AZIONE SISMICA. L azione sismica rientra tra le azioni ambientali e naturali. Strategie per affrontare le azioni che cimentano l opera:

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1 AZIONE IMIA L zin sismic rintr tr l zini mbintli nturli. trti pr ffrntr l zini ch cimntn l pr: ) ridurr l prbbilità ch l zin vvn ridurr l intnsità (prvnzin) b) ridurr li fftti dll zin sull struttur (prtzin) c) prttr rlizzr un struttur in rd di spprtr snz dnni l zini d) limitr il rd di dnnimnt dll struttur suit dll ccdimnt dll zin ) mitir l cnsunz dl cllss (mitizin)

2 NORMAIVE I RIERIMENO.M. 14/01/2008 Nrm cnich pr l struzini (punt 3.2)

3 L zin sismic sull cstruzini è nrt dl mt nn unifrm dl trrn di sdim pr fftt dll prpzin dll nd sismich. Il mt sismic ccit l struttur prvcndn l rispst dinmic, ch v vrifict cntrllt nli sptti di sicurzz di prstzini tts. L zini sismich di prtt si dfiniscn in bs ll PERIOLOIA IMIA dl sit di cstruzin. L priclsità sismic è dfinit in trmini di: - cclrzin rizzntl mssim tts - () spttr di rispst lstic in cclrzin (P VR prbbilità di ccdnz nl prid di rifrimnt V R )

4 L spttr di rispst è un dirmm ch frnisc il mssim vlr mdi dll cclrzin rltiv d un scilltr smplic in funzin dl su prid fndmntl. In ltrntiv è mmss l us di cclrrmmi purché crrttmnt cmmisurti ll priclsità sismic dl sit.

5 L frm spttrli sn dfinit, pr ciscun dll prbbilità di suprmnt P VR nl prid di rifrimnt V R, prtir di vlri di sunti prmtri su sit di rifrimnt riid rizzntl: * cclrzin rizzntl mssim l sit vlr mssim dl fttr di mplificzin dll spttr in cclrzin rizzntl prid di inizi dl trtt vlcità cstnt dll spttr in cclrzin rizzntl Qusti prmtri sn clclti in funzin dl rticl di rifrimnt.

6 REIOLO I RIERIMENO ul trritri itlin è stt individut un mli di circ 10 km di lt, ssnnd ciscun nd i vlri di,, *. /

7 REIOLO I RIERIMENO ul trritri itlin è stt individut un mli di circ 10 km di lt, ssnnd ciscun nd i vlri di,, *. /

8 REIOLO I RIERIMENO ul trritri itlin è stt individut un mli di circ 10 km di lt, ssnnd ciscun nd i vlri di,, *. /

9 REIOLO I RIERIMENO ul trritri itlin è stt individut un mli di circ 10 km di lt, ssnnd ciscun nd i vlri di,, *. /

10 REIOLO I RIERIMENO ul trritri itlin è stt individut un mli di circ 10 km di lt, ssnnd ciscun nd i vlri di,, *. /

11 REIOLO I RIERIMENO ul trritri itlin è stt individut un mli di circ 10 km di lt, ssnnd ciscun nd i vlri di,, *. /

12 REIOLO I RIERIMENO ul trritri itlin è stt individut un mli di circ 10 km di lt, ssnnd ciscun nd i vlri di,, *. /

13 Prtnd di vlri ni ndi, pr ni punt individut sul trritri mdint l su crdint rfich (lnitudin, ltitudin) ttrvrs intrplzin, è pssibil individur i prmtri di priclsità sismic pr un prid di ritrn ( R ) ssnt. /

14 Il prid di ritrn ( R ) vin vlutt in funzin dl prid di rifrimnt (V R ) d in bs ll crrispndnt prbbilità di suprmnt P VR di prstbiliti tti Limit nl prid di rifrimnt. Il prid di rifrimnt (V R ) vin clclt in funzin dll vit nminl (V N ) dl cfficint d us ( U ). Il cfficint d us è un prmtr dfinit in funzin dll clss d us dl fbbrict (livll di ffllmnt d intrss strtic).

15 VIA NOMINALE (V N ) L vit nminl (V N ) di un pr strutturl è ints cm il numr di nni nl qul l struttur, purché stt ll mnutnzin rdinri, dv ptr ssr ust pr l scp l qul è dstint. IPI I ORUZIONE 1- Opr prvvisri Opr prvvisinli truttur in fs cstruttiv 2- Opr rdinri, pnti, pr infrstrutturli dih di dimnsini cntnut di imprtnz nrml 3- Grndi pr, pnti, pr infrstrutturli dih di rndi dimnsini d di imprtnz strtic V N O10 P50 P100

16 LAI UO lss I: lss II: lss III: lss IV: struzini cn prsnz sl ccsinl di prsn, difici ricli. struzini il cui us prvd nrmli ffllmnti, snz cntnuti priclsi pr l mbint snz funzini pubblich scili ssnzili. Industri cn ttività nn pricls pr l mbint. Pnti, pr infrstrutturli, rti viri nn ricdnti in lssi d us III IV, rti frrviri l cui intrruzin nn prvchi situzini di mrnz. ih il cui cllss nn prvchi cnsunz rilvnti. struzini il cui us prvd ffllmnti sinifictivi. Industri cn ttività pricls pr l mbint. Rti viri xtrurbn nn ricdnti in lss d us IV. Pnti rti frrviri l cui intrruzin prvchi situzini di mrnz. ih rilvnti pr l cnsunz di un lr vntul cllss. struzini cn funzini pubblich strtich imprtnti, nch cn rifrimnt ll stin dll prtzin civil in cs di clmità. Industri cn ttività prticlrmnt pricls pr l mbint. Rti viri pprtnnti d itinrri di cllmnt tr cpluhi di prvinci. Pnti rti frrviri di imprtnz critic pr il mntnimnt dll vi di cmuniczin. ih cnnss l funzinmnt di cqudtti impinti di prduzin di nri lttric.

17 OEIIENE UO ( U ) LAE UO U I 0.7 II 1.0 III 1.5 IV 2.0 PERIOO I RIERIMENO V R V R V N U V R O35 nni si pn cmunqu V R 35 nni.

18 AI LIMIE I EERIZIO (LE) Gli tti Limit di Esrcizi sn: - tt Limit di Oprtività (LO): suit dl trrmt l cstruzin nl su cmplss, includnd li lmnti strutturli, qulli nn strutturli, l pprcchitur rilvnti ll su funzin, nn dv subir dnni intrruzini d us sinifictivi. - tt Limit di nn (L): suit dl trrmt l cstruzin nl su cmplss, includnd li lmnti strutturli, qulli nn strutturli, l pprcchitur rilvnti ll su funzin, subisc dnni tli d nn mttr rischi li utnti d nn cmprmttr sinifictivmnt l cpcità di rsistnz di riidzz ni cnfrnti dll zini vrticli d rizzntli, mntnndsi immditmnt utilizzbil pur nll intrruzin d us di prt dll pprcchitur.

19 AI LIMIE ULIMI (LU) Gli tti Limit Ultimi sn: - tt Limit di slvurdi dll Vit (LV): suit dl trrmt l cstruzin subisc rttur crlli di cmpnnti nn strutturli d impintistici sinifictivi dnni di cmpnnti strutturli cui si ssci un prdit sinifictiv di riidzz ni cnfrnti dll zini rizzntli; l cstruzin cnsrv invc un prt dll rsistnz riidzz pr zini vrticli un mrin di sicurzz ni cnfrnti dl cllss pr zini sismich rizzntli. - tt Limit di prvnzin dl llss (L): suit dl trrmt l cstruzin subisc rvi rttur crlli di cmpnnti nn strutturli d impintistici dnni mlt rvi di cmpnnti strutturli; l cstruzin cnsrv ncr un mrin di sicurzz pr zini vrticli d un siu mrin di sicurzz ni cnfrnti dl cllss pr zini rizzntli.

20 PROAILIA I UPERAMENO (P VR ) L prbbilità P VR di suprmnt nl prid di rifrimnt V R, cui rifrirsi pr individur l zin sismic nt in ciscun dli tti Limit cnsidrti, sn l sunti: LE LU LO L LV L 81% 63% 10% 5%

21 PERIOO I RIORNO ( R ) issti il prid di rifrimnt V R l prbbilità di suprmnt P VR nl prid di rifrimnt, il prid di ritrn si ricv mdint l sprssin: R ln V R ( 1 P ) VR L Nrmtiv prvd sl vlri dl prid di ritrn cmprsi nll intrvll 30 nni O R O 2475 nni

22 PERIOO I RIORNO ( R ) il prid di ritrn R clclt è cmprs tr i vlri di R prvisti dll priclsità sismic sul rticl di rifrimnt, il vlr dl nric prmtr p (,, * ) d ss crrispndnt srà pri : l p l( p ) 1 + l p p 2 1 l R R1 l R2 R1 1 p vlr dl prmtr di intrss crrispndnt R R1, R2 pridi di ritrn più prssimi R, pr i quli si dispn di vlri p 1 p 2 dl nric prmtr p

23 AELLE VALORI I,, * I vlri di tr prmtri rltivi ll priclsità sismic sn frniti nll tbll riprtt nll ALLEGAO ll N pr i punti dl rticl di rifrimnt.

24 AELLE VALORI I,, * Pr un qulunqu punt dl trritri nn ricdnt ni ndi dl rticl di rifrimnt, i vlri di prmtri p (,, * ) di intrss pr l dfinizin dll zin sismic di prtt pssn ssr clclti cm mdi pst di vlri ssunti d tli prmtri ni quttr vrtici dll mli lmntr dl rticl di rifrimnt cntnnt il punt in sm, utilizznd cm psi li invrsi dll distnz tr il punt in qustin d i quttr vrtici, ttrvrs l sprssin sunt: p 4 i 1 4 i 1 p d i i 1 d i

25 AEGORIE I OOUOLO L clssificzin si ffttu in bs i vlri dll vlcità quivlnt V s,30 di prpzin dll nd sismich di tli ntr i primi 30 mtri di prfndità: A. Ammssi rccisi ffirnti trrni mlt riidi. Rcc tnr dpsiti di trrni rn rss mlt ddnsti trrni rn fin mlt cnsistnti.psiti di trrni rn rss mdimnt ddnsti trrni rn fin mdimnt cnsistnti.psiti di trrni rn rss scrsmnt ddnsti di trrni rn fin scrsmnt cnsistnti E. rrni di sttsuli di tip pr spssr nn suprir 20 mtri

26 ONIZIONI OPOGRAIHE Pr cndizini tprfich cmplss è ncssri prdisprr spcifich nlisi di rispst sismic lcl. Pr cnfiurzini suprficili smplici si può dttr l sunt clssificzin: tri rttristich dll suprfici tprfic uprfici pinint, pndii rilivi islti cn inclinzin mdi io15i 15 Pndii cn inclinzin mdi i>15 i Rilivi cn lrhzz in crst mlt minr ch ll bs inclinzin mdi 15 OiO30 30 Rilivi cn lrhzz in crst mlt minr ch ll bs inclinzin mdi i>30i 30

27 ZONE IMIHE (OPM 3519/2006) Il trritri nzinl è suddivis in 4 zn sismich, ciscun cntrssnt d un divrs intrvll di vlri dl prmtr cclrzin rizzntl mssim cnvnzinl su sul di ctri A cn prbbilità di suprmnt pri l 10% in 50 nni: Zn O O O0.15 O0.05

28 ERIZIONE ELL AZIONE IMIA Un mdll di rifrimnt pr l dscrizin dl mt sismic sul pin di fndzin è cstituit dll PERO I RIPOA ELAIO. Un ltr mdll cnsist nl dscrivr il mt dl sul mdint cclrrmmi. Il mt può dcmprsi in tr cmpnnti trslzinli, du rizzntli cntrssnt d X Y d un vrticl cntrssnt d Z, d cnsidrr tr di lr indipndnti.

29 PERO I RIPOA ELAIO IN AELERAZIONE ELLE OMPONENI ORIZZONALI η η η η + η prid di vibrzin prpri dll struttur

30 PERO I RIPOA ELAIO IN AELERAZIONE ELLE OMPONENI ORIZZONALI η η η η + η () cclrzin spttrl rizzntl

31 PERO I RIPOA ELAIO IN AELERAZIONE ELLE OMPONENI ORIZZONALI η η η η + η cfficint ch tin cnt dll ctri dl sttsul dll cndizini tprfich

32 tri sttsul A OEIIENE ( * ) ( * ) ( * ) E ( * ) 0. 40

33 OEIIENE tri tprfic Ubiczin dll pr dll intrvnt --- In crrispndnz dll smmità dl pndi In crrispndnz dll crst dl riliv In crrispndnz dll crst dl riliv

34 PERO I RIPOA ELAIO IN AELERAZIONE ELLE OMPONENI ORIZZONALI η η η η + η fttr di smrzmnt; ξ cfficint di smrzmnt viscs ξ η

35 PERO I RIPOA ELAIO IN AELERAZIONE ELLE OMPONENI ORIZZONALI η η η η + η fttr di mplificzin spttrl (P2.2)

36 PERO I RIPOA ELAIO IN AELERAZIONE ELLE OMPONENI ORIZZONALI η η η η + η * prid crrispndnt ll inizi dl trtt vlcità cstnt dll spttr

37 PERO I RIPOA ELAIO IN AELERAZIONE ELLE OMPONENI ORIZZONALI η η η η + η /3 prid crrispndnt ll inizi dl trtt d cclrzin cstnt dll spttr

38 PERO I RIPOA ELAIO IN AELERAZIONE ELLE OMPONENI ORIZZONALI η η η η + η 4.0 /+1.6 prid crrispndnt ll inizi dl trtt spstmnt cstnt dll spttr

39 PERO I RIPOA ELAIO IN AELERAZIONE ELLA OMPONENE VERIALE 2 v v v v v v v v v η η η η + η v 1.35 ( /) 0.5 fttr di mplificzin spttrl

40 PERO I RIPOA ELAIO IN AELERAZIONE ELLA OMPONENE VERIALE 0 v v η v η v + 1 η v 1 v v η η v 2 v tri sttsul A,,,,E s 0.15 s 1.0 s

41 PERI I PROGEO -.L.E. Pr li LE l spttr di prtt d () d utilizzr, si pr l cmpnnti rizzntli ch pr l cmpnnt vrticl, è l spttr lstic crrispndnt, rifrit ll prbbilità P VR di suprmnt nl prid di rifrimnt. PERO ELAIO tt Limit: LO R 30 nni () [m/s^2] 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 ittà: ri Ln. 16,852 Ltit. 41,1186 Vit nminl VN> 50 nni lss d'us II ff. smrz. Viscs 5 % 0,255 m/s^2 2,379 *c 0,22 s t.sttsul 1,2 t.tprfic 1 1 0, s 0, s 1, s 0,10 0,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 [s]

42 PERI I PROGEO -.L.E. Pr li LE l spttr di prtt d () d utilizzr, si pr l cmpnnti rizzntli ch pr l cmpnnt vrticl, è l spttr lstic crrispndnt, rifrit ll prbbilità P VR di suprmnt nl prid di rifrimnt. PERO ELAIO tt Limit: L R 50 nni () [m/s^2] 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 ittà: ri Ln. 16,852 Ltit. 41,1186 Vit nminl VN> 50 nni lss d'us II ff. smrz. Viscs 5 % 0,314 m/s^2 2,421 *c 0,278 s t.sttsul 1,2 t.tprfic 1 1 0, s 0, s 1, s 0,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 [s]

43 PERI I PROGEO -.L.E. Pr li LE l spttr di prtt d () d utilizzr, si pr l cmpnnti rizzntli ch pr l cmpnnt vrticl, è l spttr lstic crrispndnt, rifrit ll prbbilità P VR di suprmnt nl prid di rifrimnt. PERO ELAIO tt Limit: LO R 90 nni () [m/s^2] 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 ittà: ri Ln. 16,852 Ltit. 41,1186 Vit nminl VN> 100 nni lss d'us III ff. smrz. Viscs 5 % 0,382 m/s^2 2,511 *c 0,339 s t.sttsul 1,2 t.tprfic 1 1 0, s 0, s 1, s 0,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 [s]

44 PERI I PROGEO -.L.E. Pr li LE l spttr di prtt d () d utilizzr, si pr l cmpnnti rizzntli ch pr l cmpnnt vrticl, è l spttr lstic crrispndnt, rifrit ll prbbilità P VR di suprmnt nl prid di rifrimnt. PERO ELAIO tt Limit: L R 151 nni () [m/s^2] 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 ittà: ri Ln. 16,852 Ltit. 41,1186 Vit nminl VN> 100 nni lss d'us III ff. smrz. Viscs 5 % 0,461 m/s^2 2,519 *c 0,398 s t.sttsul 1,2 t.tprfic 1 1 0, s 0, s 1, s 0,20 0,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 [s]

45 PERI I PROGEO -.L.U. L cpcità dissiptiv nlstich dll struttur pssn ssr mss in cnt ttrvrs un fttr riduttiv dll frz lstich, dnmint AORE I RUURA q dipndnt dl mtril, dll tipli strutturl dl rd di iprstticità, dll duttilità tts (, A ) dll intrzin trrn-struttur. Pr struttur in c.. tli: q q K R

46 q q K R q 3.0 α u /α 1 q 4.5 α u /α 1 pr pr A Pr struttur tli rlri in pint: α u /α pr struttur tli di un pin α u /α pr struttur tli cn più pini d un sl cmpt α u /α pr struttur tli cn più pini più cmpt K R 1 pr difici rlri in ltzz 0.8 pr difici nn rlri in ltzz

47 REGOLARIA RUURALE Rlrità in pint ) nfiurzin in pint cmptt pprssimtivmnt simmtric risptt du dirzini rizzntli, in rlzin ll distribuzin di mss riidzz b) Il rpprt tr i lti di un rttnl in cui l difici risult inscritt è infrir 4 c) Nssun dimnsin di vntuli rintri sprnz supr il 25% dll dimnsin ttl dll cstruzin nll dirzin crrispndnt d) Gli rizzntmnti pssn ssr cnsidrti infinitmnt riidi nl lr pin risptt li lmnti vrticli sufficintmnt rsistnti

48 REGOLARIA RUURALE Rlrità in ltzz ) utti i sistmi rsistnti vrticli dll difici (tli prti) si stndn pr tutt l ltzz dll difici f) Mss riidzz rimnn cstnti vrin rdulmnt, snz bruschi cmbimnti, dll bs ll smmità dll cstruzin (vrizini di mss tr du pini cnscutivi O25%; vrizini di riidzz tr du pini cnscutivi O30%) ) Evntuli rstrinimnti dll szin rizzntl dll cstruzin vvnn in md rdul d un rizzntmnt l succssiv rispttnd i sunti limiti: d ni pin il rintr nn supr il 30% dll dimnsin crrispndnt l prim pin, né il 20% dll dimnsin crrispndnt l pin immditmnt sttstnt

49 PERI I PROGEO -.L.U. 2 d d d d q q q 1 q q 0 + utilizzr si pr l cmpnnti rizzntli ( ) ch pr qull vrticl ( v ) dll zin sismic

50 Assumnd un struttur tli cn più pini più cmpt ch sddisfi tutti i rquisiti di rlrità in ltzz (K R 1) ch rintri nll lss di duttilità bss, il fttr di struttur ssum il vlr: q i suit si riprtn, titl smplifictiv, li spttri di prtt in cclrzin ll.l.u. dll cmpnnti rizzntli vrticl dll zin sismic pr l città di ri, pr ctri di sttsul pr l lssi d us II III.

51 PERI I PROGEO -.L.U. PERO I PROGEO tt Limit: LV d() [m/s^2] 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 ttr di struttur q 3,9 ittà: ri Ln. 16,852 Ltit. 41,1186 Vit nminl VN> 50 nni lss d'us II 0,696 m/s^2 2,61 *c 0,523 s t.sttsul 1,2 t.tprfic 1 1 0, s 0, s 1, s 0,10 d() minim 0,1392 m/s^2 0,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 [s] R 475 nni

52 PERI I PROGEO -.L.U. PERO I PROGEO tt Limit: L d() [m/s^2] 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 ttr di struttur q 3,9 ittà: ri Ln. 16,852 Ltit. 41,1186 Vit nminl VN> 50 nni lss d'us III 1,01 m/s^2 2,729 *c 0,557 s t.sttsul 1,2 t.tprfic 1 1 0, s 0, s 2, s 0,20 d() minim 0,202 m/s^2 0,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 [s] R 1462 nni

53 PERI I PROGEO -.L.U. PERO I PROGEO tt Limit: L d() [m/s^2] 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 ttr di struttur q 3,9 ittà: ri Ln. 16,852 Ltit. 41,1186 Vit nminl VN> 100 nni lss d'us II 1,108 m/s^2 2,756 *c 0,561 s t.sttsul 1,2 t.tprfic 1 1 0, s 0, s 2, s 0,20 d() minim 0,2216 m/s^2 0,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 [s] R 1950 nni

54 PERI I PROGEO -.L.U. PERO I PROGEO tt Limit: LV d() [m/s^2] 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 ttr di struttur q 3,9 ittà: ri Ln. 16,852 Ltit. 41,1186 Vit nminl VN> 100 nni lss d'us III 1,001 m/s^2 2,727 *c 0,557 s t.sttsul 1,2 t.tprfic 1 1 0, s 0, s 2, s 0,20 d() minim 0,2002 m/s^2 0,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 [s] R 1424 nni

55 IPI I ANALII L N prvdn i sunti tipi di nlisi: ) ANALII LINEARE INAMIA b) ANALII LINEARE AIA c) ANALII NON LINEARE AIA d) ANALII NON LINEARE INAMIA

56 ANALII LINEARE AIA i pplic sl pr l nlisi di difici: - rlri in ltzz - cn prid prpri fndmntl 1 O 2.5 ( dipnd dll ctri di sul dll.l. in sm) Pr difici ch nn suprin i 40 m di ltzz, 1 può ssr stimt nl md sunt: 1 1 H 3/4 dv H è l ltzz (in mtri) dll difici pr difici cn struttur tli in clcstruzz rmt.

57 ANALII LINEARE AIA L nlisi sttic linr cnsist nll ppliczin di un sistm di frz sttich quivlnti ll frz d inrzi indtt dll zin sismic. L frz d pplicr ciscun pin è dt dll frmul sunt: dv: i h Wi zi W z W λ h d( 1 ) i è l frz d pplicr l pin i j W i W j sn i psi dll mss i pini i j rispttivmnt j

58 i h W i W z j i z j z i z j sn l ltzz di pini i j risptt ll fndzini d ( 1 ) è l rdint dll spttr di prtt W λ è il ps cmplssiv dll struttur è un cfficint pri 0.85 s l difici h lmn 3 pini s 1 O2, pri d 1.0 in tutti li ltri csi è l cclrzin di rvità

59 PEO IMIO I PIANO W pin G 1 + G 2 + ψ 2j Q kj dv: G 1,G 2 ps prpri lmnti strutturli nn strutturli Q kj ψ 2j nric zin vrticl vribil cfficint di cmbinzin tri/azin vribil t. A Ambinti d us rsidnzil t. Uffici t. Ambinti suscttibili di ffllmnt t. Ambinti d us cmmrcil t. E iblitch, rchivi, mzzini t. Rimss prchi (O30 kn) ψ 2i