale Periodo Proprio delle Strutture 2π T = ω [sec] = 2π m k CASI LIMITE Un pendolo con un periodo corto (ovvero più rigido o con meno massa) tende a muoversi insieme al supporto e quindi a non registrare alcun terremoto, un pendolo con un periodo maggiore tende a rimanere fermo mentre il supporto oscilla. Periodo Proprio delle Strutture Risonanza Anche il suolo soggetto a sisma è caratterizzato da un periodo di vibrazione dominante. Il problema nasce quando i periodi fondamentali della struttura e del suolo sono molto vicini fenomeno di risonanza

15 Periodo Proprio delle Strutture Risonanza Anche il suolo soggetto a sisma è caratterizzato da un periodo di vibrazione dominante. Il problema nasce quando i periodi fondamentali della struttura e del suolo sono molto vicini fenomeno di risonanza Millikan Library E-W Resonance at 1.1Hz N-S Resonance at 1.7Hz Torsion Resonance at 2.4Hz Periodo Proprio delle Strutture Risonanza Anche il suolo soggetto a sisma è caratterizzato da un periodo di vibrazione dominante. Il problema nasce quando i periodi fondamentali della struttura e del suolo sono molto vicini fenomeno di risonanza Millikan Library E-W Resonance at 1.1Hz N-S Resonance at 1.7Hz Torsion Resonance at 2.4Hz

16 Periodo Proprio delle Strutture Risonanza Anche il suolo soggetto a sisma è caratterizzato da un periodo di vibrazione dominante. Il problema nasce quando i periodi fondamentali della struttura e del suolo sono molto vicini fenomeno di risonanza Millikan Library E-W Resonance at 1.1Hz N-S Resonance at 1.7Hz Torsion Resonance at 2.4Hz Oscillatore Semplice soggetto a Sisma F ω = Equazione di equilibrio dinamico k m c ξ = = 2ωm [rad/sec] c c cr Pulsazione propria Rapporto di smorzamento & u (t) + 2ξωu(t) & + ω 2 u(t) = && x g (t) 2π m T = = 2π [sec] Periodo Proprio ω k f = 1 T = ω 2π [Hz] Frequenza propria

17 ξ = c 2ωm = c c cr Oscillatore Semplice soggetto a Sisma Rapporto di smorzamento Smorzamento Risposta di un sistema non smorzato (&& && x (t)) cu(t) & ku(t) = m u(t) + forza resistente viscosa proporzionale alla velocità relativa g Risposta di un sistema smorzato Oscillatore Semplice soggetto a Sisma ξ = c 2ωm = c c cr Rapporto di smorzamento Risposta di un sistema non smorzato Smorzamento sovracritico c ccr ξ 1 Smorzamento sottocritico c < ccr ξ < 1 Frequenza smorzata ωd = ω 1 ξ 2 Periodo smorzato T D = T 1 ξ 2

18 Oscillatore Semplice & u (t) + 2ξωu(t) & + ω 2 u(t) = && x g (t) Soluzione analitica Integrazione numerica al passo u (t) u(t) & & u(t) Oscillatore Semplice & u (t) + 2ξωu(t) & + ω 2 u(t) = && x g (t) Soluzione analitica Integrazione numerica al passo u (t) u(t) & & u(t) Nella pratica non è necessario conoscere la risposta della struttura ad ogni istante di tempo Serve conoscere la massima risposta del sistema durante l azione del sisma Il diagramma che fornisce, al variare del periodo T, il valore massimo raggiunto dal parametro di risposta dell oscillatore soggetto all azione del sisma che ci interessa, una volta fissato il valore del rapporto di smorzamento, prende il nome di Spettro di risposta in Spostamento, Velocità oppure Accelerazione

19 Scelto un sisma tipico per il sito caratterizzato da Applico && x g (t) Spettro di Risposta in accelerazione && x g (t) ad un oscillatore di periodo T 1 e smorzamento assegnato ξ 2 Risolvo il problema determinando u(t), e tracciando il grafico di ω u(t) 2 Calcolo il valore massimo della pseudo-accelerazione { ω u(t) } max varia T i in funzione del tempo varia lo smorzamento ξ S A,e 2 = ω u(t) In assenza di smorzamento si tratta in sostanza della massima accelerazione assoluta misurata per l oscillatore && x g (t) T = 2π ω = 2π m k Costruzione di uno spettro elastico di risposta in spostamento, 5% di smorzamento 0.40 El Centro Earthquake Record GROUND ACC, g DISPLACEMENT, in. DISPLACEMENT, In TIME, SECONDS T=0.6 Seconds T=2.0 Seconds DISPLACEMENT, inches Maximum Displacement Response Spectrum PERIOD, Seconds

20 DISPLACEMENT, inches Costruzione di uno spettro elastico di risposta in spostamento, velocità, accelerazione 5% di smorzamento PERIOD, Seconds PSEUDOVELOCITY, in/sec S PERIOD, Seconds = ω Ve S De { } max 2 S De = u(t) S 0.80 Ae = ω SDe PSEUDOACCELERATION, g PERIOD, Seconds Spettro di Risposta F max = k u(t) Forza Statica Equivalente s { } De De F max max s = k S S De = = m S Quindi l analisi sismica diventa analisi statica equivalente max W Fs = m SAe = SAe g = m ω 1 ω max { u(t) } = SAe Ae 2 2 S T = 2π m k S Ae /g PSEUDOACCELERATION, g T PERIOD, Seconds max F s

21 : Spettro di Risposta Elastico SISTEMI RIGIDI (k m 0 ) T n 0 F max s = m S Ae m a g SISTEMI FLESSIBILI (k 0 m ) T n F max s = m S Ae 0 : Spettro di Risposta Elastico Effetto dello smorzamento strutturale Il termine di smorzamento viscoso descrive fenomeni dissipativi molto complessi: comportamento plastico, attrito, ingranamento degli inerti, scorrimenti, contatto fra elementi strutturali e non-strutturali..

22 : Spettro di Risposta Elastico T 0 = 0.5 sec T 0 = 1.0 sec T 0 = 2.0 sec terremoto di El-Centro componente N-S spettro di risposta Risposta al terremoto di El-Centro di diversi edifici (varia T 0 a parità di ξ) : Spettro di Risposta Elastico terremoto di El-Centro componente N-S spettro di risposta Risposta al terremoto di El-Centro di diversi edifici (varia T 0 a parità di ξ) Per periodi propri alti (T tende a infinito) la pseudo-accelerazione massima tende a zero; Per periodi propri bassi (T tende a 0) la pseudo-accelerazione massima tende all accelerazione del suolo massima.

23 : Spettro di Risposta Elastico Risposta in termini di spostamento? terremoto di El-Centro componente N-S Risposta al terremoto di El-Centro di diversi edifici (varia T 0 e varia ξ) gli spostamenti massimi tendono a crescere all aumentare del periodo proprio; gli spostamenti massimi diminuiscono all aumentare del fattore di smorzamento. S Ae /g Spettro di Risposta la risposta massima indotta dal moto sismico in un oscillatore elastico semplice, al variare del periodo naturale di vibrazione e dello smorzamento dell'oscillatore stesso. Lo spettro di risposta elastico è ottenuto a partire da molti eventi sismici, ma non è riferito ad alcuno specifico terremoto reale Lo spettro che caratterizza il sito si ottiene come inviluppo di più spettri di risposta Lo sviluppo di spettri di risposta specifici per un particolare sito richiede uno studio accurato delle caratteristiche geologiche e sismologiche dell area di appartenenza del sito stesso. E noto, infatti, che le caratteristiche del moto sismico sono influenzate dalla sorgente che origina il sisma, dal percorso che le onde compiono fino al sito ed, infine, dalle condizioni locali.

24 Spettro di Risposta S Ae /g 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 Norme tecniche: NTC-suolo suolo A roccioso la risposta massima indotta dal moto sismico in un oscillatore elastico semplice, al variare del periodo naturale di vibrazione e dello smorzamento dell'oscillatore stesso. 0, T Lo spettro di risposta elastico è ottenuto a partire da molti eventi sismici, ma non è riferito ad alcuno specifico terremoto reale Lo spettro che caratterizza il sito si ottiene come inviluppo di più spettri di risposta Lo sviluppo di spettri di risposta specifici per un particolare sito richiede uno studio accurato delle caratteristiche geologiche e sismologiche dell area di appartenenza del sito stesso. E noto, infatti, che le caratteristiche del moto sismico sono influenzate dalla sorgente che origina il sisma, dal percorso che le onde compiono fino al sito ed, infine, dalle condizioni locali. Modifica della risposta sismica per effetto del terreno: amplificazione locale Modello piano semplificato Lo strato di terreno si comporta come un filtro che modifica le caratteristiche del sisma, amplificandone le armoniche vicine alla sua pulsazione fondamentale. Il moto sismico indotto sulle strutture risulta modificato in base alle caratteristiche del terreno.

25 Modifica della risposta sismica per effetto del terreno: amplificazione locale Modello piano semplificato Lo strato di terreno si comporta come un filtro che modifica le caratteristiche del sisma, amplificandone le armoniche vicine alla sua pulsazione fondamentale. Il moto sismico indotto sulle strutture risulta modificato in base alle caratteristiche del terreno. Modifica della risposta sismica per effetto del terreno: amplificazione locale Le onde sismiche, propagandosi nello strato più superficiale della crosta terrestre, subiscono riflessioni e rifrazioni causate dalle eterogeneità della crosta stessa amplificazione locale Amplificazione sismica locale dell accelerazione orizzontale del terreno di un terremoto debole nei depositi argillosi superficiali (FAS e FAI) a Città del Messico, ben documentata strumentalmente da sensori in pozzo a profondità diverse e in superficie

26 Modifica della risposta sismica per effetto del terreno: amplificazione locale Rilevamento di storie temporali di moto del terreno in vari punti del territorio crolli di edifici di caratteristiche simili, posti a breve distanza,per effetto di diverse caratteristiche del terreno : Categorie del suolo di fondazione

27 Spettri di risposta: NTC ,9 0,8 0,7 NTC-suolo A 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 NTC-suolo B NTC-suolo C NTC-suolo D NTC-suolo E A B C D E terreni molto rigidi Depositi molto addensati Depositi mediamente addensati Depositi scarsamente addensati, terreni C o D (sp<20m), su substrato rigido 0, Azione sismica di riferimento aspetti normativi

28 AS3 Progettazione Antisismica - Multi-Level Performance-Based Design obbiettivi: prevenire un danneggiamento non strutturale, in occasione di eventi sismici di minor intensità, che possono presentarsi frequentemente durante la vita della struttura; prevenire un danneggiamento strutturale, minimizzando quello non strutturale, in occasione di eventi di moderata intensità, che possono avvenire meno frequentemente; scongiurare il pericolo di collasso strutturale in occasione di terremoti di elevata intensità, eventi rari, ma possibili. progettazione che individua diversi livelli prestazionali per le strutture SLO SLD SLV SLC Diapositiva 55 AS3 Una moderna filosofia di progettazione antisismica riconosce la probabilità di danno, visto che la prevenzione totale dei danni è un obiettivo irrealistico. Il vero obiettivo è il CONTROLLO dei danni e, in generale, è proprio la morfologia della struttura che determina dove il danno si verificherà PC4; 20/09/2006

29 Progettazione Antisismica - Multi-Level Performance-Based Design Definizione dell evento sismico di riferimento Concetto di probabilità di occorrenza di un evento tempo di ritorno il tempo di ritorno di un evento è il tempo medio di attesa tra il verificarsi di due eventi successivi NTC 2008: Vita Nominale, Classi d uso e Periodo di Riferimento Definizione di Vita Nominale secondo NTC La vita nominale V N di un opera è definita 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, ovvero numero di anni oltre al quale saranno necessari interventi di manutenzione straordinaria per ripristinare le capacità di durata della costruzione. Di conseguenza la Vita Nominale si può intendere come il periodo di tempo tra una manutenzione straordinaria e la successiva la Vita Nominale deve essere precisata nei documenti di progetto

30 NTC 2008: Vita Nominale, Classi d uso e Periodo di Riferimento Definizione di Vita Nominale secondo NTC La vita nominale V N di un opera è definita 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, ovvero numero di anni oltre al quale saranno necessari interventi di manutenzione straordinaria per ripristinare le capacità di durata della costruzione. Di conseguenza la Vita Nominale si può intendere come il periodo di tempo tra una manutenzione straordinaria e la successiva la Vita Nominale deve essere precisata nei documenti di progetto le verifiche sismiche di opere provvisorie o strutture in fase costruttiva possono omettersi quando V N 2 anni. Il concetto di Vita Nominale serve alla definizione del Tempo di Ritorno delle Azioni NTC 2008: Vita Nominale, Classi d uso e Periodo di Riferimento

31 NTC 2008: Vita Nominale, Classi d uso e Periodo di Riferimento Definizione di Periodo di Riferimento Le azioni sismiche su ciascuna costruzione vengono valutate in relazione ad un periodo di riferimento o V R che si ricava, per ciascun tipo di costruzione, moltiplicandone la vita nominale per il coefficiente d uso C U : V R = C U x V N NTC 2008: Vita Nominale, Classi d uso e Periodo di Riferimento Definizione di Periodo di Riferimento Le azioni sismiche su ciascuna costruzione vengono valutate in relazione ad un periodo di riferimento o V R che si ricava, per ciascun tipo di costruzione, moltiplicandone la vita nominale per il coefficiente d uso C U : V R = C U x V N per assicurare alle costruzioni un livello di sicurezza antisismica minimo irrinunciabile la norma impone, se V R 35 anni, di assumere comunque V R = 35 anni

32 Definizione dell evento sismico di riferimento probabilità di superamento p intervallo temporale t Periodo di Ritorno Tr (anni) 81% / 50 anni 30 SLO 63% / 50 anni 50 SLD 20% / 50 anni % / 50 anni 475 SLV 5% / 50 anni 975 SLC Definizione dell evento sismico di riferimento PVR = 81% PVR = 63% PVR = 10% PVR = 5% VR = 50 anni

33 Definizione dell evento sismico di riferimento PVR = 81% PVR = 63% PVR = 10% PVR = 5% VR = 150 anni NTC 2008: Definizione dell azione sismica Dato il tempo di ritorno, le azioni sismiche di progetto sono fornite a partire dalla pericolosità sismica di base del sito di costruzione definita convenzionalmente in termini di accelerazione orizzontale massima attesa ag in condizioni di campo libero (cioè in assenza di manufatti), su sito di riferimento rigido (categoria di sottosuolo A 3.2.2), con superficie topografica orizzontale (categoria topografica T ); ordinate dello spettro di risposta elastico in accelerazione orizzontale Se(T) corrispondente ad ag, per una prefissata probabilità di eccedenza PVR ( 3.2.1), nel periodo di riferimento VR ( 2.4). OPCM NTC In Italia la pericolosità sismica di base ; è stata determinata su tutto il territorio nazionale dall INGV (PROGETTO INGVDPC S1) attraverso un reticolo di riferimento con maglia di passo minore di 10km per periodi di ritorno ricadenti in un intervallo di riferimento compreso tra 30 e 2475 anni, estremi inclusi

34 NTC 2008: Definizione dell azione sismica MACROZONAZIONE T R appendice NTC foglio xls suolo rigido, affiorante, orizzontale - a g accelerazione orizzontale massima del terreno; - F O valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro - T C * periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro 0,6 NTC-suolo A S e = F 0 x a g 0,5 0,4 Amplificazione F 0 0,3 a g 0,2 0,1 0 0 T* C NTC 2008: Definizione dell azione sismica MACROZONAZIONE T R appendice NTC foglio xls suolo rigido, affiorante, orizzontale - a g accelerazione orizzontale massima del terreno; - F O valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro - T C * periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro MICROZONAZIONE Valutazione dell effetto della risposta sismica locale Amplificazione litostratigrafica (S S C C ) Amplificazione topografica (S T ) analisi specifiche (studi di amplificazione sismica locale litostratigrafica e topografica); approccio semplificato (basato sull individuazione di categorie di sottosuolo e topografiche) applicabile solo se l azione sismica è descritta dallo spettro di risposta elastico, non applicabile se l azione sismica è descritta da accelerogrammi la classificazione del sottosuolo in categorie si effettua attraverso i valori della velocità equivalente di propagazione delle onde di taglio entro i primi 30m di profondità V S30 ; nel caso la misura diretta di V S30 non sia disponibile la classificazione del sottosuolo in categorie può essere condotta attraverso i valori dei parametri N SPT,30 e c u,30 per terreni a grana grossa e fine rispettivamente.

35 NTC 2008: Definizione dell azione sismica MACROZONAZIONE T R appendice NTC foglio xls - a g accelerazione orizzontale massima del terreno; - F O valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro - T C * periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro MICROZONAZIONE AZIONE SISMICA 0,9 0,8 Valutazione dell effetto della risposta sismica locale S = SS ST Amplificazione litostratigrafica (S S C C ) T = C T Amplificazione topografica (S T ) C C * C Spettro di risposta elastico in accelerazione delle componenti orizzontali 0,7 0,6 0,5 0,4 NTC-suolo A NTC-suolo B NTC-suolo C NTC-suolo D NTC-suolo E 0,3 0,2 0, NTC 2008: Definizione dell azione sismica Tr=475 anni Suolo B Spettro elastico SLV Suolo D Spettro elastico SLV Padova Padova Spettro elastico SLV Spettro elastico SLV Conegliano Conegliano

36 Progettazione antisismica Criteri di Progettazione Anti-Sismica In ogni caso, anche se viene evitato il fenomeno di risonanza e l edificio ha un certo grado di smorzamento, l analisi dimostra che sotto terremoto medio-forte le strutture saranno soggette a forze che sono molto più elevate di quelle per le quali le progettiamo in campo statico Progettiamo le strutture in modo che si danneggino, anche in modo irreparabile (come chiede la norma) ma non crollino e questo lo possiamo fare soltanto se sfruttiamo il concetto di duttilità dei materiali e delle strutture Progettiamo dispositivi in grado di isolare il nostro edificio alla base Progettiamo dispositivi in grado di dissipare l energia che arriva dal sisma, attraverso deformazioni concentrate