Presentazione Mantova e Bergamo 12.06 · nel tempo, di un approccio progettuale realmente...

PERICOLOSITPERICOLOSITÀÀ SISMICA, AZIONI SISMICHE, SISMICA, AZIONI SISMICHE, PROGETTAZIONE PRESTAZIONALE,PROGETTAZIONE PRESTAZIONALE,

EFFETTI LOCALI EFFETTI LOCALI NELLA NORMATIVA TECNICA ITALIANA 2008NELLA NORMATIVA TECNICA ITALIANA 2008

NTCNTC--0808 § 2.4, § 2.7 e § 3.2NTCNTC--0808 ALLEGATI A e BCirc. Att. Circ. Att. § C2.4, § C2.7 e § C3.2

FRANCO BRAGAPresidente ANIDIS

Ordinario di Costruzioni in zona sismica, “La Sapienza”, Fac. di Ingegneria, ROMA

CORSO A MANTOVA E BERGAMO12 giugno 2008

NOVITNOVITÀÀ

1. La disponibilità in rete (sito http://esse1.mi.ingv.it ) della“pericolositpericolositàà sismica di riferimentosismica di riferimento”, una pericolosità libera dalle divisioni amministrative (comuni) e definita con un livello di dettaglio sufficiente, sia geografico che temporalesia geografico che temporale.

2. La ridefinizione delle “azioni sismiche di progettoazioni sismiche di progetto--verificaverifica”” in perfetto accordo con tale “pericolositpericolositàà sismica di riferimentosismica di riferimento”

3. L’adozione, per un’azione (la sismica), che ha intensità variabile nel tempo, di unun approccio progettuale realmente prestazionale.approccio progettuale realmente prestazionale.

4. La ridefinizione degli “effetti localieffetti locali””, , stratigrafici e topografici

4 SONO I FATTI NUOVI “SISMICISISMICI” DI CUI RISENTONO LE NTCNTC--0808

Alle prestazioni della costruzione (nel seguito dette capacitcapacitàà) SI IMPONESI IMPONE,

attraverso il rispetto di piattraverso il rispetto di piùù stati limite (di esercizio ed ultimi), stati limite (di esercizio ed ultimi), di seguire la variabilità dell’azione (nel seguito detta domandadomanda).

PUNTUALE RISPONDENZA TRA CAPACITCAPACITÀÀ E DOMANDA DOMANDA

RICHIAMI POISSONIANIRICHIAMI POISSONIANI

PERICOLOSITÀ SISMICA DEL TERRITORIO NAZIONALEDESCRIZIONE STATISTICA DELLA SEVERITÀ DEL SISMA(in base alle osservazioni)

misura di severità dei terremoti:ag accelerazione massima del terrenoSe ordinata della risposta spettrale in accelerazione……………………

frequenza media annua di ricorrenza λ=1/TR(TR è il periodo medio di ritorno del sisma, in anni)

Log λ

Log ag

Ogni sito del territorio nazionale è

caratterizzato da proprie curve di

pericolosità

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ,0.11g

anni 4751

Nel sito in esame si prevede che, mediamente, ogni 475 anni si verifichi un terremoto con ag≥0.11g

“CURVE DI PERICOLOSITÀ”

RICHIAMI POISSONIANIRICHIAMI POISSONIANI

PERICOLOSITÀ SISMICA DEL TERRITORIO NAZIONALERAPPRESENTAZIONE PROBABILISTICA DELLA SEVERITÀ DEL SISMA (sulla base di un modello probabilistico) Distrib. di probabilitDistrib. di probabilitàà di Poissondi Poisson.

Distribuzione discreta che esprime la probabilità che, in un periodo di tempo fissato (periodo di riferimento Vperiodo di riferimento VRR),

si verifichino n eventi di severitàprefissata aventi frequenza media di

ricorrenza annua λ .Gli eventi sono assunti indipendenti dal tempo che intercorre tra l’uno e l’altro.

( )R

nR V

n

VP e

n!λλ −=

“PROBABILITÀ DI SUPERAMENTO Pn”

ovvero la probabilità che, nel periodo di riferimento VR, si abbia almeno un evento (n ≥ 1) di ag data e frequenza annua λ R RV V

n 0 n 1P =e da cui P 1 e−λ −λ= ≥ = −

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%

100%

0.001 0.01 0.1λ=1/TR

P n≥1

VR= 10 anniVR= 50 anniVR=100 anniVR=200 anni

Fissato il periodo di riferimento Vperiodo di riferimento VRRUtilizzando la distribuz. Poissoniana

la relazione tra Pn≥1 (probabilità) e TR=1/λ (statistica)

RISULTA BIUNIVOCA⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ,10%

anni 4751

R R n 1T = - V /ln(1-P )≥

PERICOLOSITÀ SISMICAPERICOLOSITÀ SISMICA

PERICOLOSITÀ SISMICA

La pericolositpericolositàà sismicasismica, come già detto, può essere definita in termini:statistici (periodo di ritorno TR di un terremoto di prefissata severità)probabilistici (probabilità, in un periodo di riferimento VR , di un sisma a TR fissato)

La pericolositpericolositàà sismica sismica vuole essere il modello matematico modello matematico di un fenomeno fisico fenomeno fisico .

Come qualunque modello matematico di tale tipo la pericolositpericolositàà sismica sismica è dunque legata ad una serie di decisioni, convenzioni, approssimazioni che la rendono continuamente ridefinibile e comunque sempre perfettibile.

La qualitqualitàà della attuale pericolositpericolositàà sismica sismica ed il progressoprogresso che essa mostra rispetto alle precedenti versioni, non si misura con la sola correttezza dei suoi valori bensìcon:

la trasparenzatrasparenza in merito a decisioni , convenzioni, approssimazioni assunte, la fedeltfedeltàà della rappresentazione della rappresentazione alla alla variabilità geografico-temporale stimata stimata

Tale superiore qualitsuperiore qualitàà della pericolositpericolositàà sismicasismica ha consentito, come primo risultato, una superiore qualitsuperiore qualitàà nella nella definizione definizione delle azioni sismiche di progetto-verifica, che, riducendo gli spazi di arbitrarietà e disuniformità in precedenza presenti, porterà ad un più uniforme livello di sicurezza delle costruzioni antisismiche e ad un significativo risparmio, a livello nazionale, sui costi di costruzione.

PROPOSTA DEL C.S. LL.PP. PROPOSTA DEL C.S. LL.PP. -- 26 febbraio 26 febbraio 20032003

Le zone considerate sono 5Le zone considerate sono 5

Le 5 accelerazioni convenzionali di picco del terreno cui ancorare lo spettro di risposta, rispettivamente per il collasso e per il danno, sono:1. Zona sismica di Categoria S1 0.45 g per SLU (0.17 g per SLD) 2. Zona sismica di Categoria 1 0.36 g per SLU (0.13 g per SLD)3. Zona sismica di Categoria 2 0.27 g per SLU (0.10 g per SLD)4. Zona sismica di Categoria 3 0.18 g per SLU (0.07 g per SLD)5. Zona sismica di Categoria NC 0.09 g per SLU (0.04 g per SLD)

Il 26.02.2003 una commissione di studio istituita presso il Consiglio Superiore dei LL.PP. formula una innovativa proposta relativa alla definizione dell’azione sismica italiana.

Si propone di adottare:due diverse zonazioni , una per le verifiche allo Stato Limite di Danno (SLD) e una

per le verifiche allo Stato Limite Ultimo (SLU) due diverse forme spettrali , una per le verifiche allo Stato Limite di Danno (SLD) e

una per le verifiche allo Stato Limite Ultimo (SLU)

La proposta viene inviata alla Commissione che sta redigendo lLa proposta viene inviata alla Commissione che sta redigendo l’’Ordinanza che, Ordinanza che, pur definendola molto innovativa, pur definendola molto innovativa, non la accetta..

Le due zonazioni forniscono, per ogni comune, due diverse accelerazioni, una per lo SLD ed una per lo SLU.

La proposta è basata sulle mappe di pericolosità sismica prodotte dal Servizio Sismico Nazionale, per diversi periodi di ritorno TR.

PGA TR=47 anni(0÷0,12g)

PGA TR=475 anni(0÷0,40g)

PGA TR=2.475 anni(0÷0,80g)

MAPPE DEL PROGETTO “RISCHIO SISMICO 2001”


OPCM 3274 OPCM 3274 –– 30 marzo 200330 marzo 2003

OPCM 3274 OPCM 3274 -- ALLEGATO 1 ALLEGATO 1

Per la zonazione ,CHE CHE ÈÈ UNICA, UNICA, VR = 50 anni SEMPRESEMPREPn≥1 = 10% oppure TR = 475 anni,


PRIMA APPLICAZIONE

AGGIORNAMENTI

http://zonesismiche.mi.ingv.it/images/class2003_mid.gif



LIVELLI DI PROTEZIONE ANTISISMICA

FATTORI DI IMPORTANZA

ZONAZIONE

1. Zonazione riferita alle unità amministrative (comuni)

2. Zonazione riferita ad un unico TR (475 anni).

3. Zonazione troppo rigida e schematica (a sicurezza disuniforme, da comune a comune)

PERICOLOSITPERICOLOSITÀÀ SISMICA (COSA CAMBIARE)SISMICA (COSA CAMBIARE)

AZIONI SISMICHE

1. Unica forma spettrale al variare dell’intensità (varia solo ag)

2. Unica forma spettrale al variare del fattore d’importanza

3. Variabilità delle forme spettrali al variare del terreno (effetti locali)

PERICOLOSITPERICOLOSITÀÀ SISMICA (zonazione SISMICA (zonazione -- punto 2)punto 2)

NO a una zonazione sismica riferita ad un unico TR(TR = 475 anni - SPOLETO, maggio 2003)

1,00E-06

1,00E-05

1,00E-04

1,00E-03

1,00E-02

1,00E-01

1,00E+00

0,01 0,10 1,00 10,00PGA[g]

f[1/anno]

NorciaGemona del FriuliCastelnuovo di GarfagnanaSant'Angelo dei lombardiMessinaAvezzano

Le curve di pericolosità dei comuni non sono omotetiche e spesso, al variare del periodo di ritorno TR, si intersecano.

Log(ag)

λ


Log(λ)

Riportando in ordinata la PGA di ogni comune, in ascissa i ~ 8100 comuni italiani ordinati a PGA crescente, l’ordine dei comuni, dunque la classificazionedunque la classificazione, cambia al cambiare di TR


ZONAZIONE (troppo rigida e schematica nel definire le azioni)

PERICOLOSITPERICOLOSITÀÀ SISMICA (zonazione SISMICA (zonazione –– punto 3)punto 3)

ZONAZIONE

1. Zonazione riferita alle unità amministrative (comuni)

2. Zonazione riferita ad un unico TR (475 anni).

3. Zonazione troppo rigida e schematica (a sicurezza disuniforme, da comune a comune)


AZIONI SISMICHE

1. Unica forma spettrale al variare dell’intensità (varia solo ag)

2. Unica forma spettrale al variare del fattore d’importanza

3. Variabilità delle forme spettrali al variare del terreno (effetti locali)

TRATTATO A SPOLETO

XI Convegno ANIDISXI Convegno ANIDISGenova, 29/01/04Genova, 29/01/04



NO a Forme spettrali su suolo A indipendenti dalla severità

PERICOLOSITPERICOLOSITÀÀ SISMICA (az. sism. SISMICA (az. sism. -- punto1)punto1)



PERICOLOSITPERICOLOSITÀÀ SISMICA (az. Sism. SISMICA (az. Sism. -- punto 1)punto 1)

Non è assolutamente accettabile l’uso di un’unica forma spettrale


Non è assolutamente accettabile l’uso di un’unica forma spettrale

PERICOLOSITPERICOLOSITÀÀ SISMICA (az. sism. SISMICA (az. sism. -- punto 1)punto 1)



NO al rapporto 2,5=cost., tra azioni da SLU ed azioni da SLD

PERICOLOSITPERICOLOSITÀÀ SISMICA (az. sism. SISMICA (az. sism. –– punto 1)punto 1)


Azione da SLD (TR=92 anni, prob.=50% su 50 anni) TROPPO INTENSA TROPPO INTENSA

PERICOLOSITPERICOLOSITÀÀ SISMICA (az. Sism. SISMICA (az. Sism. -- punto 1)punto 1)

NO al rapporto 2,5=cost., tra azioni da SLU ed azioni da SLD


475 2475

I coefficienti di importanza adottati (1,2 e 1,4) non vanno bene

NO ai coeff. d’importanza adottati (slegati dalla pericolosità)

PERICOLOSITPERICOLOSITÀÀ SISMICA (az. sism. SISMICA (az. sism. –– punto 2)punto 2)


NO alle forme spettrali adottate su suoli B, C, D, E

PERICOLOSITPERICOLOSITÀÀ SISMICA (azioni sismiche 3)SISMICA (azioni sismiche 3)

CONVENZIONE INGV CONVENZIONE INGV –– DPC DPC 2004 2004 -- 20062006

Progetto S1Proseguimento della assistenza al DPC per il completamento e la gestione della mappa di pericolosità sismica prevista dall'Ordinanza

PCM 3274 e progettazione di ulteriori sviluppi

Coordinatore: Carlo Meletti (INGV)

NTCNTC--05 05 -- 23 settembre 200523 settembre 2005

ANCORA PRESENTI DIFETTI NELLE AZIONI SISMICHE

Forme spettrali e coefficienti di importanza indipendenti

dalla severità

Variabilità delle forme spettrali con il terreno, discutibile

ALCUNI PASSI AVANTI NELLE AZIONI SISMICHE

Azione per SLD con TR=72 anni invece che 92 anni

Spettri di risposta distinti per SLD ed SLU

ANCORA PRESENTI DIFETTI NELLA ZONAZIONE

Zonazione comunale unica , tecno-amministrativa

OPCM 3519 (11 maggio 2006)OPCM 3519 (11 maggio 2006)

L’Ordinanza 3519 del Presidente del Consiglio dei Ministri del 28 aprile 2006 e pubblicata sulla G.U. n.108 del 11/05/2006 ribadisce i “criteri generali per l’individuazione delle zone sismiche e per la formazione e l’aggiornamento degli elenchi delle medesime zone” già definiti nelle Norme Tecniche per le costruzioni, D.M. 23-09-2005 .

Si individuano 4 zone sismiche, caratterizzate da 4 diversi valori di accelerazione (ag) orizzontale massima convenzionale su suolo tipo A con probabilità di superamento del 10% in 50 anni, ovvero periodo di ritorno Tr=475 anni.

Zona-

Acc. orizz. max convenzionale di ancoraggio dello spettro di risposta elastico [ag]

1 0,35 g

2 0,25 g

3 0,15 g

4 0,05 g

In accordo con quanto stabilito nel Testo Unitario al punto 3.2.2.1: “Zone sismiche”.

Le zone 1, 2 e 3 possono essere suddivise in sottozone caratterizzate da valori di agintermedi rispetto a quelli riportati in tabella e intervallati da valori non minori di 0,025g.


Le valutazioni di ag da utilizzarsi ai fini della classificazione sono effettuate sulla base di studi di pericolosità sismica condotti su dati aggiornati, con procedure trasparenti e metodologie validate. I dati utilizzati […] sono resi pubblici in modo che sia possibile la riproduzione dell’intero processo.

Le valutazioni di ag sono calcolate su un numero sufficiente di punti (griglia non inferiore a 0,05°), corredate da stime dell’incertezza associata.


Dati online della pericolosità sismica in Italia (Sito web: http://esse1.mi.ingv.it).

2006 2006 -- PROGETTO S1PROGETTO S1

PRECISIONE SULLE ACCELERAZIONI DELL’ORDINE DI 0,01g

Mappe di pericolosità sismica del territorio nazionale (denominate MPS04) in termini di accelerazione massima del suolo ag con probabilità di eccedenza del 10% in 50 anni. L’accelerazione ag è riferita a suoli rigidi, affioranti, piani (tipo A) caratterizzati da VS30>800m/s: si forniscono 16mo – 50mo – 84mo percentile.

2006 2006 -- PROGETTO S1 PROGETTO S1 -- MAPPE STATICHEMAPPE STATICHE

16mo percentile 50mo percentile 84mo percentile

Le mappe MPS04 utilizzano la più recente zonazione sismogenetica del territorio italiano: la ZS9.

La ZS9 è il risultato di modifiche, accorpamenti ed eliminazioni delle numerose zone di ZS4 e dell’introduzione di nuove zone. L’elemento di novitàprincipale, oltre all’aggiornamento del catalogo sismico, è rappresentato dall’introduzione delle conoscenze piùrecenti sulla geometria delle sorgenti sismogenetiche.

2006 2006 -- PROGETTO S1PROGETTO S1

Le zone indicate con una lettera non sono state utilizzate per la valutazione della pericolosità sismica.

Le diverse zone sismogenetiche sono rappresentate da un numero

2006 2006 -- PROGETTO S1PROGETTO S1-- WEBGISWEBGIS

2006 2006 -- PROGETTO S1 PROGETTO S1 -- WEBGISWEBGIS

In particolare sono disponibili per i punti di una griglia non inferiore a 0,05°:- valutazioni di amax in termini di 16mo, 50mo e 84mo percentile per 9 probabilità di eccedenza in 50 anni: 81%, 63%, 50%, 39%, 30%, 22%, 5% e 2% (oltre alla probabilità del 10% fornita dalle MPS04).

Amax relative al punto di coordinate

lat.=41,831 – lon.=12,5508 (Lazio, Roma)

2006 2006 -- PROGETTO S1 PROGETTO S1 -- DOWNLOAD DATIDOWNLOAD DATI

Amax relative al punto di coordinate lat.=43,8897–lon.=10,2295(Tosc., Viareg.)

Le mappe interattive realizzate dall’INGV forniscono le curve di pericolosità per ogni punto della griglia.

La definizione del 16mo e dell’84mo percentile permette di cogliere la dispersione associata alle curve di pericolosità.

valori


Frequenza annuale

di superamento

a(g)(Coordinate del punto lat: 41.831, lon: 12.5508, ID: 28735)

16° percentile 50° percentile 84° percentile

0.0004 0.1469 0.2671 0.3199

0.0010 0.1129 0.2034 0.2435

0.0021 0.0892 0.1583 0.1917

0.0050 0.0644 0.1191 0.1362

0.0071 0.0550 0.1042 0.1154

0.0099 0.0468 0.0916 0.0984

0.0139 0.0389 0.0790 0.0843

0.0200 0.0324 0.0656 0.0711

0.0333 0.0236 0.0491 0.0550

Frequenza annuale

di superamento

a(g)(Coordinate del punto lat: 43.8897, lon: 10.2295, ID:

19378)

16° percentile 50° percentile 84° percentile

0.0004 0.1813 0.2104 0.2344

0.0010 0.1388 0.1564 0.1721

0.0021 0.1080 0.1212 0.1271

0.0050 0.0721 0.0848 0.0908

0.0071 0.0591 0.0719 0.0790

0.0099 0.0493 0.0634 0.0703

0.0139 0.0386 0.0559 0.0612

0.0200 0.0314 0.0489 0.0535

- valutazioni di risposte spettrali in termini di accelerazione per dieci periodi di interesse ingegneristico (0.10, 0.15, 0.20, 0.30, 0.40, 0.50, 0.75, 1.00, 1.50, 2.00 s) e per 9 differenti probabilità di eccedenza in 50 anni:

Ordinate spettrali relative al punto di coordinate lat.=41,831 – lon.=12,5508 (Lazio, Roma)

2006 2006 -- PROGETTO S1 PROGETTO S1 -- DOWNLOAD DATIDOWNLOAD DATI

Amax relative al punto di coordinate lat.=43,8897–lon.=10,2295(Tosc., Viareg.)

Le mappe interattive realizzate dall’INGV forniscono 10 (+1) ordinate spettrali dello spettro elastico per diversi periodi di ritorno.

Si supera in questo modo la necessità di definire un unico spettro di risposta uguale, almeno in forma, per tutto il territorio nazionale: ad ogni punto è associata un’opportuna forma spettrale.

Peraltro, tale forma spettrale può variare al variare del periodo di ritorno considerato.

valori


Prob. diecc. in50 anni

Spettri di risposta a pericolosita' uniforme50° percentile (Coordinate del punto lat: 41.831, lon: 12.5508, ID: 28735)

Periodo (in sec)

0.00 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 0.75 1.00 1.50 2.00

2% 0.2671 0.5618 0.7028 0.7229 0.6409 0.5025 0.3985 0.2397 0.1732 0.0989 0.0718

5% 0.2034 0.4447 0.5541 0.5533 0.4793 0.3752 0.2978 0.1786 0.1277 0.0722 0.0516

10% 0.1583 0.3599 0.4384 0.4355 0.3753 0.2929 0.2320 0.1374 0.0995 0.0558 0.0383

22% 0.1191 0.2660 0.3193 0.3137 0.2720 0.2124 0.1664 0.0988 0.0690 0.0381 0.0268

30% 0.1042 0.2295 0.2758 0.2679 0.2341 0.1819 0.1406 0.0833 0.0571 0.0327 0.0219

39% 0.0916 0.1988 0.2375 0.2299 0.2042 0.1594 0.1230 0.0693 0.0479 0.0279 0.0182

50% 0.0790 0.1706 0.2002 0.1966 0.1747 0.1366 0.1053 0.0569 0.0389 0.0228 0.0148

63% 0.0656 0.1435 0.1657 0.1666 0.1466 0.1144 0.0848 0.0456 0.0311 0.0181 0.0116

81% 0.0491 0.1111 0.1250 0.1290 0.1107 0.0875 0.0590 0.0308 0.0193 0.0126 0.0074

Prob. di

ecc. in50 anni

Spettri di risposta a pericolosita' uniforme50° percentile (Coordinate del punto lat: 43.8897, lon: 10.2295, ID: 19378)

Periodo (in sec)

0.00 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 0.75 1.00 1.50 2.00

2% 0.2104 0.4608 0.5205 0.5258 0.4890 0.3983 0.3115 0.1985 0.1423 0.0814 0.0563

5% 0.1564 0.3425 0.3934 0.3905 0.3580 0.2906 0.2263 0.1388 0.0997 0.0566 0.0380

10% 0.1212 0.2617 0.3068 0.2967 0.2780 0.2203 0.1728 0.1051 0.0722 0.0399 0.0273

22% 0.0848 0.1837 0.2273 0.2197 0.2011 0.1561 0.1198 0.0682 0.0454 0.0265 0.0174

30% 0.0719 0.1602 0.1987 0.1914 0.1735 0.1362 0.1032 0.0560 0.0367 0.0216 0.0141

39% 0.0634 0.1423 0.1766 0.1692 0.1531 0.1175 0.0888 0.0458 0.0304 0.0179 0.0115

50% 0.0559 0.1260 0.1549 0.1489 0.1319 0.1009 0.0739 0.0366 0.0242 0.0146 0.0090

63% 0.0489 0.1105 0.1349 0.1272 0.1127 0.0835 0.0586 0.0272 0.0166 0.0103 0.0000

81% 0.0392 0.0888 0.1094 0.1038 0.0909 0.0628 0.0424 0.0151 0.0000 0.0000 0.0000

Le mappe interattive realizzate dall’INGV forniscono anche la disaggregazione dei parametri della pericolosità sismica in termini di probabilità di eccedenza ed in funzione della Magnitudo e della distanza dal sito.

2006 2006 –– PROGETTO S1 PROGETTO S1 -- WEBGISWEBGIS

valoriValori medi

Magnitudo Distanza Epsilon

4.660 5.970 0.954

Distanza in km

Disaggregazione del valore di a(g) con probabilita' di eccedenza del 10% in 50 anni(Coordinate del punto lat: 43.8897, lon: 10.2295, ID: 19378)

Magnitudo

3.5-4.0 4.0-4.5 4.5-5.0 5.0-5.5 5.5-6.0 6.0-6.5 6.5-7.0 7.0-7.5 7.5-8.0 8.0-8.5 8.5-9.0

0-10 0.000 23.200 28.000 8.240 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

10-20 0.000 5.320 9.730 5.150 0.607 0.370 0.049 0.000 0.000 0.000 0.000

20-30 0.000 0.463 2.780 3.650 2.710 1.990 0.295 0.000 0.000 0.000 0.000

30-40 0.000 0.000 0.163 1.210 1.580 1.440 0.247 0.000 0.000 0.000 0.000

40-50 0.000 0.000 0.000 0.170 0.699 0.855 0.168 0.000 0.000 0.000 0.000

50-60 0.000 0.000 0.000 0.010 0.210 0.319 0.071 0.000 0.000 0.000 0.000

60-70 0.000 0.000 0.000 0.000 0.038 0.110 0.029 0.000 0.000 0.000 0.000

70-80 0.000 0.000 0.000 0.000 0.002 0.037 0.014 0.000 0.000 0.000 0.000

80-90 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.009 0.006 0.000 0.000 0.000 0.000

90-100 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 0.002 0.000 0.000 0.000 0.000

100-110 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

110-120 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

120-130 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

130-140 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

140-150 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

150-160 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

160-170 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

170-180 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

180-190 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

190-200 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

Valori medi

Magnitudo Distanza Epsilon

4.870 11.900 0.975

DISAGGREGAZIONE DELLA PERICOLOSITDISAGGREGAZIONE DELLA PERICOLOSITÀÀ

Parametro: PSAm

Accelerazioni ag da zone secondo OPCM 3519, forme spettrali da OPCM 3274 e succ.mod.

Mappe accelerazione spettrale media,TR=475 anni

( )2

0.2

, 5%

1.8m

PSA T dTPSA

s

ξ ==∫

0.42g

0.39g

0.36g

0.33g

0.30g

0.27g

0.24g

0.21g

0.18g

0.15g

0.12g

0.09g

0.06g

0.03g

0.00g

Accelerazioni ag da progetto Esse1-INGV, forme spettrali da OPCM 3274 e succ.mod.

Parametro: PSAm


( )2

0.2

, 5%

1.8m

PSA T dTPSA

s

ξ ==∫

0.42g

0.39g

0.36g

0.33g

0.30g

0.27g

0.24g

0.21g

0.18g

0.15g

0.12g

0.09g

0.06g

0.03g

0.00g

Riduzione media delle accelerazioni:

-28.1%

Accelerazioni ag da NTC-08 (come da progetto Esse1-INGV), forme spettrali da NTC-08.

Parametro: PSAm


( )2

0.2

, 5%

1.8m

PSA T dTPSA

s

ξ ==∫

0.42g

0.39g

0.36g

0.33g

0.30g

0.27g

0.24g

0.21g

0.18g

0.15g

0.12g

0.09g

0.06g

0.03g

0.00g

Ulteriore riduzione media delle accelerazioni:

-10.5%

Grafici accelerazione spettrale media,TR=475 anni

Ordinamento dei punti della griglia per valori di accelerazione spettrale mediacrescenti (in funzione della pericolosità sismica utilizzata nell’OPCM, TR=475 anni)

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000Punti griglia [-]

Acce

lera

zion

e m

edia

[g]

OPCMOPCM senza zoneNTC08

Ordinamento dei punti della griglia per valori di accelerazione spettrale mediacrescenti (al variare della pericolosità sismica di riferimento, TR=475 anni)

Grafici accelerazione spettrale media,TR=475 anni

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000Punti griglia [-]

Acce

lera

zion

e m

edia

[g]

OPCMOPCM senza zoneNTC08

AZIONI SISMICHE

Commissione LL.PP. 2006 2006 (criteri di zonazione)

b) risolvere meglio i problemi di carattere amministrativo-legale connessi alla pericolosità sismica e superare i limiti della zonazione sismica quale fino ad oggi praticata, rendendo la zonazione molto più articolata che in passato e dunque consentendo di definirla per il singolo comune o frazione di esso.

La disponibilità di informazioni così puntuali e dettagliate, (Progetto S1) in particolare il riferimento a più probabilità di superamento, consente ad un tempo di:a) adottare, nel progetto/verifica delle costruzioni, valori

dell’azione sismica meglio correlati alla pericolositàsismica del sito, al periodo di riferimento VR della costruzione (ottenuto incrociandone vita nominale VN ed uso cui è destinata), conseguendo così significative economie e soluzioni più agevoli del problema progettuale, specie per le costruzioni esistenti;Lati tecnico ed amministrativo della pericolosità, SEPARATI

Le forme spettrali isoprobabili S1, non sono omotetiche a quelle proposte dall’EN-1998-1. Per continuità con l’Europa,

si è ritenuto opportuno allinearle alle forme europee.

FORME SPETTRALI DELLE NTCFORME SPETTRALI DELLE NTC--08 08

Per ciascun nodo del reticolo di riferimento (10751 punti) e ciascuno dei 9 valori di TR in anni (30, 50, 72, 101, 140, 201, 475, 975, 2475) considerati in S1, le forme spettrali NTC sono date, su sito di riferimento rigido orizzontale (tipo A), in funzione dei tre parametri:•ag accelerazione orizzontale massima del terreno;•FO valore max del fattore di amplificazione dello spettro in accel. orizzontale;•TC* periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro in accel. orizz.I tre parametri si ricavano per il 50° percentile ed attribuendo a:•ag , il valore previsto dalla pericolosità sismica S1, •FO e TC* i valori ottenuti imponendo che le forme spettrali in accelerazione, velocità e spostamento previste dalle NTC scartino al minimo dalle corrispondenti forme spettrali previste dalla pericolosità sismica S1 (il minimo è ottenuto ai minimi quadrati, su valori normalizzati).I valori dei parametri relativi alla pericolosità sismica su reticolo di riferimento sono scaricabili, alla voce Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni, Tabella Parametri Spettrali GU, dal sito del Cons. Superiore dei LL. PP. (http://www.cslp.it)

ROMAVIAREGGIO

ag

FO

TC*

FORME SPETTRALI DELLE NTCFORME SPETTRALI DELLE NTC--08 08

975475

201140101725030

2475

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

10 100 1000TR (anni)

a g (g

)

Figura 3.2.1a – Variabilità di ag con TR:

andamento medio sul territorio nazionale (linea continua)

intervallo di confidenza al 95% (linee tratteggiate).

VARIABILITVARIABILITÀÀ DI aDI agg CON TCON TR R (media nazionale)(media nazionale)

Figura 3.2.1b – Variabilità di FO con TR:



30 50 72 101 140 201 475 9752475

2.20

2.30

2.40

2.50

2.60

2.70

2.80

2.90

3.00

10 100 1000TR (anni)

F o (-

)VARIABILITVARIABILITÀÀ DI FDI FOO CON TCON TR R (media nazionale)(media nazionale)

EN -1998 Tipo 1 e 2

Figura 3.2.1c – Variabilità di TC* con TR:



30 50 72 101 140 201475 975 2475

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

10 100 1000TR (anni)

T C* (

s)VARIABILITVARIABILITÀÀ DI TDI TCC

** CON TCON TRR (media nazionale)(media nazionale)

EN1998 Tipo 2

EN1998 Tipo 1

0.25

INTROINTRO -- FOGLIO.xls SPETTRIFOGLIO.xls SPETTRI--NTC ver. 1.02NTC ver. 1.02

FASE 1FASE 1 –– FOGLIO.xls SPETTRIFOGLIO.xls SPETTRI--NTC ver. 1.02NTC ver. 1.02

FASE 1 FASE 1 -- FOGLIO.xls SPETTRIFOGLIO.xls SPETTRI--NTC ver. 1.02NTC ver. 1.02

Grafici spettri di risposta Grafici spettri di risposta (spettri(spettri--ntc ver. 1.02)ntc ver. 1.02)

ROMAVIAREGGIO

VariabilitVariabilitàà dei parametri dei parametri (spettri(spettri--ntc ver. 1.02)ntc ver. 1.02)

ROMAVIAREGGIO

TABELLA PARAMETRI

LEGGE DI INTERPOLAZIONE SULLA POSIZIONE

INDIVIDUAZIONE DELLA INDIVIDUAZIONE DELLA DOMANDADOMANDA SISMICASISMICA

4i

i 1 i4

i 1 i

pdp1d

=

=

=∑

∑

Per un qualunque punto del territorio non ricadente nei nodi del reticolo di riferimento, i valori dei parametri p possono essere calcolati come media pesata dei valori assunti da tali parametri nei quattro vertici della maglia elementare del reticolo di riferimento contenente il punto in esame, utilizzando come pesi gli inversi delle distanze tra il punto in questione ed i quattro vertici

La formula di interpolazione sopra proposta, semplice da usare, presenta peraltro l’inconveniente di condurre a valori di pericolosità lievemente diversi per punti affacciati ma appartenenti a maglie contigue. La modestia delle differenze (scostamenti in termini di PGA dell’ordine di ±0,01g ossia della precisione dei dati) a fronte della semplicità d’uso, rende tale stato di cose assolutamente accettabile.

p è il valore del parametro di interesse (ag, FO, TC*) corrispondente al punto considerato;

pi è il valore di tale parametro nell’i-esimo vertice della maglia elementare contenente il punto in esame

di è la distanza del punto in esame dall’i-esimo verticedella maglia suddetta.

Qualora si vogliano rappresentazioni continue della funzione interpolata, si dovràricorrere a metodi di interpolazione più complessi, ad esempio i polinomi di Lagrange (ambedue i due metodi di interpolazione sono presenti nella ver. 1.02)

INTERPOLAZIONEINTERPOLAZIONE (spettri(spettri--ntc ver. 1.02)ntc ver. 1.02)

INTERPOLAZIONEINTERPOLAZIONE (spettri(spettri--ntc ver. 1.02)ntc ver. 1.02)

MEDIA PONDERATA

SUPERFICIE RIGATA

NELLE NTC

è il periodo di riferimento della costruzione considerata

INDIVIDUAZIONE DELLA DOMANDA SISMICAINDIVIDUAZIONE DELLA DOMANDA SISMICA

In accordo con l’approccio poissoniano, la domanda sismica è nota se è noto il suo periodo di ritorno TR individuato come:

VR è definita, per ciascun tipo di costruzione e ciascuna classe d’uso, nel § 2.4 delle NTC

R R n 1T = - V /ln(1-P )≥

RV

n 1P ≥ indicata anche con , è la probabilità di avere, durante VR, almeno 1 sisma di periodo di ritorno TR

PRV

PRV è definita, per ciascuno Stato Limite, nel § 3.2 delle NTC

La norma prevede, al variare della VN espressa in anni, 3 tipi di costruzioni: le tipo 1 ( VN ≤10 anni), Opere provvisorie – Opere in fase costruttivale tipo 2 (50 anni ≤ VN ≤100 anni), Opere ordinarie, ponti, opere infrastrutturali e dighe,

di dimensioni contenute, o di importanza normalele tipo 3 ( VN ≥100 anni) Opere, ponti, opere infrastrutturali e dighe, di grandi

dimensioni, o di rilevante importanza .

VITA NOMINALE VVITA NOMINALE VNN ((§§ 2.4.1 e 2.4.1 e §§ C2.4.1)C2.4.1)

La vita nominale VN di una costruzione, così come definita al § 2.4.1 delle NTC, è la durata (da indicare espressamente negli elaborati di progetto), con riferimento alla durabilità delle costruzioni, nel dimensionare le strutture ed i particolari costruttivi, nella

scelta dei materiali e delle eventuali applicazioni e misure protettive per garantire il mantenimento della resistenza e della funzionalità.

Il periodo di riferimento VR di una costruzione si lega alla vita nominale VN attribuita alla costruzione in fase di progettazione e all’uso cui la costruzione è adibita nel corso

del suo utilizzo e che ne individua il coefficiente d’uso CU.

R N UV = V C⋅

Nelle previsioni progettuali dunque, se le condizioni ambientali e d’uso sono rimaste nei limiti previsti, non prima della fine di detto periodo saranno necessari interventi di manutenzione straordinaria per ripristinare le capacità di durata della costruzione.LL’’effettiva durata della costruzione esce dalle possibiliteffettiva durata della costruzione esce dalle possibilitàà progettuali di previsioneprogettuali di previsione, venendo a dipendere da eventi futuri fuori dal controllo del progettista.

(1) (EN1998-1 fondo pag. 29) An importance factor γI is assigned to each importance class. Wherever feasible this factor should be derived so as to correspond to a higher or lower value of the return period of the seismic event

CLASSI DCLASSI D’’USO E COEFF. CUSO E COEFF. CUU ((§§ 2.4.2 e 2.4.2 e §§C2.4.2)C2.4.2)

Le NTC attribuiscono alle costruzioni, in funzione della loro destinazione d’uso e quindi delle conseguenze di una interruzione di operatività o di un eventuale collasso sismico, 4 classi d’uso, a ciascuna delle quali corrisponde un coefficiente d’uso CU .

Le 4 classi d’uso di cui al § 2.4.2 delle norme corrispondono, a meno di alcune limitate modifiche delle definizioni necessarie per il loro adattamento alla realtà nazionale, alle 4 classi di importanza di cui al § 4.2.5 della EN 1998-1; alle classi d’importanza dette la norma europea fa corrispondere coefficienti d’importanza γI analoghi, per significato (1), ai coefficienti d’uso CU della NTC, ma diversi da essi in termini di utilizzo e valori.

CLASSE D’USO I II III IV

COEFFICIENTE CU 0,7 1 1,5 2,0

CLASSI DCLASSI D’’USO E COEFF. CUSO E COEFF. CUU ((§§ 2.4.2 e 2.4.2 e §§C2.4.2)C2.4.2)

Classe III: Costruzioni il cui uso preveda affollamenti significativi. Industrie con attivitàpericolose per l’ambiente. Reti viarie extraurbane non ricadenti in Classe d’uso IV. Ponti e reti ferroviarie la cui interruzione provochi situazioni di emergenza. Dighe rilevanti per le conseguenze di un loro eventuale collasso.

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 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 e di tipo C, di cui al D.M. 5 novembre 2001, n. 6792, “Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade”, 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.

Il periodo di riferimento VR di una costruzione si valuta moltiplicando vita nominale VN(in anni) per coefficiente d’uso CU della costruzione ( ) e riveste notevole importanza in quanto riferendosi ad esso, ed assumendo che la legge di ricorrenza dell’azione sismica sia un processo Poissoniano, si valuta, per la probabilità di superamento corrispondente allo Stato Limite considerato e fornita nella tab. 3.2.1 della NTC, il periodo di ritorno TR dell’azione sismica cui fare riferimento per la verifica

PERIODO DI RIFERIM. VPERIODO DI RIFERIM. VRR ((§§ 2.4.3 e 2.4.3 e §§ C2.4.3)C2.4.3)

R N UV V C= ⋅

Occorre infine ricordare che le verifiche sismiche di opere provvisorie o strutture in fase costruttiva possono omettersi quando VN ≤ 2 anni.

Poiché la normativa, per assicurare alle costruzioni un livello di sicurezza antisismica minimo irrinunciabile impone, se VR ≤ 35 anni, di assumere comunque VR = 35 anni, i valori di VR espressi in anni a cui fare effettivo riferimento al variare di VN e CU sono quelli riportati nella successiva tabella

PERIODO DI RIFERIMENTO VR

VITA NOMINALE VN CLASSE D’USO

I II III IV

VN ≤10 ANNI 35 35 35 35

50 ANNI ≤ VN ≤100 ANNI ≥35 ≥50 ≥75 ≥100

VN ≥100 ANNI ≥70 ≥100 ≥150 ≥200

Noto il periodo di riferimento


In accordo con l’approccio poissoniano, la domanda sismica è nota se è noto il suo periodo di ritorno TR individuato come:

R R n 1T = - V /ln(1-P )≥

RV

n 1P = PRV≥

Le NTC-08 legano tale probabilità, allo stato limite che viene considerato. Gli stati limite (in precedenza 2) sono ora 4.

Ai 4 stati limite sono stati attribuiti (v. tab. 3.2.1) valori della probabilità di superamento pari a 81%, 63%, 10% e 5%, che restano immutati quale che sia la costruzione considerata; tali probabilità, valutate nel periodo di riferimento VR proprio della costruzione considerata, consentono di individuare, per ciascuno stato limite, l’azione sismica di progetto.

Per ricavare TR occorre dunque conoscere

PROGETTAZIONE PRESTAZIONALE

ANTISISMICA

Le prestazioni della costruzione sono individuate richiedendo il rispetto di più stati limite, sia di esercizio che ultimi.

FILOSOFIA DI PROGETTAZIONE DELLE NTCFILOSOFIA DI PROGETTAZIONE DELLE NTC

Le NTC adottano un approccio prestazionale alla progettazione, (mutuato dalla più recente normativa

USA e sistematicamente utilizzato nella VISION 2000).

Nel caso della progettazione antisismica, tale rispetto viene valutato confrontando gli effetti delle azioni sismiche

(domanda) con le corrispondenti prestazioni della costruzione (capacità) ed accertandosi che:

capacità ≥ domandaper tutti gli stati limite considerati

PER CIASCUNO DEGLI STATI LIMITE CONSIDERATIla domanda sismica è legata al periodo di ritorno TR del sisma

cui rapportare la capacità della costruzione in quel particolare stato limite

Si considerano 4 stati limite

2 Stati Limite di Esercizio (SLE)SLO (SL immediata Operatività)

SLD (SL Danno/immediata Occupazione)

2 Stati Limite Ultimi (SLU)SLV (SL salvaguardia della Vita)

SLC (SL prevenzione del Collasso)

u4

u3

u2

u1

Spost.

S-3 Salvaguardia della vita

S-1 Occupabilità immediata

S-5 Prevenzione del collasso

S-2 Controllo del dannoS-4 Limitata sicurezza

Spostamento laterale ultimo piano

Tagl

io a

lla b

ase

Campo elastico

strutturale

DEFINIZIONE DEGLI STATI LIMITEDEFINIZIONE DEGLI STATI LIMITE

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.

DEFINIZIONE DEGLI STATI LIMITEDEFINIZIONE DEGLI STATI LIMITE

Stati Limite di Esercizio (SLE)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

Stati Limite Ultimi (SLU)Stato Limite di salvaguardia della Vita (SLV): a seguito del terremoto la costruzione subisce rotture e crolli dei componenti non strutturali ed impiantistici e significativi danni dei componenti strutturali cui si associa una perdita significativa 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

Gli Stati Limite di Esercizio (SLE) sono 2; lo Stato Limite di Danno (SLD) - ridefinito come stato limite da rispettare per garantire inagibilitàsolo temporanee nelle condizioni postsismiche – è preceduto dallo Stato Limite di immediata Operatività (SLO), particolarmente utile per le opere che debbono restare operative durante e subito dopo il terremoto (ospedali, caserme, centri della protezione civile, etc.).

MOTIVAZIONI ALLA SCELTA DEGLI S. L.MOTIVAZIONI ALLA SCELTA DEGLI S. L.In un quadro operativo finalizzato a sfruttare al meglio la

puntuale definizione della pericolosità di cui oggi si dispone, si è ritenuto utile consentire, quando opportuno, il riferimento

a più stati limite (4) di quelli previsti (2) in precedenza.

Gli Stati Limite Ultimi (SLU) sono 2; lo Stato Limite di salvaguardia della Vita (SLV), individuazione più puntuale dello stato limite ultimo della precedente normativa, è seguito dallo Stato Limite di prevenzione del Collasso (SLC), particolarmente utile come riferimento progettuale per alcune tipologie strutturali (strutture con isolamento e dissipazione di energia) e, più in generale, nel quadro della progettazione antisismica.

Si valuta (§ 2.4 delle NTC) il periodo di riferimento VR.Si ricava poi, per ciascuno degli SL considerati e delle relative probabilità di eccedenza su VR, il periodo di ritorno del sisma TR(POISSON); per i 4 SL considerati, si hanno questi TR in funzione di VR:


RVPTali risultati derivano dalla strategia progettuale che impone, al variare di VR, la costanza della probabilità di superamento che compete a ciascuno degli stati limite considerati (strategia progettuale di norma).

STATI LIMITEValori in anni del periodo di ritorno TR

al variare del periodo di riferimento VR

SLESLO 81% (1) 30 anni ≤ TR = 0,6 VR

SLD 63% TR = VR

SLUSLV 10% TR = 9,5 VR

SLC 5% TR = 19,5 VR ≤ 2475 anni (1)

PRV

[1] I limiti inferiore (30 anni) e superiore (2475 anni) per TR sono fissati dall’appendice A delle NTC e sono dovuti all’intervallo di riferimento della pericolosità sismica attualmente disponibile; azioni sismiche riferite a azioni sismiche riferite a TTRR pipiùù elevati possono essere elevati possono essere considerate per opere specialiconsiderate per opere speciali.


Al riguardo le NTC, alla fine del 3.2.1, recitano ”Qualora la protezione nei confronti degli stati limite di esercizio sia di prioritariaimportanza, i valori di PVR forniti in tabella devono essere ridotti in funzione del grado di protezione che si vuole raggiungere.”

Strategie progettuali alternative, sono ipotizzabili(EN-1998-1,§ 2.1,4)

E evidente che tale riduzione delle probabilità di superamento attribuite ai vari stati limite, non può essere arbitraria ma deve allinearsi a precisi concetti di teoria della sicurezza; in particolare, i livelli di protezione che si debbono eventualmente accrescere sono solo quelli nei confronti degli SLE, mentre i livelli di protezione nei confronti degli SLU (piùdirettamente legati alla sicurezza) debbono restare sostanzialmente immutati perché già ritenuti sufficienti dalla normativa.

RVP

.

Per rispettare le limitazioni testé citate, si può allora ipotizzare che, al variare della classe d’uso e del coefficiente CU, si utilizzi CU non per aumentare VN, portandola a VR, ma per ridurre

I valori dei periodi di ritorno TR dell’azione sismica, per tutti gli stati limite considerati nella Norma (v. § 3.2.1), sono quelli riportati in Tabella I.

Tabella I – Valori di TR per ogni classe di importanza, vita di riferimento, stato limite

StatoLimite

TR (in anni)Classe d’uso II Classe d’uso III Classe d’uso IV

10 50 100 15 75 150 20 100 200SLO 30 30 60 30 45 90 30 60 120SLD 30 50 101 30 75 151 30 101 201SLV 95 475 949 142 712 1424 190 949 1898SLC 195 975 1950 292 1462 2475 390 1950 2475

Si considerano solo i valori di TR compresi nell’intervallo 30 anni ≤ TR ≤ 2475 anni; se TR < 30 anni si porrà TR =30 anni, se TR > 2475 anni si porrà TR = 2475 anni.

Il limite inferiore TR = 30 anni (corrispondente alla probabilità di superamento 81% in 50anni) è relativo alle azioni sismiche minime di progetto

Il limite superiore TR = 2475 anni (corrispondente alla probabilità di superamento 2% in 50 anni) é relativo alle azioni sismiche massime di progetto .


Limiti finalizzati ad avere azioni sismiche né troppo piccole né troppo grandi

Qualora la attuale pericolosità sismica su reticolo di riferimento (S1) non contempli il periodo di ritorno TR corrispondente alla VR e alla PVR fissate, il valore del generico parametro p() ad esso corrispondente potrà essere ricavato per interpolazione, a partire dai dati relativi ai TR previsti nella pericolosità sismica, utilizzando l’espressione seguente:

LEGGE DI INTERPOLAZIONE SUL PERIODO DI RITORNO

( ) ( )1−

⎡ ⎤⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎢ ⎥⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟

⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎣ ⎦2 R R2

11 R1 R1

p T Tlog p = log p +log ×log × logp T T

nella quale:p è il valore del parametro di interesse (ag, FO, TC*) corrispondente al

periodo di ritorno TR desiderato;p1,2 è il valore di tale parametro corrispondente al periodo di ritorno TR1,2


1) Definizione della Vita utile nominale (VN) in funzione della tipologia di struttura:TIPOLOGIA DI STRUTTURA Vita utile Nominale VN (anni)Strutture provvisorie – Strutture in fase costruttiva ≤ 10

Strutture di opere ordinarie ≥ 50

Strutture di ponti, dighe e grandi opere ≥ 100

Tabella 2.4.I – Vita utile nominale VN per diverse tipologie di strutturaVN ≥ 50 anniStrutture di opere ordinarie

Comune di riferimento: Roma (RM)

2) Definizione della Vita di Riferimento VR a partire dalla Classe d’uso:

CLASSE D’USO CU

I

II 1,0

III 1,5

IV 2,0

R U NV C V= ×

VR ≥ 1,5 x 50 ≥ 75 anniStrutture di opere ordinarie, classe d’uso III

ESEMPIO APPLICATIVO NTCESEMPIO APPLICATIVO NTC--0808Costruzione di riferimento: edificio scolastico

3) Definizione delle azioni sismiche da usare per le verifiche dei diversi stati limite considerati dalla Norma per le verifiche di sicurezza

3.1) Stati limite e relative probabilità di superamento

RVP

Stato Limite , Probabilità di superamento nella vita di riferimento VR

Stati limite di esercizioSLO 81%

SLD 63%

Stati limite ultimiSLV 10%

SLC 5%

Tabella 3.2.I – Probabilità di superamento al variare dello stato limite considerato

Comune di riferimento: Roma (RM) Costruzione di riferimento: edificio scolastico

3.2) Calcolo dei periodi di ritorno ( ) ( ) R

RR R

V

VT = - 30 anni T 2475 anniln 1- P

≤ ≤

STATO LIMITE TR (in anni)

SLO 45

SLD 75

SLV 712

SLC 1462

ESEMPIO APPLICATIVO NTCESEMPIO APPLICATIVO NTC--0808

FASE 2 FASE 2 -- FOGLIO.xls SPETTRIFOGLIO.xls SPETTRI--NTC ver. 1.02NTC ver. 1.02FASE 2 FASE 2 -- FOGLIO.xls SPETTRIFOGLIO.xls SPETTRI--NTC ver. 1.02NTC ver. 1.02

3.3) Definizione della pericolosità sismica per il comune per il periodo di ritorno di interesse (quello corrispondente allo SLV) a partire dalla pericolosità sismica definita nel progetto S1-INGV.

- Uso di pericolosità di riferimento diversamente definite

Individuazione dei vertici della maglia elementare

Comune di riferimento: Roma (RM)Costruzione di riferimento: edificio scolastico


1 2

34

Vertice ID Lon. Lat.1 28512 12,4829 41,88042 28513 12,5501 41,8813 28735 12,5508 41,8314 28734 12,4837 41,8304

3.3) Definizione della pericolosità sismica per il comune per il periodo di ritorno di interesse (quello corrispondente allo SLV) a partire dalla pericolosità sismica definita nel progetto S1-INGV.

- Uso di pericolosità di riferimento diversamente definite

Interpolazione tra i valori di pericolosità per ogni vertice

Comune di riferimento: Roma (RM)

P50 (in %) 81% 63% 50% 39% 30% 22% 10% 5% 2%

TR (in anni) 30 50 72 101 140 201 475 975 2475

( ) ( )1−

⎡ ⎤⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎢ ⎥⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟

⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎣ ⎦2 R R2

11 R1 R1

p T Tlog p = log p +log ×log × logp T T

Vertice ID Lon. Lat. p1=ag1 p2=ag2 p=ag

1 28512 12,4829 41,8804 0.120g 0.151g 0,137g2 28513 12,5501 41,881 0.144g 0.186g 0,166g4 28735 12,5508 41,831 0.146g 0.188g 0,168g3 28734 12,4837 41,8304 0.158g 0.203g 0,182g

712

ESEMPIO APPLICATIVO NTCESEMPIO APPLICATIVO NTC--0808Costruzione di riferimento: edificio scolastico


ROMA

EFFETTI LOCALI

CAT. DI SOTTOSUOLO,COND.TOPOGRAFICHE(§ 3.2.2 e § C3.2.2)

Le azioni sismiche finora viste, sono valide per un sito tipo Atipo Aossia rigido (VS≥ 800 m/s), affiorante, orizzontale

Le condizioni stratigrafiche e topografiche del volume di terreno interessato dall’opera, modificano l’azione sismica rispetto a quella attesa su sito Tipo A. È questa la “risposta sismica locale”.


effetti stratigrafici (modifiche dovute a successione stratigrafica, proprietà meccaniche dei terreni, geometria del contatto tra substrato rigido e terreni sovrastanti, geometria dei contatti tra gli strati di terreno);

Le azioni sismiche finora viste, sono valide per un sito tipo Atipo Aossia rigido (VS≥ 800 m/s), affiorante, orizzontale

Le condizioni stratigrafiche e topografiche del volume di terreno interessato dall’opera, modificano l’azione sismica rispetto a quella attesa su sito Tipo A. È questa la “risposta sismica locale”.La “risposta sismica locale” è l’azione sismica quale emerge in “superficie” a seguito delle modifiche in ampiezza, durata e contenuto in frequenza subite trasmettendosi dal substrato rigido. Per individuare in modo univoco la risposta sismica si assume, come “superficie”, il ”piano di riferimento” quale definito nel § 3.2.2Le modifiche sopra citate sono schematicamente riconducibili a:

effetti topografici, (modifica dovute alla focalizzazione delle onde sismiche in prossimità della cresta dei rilievi, per i fenomeni di riflessione delle onde e l’interazione tra onda incidente e onda diffratta).

Nei metodi semplificati si valutano effetti stratigrafici e topografici.Si attribuisce il sito ad una delle categorie di sottosuolo definite nella Tabella 3.2.II (A, B, C, D, E) ed a una delle categorie topografiche definite nella Tabella 3.2.IV (T1, T2, T3, T4). La risposta sismica locale consiste nella modifica dello spettro di risposta in accelerazione del moto sismico, relativo all’affioramento della formazione rocciosa (sottosuolo tipo A) con superficie orizzontale (categoria topografica T1).


La risposta sismica locale si valuta con metodi semplificati o specifiche analisi. I metodi semplificati si adoperano solo se l’azione sismica in superficie è descritta dall’accelerazione massima o dallo spettro elastico di risposta; non possono cioè essere adoperati per accelerogrammi.

Per identificare la categoria di sottosuolo è fortemente raccomandata la velocità delle onde di taglio Vs. La classificazione si effettua utilizzando la velocità equivalente Vs,30, definita con l’equazione (3.2.1). La Vs,30, si ha imponendo l’equivalenza tra i tempi di arrivo delle onde di taglio in un terreno omogeneo equivalente, di spessore 30 m, e nel terreno stratificato in esame, di spessore complessivo 30 m.


e g oB o B

T 1 TS (T) a S F 1T F T⎡ ⎤⎛ ⎞

= ⋅ ⋅η⋅ ⋅ + −⎢ ⎥⎜ ⎟η⋅ ⎝ ⎠⎣ ⎦B0 T T≤ <

e g oS (T) a S F= ⋅ ⋅η⋅B CT T T≤ <

C DT T T≤ < Ce g o

TS (T) a S FT

⎛ ⎞= ⋅ ⋅η⋅ ⋅ ⎜ ⎟⎝ ⎠

C De g o 2

T TS (T) a S FT

⎛ ⎞= ⋅ ⋅η⋅ ⋅ ⎜ ⎟⎝ ⎠

DT T≤

S TS S S= ⋅ *C C CT C T= ⋅ B CT T / 3= g

Da

T 4,0 1,6g

= ⋅ +


Il coefficiente di amplificazione stratigrafica SS (comp. orizz.) è funzione (v. Tab. 3.2.V) della categoria di sottosuolo e del prodotto Fo⋅ag. È il rapporto tra accelerazione massima attesa in superficie e accelerazione massima attesa in superficie su sottosuolo di categoria A ed è definito in funzione della categoria di sottosuolo e del livello di pericolosità sismica del sito, descritto dal prodotto Fo·ag.

SOTTOSUOLO (COEFF. AMPL. STRAT. SS)(§ 3.2.3 e § C3.2.3)

0.25 0.35 0.45 0.55 0.65 0.75 0.85 0.95 1.05 1.15 1.25

Fo ag (g)

0.5

1

1.5

2

SS

SottosuoloABCDE

SOTTOSUOLO (COEFF. CC DI AMPL. TC*)(§ 3.2.3 e § C3.2.3)

Il coefficiente CC è definito in funzione della categoria di sottosuolo e del valore di TC= CCTC*riferito a quello del sottosuolo di categoria A (TC*).

0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6

Tc* (s)

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

Cc

SottosuoloABCDE

A parità di categoria di sottosuolo, CC decresce al crescere di TC* e, conseguentemente, l’effetto di amplificazione massima si sposta verso periodi più brevi e si riduce l’estensione del tratto orizzontale caratterizzato da ordinata spettrale massima.


Categoria topografica Ubicazione dell’opera o dell’intervento ST

T1 1,0

T2 In corrispondenza della sommità del pendio 1,2

T3 In corrispondenza della cresta del rilievo 1,2

T4 In corrispondenza della cresta del rilievo 1,4

CONFRONTI FINALI

0

0.20.4

0.60.8

11.2

1.41.6

1.8

0 0.5 1 1.5

A - 2005/2007

D - 2007

B,C,E - 2005

00.20.40.60.8

11.21.41.61.8

0 0.5 1 1.5

A - 2005/2007

B - 2007

B,C,E - 2005

0

0.20.4

0.60.8

11.2

1.41.6

1.8

0 0.5 1 1.5

A - 2005/2007

C - 2007

B,C,E - 2005

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

0 0.5 1 1.5

A - 2005/2007

E - 2007

B,C,E - 2005

⋅g oa Fg

SS

SS SS

SS

Confronto in termini di coeff. stratigrafico SS tra Ord.3274 e NTC-08

Ord. 3274 Ord. 3274 ------------ NTCNTC--0808

Ord.3274Ord.3274

Ord.3274Ord.3274

⋅g oa Fg

⋅g oa Fg

⋅g oa Fg

CONFRONTI tra NTCCONFRONTI tra NTC--05 ed NTC05 ed NTC--0808

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3T [s]

SA [g

]

NTC 2005NTC 2007IntConf+IntConf-

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3T [s]

SA [g

]


0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3T [s]

SA [g

]


Zona 1 Zona 2 Zona 3

A

Il valor medio dell’azione sismica mostra una risposta spettrale NTC-08 sempre inferiore a quella ottenibile mediante i criteri di zonazione dell’Ord.3274; può invece accadere che, per qualche punto, si abbia una risposta spettrale NTC-08 superiore, fermo restando che, nella larga maggioranza dei punti del reticolo (l’82%), accade il contrario.Per dissipare ogni dubbio in merito alla quantità di punti per i quali la risposta NTC-08 èinferiore alla risposta Ord.3274 e NTC-05, per ciascuna categoria di terreno (A, B, C, D, E) e ciascuna zona (1, 2, 3) si è tabellata la situazione dei punti del reticolo, distinguendoli in + alti e + bassi (rispetto alla situazione precedente).

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3T [s]

SA [g

]


0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3T [s]

SA [g

]


0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3T [s]

SA [g

]



B

C

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3T [s]

SA [g

]


0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3T [s]

SA [g

]


0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3T [s]

SA [g

]



0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3T [s]

SA [g

]


0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3T [s]

SA [g

]


0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3T [s]

SA [g

]



D

E

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3T [s]

SA [g

]


0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3T [s]

SA [g

]


0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3T [s]

SA [g

]



Tipo A n°punti % + alti % + bassiZona 1 684 0% 100% + bassiZona 2 3790 0% 100% sul totaleZona 3 5473 1% 99% 99%

Tipo B n°punti % + alti % + bassiZona 1 684 0% 100% + bassiZona 2 3790 0% 100% sul totaleZona 3 5473 1% 99% 99%

Tipo C n°punti % + alti % + bassiZona 1 684 1% 99% + bassiZona 2 3790 38% 62% sul totaleZona 3 5473 40% 60% 64%

Tipo D n°punti % + alti % + bassiZona 1 684 0% 100% + bassiZona 2 3790 0% 100% sul totaleZona 3 5473 19% 81% 89%

Tipo E n°punti % + alti % + bassiZona 1 684 0% 100% + bassiZona 2 3790 49% 51% sul totaleZona 3 5473 46% 54% 56%

+ bassiin media

82%


In generale le NTC impongono di adottare, per le verifiche, il metodo agli stati limite di cui al § 2.6 delle NTC.

A tale imposizione sono ammesse alcune eccezioni finalizzate a consentire, nel caso di ridotta pericolosità sismica del sito (Zona 4, ag≤0,05g) e di costruzioni di minore importanza, sia in termini di progettazione (VN ridotte) sia in termini di destinazione d’uso (CU ridotti), la tradizionale verifica alle tensioni ammissibili.

Fanno dunque eccezione all’imposizione citata le costruzioni di tipo 1 (VN ≤10 anni) e tipo 2 (VN ≥50 anni) e Classe d’uso I (CU = 0,7) e Classe d’uso II (CU = 1,0) purchésoggette, nello Stato Limite di Salvaguardia della Vita (SLV), ad ag≤0,05g; per esse èammesso il metodo di verifica alle tensioni ammissibili, da applicare utilizzando i riferimenti normativi riportati nelle NTC-07.In particolare le azioni sismiche debbono essere valutate assumendo pari a 5 il grado di sismicità S e debbono essere utilizzate le modalità costruttive e di calcolo di cui al D.M. LL.PP. 16.01.1996 nonché alla Circ. LL. PP. 10.04.97, n. 65/AA.GG. e relativi allegati.

VERIFICHE ALLE TENS. AMM. (VERIFICHE ALLE TENS. AMM. (§§ 2.7 e 2.7 e §§ C2.7)C2.7)

NTC NTC -- CONFRONTICONFRONTI

FINE

Presentazione Mantova e Bergamo 12.06 · nel tempo, di un approccio progettuale realmente...

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