UNI en 1998-5 Gennaio 2005 - Fondazioni-Strutt Contenimento_go to Page 52

7/21/2019 UNI en 1998-5 Gennaio 2005 - Fondazioni-Strutt Contenimento_go to Page 52

http://slidepdf.com/reader/full/uni-en-1998-5-gennaio-2005-fondazioni-strutt-contenimentogo-to-page-52 1/68

NORMAEUROPEA

Pagina IUNI EN 1998-5:2005

© UNIRiproduzione vietata. Tutti i diritti sono riservati. Nessuna parte del presente documentopuò essere riprodotta o diffusa con un mezzo qualsiasi, fotocopie, microfilm o altro, senzail consenso scritto dell’UNI.

www.uni.com

UNIEnte Nazionale Italianodi UnificazioneVia Battistotti Sassi, 11B20133 Milano, Italia

UNI EN 1998-5

GENNAIO 2005

Eurocodice 8

Progettazione delle strutture per la resistenza sismica

Parte 5: Fondazioni, strutture di contenimento ed aspettigeotecnici

Eurocode 8

Design of structures for earthquake resistance

Part 5: Foundations, retaining structures and geotechnical aspects

La norma stabilisce i requisiti, i criteri e le regole per la progetta-zione di differenti sistemi di fondazione, per la progettazione distrutture di contenimento in terra e per l’interazione suolo-struttura

quando sottoposti ad azioni sismiche.

TT EE SS TT OO II NN GG LL EE SS EE EE II TT AA LL II AA NN OO

La presente norma è la versione ufficiale in lingua inglese e italiana

della norma europea EN 1998-5 (edizione novembre 2004).

La presente norma è la revisione della UNI ENV 1998-5:1998.

ICS 91.080.01; 91.120.25; 93.020

Versione bilinguedel giugno 2005

Documento contenuto nel prodotto EUROCODICI edizione 2007E' vietato l'uso in rete del singolo documento e la sua riproduzione. E' autorizzata la stampa per uso interno.



This European Standard was approved by CEN on

CEN members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving thisEuropean Standard the status of a national standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliographical references con-

cerning such national standards may be obtained on application to the Central Secretariat or to any CEN member.

This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made bytranslation under the responsibility of a CEN member into its own language and notified to the Central Secretariat has the samestatus as the official versions.

CEN members are the national standards bodies of Austria, Belgium, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland,France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland,Portugal, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland and United Kingdom.

© UNI Pagina IIIUNI EN 1998-5:2005

EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATIONCOMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION

EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG

Management Centre: rue de Stassart, 36 B-1050 Brussels

EUROPEAN STANDARDNORME EUROPÉENNEEUROPÄISCHE NORM

© 2004 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwidefor CEN national Members.

English version

EN 1998-5

November 2004

SupersedesENV 1998-5:1994

ICS 91.120.25

Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance - Part 5: Foundations,retaining structures and geotechnical aspects

Eurocode 8: Calcul des structures pour leur résistance auxséismes - Partie 5: Fondations, ouvrages de soutènementet aspects géotechniques

Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben -Teil 5: Gründungen, Stützbauwerke und geotechnischeAspekte

16 April 2004.

Ref. No. EN 1998-5:2004:E




CONTENTS

© UNI Pagina IVUNI EN 1998-5:2005

FOREWORD

1

1 GENERAL

71.1 Scope

.............................................................................................................................................................. 7

1.2 Normative references

............................................................................................................................. 7

1.2.1 General reference standards

.................................................................................................................... 71.3 Assumptions

................................................................................................................................................ 71.4 Distinction between principles and applications rules

........................................................... 71.5 Terms and definitions

............................................................................................................................. 9

1.5.1 Terms common to all Eurocodes

............................................................................................................. 9

1.5.2 Additional terms used in the present standard

................................................................................... 91.6 Symbols

......................................................................................................................................................... 91.7 S.I. Units

..................................................................................................................................................... 11

2 SEISMIC ACTION

11

2.1 Definition of the seismic action

.......................................................................................................

112.2 Time-history representation

............................................................................................................. 11

3 GROUND PROPERTIES

133.1 Strength parameters

............................................................................................................................ 133.2 Stiffness and damping parameters

.............................................................................................. 13

4 REQUIREMENTS FOR SITING AND FOR FOUNDATION SOILS

134.1 Siting

............................................................................................................................................................. 13

4.1.1 General

.......................................................................................................................................................... 13

4.1.2 Proximity to seismically active faults

................................................................................................... 13

4.1.3 Slope stability

.............................................................................................................................................. 15

4.1.3.1 General requirements

.............................................................................................................................. 15

4.1.3.2 Seismic action

............................................................................................................................................. 15

4.1.3.3 Methods of analysis

.................................................................................................................................. 15

4.1.3.4 Safety verification for the pseudo-static method

............................................................................. 17

4.1.4 Potentially liquefiable soils

...................................................................................................................... 17

4.1.5 Excessive settlements of soils under cyclic loads

.......................................................................... 214.2 Ground investigation and studies

.................................................................................................. 21

4.2.1 General criteria

........................................................................................................................................... 21

4.2.2 Determination of the ground type for the definition of the seismic action

............................... 21

4.2.3 Dependence of the soil stiffness and damping on the strain level

............................................ 23

table 4.1

Average soil damping ratios and average reduction factors (± one standard deviation)

for shear wave velocityν

s

and shear modulus G

within 20 m depth

......................................

23

5 FOUNDATION SYSTEM

235.1 General requirements

.......................................................................................................................... 235.2 Rules for conceptual design

............................................................................................................. 255.3 Design action effects

............................................................................................................................ 25

5.3.1 Dependence on structural design

........................................................................................................ 25

5.3.2 Transfer of action effects to the ground

............................................................................................. 255.4 Verifications and dimensioning criteria

...................................................................................... 27

5.4.1 Shallow or embedded foundations

...................................................................................................... 27

5.4.1.1 Footings (ultimate limit state design)

.................................................................................................. 27

5.4.1.2 Foundation horizontal connections

...................................................................................................... 29

5.4.1.3 Raft foundations

......................................................................................................................................... 29


7/21/2019 UNI en 1998-5 Gennaio 2005 - Fondazioni-Strutt Contenimento_go to 2


INDICE

© UNI Pagina VUNI EN 1998-5:2005

PREMESSA

2

1 GENERALITÀ

81.1 Scopo e campo di applicazione

........................................................................................................ 8

1.2 Riferimenti normativi

............................................................................................................................... 8

1.2.1 Norme di riferimento generale

.................................................................................................................. 81.3 Ipotesi

.............................................................................................................................................................. 81.4 Distinzione tra principi e regole applicative

................................................................................ 81.5 Termini e definizioni

.............................................................................................................................. 10

1.5.1 Termini comuni a tutti gli Eurocodici

................................................................................................... 10

1.5.2 Termini aggiuntivi utilizzati nella presente norma

........................................................................... 101.6 Simboli

......................................................................................................................................................... 101.7 Unità di misura S.I.

................................................................................................................................ 12

2 AZIONE SISMICA

12

2.1 Definizione dell'azione sismica

.......................................................................................................

122.2 Rappresentazione della storia temporale

................................................................................. 12

3 PROPRIETÀ DEL TERRENO

143.1 Parametri di resistenza

....................................................................................................................... 143.2 Parametri di rigidezza e di smorzamento

................................................................................. 14

4 REQUISITI PER LA SCELTA DEL PIANO DI POSA E DEI TERRENI DIFONDAZIONE

144.1 Scelta del piano di posa

..................................................................................................................... 14

4.1.1 Generalità

..................................................................................................................................................... 14

4.1.2 Vicinanza di faglie sismicamente attive

............................................................................................. 14

4.1.3 Stabilità dei pendii

..................................................................................................................................... 16

4.1.3.1 Requisiti generali

....................................................................................................................................... 16

4.1.3.2 Azione sismica

............................................................................................................................................ 16

4.1.3.3 Metodi di analisi

.......................................................................................................................................... 16

4.1.3.4 Verifica di sicurezza per il metodo pseudo-statico

......................................................................... 18

4.1.4 Terreni potenzialmente liquefacibili

..................................................................................................... 18

4.1.5 Eccessivi cedimenti dei terreni soggetti a carichi ciclici

............................................................... 224.2 Indagini e studi sui terreni

................................................................................................................. 22

4.2.1 Criteri generali

............................................................................................................................................ 22

4.2.2 Determinazione del tipo di terreno per la definizione dell'azione sismica

.............................. 22

4.2.3 Dipendenza della rigidezza e dello smorzamento del terreno dal livello di deformazione

.... 24

prospetto 4.1

Valori medi del rapporto di smorzamento del terreno e del fattore di riduzione (± unoscarto tipo) per la velocità delle onde di taglio ν

s

e il modulo di taglioG entro 20 m diprofondità

......................................................................................................................................................

24

5 SISTEMA DI FONDAZIONE

245.1 Requisiti generali

.................................................................................................................................... 245.2 Regole concettuali per il progetto

................................................................................................. 265.3 Effetti dell'azione di progetto

............................................................................................................ 26

5.3.1 Dipendenza dalla progettazione strutturale

...................................................................................... 26

5.3.2 Trasmissione degli effetti delle azioni al terreno

............................................................................. 265.4 Verifiche e criteri di dimensionamento

....................................................................................... 28

5.4.1 Fondazioni superficiali o interrate

........................................................................................................ 28

5.4.1.1 Plinti di fondazione (progettazione allo stato limite ultimo)

.......................................................... 28

5.4.1.2 Connessioni orizzontali della fondazione

.......................................................................................... 30

5.4.1.3 Fondazioni a platea................................................................................................................................... 30




© UNI Pagina VIUNI EN 1998-5:2005

5.4.1.4 Box-type foundations................................................................................................................................ 315.4.2 Piles and piers ............................................................................................................................................ 31

6 SOIL-STRUCTURE INTERACTION 33

7 EARTH RETAINING STRUCTURES 337.1 General requirements.......................................................................................................................... 33

7.2 Selection and general design considerations......................................................................... 337.3 Methods of analysis.............................................................................................................................. 337.3.1 General methods ....................................................................................................................................... 337.3.2 Simplified methods: pseudo-static analysis...................................................................................... 357.3.2.1 Basic models............................................................................................................................................... 357.3.2.2 Seismic action............................................................................................................................................. 35

table 7.1 Values of factor r for the calculation of the horizontal seismic coefficient............................. 357.3.2.3 Design earth and water pressure ......................................................................................................... 377.3.2.4 Hydrodynamic pressure on the outer face of the wall................................................................... 377.4 Stability and strength verifications ................................................................................................ 397.4.1 Stability of foundation soil....................................................................................................................... 39

7.4.2 Anchorage .................................................................................................................................................... 397.4.3 Structural strength ..................................................................................................................................... 39

ANNEX A TOPOGRAPHIC AMPLIFICATION FACTORS 41(informative)

ANNEX B EMPIRICAL CHARTS FOR SIMPLIFIED LIQUEFACTION ANALYSIS 43(normative)

table B.1 Values of factor CM .................................................................................................................................. 43figure B.1 Relationship between stress ratios causing liquefaction and N 1(60) values for clean

and silty sands for M S = 7,5 earthquakes ..........................................................................................45

ANNEX C PILE-HEAD STATIC STIFFNESSES 47(informative)

table C.1 Expressions for static stiffness of flexible piles embedded in three soil models.................. 47

ANNEX D DYNAMIC SOIL-STRUCTURE INTERACTION (SSI). GENERAL EFFECTS(informative) AND SIGNIFICANCE 49

ANNEX E SIMPLIFIED ANALYSIS FOR RETAINING STRUCTURES 51(normative)

figure E.1 Convention for angles in formulae for calculating the earth pressure coefficient ................ 55

ANNEX F SEISMIC BEARING CAPACITY OF SHALLOW FOUNDATIONS 57(informative)

table F.1 Values of numerical parameters used in expression (F.1) .......................................................... 59table F.2 Values of the model partial factor γ Rd................................................................................................. 59




© UNI Pagina VIIUNI EN 1998-5:2005

5.4.1.4 Fondazioni scatolari.................................................................................................................................. 325.4.2 Pali e pozzi di fondazione....................................................................................................................... 32

6 INTERAZIONE TERRENO-STRUTTURA 34

7 STRUTTURE DI CONTENIMENTO DEL TERRENO 347.1 Requisiti generali.................................................................................................................................... 34

7.2 Criteri di scelta e considerazioni generali di progetto ........................................................ 347.3 Metodi di analisi ...................................................................................................................................... 347.3.1 Metodi generali ........................................................................................................................................... 347.3.2 Metodi semplificati: analisi pseudo-statica........................................................................................ 367.3.2.1 Modelli di base............................................................................................................................................ 367.3.2.2 Azione sismica............................................................................................................................................ 36

prospetto 7.1 Valori del coefficiente r per il calcolo del coefficiente sismico orizzontale............................ 367.3.2.3 Spinta di progetto del terreno e dell'acqua ....................................................................................... 387.3.2.4 Pressione idrodinamica sulla parete esterna del muro................................................................. 387.4 Stabilità e verifiche di resistenza ................................................................................................... 407.4.1 Stabilità del terreno di fondazione........................................................................................................ 40

7.4.2 Sistema di ancoraggio ............................................................................................................................. 407.4.3 Resistenza strutturale .............................................................................................................................. 40

APPENDICE A COEFFICIENTI DI AMPLIFICAZIONE TOPOGRAFICA 42(informativa)

APPENDICE B GRAFICI EMPIRICI PER ANALISI SEMPLIFICATA DI LIQUEFAZIONE 44(normativa)

prospetto B.1 Valori del coefficiente CM....................................................................................................................... 44figura B.1 Relazione tra i rapporti di sforzo che causano liquefazione e i valori N 1(60) per sabbie

pulite e limose per terremoti con M S = 7,5 ........................................................................................46

APPENDICE C RIGIDEZZE STATICHE ALLA TESTA DEI PALI 48(informativa)

prospetto C.1 Espressioni per la rigidezza statica di pali flessibili interrati in tre modelli di terreno......... 48

APPENDICE D INTERAZIONE DINAMICA TERRENO-STRUTTURA (SSI). EFFETTI(informativa) GENERALI E SIGNIFICATO 50

APPENDICE E ANALISI SEMPLIFICATA PER LE STRUTTURE DI CONTENIMENTO 52(normativa)

figura E.1 Convenzione per gli angoli nelle formule per calcolare il coefficiente di spinta del terreno.. 56

APPENDICE F CAPACITÀ PORTANTE SISMICA DI FONDAZIONI SUPERFICIALI 58(informativa)

prospetto F.1 Valori dei parametri numerici utilizzati nell'espressione F.1 ....................................................... 60prospetto F.2 Valori del coefficiente parziale del modelloγ Rd............................................................................... 60




© UNI Pagina 1UNI EN 1998-5:2005

FOREWORDThis European Standard EN 1998-5, Eurocode 8: Design of structures for earthquakeresistance: Foundations, retaining structures and geotechnical aspects, has beenprepared by Technical Committee CEN/TC 250 "Structural Eurocodes", the secretariat ofwhich is held by BSI. CEN/TC 250 is responsible for all Structural Eurocodes.

This European Standard shall be given the status of a national standard, either by

publication of an identical text or by endorsement, at the latest by May 2005, andconflicting national standards shall be withdrawn at the latest by March 2010.

This document supersedes ENV 1998-5:1994.

According to the CEN-CENELEC Internal Regulations, the National StandardOrganisations of the following countries are bound to implement this European Standard:Austria, Belgium, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany,Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta,Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerlandand United Kingdom.

Background of the Eurocode programme

In 1975, the Commission of the European Community decided on an action programme in

the field of construction, based on article 95 of the Treaty. The objective of the programmewas the elimination of technical obstacles to trade and the harmonisation of technicalspecifications.

Within this action programme, the Commission took the initiative to establish a set ofharmonised technical rules for the design of construction works which, in a first stage,would serve as an alternative to the national rules in force in the Member States and,ultimately, would replace them.

For fifteen years, the Commission, with the help of a Steering Committee withRepresentatives of Member States, conducted the development of the Eurocodesprogramme, which led to the first generation of European codes in the 1980's.

In 1989, the Commission and the Member States of the EU and EFTA decided, on thebasis of an agreement1) between the Commission and CEN, to transfer the preparation

and the publication of the Eurocodes to CEN through a series of Mandates, in order toprovide them with a future status of European Standard (EN). This links de facto theEurocodes with the provisions of all the Council's Directives and/or Commission'sDecisions dealing with European standards (e.g. the Council Directive 89/106/EEC onconstruction products - CPD - and Council Directives 93/37/EEC, 92/50/EEC and89/440/EEC on public works and services and equivalent EFTA Directives initiated inpursuit of setting up the internal market).

The Structural Eurocode programme comprises the following standards generallyconsisting of a number of Parts:

EN 1990 Eurocodice: Basis of Structural Design

EN 1991 Eurocodice 1: Actions on structures

EN 1992 Eurocodice 2: Design of concrete structuresEN 1993 Eurocodice 3: Design of steel structures

EN 1994 Eurocodice 4: Design of composite steel and concrete structures

EN 1995 Eurocodice 5: Design of timber structures

EN 1996 Eurocodice 6: Design of masonry structures

EN 1997 Eurocodice 7: Geotechnical design

EN 1998 Eurocodice 8: Design of structures for earthquake resistance

EN 1999 Eurocodice 9: Design of aluminium structures

1) Agreement between the Commission of the European Communities and the European Committee for Standardisation(CEN) concerning the work on EUROCODES for the design of building and civil engineering works (BC/CEN/03/89).





PREMESSALa presente norma europea EN 1998-5 "Eurocode 8: Design of structures for earthquakeresistance Part 5: Foundations, retaining structures and geotechnical aspects" è stataelaborata dal Comitato Tecnico CEN/TC 250 "Eurocodici Strutturali", la cui segreteria èaffidata al BSI. Il CEN/TC 250 è responsabile per tutti gli Eurocodici Strutturali.

Alla presente norma europea deve essere attribuito lo status di norma nazionale, o

mediante pubblicazione di un testo identico o mediante notifica di adozione, entromaggio 2005, e le norme nazionali in contrasto devono essere ritirate entro marzo 2010.

Il presente documento sostituisce la ENV 1998-5:1994.

In conformità alle Regole Comuni CEN/CENELEC, gli enti nazionali di normazione deiseguenti Paesi sono tenuti a recepire la presente norma europea: Austria, Belgio, Cipro,Danimarca, Estonia, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Irlanda, Islanda, Italia,Lettonia, Lituania, Lussemburgo, Malta, Norvegia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo,Regno Unito, Repubblica Ceca, Slovacchia, Slovenia, Spagna, Svezia, Svizzera eUngheria.

Cronistoria del programma degli Eurocodici

Nel 1975, la Commissione delle Comunità Europee decise di attuare un programma di

azioni nel settore delle costruzioni, sulla base dell'articolo 95 del Trattato. L'obiettivo delprogramma era l'eliminazione degli ostacoli tecnici al commercio e l'armonizzazione dellespecifiche tecniche.

Nell'ambito di tale programma di azioni, la Commissione prese l'iniziativa di stabilire uninsieme di regole tecniche armonizzate per la progettazione delle opere di costruzioneche, in una prima fase, sarebbe servito come alternativa rispetto ai regolamenti nazionaliin vigore negli Stati Membri ed, alla fine, li avrebbe sostituiti.

Per quindici anni, la Commissione, con l'aiuto di un Comitato Direttivo composto daRappresentanti degli Stati Membri, ha provveduto allo sviluppo del programma degliEurocodici, che ha portato alla stesura della prima generazione di codici Europei neglianni '80.

Nel 1989, la Commissione e gli Stati Membri della UE e della EFTA decisero, in base ad

un accordo1) tra la Commissione ed il CEN, di trasferire il compito della preparazione edella pubblicazione degli Eurocodici al CEN attraverso una serie di Mandati, conl'obiettivo di attribuire ad essi nel futuro lo status di Norme Europee (EN). Questadecisione lega de facto gli Eurocodici alle prescrizioni di tutte le Direttive del Consiglio e/ole Decisioni della Commissione relative alle norme Europee ( per esempio, la Direttiva delConsiglio 89/106/EEC sui prodotti da costruzione - CPD - e le Direttive del Consiglio93/37/EEC, 92/50/EEC e 89/440/EEC sui lavori e sui servizi pubblici e le analogheDirettive EFTA predisposte con l'obiettivo di stabilire il mercato interno).

Il programma degli Eurocodici Strutturali comprende le seguenti norme, generalmentecomposte da un certo numero di Parti:

EN 1990 Eurocodice: Basis of Structural Design

EN 1991 Eurocodice 1: Actions on structuresEN 1992 Eurocodice 2: Design of concrete structures

EN 1993 Eurocodice 3: Design of steel structures

EN 1994 Eurocodice 4: Design of composite steel and concrete structures

EN 1995 Eurocodice 5: Design of timber structures

EN 1996 Eurocodice 6: Design of masonry structures

EN 1997 Eurocodice 7: Geotechnical design

EN 1998 Eurocodice 8: Design of structures for earthquake resistance

EN 1999 Eurocodice 9: Design of aluminium structures

1) Accordo tra la Commissione delle Comunità Europee ed il Comitato Europeo di Normazione (CEN) concernente il lavorosugli EUROCODICI relativi alla progettazione di edifici e di opere di ingegneria civile (BC/CEN/03/89)





Eurocode standards recognise the responsibility of regulatory authorities in each MemberState and have safeguarded their right to determine values related to regulatory safetymatters at national level where these continue to vary from State to State.

Status and field of application of Eurocodes

The Member States of the EU and EFTA recognise that Eurocodes serve as referencedocuments for the following purposes:

- as a means to prove compliance of building and civil engineering works with theessential requirements of Council Directive 89/106/EEC, particularly EssentialRequirement N°1 - Mechanical resistance and stability - and Essential RequirementN° 2 - Safety in case of fire;

- as a basis for specifying contracts for construction works and related engineeringservices;

- as a framework for drawing up harmonised technical specifications for constructionproducts (ENs and ETAs)

The Eurocodes, as far as they concern the construction works themselves, have a directrelationship with the Interpretative Documents2) referred to in Article 12 of the CPD,although they are of a different nature from harmonised product standards3). Therefore,technical aspects arising from the Eurocodes work need to be adequately considered byCEN Technical Committees and/or EOTA Working Groups working on product standardswith a view to achieving full compatibility of these technical specifications with theEurocodes.

The Eurocode standards provide common structural design rules for everyday use for thedesign of whole structures and component products of both a traditional and an innovativenature. Unusual forms of construction or design conditions are not specifically coveredand additional expert consideration will be required by the designer in such cases.

National Standards implementing Eurocodes

The National Standards implementing Eurocodes will comprise the full text of theEurocode (including any annexes), as published by CEN, which may be preceded by aNational title page and National foreword, and may be followed by a National annex.

The National annex may only contain information on those parameters which are left openin the Eurocode for national choice, known as Nationally Determined Parameters, to beused for the design of buildings and civil engineering works to be constructed in thecountry concerned, i.e.:

- values and/or classes where alternatives are given in the Eurocode,

- values to be used where a symbol only is given in the Eurocode,

- country specific data (geographical, climatic, etc.), e.g. snow map,

- the procedure to be used where alternative procedures are given in the Eurocode.

It may also contain

- decisions on the application of informative annexes,

- references to non-contradictory complementary information to assist the user toapply the Eurocode.

2) According to Art. 3.3 of the CPD, the essential requirements (ERs) shall be given concrete form in interpretativedocuments for the creation of the necessary links between the essential requirements and the mandates for harmonisedENs and ETAGs/ETAs.

3) According to Art. 12 of the CPD the interpretative documents shall:

a) give concrete form to the essential requirements by harmonising the terminology and the technical bases andindicating classes or levels for each requirement where necessary;

b) indicate methods of correlating these classes or levels of requirement with the technical specifications, e.g.

methods of calculation and of proof, technical rules for project design, etc.;c) serve as a reference for the establishment of harmonised standards and guidelines for European technical

approvals.

The Eurocodes, de facto, play a similar role in the field of the ER 1 and a part of ER 2.





Gli Eurocodici riconoscono la responsabilità delle autorità regolamentari in ogni StatoMembro ed hanno salvaguardato il loro diritto a determinare a livello nazionale valoricorrelati ad aspetti di sicurezza regolamentari, potendo essi variare da Stato a Stato.

Status e campo di applicazione degli Eurocodici

Gli Stati Membri della UE e della EFTA riconoscono che gli Eurocodici servono comedocumenti di riferimento per i seguenti scopi:

- come un mezzo per verificare la rispondenza degli edifici e delle opere di ingegneriacivile ai requisiti essenziali della Direttiva del Consiglio 89/106/EEC, in particolare ilRequisito Essenziale N° 1 - Resistenza meccanica e stabilità - ed il Requisito Essen-ziale N° 2 - Sicurezza in caso di incendio;

- come una base per la redazione dei contratti relativi ai lavori di costruzione ed aiservizi di ingegneria correlati;

- come un quadro di riferimento per definire specifiche tecniche armonizzate per iprodotti da costruzione (EN e ETA).

Gli Eurocodici, poiché riguardano le opere di costruzione stesse, sono in relazione direttacon i Documenti Interpretativi2) a cui si fa riferimento nell'Articolo 12 della CPD, sebbenesiano di natura differente rispetto alle norme armonizzate di prodotto3). Pertanto, gliaspetti tecnici che scaturiscono dal lavoro degli Eurocodici devono essere presi inadeguata considerazione dai Comitati Tecnici CEN e/o dai Gruppi di Lavoro EOTA chelavorano sulle norme di prodotto, nell'intento di ottenere una piena compatibilità di questespecifiche tecniche con gli Eurocodici.

Gli Eurocodici forniscono regole comuni per la progettazione strutturale, di uso corrente,nella progettazione di strutture, nel loro complesso, e di componenti strutturali, di tipologiatradizionale o innovativa. Forme di costruzione o condizioni di progetto inusuali non sonotrattate in modo specifico; per tali casi è richiesto dal progettista il contributo aggiuntivo daparte di esperti.

Norme Nazionali che implementano gli Eurocodici

Le Norme Nazionali che implementano gli Eurocodici contengono il testo completodell'Eurocodice (comprese tutte le appendici), così come pubblicato dal CEN, il quale può

essere preceduto da una copertina Nazionale e da una premessa Nazionale, e puòessere seguito da una appendice Nazionale.

L'appendice Nazionale può contenere solo informazioni su quei parametri, noti comeParametri Determinati a livello Nazionale, che in ogni Eurocodice sono lasciati aperti aduna scelta a livello Nazionale, da impiegarsi nella progettazione degli edifici e delle operedi ingegneria civile da realizzarsi nella singola nazione, cioè:

- valori e/o classi per i quali nell'Eurocodice sono fornite alternative;

- valori da impiegare, per i quali nell'Eurocodice è fornito solo un simbolo;

- dati specifici della singola nazione (geografici, climatici, ecc.), per esempio, lamappa della neve;

- la procedura da impiegare quando nell'Eurocodice ne sono proposte diverse in alter-nativa.

Essa può anche contenere:

- decisioni riguardanti l'applicazione delle appendici informative;

- riferimenti ad informazioni complementari non contraddittorie che aiutino l'utente adapplicare l'Eurocodice.

2) Secondo l'Art. 3.3 della CPD, i requisiti essenziali (ER) sono precisati in documenti interpretativi destinati a stabilire icollegamenti necessari tra i requisiti essenziali ed i mandati per le norme armonizzate EN e ETAG/ETA.

3) Secondo l'Art. 12 della CPD, i documenti interpretativi devono:a) precisare i requisiti essenziali armonizzando la terminologia e i concetti tecnici di base, ed indicando classi o livelli

per ciascun requisito ove necessario;

b) indicare metodi per correlare queste classi o livelli di requisiti alle specifiche tecniche, per esempio metodi di calcoloe di verifica, regole tecniche per la progettazione, ecc.:c) servire come riferimento per stabilire norme armonizzate e orientamenti per i benestari tecnici europei.

Gli Eurocodici, de facto, giocano un ruolo simile nel campo dell'ER 1 e di una parte dell'ER 2.





Links between Eurocodes and harmonised technical specifications (ENs andETAs) for products

There is a need for consistency between the harmonised technical specifications forconstruction products and the technical rules for works4). Furthermore, all the informationaccompanying the CE Marking of the construction products which refer to Eurocodesshall clearly mention which Nationally Determined Parameters have been taken intoaccount.

Additional information specific to EN 1998-5

The scope of Eurocode 8 is defined in EN 1998-1:2004, 1.1.1 and the scope of this Partof Eurocode 8 is defined in 1.1. Additional Parts of Eurocode 8 are listed inEN 1998-1:2004, 1.1.3.

EN 1998-5:2004 is intended for use by:

- clients (e.g. for the formulation of their specific requirements on reliability levels anddurability);

- designers and constructors;

- relevant authorities.

For the design of structures in seismic regions the provisions of this European Standard

are to be applied in addition to the provisions of the other relevant parts of Eurocode 8 andthe other relevant Eurocodes. In particular, the provisions of this European Standardcomplement those of EN 1997-1:2004, which do not cover the special requirements ofseismic design.

Owing to the combination of uncertainties in seismic actions and ground materialproperties, Part 5 may not cover in detail every possible design situation and its properuse may require specialised engineering judgement and experience.

National annex for EN 1998-5

This standard gives alternative procedures, values and recommendations for classes withnotes indicating where national choices may have to be made. Therefore the NationalStandard implementing EN 1998-5 should have a National annex containing all Nationally

Determined Parameters to be used for the design of buildings and civil engineering worksto be constructed in the relevant country.

National choice is allowed in EN 1998-5:2004 through clauses:

4) see Art.3.3 and Art.12 of the CPD, as well as 4.2, 4.3.1, 4.3.2 and 5.2 of ID 1.

Reference Item

1.1 (4) Informative Annexes A, C, D and F

3.1 (3) Partial factors for material properties

4.1.4 (11) Upper stress l imit for susceptibi li ty to l iquefaction

5.2 (2)c) Reduction of peak ground acceleration with depth from ground surface





Collegamenti tra gli Eurocodici e le specifiche tecniche armonizzate (EN e ETA)relative ai prodotti

Sussiste la necessità di coerenza tra le specifiche tecniche armonizzate per i prodotti dacostruzione e le regole tecniche per le opere4). Inoltre tutte le informazioni che accompa-gnano la marcatura CE dei prodotti da costruzione che fanno riferimento agli Eurocodicidevono menzionare chiaramente quali Parametri Determinati a livello Nazionale sonostati presi in conto.

Informazioni aggiuntive specifiche alla EN 1998-5

Lo scopo e campo di applicazione dell'Eurocodice 8 è definito nella EN 1998-1:2004,punto 1.1.1 e lo scopo e campo di applicazione della presente Parte dell'Eurocodice 8 èdefinito nel punto 1.1. Le Parti aggiuntive dell'Eurocodice 8 sono elencate nellaEN 1998-1:2004, punto 1.1.3.

La EN 1998-5:2004 è destinata all'utilizzo da parte di:

- committenti (per esempio per la formulazione di loro prescrizioni specifiche sui livellidi sicurezza e sulla durabilità);

- progettisti e costruttori;

- autorità di competenza.

Per la progettazione di strutture in regioni soggette ad attività sismica, le disposizioni dellapresente norma europea devono essere applicate in aggiunta a quelle delle altri partiattinenti dell'Eurocodice 8 e degli altri Eurocodici. In particolare, le disposizioni dellapresente norma europea sono complementari a quelle della EN 1997-1:2004, che nontrattano i requisiti speciali della progettazione sismica.

A causa della combinazione delle incertezze legate all'azione sismica e alle proprietà delterreno, la Parte 5 non può considerare in dettaglio ogni possibile situazione di progetto eil suo utilizzo appropriato può richiedere conoscenze ed esperienze ingegneristichespecializzate.

Appendice nazionale della EN 1998-5

La presente norma fornisce procedure alternative, valori e raccomandazioni per classi,

con note che indicano dove possono essere applicate scelte a livello nazionale. Di conse-guenza la norma nazionale che implementa la EN 1998-5 dovrebbe avere una appendicenazionale contenente tutti i Parametri Determinati a livello Nazionale da impiegare nelprogetto degli edifici e delle opere di ingegneria civile da realizzarsi nella nazioneinteressata.

Una scelta a livello nazionale è permessa nella EN 1998-5:2004 attraverso i punti:

4) Vedere l'Art. 3.3 e l'Art. 12 del CPD, così come 4.2, 4.3.1, 4.3.2 e 5.2 dell'ID 1.

Riferimento Argomento

1.1 (4) Appendici informative A, C, D e F

3.1 (3) Coefficienti parzial i per le proprietà dei materia li

4.1.4 (11) Limite superiore di sforzo per la suscettibilità alla liquefazione

5.2 (2)c) Riduzione dell'accelerazione di picco del terreno con la profondità dalla superficie del terreno





1 GENERAL

1.1 Scope(1)P This Part of Eurocode 8 establishes the requirements, criteria, and rules for the siting

and foundation soil of structures for earthquake resistance. It covers the design ofdifferent foundation systems, the design of earth retaining structures andsoil-structure interaction under seismic actions. As such it complements Eurocode 7which does not cover the special requirements of seismic design.

(2)P The provisions of Part 5 apply to buildings (EN 1998-1), bridges (EN 1998-2),towers, masts and chimneys (EN 1998-6), silos, tanks and pipelines (EN 1998-4).

(3)P Specialised design requirements for the foundations of certain types of structures,when necessary, shall be found in the relevant Parts of Eurocode 8.

(4) Annex B of this Eurocode provides empirical charts for simplified evaluation ofliquefaction potential, while Annex E gives a simplified procedure for seismicanalysis of retaining structures.

Note 1 Informative Annex A provides information on topographic amplification factors.

Note 2 Informative Annex C provides information on the static stiffness of piles.

Note 3 Informative Annex D provides information on dynamic soil-structure interaction.Note 4 Informative Annex F provides information on the seismic bearing capacity of shallow foundations.

1.2 Normative references(1)P This European Standard incorporates by dated or undated reference, provisions

from other publications. These normative references are cited at the appropriateplaces in the text and the publications are listed hereafter. For dated references,subsequent amendments to or revisions of any of these publications apply to thisEuropean Standard only when incorporated in it by amendment or revision. Forundated references the latest edition of the publication referred to applies (includingamendments).

1.2.1 General reference standardsEN 1990 Eurocode - Basis of structural design

EN 1997-1 Eurocode 7 - Geotechnical design - General rules

EN 1997-2 Eurocode 7 - Geotechnical design - Ground investigation andtesting

EN 1998-1 Eurocode 8 - Design of structures for earthquake resistance -General rules, seismic actions and rules for buildings

EN 1998-2 Eurocode 8 - Design of structures for earthquake resistance -Bridges

EN 1998-4 Eurocode 8 - Design of structures for earthquake resistance -

Silos, tanks and pipelinesEN 1998-6 Eurocode 8 - Design of structures for earthquake resistance -

Towers, masts and chimneys

1.3 Assumptions(1)P The general assumptions of EN 1990:2002, 1.3 apply.

1.4 Distinction between principles and applications rules(1)P The rules of EN 1990:2002, 1.4 apply.





1 GENERALITÀ

1.1 Scopo e campo di applicazione(1)P La presente Parte dell'Eurocodice 8 stabilisce i requisiti, i criteri e le regole per la

scelta del piano di posa e del terreno di fondazione di strutture in funzione dellaresistenza sismica. Essa tratta la progettazione di differenti sistemi di fondazione, laprogettazione di strutture di contenimento e l'interazione suolo-struttura in presenzadi azione sismica. Per questo essa è complementare all'Eurocodice 7 che noncontempla i requisiti specifici della progettazione sismica.

(2)P Le disposizioni della Parte 5 si applicano a edifici (EN 1998-1), ponti (EN 1998-2),torri, antenne e ciminiere (EN 1998-6), silos, serbatoi e condutture (EN 1998-4).

(3)P Requisiti di progettazione specialistica per le fondazioni di particolari tipi di strutture,quando necessario, devono essere ricercati nelle relative Parti dell'Eurocodice 8.

(4) L'appendice B del presente Eurocodice fornisce diagrammi empirici per la valuta-zione semplificata dei potenziali fenomeni di liquefazione, mentre l'Appendice Efornisce una procedura semplificata per l'analisi sismica di strutture di contenimento.

Nota 1 L'appendice informativa A fornisce informazioni sui coefficienti di amplificazione topografica.

Nota 2 L'appendice informativa C fornisce informazioni sulla rigidezza statica dei pali di fondazioneNota 3 L'appendice informativa D fornisce informazioni sull'interazione dinamica terreno-struttura.

Nota 4 L'appendice informativa F fornisce informazioni sulla capacità portante sismica di fondazioni superficiali.

1.2 Riferimenti normativi(1)P La presente norma europea rimanda, mediante riferimenti datati e non, a disposi-

zioni contenute in altre pubblicazioni. Tali riferimenti normativi sono citati nei puntiappropriati del testo e sono di seguito elencati. Per quanto riguarda i riferimentidatati, successive modifiche o revisioni apportate a dette pubblicazioni valgonounicamente se introdotte nella presente norma europea come aggiornamento orevisione. Per i riferimenti non datati vale l'ultima edizione della pubblicazione alla

quale si fa riferimento (compresi gli aggiornamenti).1.2.1 Norme di riferimento generale

EN 1990 Eurocode - Basis of structural design

EN 1997-1 Eurocode 7 - Geotechnical design - General rules

EN 1997-2 Eurocode 7 - Geotechnical design - Ground investigation andtesting

EN 1998-1 Eurocode 8 - Design of structures for earthquake resistance -General rules, seismic actions and rules for buildings

EN 1998-2 Eurocode 8 - Design of structures for earthquake resistance -Bridges

EN 1998-4 Eurocode 8 - Design of structures for earthquake resistance -Silos, tanks and pipelines

EN 1998-6 Eurocode 8 - Design of structures for earthquake resistance -Towers, masts and chimneys

1.3 Ipotesi(1)P Si applicano le ipotesi generali della EN 1990:2002, punto 1.3.

1.4 Distinzione tra principi e regole applicative(1)P Si applicano le regole della EN 1990:2002, punto 1.4.





1.5 Terms and definitions

1.5.1 Terms common to all Eurocodes

(1)P The terms and definitions given in EN 1990:2002, 1.5 apply.

(2)P EN 1998-1:2004, 1.5.1 applies for terms common to all Eurocodes.

1.5.2 Additional terms used in the present standard(1)P The definition of ground found in EN 1997-1:2004, 1.5.2 applies while that of other

geotechnical terms specifically related to earthquakes, such as liquefaction, aregiven in the text.

(2) For the purposes of this standard the terms defined in EN 1998-1:2004, 1.5.2 apply.

1.6 Symbols(1) For the purposes of this European Standard the following symbols apply. All

symbols used in Part 5 are defined in the text when they first occur, for ease ofuse. In addition, a list of the symbols is given below. Some symbols occurring onlyin the annexes are defined therein:

E d Design action effectE pd Lateral resistance on the side of footing due to passive earth pressure

ER Energy ratio in Standard Penetration Test (SPT)

F H Design seismic horizontal inertia force

F V Design seismic vertical inertia force

F Rd Design shear resistance between horizontal base of footing and the ground

G Shear modulus

G max Average shear modulus at small strain

L e Distance of anchors from wall under dynamic conditions

L s Distance of anchors from wall under static conditionsM Ed Design action in terms of moments

N 1(60) SPT blowcount value normalised for overburden effects and for energy ratio

N Ed Design normal force on the horizontal base

N SPT Standard Penetration Test (SPT) blowcount value

PI Plasticity Index of soil

R d Design resistance of the soil

S Soil factor defined in EN 1998-1:2004, 3.2.2.2

S T Topography amplification factor

V Ed Design horizontal shear force

W Weight of sliding mass

a g Design ground acceleration on type A ground (a g = γ I a gR)

a gR Reference peak ground acceleration on type A ground

a vg Design ground acceleration in the vertical direction

c' Cohesion of soil in terms of effective stress

c u Undrained shear strength of soil

d Pile diameter

d r Displacement of retaining walls





1.5 Termini e definizioni

1.5.1 Termini comuni a tutti gli Eurocodici

(1)P Si applicano i termini e le definizioni riportate nella EN 1990:2002, punto 1.5.

(2)P Si applica la EN 1998-1:2004, punto 1.5.1 per i termini comuni a tutti gli Eurocodici.

1.5.2 Termini aggiuntivi utilizzati nella presente norma(1)P Si applica la definizione di terreno riportata nella EN 1997-1:2004, punto 1.5.2,

mentre altri termini geotecnici specificamente collegati ai terremoti, come la liquefa-zione, sono riportati nel testo.

(2)P Ai fini della presente norma, si applicano i termini definiti nella EN 1998-1:2004,punto 1.5.2.

1.6 Simboli(1) Ai fini della presente norma europea si applicano i seguenti simboli. Tutti i simboli

utilizzati nella Parte 5 sono definiti nel testo quando essi compaiono per la primavolta, per semplicità d'utilizzo. In aggiunta, una lista dei simboli è riportata qui di

seguito. Alcuni simboli che sono utilizzati solo nelle appendici sono lì definiti:E d Effetto dell'azione di progetto

E pd Resistenza sulla superficie laterale di un plinto di fondazione dovuta a spintapassiva del terreno

ER Rapporto dell'energia nella prova penetrometrica normalizzata (SPT - StandardPenetration Test)

F H Componente orizzontale della forza d'inerzia sismica di progetto

F V Componente verticale della forza d'inerzia sismica di progetto

F Rd Resistenza a taglio di progetto tra la base orizzontale di un plinto e il terreno

G Modulo elastico di taglio

G max Valore medio del modulo elastico di taglio per piccole deformazioniL e Distanza tra ancoraggio e parete in condizioni dinamiche

L s Distanza tra ancoraggio e parete in condizioni statiche

M Ed Azione di progetto in termini di momenti

N 1(60) Valore del numero di colpi nella SPT normalizzato rispetto alla pressione di confi-namento e al rapporto di energia

N Ed Azione normale di progetto sulla base orizzontale

N SPT Valore del numero di colpi nella SPT

PI Indice di plasticità del terreno

R d Resistenza di progetto del terreno

S Coefficiente relativo al terreno definito nella EN 1998-1:2004, punto 3.3.2.2

S T Coefficiente di amplificazione topografica

V Ed Forza orizzontale di taglio di progetto

W Peso della massa soggetta a scivolamento

a g Accelerazione di progetto del terreno su terreno di tipo A (a g = γ Ia gR)

a gR Accelerazione di picco di riferimento del terreno su terreno di tipo A

a vg Accelerazione di progetto del terreno nella direzione verticale

c' Coesione del terreno in termini di sforzi efficaci

c u Resistenza a taglio non drenata del terreno

d Diametro del palod r Spostamento dei muri di contenimento





g Acceleration of gravity

k h Horizontal seismic coefficient

k v Vertical seismic coefficient

q u Unconfined compressive strength

r Factor for the calculation of the horizontal seismic coefficient (Table 7.1)

ν

s Velocity of shear wave propagationν s,max Average ν s value at small strain (<10-5)

α Ratio of the design ground acceleration on type A ground, a g, to the acceleration ofgravity g

γ Unit weight of soil

γ d Dry unit weight of soil

γ I Importance factor

γ M Partial factor for material property

γ Rd Model partial factor

γ w Unit weight of water

δ Friction angle between the ground and the footing or retaining wallφ' Angle of shearing resistance in terms of effective stress

ρ Unit mass

σvo Total overburden pressure, same as total vertical stress

σ'vo Effective overburden pressure, same as effective vertical stress

τcy,u Cyclic undrained shear strength of soil

τe Seismic shear stress

1.7 S.I. Units(1)P S.I. Units shall be used in accordance with ISO 1000.

(2) In addition the units recommended in EN 1998-1:2004, 1.7 apply.

Note For geotechnical calculations, reference should be made to EN 1997-1:2004, 1.6 (2).

2 SEISMIC ACTION

2.1 Definition of the seismic action(1)P The seismic action shall be consistent with the basic concepts and definitions given

in EN 1998-1:2004, 3.2 taking into account the provisions given in 4.2.2.

(2)P Combinations of the seismic action with other actions shall be carried out according

to EN 1990:2002, 6.4.3.4 and EN 1998-1:2004, 3.2.4.(3) Simplifications in the choice of the seismic action are introduced in this European

Standard wherever appropriate.

2.2 Time-history representation(1)P If time-domain analyses are performed, both artificial accelerograms and real strong

motion recordings may be used. Their peak value and frequency content shall be asspecified in EN 1998-1:2004, 3.2.3.1.

(2) In verifications of dynamic stability involving calculations of permanent grounddeformations the excitation should preferably consist of accelerograms recorded onsoil sites in real earthquakes, as they possess realistic low frequency content and

proper time correlation between horizontal and vertical components of motion. Thestrong motion duration should be selected in a manner consistent withEN 1998-1:2004, 3.2.3.1.





g Accelerazione di gravità

k h Coefficiente sismico orizzontale

k v Coefficiente sismico verticale

q u Resistenza a compressione non confinata

r Coefficiente per il calcolo del coefficiente sismico orizzontale (prospetto 7.1)

ν s Velocità di propagazione delle onde di taglio

ν s,max Valore medio di ν s per piccole deformazioni (<10-5)α Rapporto tra l'accelerazione del terreno di progetto su terreno di tipo A, a g, e

l'accelerazione di gravità g

γ Peso specifico del terreno

γ d Peso specifico del terreno secco

γ I Coefficiente di importanza

γ M Coefficiente parziale per le proprietà del materiale

γ Rd Coefficiente parziale del modello

γ w Peso specifico dell'acqua

δ Angolo di attrito tra il terreno e il plinto di fondazione o il muro di contenimento

φ' Angolo di resistenza a taglio in termini di sforzi efficaciρ Massa volumica

σvo Pressione totale di confinamento, pari allo sforzo verticale totale

σ'vo Pressione efficace di confinamento, pari allo sforzo verticale efficace

τcy,u Resistenza a taglio ciclica non drenata del terreno

τe Sforzo di taglio sismico

1.7 Unità di misura S.I.(1)P Le unità di misura S.I. devono essere utilizzate in accordo alla ISO 1000.

(2) In aggiunta si applicano le unità di misura raccomandate nella EN 1998-1:2004,

punto 1.7.Nota Per i calcoli geotecnici ci si dovrebbe riferire alla EN 1997-1:2004, punto 1.6 (2).

2 AZIONE SISMICA

2.1 Definizione dell'azione sismica(1)P L'azione sismica deve essere conforme ai concetti base e alle definizioni date nella

EN 1998-1:2004, punto 3.2 tenendo conto delle disposizioni date al punto 4.2.2.

(2)P Le combinazioni dell'azione sismica con le altre azioni devono essere eseguitesecondo quanto disposto nella EN 1990:2002, punto 6.4.3.4 e nella EN 1998-1:2004,punto 3.2.4.

(3) Nella presente norma europea, dove appropriato, si introducono semplificazioninella scelta dell'azione sismica.

2.2 Rappresentazione della storia temporale(1)P Se si eseguono analisi nel dominio del tempo, possono essere utilizzati sia accele-

rogrammi artificiali sia registrazioni di moti sismici reali. Il loro valore di picco e il lorocontenuto in frequenza devono essere conformi a quanto specificato nellaEN 1998-1:2004, punto 3.2.3.1.

(2) Nelle verifiche di stabilità dinamica che comportano calcoli di deformazioni permanentidel terreno, si raccomanda che l'eccitazione sia costituita preferibilmente da accelero-

grammi registrati su siti di terreni non rocciosi durante terremoti reali, poiché questipossiedono un contenuto realistico di basse frequenze e una corretta correlazionetemporale tra le componenti orizzontali e verticali del moto. Si raccomanda che la duratadel moto sismico sia scelta in modo conforme con la EN 1998-1:2004, punto 3.2.3.1.





3 GROUND PROPERTIES

3.1 Strength parameters(1) The value of the soil strength parameters applicable under static undrained

conditions may generally be used. For cohesive soils the appropriate strengthparameter is the undrained shear strength c u, adjusted for the rapid rate of loadingand cyclic degradation effects under the earthquake loads when such an adjustmentis needed and justified by adequate experimental evidence. For cohesionless soil theappropriate strength parameter is the cyclic undrained shear strength τcy,u whichshould take the possible pore pressure build-up into account.

(2) Alternatively, effective strength parameters with appropriate pore water pressuregenerated during cyclic loading may be used. For rocks the unconfined compressivestrength, q u, may be used.

(3) The partial factors (γ M) for material properties c u, τcy,u and q u are denoted as γ cu, γ τcyand γ qu, and those for tan φ' are denoted as γ φ'.

Note The values ascribed to γ cu, γ τcy , γ qu, and γ φ' for use in a country may be found in its National Annex. Therecommended values are γ cu = 1,4, γ τcy = 1,25, γ qu = 1,4, and γ φ' = 1,25.

3.2 Stiffness and damping parameters(1) Due to its influence on the design seismic actions, the main stiffness parameter of

the ground under earthquake loading is the shear modulus G , given by

(3.1)

where:

ρ is the unit mass and ν s is the shear wave propagation velocity of the ground.

(2) Criteria for the determination of ν s, including its dependence on the soil strain level,are given in 4.2.2 and 4.2.3.

(3) Damping should be considered as an additional ground property in the cases where

the effects of soil-structure interaction are to be taken into account, specified inSection 6.

(4) Internal damping, caused by inelastic soil behaviour under cyclic loading, andradiation damping, caused by seismic waves propagating away from the foundation,should be considered separately.

4 REQUIREMENTS FOR SITING AND FOR FOUNDATION SOILS

4.1 Siting

4.1.1 General

(1)P An assessment of the site of construction shall be carried out to determine the natureof the supporting ground to ensure that hazards of rupture, slope instability,liquefaction, and high densification susceptibility in the event of an earthquake areminimised.

(2)P The possibility of these adverse phenomena occurring shall be investigated asspecified in the following subclauses.

4.1.2 Proximity to seismically active faults

(1)P Buildings of importance classes II, III, IV defined in EN 1998-1:2004, 4.2.5, shall notbe erected in the immediate vicinity of tectonic faults recognised as being seismicallyactive in official documents issued by competent national authorities.

(2) An absence of movement in the Late Quaternary may be used to identify non activefaults for most structures that are not critical for public safety.

G ρν= s2





3 PROPRIETÀ DEL TERRENO

3.1 Parametri di resistenza(1) In generale si può utilizzare il valore dei parametri di resistenza del terreno in condi-

zioni statiche non drenate. Per terreni coesivi l'appropriato parametro di resistenza èla resistenza a taglio non drenata c u, adattata per la rapida velocità di carico e per glieffetti di degrado ciclico sotto azioni sismiche quando una correzione è necessaria egiustificata da un'adeguata evidenza sperimentale. Per terreni non coesivi, l'appro-priato parametro di resistenza è la resistenza ciclica a taglio non drenata τcy,u, chedovrebbe tenere conto del possibile incremento di pressione interstiziale.

(2) In alternativa, si possono utilizzare i parametri di resistenza efficace con l'appro-priata pressione interstiziale dell'acqua generata durante il carico ciclico. Per lerocce, si può utilizzare la resistenza a compressione non confinata, q u.

(3) I coefficienti parziali (γ M) per le proprietà dei materiali c u, τcy,u e q u sono indicati comeγ cu, γ τcy e γ qu e quelli per tan φ' sono indicati come γ φ'.

Nota I valori attribuiti a γ cu, γ τcy , γ qu e a γ φ' per l'utilizzo in un Paese possono essere trovati nelle rispettive appendicinazionali. I valori raccomandati sono γ cu = 1,4, γ τcy = 1,25, γ qu = 1,4 e γ φ' = 1,25.

3.2 Parametri di rigidezza e di smorzamento(1) A causa della sua influenza sulle azioni sismiche di progetto, il parametro principale

di rigidezza del terreno sotto un carico sismico è il modulo di taglio G , dato da:

(3.1)

dove:

ρ è la densità e ν s è la velocità di propagazione delle onde di taglio del terreno.

(2) I criteri per la determinazione di ν s, inclusa la sua dipendenza dal livello di deforma-zione del terreno, sono riportati nei punti 4.2.2 e 4.2.3.

(3) Si raccomanda che lo smorzamento sia considerato come un'ulteriore proprietà del

terreno nei casi in cui si devono tenere in conto gli effetti dell'interazioneterreno-struttura, come specificato nella Sezione 6.

(4) Si raccomanda che lo smorzamento interno, causato dal comportamento anelastico delterreno sotto carichi ciclici, e lo smorzamento da radiazione, causato dalla propagazionedelle onde sismiche dalla fondazione verso l'esterno, siano considerati separatamente.

4 REQUISITI PER LA SCELTA DEL PIANO DI POSA E DEI TERRENI DI FONDAZIONE

4.1 Scelta del piano di posa

4.1.1 Generalità

(1)P Una valutazione del sito di costruzione deve essere eseguita allo scopo di deter-minare la natura del terreno di fondazione per assicurare che i rischi di rottura, diinstabilità del pendio, di liquefazione e di eccessiva tendenza a fenomeni di adden-samento durante l'evento sismico siano minimizzati.

(2)P La possibilità che si verifichino questi fenomeni sfavorevoli deve essere valutatacome specificato nei seguenti sottopunti.

4.1.2 Vicinanza di faglie sismicamente attive

(1)P Gli edifici di classi di importanza II, III o IV definite nella EN 1998-1:2004, punto 4.2.5, nondevono essere costruiti nelle immediate vicinanze di faglie tettoniche riconosciute comesismicamente attive in documenti ufficiali pubblicati dalle autorità nazionali competenti.

(2) Per la maggior parte delle strutture che non sono importanti per la sicurezzapubblica, si può utilizzare come criterio l'assenza di movimento nel Quaternariorecente per identificare faglie non attive.

G ρν= s2





(3)P Special geological investigations shall be carried out for urban planning purposesand for important structures to be erected near potentially active faults in areas ofhigh seismicity, in order to determine the ensuing hazard in terms of ground ruptureand the severity of ground shaking.

4.1.3 Slope stability

4.1.3.1 General requirements(1)P A verification of ground stability shall be carried out for structures to be erected on or

near natural or artificial slopes, in order to ensure that the safety and/or serviceabilityof the structures is preserved under the design earthquake.

(2)P Under earthquake loading conditions, the limit state for slopes is that beyond whichunacceptably large permanent displacements of the ground mass take place withina depth that is significant both for the structural and functional effects on thestructures.

(3) The verification of stability may be omitted for buildings of importance class I if it isknown from comparable experience that the ground at the construction site is stable.

4.1.3.2 Seismic action(1)P The design seismic action to be assumed for the verification of stability shall conform

to the definitions given in 2.1.

(2)P An increase in the design seismic action shall be introduced, through a topographicamplification factor, in the ground stability verifications for structures with importancefactor γ I greater than 1,0 on or near slopes.

Note Some guidelines for values of the topographic amplification factor are given in Informative Annex A.

(3) The seismic action may be simplified as specified in 4.1.3.3.

4.1.3.3 Methods of analysis

(1)P The response of ground slopes to the design earthquake shall be calculated either

by means of established methods of dynamic analysis, such as finite elements orrigid block models, or by simplified pseudo-static methods subject to the limitationsof (3) and (8) of this subclause.

(2)P In modelling the mechanical behaviour of the soil media, the softening of theresponse with increasing strain level, and the possible effects of pore pressureincrease under cyclic loading shall be taken into account.

(3) The stability verification may be carried out by means of simplified pseudo-staticmethods where the surface topography and soil stratigraphy do not present veryabrupt irregularities.

(4) The pseudo-static methods of stability analysis are similar to those indicated inEN 1997-1:2004, 11.5, except for the inclusion of horizontal and vertical inertia

forces applied to every portion of the soil mass and to any gravity loads acting on topof the slope.

(5)P The design seismic inertia forces F H and F V acting on the ground mass, for thehorizontal and vertical directions respectively, in pseudo-static analyses shall betaken as:

(4.1)

if the ratio a vg / a g is greater than 0,6 (4.2)

if the ratio a vg / a g is not greater than 0,6 (4.3)

where:

α is the ratio of the design ground acceleration on type A ground, a g, to theacceleration of gravity g;

a vg is the design ground acceleration in the vertical direction;

F H 0,5 α S W ⋅ ⋅=

F V 0,5 F H±=

F V 0,33 F H±=





(3)P Devono essere effettuate speciali ricerche geologiche per studi di pianificazioneurbana e per strutture importanti che devono essere costruite vicino a faglie potenzial-mente attive in aree ad elevata sismicità, allo scopo di determinare la pericolosità risul-tante in relazione alla rottura del terreno e alla severità dello scuotimento sismico.

4.1.3 Stabilità dei pendii

4.1.3.1 Requisiti generali

(1)P Una verifica di stabilità del terreno deve essere effettuata per le strutture che devonoessere costruite su pendii naturali o artificiali o in vicinanza di essi in modo da assicurarela sicurezza e/o la funzionalità delle strutture sotto l'azione del terremoto di progetto.

(2)P In condizioni di carico sismico lo stato limite per i pendii è quello oltre il quale hannoluogo ampi spostamenti permanenti della massa del terreno di entità inaccettabile,entro una profondità che risulti significativa per gli effetti sia sulla stabilità sia sullafunzionalità della struttura.

(3) Si può omettere la verifica di stabilità per edifici di classe di importanza I nel caso incui l'esperienza in casi simili mostri che il terreno nel sito di costruzione sia stabile.


(1)P L'azione sismica di progetto utilizzata per la verifica di stabilità deve essere conformealle definizioni date al punto 2.1.

(2)P Nelle verifiche di stabilità del terreno si deve introdurre un incremento nell'azionesismica di progetto, attraverso un coefficiente di amplificazione topografica perstrutture con un coefficiente di importanza γ I maggiore di 1,0 quando tali strutturesono costruite su pendii o vicino a questi.

Nota Alcune linee guida per i valori del coefficiente di amplificazione topografica sono r iportate nell'appendice infor-mativa A.

(3) L'azione sismica può essere semplificata come specificato al punto 4.1.3.3.

4.1.3.3 Metodi di analisi

(1)P La risposta di pendii del terreno al terremoto di progetto deve essere calcolata omediante metodi accettati di analisi dinamica, come elementi finiti o modelli a blocchirigidi, oppure mediante metodi semplificati pseudo-statici soggetti alle limitazioni di(3) e (8) del presente sottopunto.

(2)P Nella modellazione del comportamento meccanico dei terreni si deve tenere contodell'attenuazione della risposta per livelli crescenti di deformazione e dei possibilieffetti dell'incremento della pressione interstiziale indotta dal carico ciclico.

(3) La verifica di stabilità può essere eseguita mediante metodi semplificatipseudo-statici quando la superficie topografica e il profilo stratigrafico del terrenonon presentano irregolarità molto marcate.

(4) I metodi pseudo-statici di analisi di stabilità sono simili a quelli indicati nellaEN 1997-1:2004, punto 11.5, eccetto per l'introduzione di forze di inerzia orizzontali

e verticali applicate ad ogni porzione della massa di terreno e di eventuali carichigravitazionali che agiscono sulla sommità del pendio.

(5)P Le forze di inerzia sismica di progetto F H e F V agenti sulla massa di terreno, rispetti-vamente per le direzioni orizzontali e verticali, nelle analisi pseudo-statiche devonoessere considerate pari a:

(4.1)

se il rapporto a vg / a g è maggiore di 0,6 (4.2)

se il rapporto a vg / a g non è maggiore di 0,6 (4.3)

dove:

α è il rapporto tra l'accelerazione di progetto del terreno su terreno di tipo A, a g, el'accelerazione di gravità g;

a vg è l'accelerazione di progetto del terreno in direzione verticale;

F H 0,5 α S W ⋅ ⋅=

F V 0,5 F H±=

F V 0,33 F H±=





a g is the design ground acceleration for type A ground;

S is the soil parameter of EN 1998-1:2004, 3.2.2.2;

W is the weight of the sliding mass.

A topographic amplification factor for a g shall be taken into account according to4.1.3.2 (2).

(6)P A limit state condition shall then be checked for the least safe potential slip surface.

(7) The serviceability limit state condition may be checked by calculating the permanentdisplacement of the sliding mass by using a simplified dynamic model consisting ofa rigid block sliding against a friction force on the slope. In this model the seismicaction should be a time history representation in accordance with 2.2 and based onthe design acceleration without reductions.

(8)P Simplified methods, such as the pseudo-static simplified methods mentioned in (3)to (6)P in this subclause, shall not be used for soils capable of developing high porewater pressures or significant degradation of stiffness under cyclic loading.

(9) The pore pressure increment should be evaluated using appropriate tests. In theabsence of such tests, and for the purpose of preliminary design, it may be estimatedthrough empirical correlations.

4.1.3.4 Safety verification for the pseudo-static method

(1)P For saturated soils in areas where α⋅S > 0,15, consideration shall be given topossible strength degradation and increases in pore pressure due to cyclic loadingsubject to the limitations stated in 4.1.3.3 (8).

(2) For quiescent slides where the chances of reactivation by earthquakes are higher,large strain values of the ground strength parameters should be used. Incohesionless materials susceptible to cyclic pore-pressure increase within the limitsof 4.1.3.3, the latter may be accounted for by decreasing the resisting frictional forcethrough an appropriate pore pressure coefficient proportional to the maximumincrement of pore pressure. Such an increment may be estimated as indicated in4.1.3.3 (9).

(3) No reduction of the shear strength need be applied for strongly dilatant cohesionlesssoils, such as dense sands.

(4)P The safety verification of the ground slope shall be executed according to theprinciples of EN 1997-1:2004.

4.1.4 Potentially liquefiable soils

(1)P A decrease in the shear strength and/or stiffness caused by the increase in porewater pressures in saturated cohesionless materials during earthquake groundmotion, such as to give rise to significant permanent deformations or even to acondition of near-zero effective stress in the soil, shall be hereinafter referred to asliquefaction.

(2)P An evaluation of the liquefaction susceptibility shall be made when the foundationsoils include extended layers or thick lenses of loose sand, with or without silt/clayfines, beneath the water table level, and when the water table level is close to theground surface. This evaluation shall be performed for the free-field site conditions(ground surface elevation, water table elevation) prevailing during the lifetime of thestructure.

(3)P Investigations required for this purpose shall as a minimum include the execution ofeither in situ Standard Penetration Tests (SPT) or Cone Penetration Tests (CPT), aswell as the determination of grain size distribution curves in the laboratory.

(4)P For the SPT, the measured values of the blowcount N SPT, expressed in blows/30 cm,shall be normalised to a reference effective overburden pressure of 100 kPa and toa ratio of impact energy to theoretical free-fall energy of 0,6. For depths of less than3 m, the measured N SPT values should be reduced by 25%.





a g è l'accelerazione di progetto del terreno su terreno di tipo A;

S è il parametro del suolo come stabilito nella EN 1998-1:2004, punto 3.2.2.2;

W è il peso della massa soggetta a slittamento.

Si deve considerare un coefficiente di amplificazione topografica per ag in accordocon il punto 4.1.3.2 (2).

(6)P Si deve poi verificare una condizione di stato limite in corrispondenza della superficie

potenziale di slittamento che risulti più sfavorevole per la sicurezza.(7) La condizione di stato limite di esercizio può essere verificata calcolando lo sposta-

mento permanente della massa soggetta a slittamento, utilizzando un modellodinamico semplificato costituito da un blocco rigido in moto su un pendio con attrito.Si raccomanda che in questo modello l'azione sismica sia costituita da una rappre-sentazione temporale in accordo con il punto 2.2 e basata sull'accelerazione diprogetto senza riduzioni.

(8)P Metodi semplificati, come i metodi semplificati pseudo-statici menzionati nei punti da (3) a(6)P, del presente sottopunto, non devono essere utilizzati per terreni soggetti allo sviluppodi alte pressioni interstiziali o ad un degrado significativo della rigidezza sotto carichi ciclici.

(9) Si raccomanda che l'incremento di pressione interstiziale sia valutato medianteopportune prove. In assenza di tali prove e per scopi di progettazione preliminaretale incremento può essere stimato mediante correlazioni empiriche.

4.1.3.4 Verifica di sicurezza per il metodo pseudo-statico(1)P Per terreni saturi in zone in cui α·S > 0,15, si devono fare considerazioni appropriate

sul possibile degrado di resistenza e sull'incremento della pressione interstizialecausato da carichi ciclici, soggetti alle limitazioni stabilite al punto 4.1.3.3 (8).

(2) Nel caso di frane quiescenti per le quali è maggiore la possibilità di riattivazione inseguito a terremoti, i valori appropriati dei parametri di resistenza del terreno chedovrebbero essere usati sono quelli corrispondenti a deformazioni elevate. Inmateriali non coesivi suscettibili ad incremento ciclico delle pressioni interstiziali,entro i limiti di cui al punto 4.1.3.3, si può tenere in considerazione tale incrementoriducendo le forze di attrito resistenti mediante un opportuno coefficiente della

pressione interstiziale proporzionale al massimo incremento di tale pressione. Taleincremento può essere stimato come indicato al punto 4.1.3.3 (9).

(3) Non occorre applicare alcuna riduzione della resistenza a taglio per terreni noncoesivi fortemente dilatanti, come le sabbie dense.

(4)P Le verifiche di sicurezza del pendio del terreno devono essere eseguite in accordocon i principi della EN 1997-1:2004.

4.1.4 Terreni potenzialmente liquefacibili(1)P Con il termine liquefazione si deve di seguito intendere la riduzione di resistenza a taglio

e/o di rigidezza causata dall'aumento di pressione interstiziale dell'acqua in un terrenosaturo non coesivo durante il moto sismico, tale da generare deformazioni permanentisignificative o persino una condizione di sforzi efficaci del terreno quasi nulli.

(2)P Deve essere verificata la suscettibilità alla liquefazione quando la falda freatica sitrova in prossimità della superficie e il terreno di fondazione comprende strati estesio lenti spesse di sabbie sciolte sotto falda, contenenti o meno una frazione finelimoso/argillosa. Questa verifica deve essere eseguita per le condizioni di superficielibera (in termini di quota del piano campagna e di quota della falda) prevalenti nelcorso della vita della struttura.

(3)P Le indagini richieste a questo scopo devono almeno includere l'esecuzione o diprove penetrometriche normalizzate (SPT - Standard Penetration Tests) o prove dipenetrazione conica (CPT - Cone Penetration Tests), così come la determinazione inlaboratorio di curve granulometriche.

(4)P Per quanto riguarda la prova SPT, i valori misurati del numero di colpi N SPT, espressi

come colpi/30 cm, devono essere normalizzati rispetto ad una pressione efficace diconfinamento di 100 kPa, e ad un rapporto tra l'energia d'impatto e l'energia teoricadi caduta libera pari a 0,6. Per profondità minori di 3 m, si raccomanda che il valoremisurato N SPT, sia ridotto del 25%.





(5) Normalisation with respect to overburden effects may be performed by multiplyingthe measured N SPT value by the factor (100/ σ'vo)

¹⁄₂, where σ'vo (kPa) is the effectiveoverburden pressure acting at the depth where the SPT measurement has beenmade, and at the time of its execution. The normalisation factor (100/ σ'vo)

¹⁄₂ should betaken as being not smaller than 0,5 and not greater than 2.

(6) Energy normalisation requires multiplying the blowcount value obtained in (5) of thissubclause by the factor ER / 60, where ER is one hundred times the energy ratio

specific to the testing equipment.(7) For buildings on shallow foundations, evaluation of the liquefaction susceptibility may

be omitted when the saturated sandy soils are found at depths greater than 15 mfrom ground surface.

(8) The liquefaction hazard may be neglected when α⋅S < 0,15 and at least one of thefollowing conditions is fulfilled:

- the sands have a clay content greater than 20% with plasticity index PI > 10;

- the sands have a silt content greater than 35% and, at the same time, the SPTblowcount value normalised for overburden effects and for the energy ratioN 1(60) > 20;

- the sands are clean, with the SPT blowcount value normalised for overburdeneffects and for the energy ratio N 1(60) > 30.

(9)P If the liquefaction hazard may not be neglected, it shall as a minimum be evaluatedby well-established methods of geotechnical engineering, based on field correlationsbetween in situ measurements and the critical cyclic shear stresses known to havecaused liquefaction during past earthquakes.

(10) Empirical liquefaction charts illustrating the field correlation approach under levelground conditions applied to different types of in situ measurements are given inAnnex B. In this approach, the seismic shear stress te, may be estimated from thesimplified expression

τe = 0,65 α ⋅ S ⋅ σvo (4.4)

where:σvo is the total overburden pressure and the other variables are as in expressions (4.1)to (4.3). This expression may not be applied for depths larger than 20 m.

(11)P If the field correlation approach is used, a soil shall be considered susceptible toliquefaction under level ground conditions whenever the earthquake-induced shearstress exceeds a certain fraction λ of the critical stress known to have causedliquefaction in previous earthquakes.

Note The value ascribed to λ for use in a Country may be found in its National Annex. The recommended value isλ = 0,8, which implies a safety factor of 1,25.

(12)P If soils are found to be susceptible to liquefaction and the ensuing effects aredeemed capable of affecting the load bearing capacity or the stability of thefoundations, measures, such as ground improvement and piling (to transfer loadsto layers not susceptible to liquefaction), shall be taken to ensure foundationstability.

(13) Ground improvement against liquefaction should either compact the soil toincrease its penetration resistance beyond the dangerous range, or use drainageto reduce the excess pore-water pressure generated by ground shaking.

Note The feasibility of compaction is mainly governed by the fines content and depth of the soil.

(14) The use of pile foundations alone should be considered with caution due to the largeforces induced in the piles by the loss of soil support in the liquefiable layer or layers,and to the inevitable uncertainties in determining the location and thickness of sucha layer or layers.





(5) La normalizzazione rispetto alla pressione di confinamento può essere eseguitamoltiplicando il valore misurato N SPT per il fattore (100/ σ'vo)

¹⁄₂, dove σ'vo (kPa) è lapressione efficace di confinamento agente alla profondità in cui si è eseguita lamisurazione SPT e allo stesso tempo di esecuzione della stessa. Si raccomandache il fattore di normalizzazione (100/ σ'vo)

¹⁄₂ sia compreso tra 0,5 e 2.

(6) La normalizzazione rispetto all'energia richiede di moltiplicare il valore del numero dicolpi ottenuto in (5) del presente sottopunto per il fattore ER / 60, dove ER è cento

volte il rapporto di energia specificato nell'attrezzatura di prova.(7) Nel caso di edifici con fondazioni superficiali, la verifica della suscettibilità a liquefa-

zione può essere omessa se il terreno sabbioso saturo si trova a profonditàmaggiore di 15 m dal piano campagna.

(8) Il pericolo di liquefazione può essere trascurato quando si ha α·S < 0,15 ed è soddi-sfatta almeno una delle seguenti condizioni:

- le sabbie hanno un contenuto di argilla maggiore del 20% con un indice diplasticità PI >10;

- le sabbie hanno un contenuto di limo maggiore del 35% e, allo stesso tempo, ilvalore del numero di colpi SPT normalizzato alla pressione di confinamento e alrapporto di energia N 1(60) > 20;

- le sabbie contengono una frazione fine trascurabile, con il valore del numero dicolpi SPT normalizzato alla pressione di confinamento e al rapporto di energiaN 1(60) > 30.

(9)P Se il pericolo di liquefazione non può essere trascurato, la suscettibilità a liquefa-zione deve essere verificata come minimo attraverso i metodi generalmente accettatidell'ingegneria geotecnica, basati su correlazioni di campagna tra misurazioni in sitoe valori critici dello sforzo ciclico di taglio noti per aver causato liquefazione duranteterremoti passati.

(10) I diagrammi empirici di liquefazione, che illustrano l'approccio della correlazione dicampagna rispetto alle condizioni del piano campagna applicate ai differenti tipi dimisurazione in sito, sono riportati nell'appendice B. In questo approccio, lo sforzo ditaglio sismico, te, può essere stimato attraverso l'espressione semplificata

τe = 0,65 α ⋅ S ⋅ σvo (4.4)

dove:

σvo è la pressione totale di confinamento e le altre variabili sono le stesse delle espres-sioni, da (4.1) a (4.3). Questa espressione non può essere applicata per profonditàmaggiori di 20 m.

(11)P Se si utilizza il metodo della correlazione di campagna, un terreno deve essereconsiderato suscettibile di liquefazione rispetto alle condizioni del piano campagnaogni qualvolta gli sforzi di taglio indotti dal terremoto superano una certa frazione λ dello sforzo critico, nota per aver causato liquefazione nei precedenti terremoti.

Nota Il valore assegnato a λ per l'utilizzo in un Paese è contenuto nella rispettiva appendice nazionale. Il valoreraccomandato è λ = 0,8, che implica un fattore di sicurezza di 1,25.

(12)P Se il terreno risulta suscettibile a liquefazione e gli effetti conseguenti appaiono talida influire sulla capacità portante o sulla stabilità delle fondazioni, si deveprocedere ad interventi come il consolidamento del terreno e l'inserimento di pali(per il trasferimento del carico a strati di terreno non suscettibili a liquefazione) pergarantire la stabilità delle fondazioni.

(13) Si raccomanda che il consolidamento del terreno contro il pericolo di liquefazionesia ottenuto addensando il terreno, per incrementare la sua resistenza allapenetrazione oltre la soglia di pericolo, oppure mediante opere di drenaggio perridurre la sovrapressione interstiziale generata dallo scuotimento del terreno.

Nota La possibilità di realizzare un addensamento è principalmente governata dal contenuto di fini e dallaprofondità del terreno.

(14) Si raccomanda che il solo impiego di pali di fondazione sia preso in considerazionecon cautela a causa delle grandi forze indotte nei pali dalle perdite di supporto delterreno nello/negli strato/i suscettibile/i a liquefazione e a causa delle inevitabili incer-tezze legate alla determinazione della posizione e dello spessore di tale/i strato/i.





4.1.5 Excessive settlements of soils under cyclic loads

(1)P The susceptibility of foundation soils to densification and to excessive settlementscaused by earthquake-induced cyclic stresses shall be taken into account whenextended layers or thick lenses of loose, unsaturated cohesionless materials exist ata shallow depth.

(2) Excessive settlements may also occur in very soft clays because of cyclic

degradation of their shear strength under ground shaking of long duration.(3) The densification and settlement potential of the previous soils should be evaluatedby available methods of geotechnical engineering having recourse, if necessary, toappropriate static and cyclic laboratory tests on representative specimens of theinvestigated materials.

(4) If the settlements caused by densification or cyclic degradation appear capable ofaffecting the stability of the foundations, consideration should be given to groundimprovement methods.

4.2 Ground investigation and studies

4.2.1 General criteria

(1)P The investigation and study of foundation materials in seismic areas shall follow thesame criteria adopted in non-seismic areas, as defined in EN 1997-1:2004, Section 3.

(2) With the exception of buildings of importance class I, cone penetration tests, possiblywith pore pressure measurements, should be included whenever feasible in the fieldinvestigations, since they provide a continuous record of the soil mechanicalcharacteristics with depth.

(3)P Seismically-oriented, additional investigations may be required in the casesindicated in 4.1 and 4.2.2.

4.2.2 Determination of the ground type for the definition of the seismic action

(1)P Geotechnical or geological data for the construction site shall be available in

sufficient quantity to allow the determination of an average ground type and/or theassociated response spectrum, as defined in EN 1998-1:2004, 3.1, 3.2.

(2) For this purpose, in situ data may be integrated with data from adjacent areas withsimilar geological characteristics.

(3) Existing seismic microzonation maps or criteria should be taken into account,provided that they conform with (1)P of this subclause and that they are supported byground investigations at the construction site.

(4)P The profile of the shear wave velocity ν s in the ground shall be regarded as the mostreliable predictor of the site-dependent characteristics of the seismic action at stablesites.

(5) In situ measurements of the ν s profile by in-hole geophysical methods should be

used for important structures in high seismicity regions, especially in the presence ofground conditions of type D , S 1, or S 2.

(6) For all other cases, when the natural vibration periods of the soil need to bedetermined, the ν s profile may be estimated by empirical correlations using the in situpenetration resistance or other geotechnical properties, allowing for the scatter ofsuch correlations.

(7) Internal soil damping should be measured by appropriate laboratory or field tests. Inthe case of a lack of direct measurements, and if the product a g⋅S is less than 0,1 g(i.e. less than 0,98 m/s2), a damping ratio of 0,03 should be used. Structured andcemented soils and soft rocks may require separate consideration.





4.2.3 Dependence of the soil stiffness and damping on the strain level

(1)P The difference between the small-strain values of ν s, such as those measured by insitu tests, and the values compatible with the strain levels induced by the designearthquake shall be taken into account in all calculations involving dynamic soilproperties under stable conditions.

(2) For local ground conditions of type C or D with a shallow water table and no materials

with plasticity index PI > 40, in the absence of specific data, this may be done usingthe reduction factors for ν s given in Table 4.1. For stiffer soil profiles and a deeperwater table the amount of reduction should be proportionately smaller (and the rangeof variation should be reduced).

(3) If the product a g ⋅ S is equal to or greater than 0,1 g, (i.e. equal to or greater than0,98 m/s2), the internal damping ratios given in Table 4.1 should be used, in theabsence of specific measurements.

ν s,max is the average ν s value at small strain (<10-5), not exceeding 360 m/s.

G max is the average shear modulus at small strain.

Note Through the ± one standard deviation ranges the designer can introduce different amounts of conservatism,depending on such factors as stiffness and layering of the soil profile. Values of ν s / ν s,max and G / G max abovethe average could, for example, be used for stiffer profiles, and values of ν s / ν s,max and G / G max below theaverage could be used for softer profiles.

5 FOUNDATION SYSTEM

5.1 General requirements(1)P In addition to the general rules of EN 1997-1:2004 the foundation of a structure in a

seismic area shall conform to the following requirements.

a) The relevant forces from the superstructure shall be transferred to the groundwithout substantial permanent deformations according to the criteria of 5.3.2.

b) The seismically-induced ground deformations are compatible with the essentialfunctional requirements of the structure.

c) The foundation shall be conceived, designed and built following the rules of 5.2and the minimum measures of 5.4 in an effort to limit the risks associated withthe uncertainty of the seismic response.

(2)P Due account shall be taken of the strain dependence of the dynamic properties ofsoils (see 4.2.3) and of effects related to the cyclic nature of seismic loading. Theproperties of in-situ improved or even substituted soil shall be taken into account ifthe improvement or substitution of the original soil is made necessary by itssusceptibility to liquefaction or densification.

(3) Where appropriate (or needed), ground material or resistance factors other thanthose mentioned in 3.1 (3) may be used, provided that they correspond to the samelevel of safety.

Note Examples are resistance factors applied to the results of pile load tests.

table 4.1 Average soil damping ratios and average reduction factors (± one standard deviation) for shear wavevelocity ν s and shear modulus G within 20 m depth

Ground acceleration ratio,

α·S

Damping ratio

0,100,200,30

0,030,060,10

0,90 (±0,07)0,70 (±0,15)0,60 (±0,15)

0,80 (±0,10)0,50 (±0,20)0,36 (±0,20)

ν s

ν s,max-----------

G

G max

---------





4.2.3 Dipendenza della rigidezza e dello smorzamento del terreno dal livello di deformazione

(1)P La differenza tra i valori di ν s a piccole deformazioni, come quelli misurati da prove insito, e i valori compatibili con i livelli di deformazione indotta dal terremoto di progettodeve essere considerata in tutti le analisi che considerino le proprietà dinamiche delterreno in condizioni stabili.

(2) Per condizioni locali di terreno di tipo C o D con livello di falda prossimo alla super-

ficie e senza alcun materiale con indice di plasticità PI > 40, in assenza di datispecifici, questo può essere fatto utilizzando i coefficienti di riduzione per ν s dati nelprospetto 4.1. Per profili di terreno più rigidi e livello di falda più profondo l'entità dellariduzione dovrebbe essere proporzionalmente più piccola (e l'intervallo di variazionedovrebbe essere ridotto).

(3) Se il prodotto a g · S è uguale o maggiore di 0,1 g (cioè uguale o maggiore di 0,98 m/s2),si raccomanda di utilizzare il rapporto di smorzamento interno dato nel prospetto 4.1, inassenza di misurazioni specifiche.

ν s,max è il valore medio di ν s per piccole deformazioni (<10-5) non maggiore di 360 m/s.

G max è il valore medio del modulo di taglio per piccole deformazioni.

Nota Attraverso intervalli con ± uno scarto tipo il progettista può introdurre differenti quantità cautelative chedipendono da fattori come la rigidezza e la stratigrafia del profilo del terreno. Valori di ν s / ν s,max e G / G maxsopra la media potrebbero per esempio essere utilizzati per profili più rigidi, mentre valori di ν s / ν s,max eG / G max sotto la media potrebbero essere utilizzati per profili più soffici.

5 SISTEMA DI FONDAZIONE

5.1 Requisiti generali(1)P In aggiunta alle regole generali della EN 1997-1:2004, la fondazione di una struttura

in zona sismica deve essere conforme ai seguenti requisiti:

a) le forze trasmesse dalla sovrastruttura devono essere trasferite al terreno senzasostanziali deformazioni permanenti in accordo con i criteri di cui al punto 5.3.2;

b) le deformazioni del terreno indotte dal sisma sono compatibili con i requisitiessenziali di funzionalità della struttura;

c) la fondazione deve essere concepita, progettata e realizzata seguendo le regoledi cui al punto 5.2 e le misurazioni minime di cui al punto 5.4, in modo da limitarei rischi legati all'incertezza della risposta sismica.

(2)P Si deve tenere conto opportunamente della dipendenza delle proprietà dinamichedel terreno dalle deformazioni (vedere il punto 4.2.3) e degli effetti legati alla naturaciclica del carico sismico. Le proprietà del terreno in-sito, migliorato o anche sosti-tuito, devono essere considerate nel caso in cui il miglioramento o la sostituzione delterreno originario sia reso necessario dalla suscettibilità di quest'ultimo a liquefa-zione o addensamento.

(3) Dove appropriato (o necessario), i coefficienti del terreno o di resistenza diversi da

quelli menzionati al punto 3.1 (3) possono essere utilizzati, purchè essi corri-spondano allo stesso livello di sicurezza.

Nota Esempi sono i coefficienti di resistenza applicati ai risultati delle prove di carico dei pali.

prospetto 4.1 Valori medi del rapporto di smorzamento del terreno e del fattore di riduzione (± uno scarto tipo) perla velocità delle onde di taglio ν s e il modulo di taglio G entro 20 m di profondità

Rapporto di accelerazionedel terreno, α·S Rapporto di smorzamento

0,100,200,30

0,030,060,10

0,90 (±0,07)0,70 (±0,15)0,60 (±0,15)

0,80 (±0,10)0,50 (±0,20)0,36 (±0,20)

ν sν s,max----------- G

G max---------





5.2 Rules for conceptual design(1)P In the case of structures other than bridges and pipelines, mixed foundation types,

eg. piles with shallow foundations, shall only be used if a specific study demonstratesthe adequacy of such a solution. Mixed foundation types may be used in dynamicallyindependent units of the same structure.

(2)P In selecting the type of foundation, the following points shall be considered.

a) The foundation shall be stiff enough to uniformly transmit the localised actionsreceived from the superstructure to the ground.

b) The effects of horizontal relative displacements between vertical elements shallbe taken into account when selecting the stiffness of the foundation within itshorizontal plane.

c) If a decrease in the amplitude of seismic motion with depth is assumed, this shallbe justified by an appropriate study, and in no case may it correspond to a peakacceleration ratio lower than a certain fraction p of the product α ⋅ S at theground surface.

Note The value ascribed to p for use in a Country may be found in its National Annex. The recommended value is p = 0,65.

5.3 Design action effects

5.3.1 Dependence on structural design

(1)P Dissipative structures . The action effects for the foundations of dissipative structuresshall be based on capacity design considerations accounting for the development ofpossible overstrength. The evaluation of such effects shall be in accordance with theappropriate clauses of the relevant parts of Eurocode 8. For buildings in particularthe limiting provision of EN 1998-1:2004, 4.4.2.6 (2)P shall apply.

(2)P Non-dissipative structures . The action effects for the foundations of non-dissipativestructures shall be obtained from the analysis in the seismic design situation withoutcapacity design considerations. See also EN 1998-1:2004, 4.4.2.6 (3).

5.3.2 Transfer of action effects to the ground(1)P To enable the foundation system to conform to 5.1(1)P a), the following criteria shall

be adopted for transferring the horizontal force and the normal force/bendingmoment to the ground. For piles and piers the additional criteria specified in 5.4.2

shall be taken into account.

(2)P Horizontal force . The design horizontal shear force V Ed shall be transferred by thefollowing mechanisms:

a) by means of a design shear resistance F Rd between the horizontal base of afooting or of a foundation-slab and the ground, as described in 5.4.1.1;

b) by means of a design shear resistance between the vertical sides of thefoundation and the ground;

c) by means of design resisting earth pressures on the side of the foundation,under the limitations and conditions described in 5.4.1.1, 5.4.1.3 and 5.4.2.

(3)P A combination of the shear resistance with up to 30% of the resistance arising fromfully-mobilised passive earth pressures shall be allowed.

(4)P Normal force and bending moment . An appropriately calculated design normal forceN Ed and bending moment M Ed shall be transferred to the ground by means of one ora combination of the following mechanisms:

a) by the design value of resisting vertical forces acting on the base of the foundation;

b) by the design value of bending moments developed by the design horizontalshear resistance between the sides of deep foundation elements (boxes, piles,caissons) and the ground, under the limitations and conditions described in5.4.1.3 and 5.4.2;

c) by the design value of vertical shear resistance between the sides of embeddedand deep foundation elements (boxes, piles, piers and caissons) and the ground.





5.2 Regole concettuali per il progetto(1)P Nel caso di strutture diverse da ponti e condutture, i tipi di fondazioni miste, come per

esempio pali con fondazioni superficiali, devono essere utilizzati solo se uno studiospecifico dimostri l'adeguatezza di tale soluzione. I tipi di fondazione mista possonoessere utilizzati in unità della stessa struttura indipendenti dal punto di vista dinamico.

(2)P Nella scelta del tipo di fondazione si devono considerare i seguenti aspetti:a) la rigidezza di fondazione deve essere tale da trasmettere al terreno in modo

uniforme le azioni localizzate ricevute dalla sovrastruttura;b) si devono considerare gli effetti degli spostamenti relativi orizzontali tra elementi

verticali quando si sceglie la rigidezza della fondazione nel suo piano orizzontale;c) se si assume che l'ampiezza del moto sismico diminuisca con la profondità, tale

ipotesi deve essere giustificata con uno studio opportuno, e la diminuzione non puòin nessun caso comportare un rapporto di accelerazione di picco inferiore a unacerta frazione p del prodotto α · S in corrispondenza della superficie del terreno.

Nota Il valore attribuito a p per l'utilizzo in un Paese può essere trovato nella sua appendice nazionale. Il valoreraccomandato è p = 0,65.

5.3 Effetti dell'azione di progetto

5.3.1 Dipendenza dalla progettazione strutturale(1)P Strutture dissipative . Gli effetti delle azioni per le fondazioni di strutture dissipativedevono essere basate su considerazioni riguardanti il criterio della capacità, tenendoconto dello sviluppo di possibili sovraresistenze. La valutazione di tali effetti deveessere in accordo con quanto prescritto nei punti appropriati delle parti attinentidell'Eurocodice 8. In particolare per gli edifici, si deve applicare la disposizionelimitante della EN 1998-1:2004, punto 4.4.2.6 (2)P.

(2)P Strutture non dissipative . Gli effetti delle azioni per le fondazioni di strutture nondissipative devono essere ottenute dall'analisi nella situazione sismica di progettosenza considerazioni riguardanti il criterio della capacità. Vedere anche laEN 1998-1:2004, punto 4.4.2.6 (3).

5.3.2 Trasmissione degli effetti delle azioni al terreno(1)P Per permettere al sistema di fondazioni di essere conforme al punto 5.1(1)P(a), si

devono adottare i seguenti criteri per il trasferimento della forza orizzontale e dellaforza normale/momento flettente al terreno. Nel caso di fondazioni su pali o pozzi difondazione, si deve considerare il criterio aggiuntivo specificato nel punto 5.4.2.

(2)P Forza orizzontale . La forza orizzontale di taglio di progetto V Ed deve esseretrasmessa attraverso i seguenti meccanismi:a) attraverso la resistenza a taglio di progetto F Rd tra la base orizzontale di un plinto

o di una platea di fondazione e il terreno, come descritto nel punto 5.4.1.1;b) attraverso la resistenza a taglio di progetto tra le facce verticali della fondazione

e il terreno;c) attraverso la spinta resistente di progetto del terreno sul lato della fondazione,

con le limitazioni e le condizioni descritte nei punti 5.4.1.1, 5.4.1.3 e 5.4.2.(3)P Deve essere consentita una combinazione della resistenza a taglio con una frazione

massima del 30% della resistenza corrispondente alla mobilizzazione completadella spinta passiva del terreno.

(4)P Forza normale e momento flettente . Una forza normale di progetto N Ed e unmomento flettente di progetto M Ed calcolati in modo opportuno, devono esseretrasmessi al terreno attraverso uno o una combinazione dei seguenti meccanismi:a) attraverso i valori di progetto delle forze verticali resistenti agenti alla base della

fondazione;b) attraverso il valore di progetto dei momenti flettenti sviluppati dalla resistenza a

taglio orizzontale di progetto tra le facce laterali degli elementi di fondazioniprofonde (fondazioni scatolari, pali, cassoni) e il terreno, con le restrizioni e le

condizioni descritte nei punti 5.4.1.3 e 5.4.2;c) attraverso il valore di progetto della resistenza a taglio verticale tra le faccelaterali degli elementi di fondazioni interrate e profonde (fondazioni scatolari,pali, pozzi di fondazione e cassoni) e il terreno.





5.4 Verifications and dimensioning criteria

5.4.1 Shallow or embedded foundations

(1)P The following verifications and dimensioning criteria shall apply for shallow orembedded foundations bearing directly onto the underlying ground.

5.4.1.1 Footings (ultimate limit state design)

(1)P In accordance with the ultimate limit state design criteria, footings shall be checkedagainst failure by sliding and against bearing capacity failure.

(2)P Failure by sliding . In the case of foundations having their base above the water table,this type of failure shall be resisted through friction and, under the conditionsspecified in (5) of this subclause, through lateral earth pressure.

(3) In the absence of more specific studies, the design friction resistance for footingsabove the water table, F Rd, may be calculated from the following expression:

(5.1)

where:

N Ed is the design normal force on the horizontal base;

δ is the structure-ground interface friction angle on the base of the footing, which maybe evaluated according to EN 1997-1:2004, 6.5.3;

γ M is the partial factor for material property, taken with the same value as that to beapplied to tan φ' [see 3.1 (3)].

(4)P In the case of foundations below the water table, the design shearing resistance shallbe evaluated on the basis of undrained strength, in accordance withEN 1997-1:2004, 6.5.3.

(5) The design lateral resistance E pd arising from earth pressure on the side of thefooting may be taken into account as specified in 5.3.2, provided appropriatemeasures are taken on site, such as compacting of backfill against the sides of thefooting, driving a foundation vertical wall into the soil, or pouring a concrete footingdirectly against a clean, vertical soil face.

(6)P To ensure that there is no failure by sliding on a horizontal base, the followingexpression shall be satisfied.

V Ed ≤ F Rd + E pd (5.2)

(7) In the case of foundations above the water table, and provided that both of thefollowing conditions are fulfilled:

- the soil properties remain unaltered during the earthquake;

- sliding does not adversely affect the performance of any lifelines (eg water, gas,access or telecommunication lines) connected to the structure;

a limited amount of sliding may be tolerated. The magnitude of sliding should bereasonable when the overall behaviour of the structure is considered.

(8)P Bearing capacity failure . To satisfy the requirement of 5.1 (1)P a), the bearingcapacity of the foundation shall be verified under a combination of applied actioneffects N Ed, V Ed, and M Ed.

Note To verify the seismic bearing capacity of the foundation, the general expression and criteria provided inInformative Annex F may be used, which allow the load inclination and eccentricity arising from the inertiaforces in the structure as well as the possible effects of the inertia forces in the supporting soil itself to be takeninto account.

(9) Attention is drawn to the fact that some sensitive clays might suffer a shear strengthdegradation, and that cohesionless materials are susceptible to dynamic pore

pressure build-up under cyclic loading as well as to the upwards dissipation of thepore pressure from underlying layers after an earthquake.

F Rd N Edtanδγ M

-----------=





5.4 Verifiche e criteri di dimensionamento

5.4.1 Fondazioni superficiali o interrate

(1)P Si devono applicare le seguenti verifiche e criteri di dimensionamento a fondazionisuperficiali o interrate che trasmettono il carico direttamente al terreno sottostante.

5.4.1.1 Plinti di fondazione (progettazione allo stato limite ultimo)(1)P In conformità con i criteri di progettazione allo stato limite ultimo, i plinti di fondazione

devono essere verificati rispetto al collasso per slittamento ed a quello per collassodella capacità portante.

(2)P Collasso per slittamento . Nel caso di fondazioni la cui base giaccia al di sopra dellivello di falda, si deve contrastare questo tipo di collasso sfruttando sia la resistenzaad attrito sia, sotto le condizioni specificate in (5) del presente sottopunto, la spintalaterale del terreno.

(3) In assenza di studi più specifici, la resistenza per attrito di progetto per plinti sopra illivello di falda, F Rd, può essere calcolata mediante la seguente espressione:

(5.1)

dove:N Ed è la forza normale di progetto sulla base orizzontale;δ è il valore di progetto dell'angolo di attrito sull'interfaccia struttura-terreno alla base

del plinto, che può essere valutato in accordo con la EN 1997-1:2004, punto 6.5.3;γ M è il coefficiente parziale per le proprietà del materiale preso con un valore pari a

quello applicato per tan φ' [vedere punto 3.1 (3)].(4)P Nel caso di fondazioni al di sotto del livello di falda, la resistenza a taglio di progetto

deve essere valutata sulla base del valore della resistenza non drenata in accordocon la EN 1997-1:2004, punto 6.5.3.

(5) La resistenza laterale di progetto E pd derivante dalla spinta del terreno sulla faccialaterale del plinto può essere tenuta in conto come specificato nel punto 5.3.2 a

condizione che vengano presi adeguati provvedimenti in sito, quali la compattazionedel terreno di riporto ai lati del plinto, l'infissione di un muro verticale di fondazionenel terreno, o il getto del calcestruzzo del plinto direttamente a contatto con unaparete di scavo netta e verticale.

(6)P Per assicurare che non vi sia collasso per slittamento su una base orizzontale, deveessere soddisfatta l'espressione seguente:V Ed ≤ F Rd + E pd (5.2)

(7) Nel caso di fondazione al di sopra del livello di falda, un limitato scorrimento puòconsiderarsi ammissibile, purché entrambe le seguenti condizioni siano soddisfatte:- le proprietà del terreno rimangono inalterate durante l'evento sismico;- lo scorrimento non influisce negativamente sul comportamento di condutture

(per esempio acqua, gas, telecomunicazioni) connesse alla struttura.Si raccomanda che l'ampiezza dello scorrimento sia ragionevole quando siconsidera il comportamento globale della struttura.

(8)P Collasso della capacità portante . Per soddisfare il requisito di cui al punto 5.1 (1)Pa),si deve verificare la capacità portante della fondazione sotto una combinazione deglieffetti delle azioni applicate N Ed, V Ed e M Ed.

Nota Per verificare la capacità portante sismica della fondazione, si possono usare l'espressione generale e i criter idati nell'appendice informativa F, che permettono di prendere in considerazione l'inclinazione del carico el'eccentricità derivante dalle forze di inerzia nella struttura così come i possibili effetti delle forze di inerzia nelterreno stesso di supporto.

(9) Si richiama l'attenzione sul fatto che alcune argille sensibili possono essere soggettea un degrado di resistenza a taglio e che i materiali non coesivi sono suscettibili di un

incremento della pressione interstiziale dinamica sotto un carico ciclico così comeanche alla dissipazione verso l'alto delle pressioni interstiziali accumulate in stratisottostanti a seguito di un evento sismico.

F Rd N Edtanδγ M

-----------=





(10) The evaluation of the bearing capacity of soil under seismic loading should take intoaccount possible strength and stiffness degradation mechanisms which might starteven at relatively low strain levels. If these phenomena are taken into account,reduced values for the partial factors for material properties may be used. Otherwise,the values referred to in 3.1 (3) should be used.

(11) The rise of pore water pressure under cyclic loading should be taken into account,either by considering its effect on undrained strength (in total stress analysis) or on

pore pressure (in effective stress analysis). For structures with importance factor γ Igreater than 1,0, non-linear soil behaviour should be taken into account indetermining possible permanent deformation during earthquakes.

5.4.1.2 Foundation horizontal connections

(1)P Consistent with 5.2 the additional action effects induced in the structure by horizontalrelative displacements at the foundation shall be evaluated and appropriatemeasures to adapt the design taken.

(2) For buildings, the requirement specified in (1)P of this subclause is deemed to besatisfied if the foundations are arranged on the same horizontal plane and tie-beamsor an adequate foundation slab are provided at the level of footings or pile caps.

These measures are not necessary in the following cases: a) for ground type A, andb) in low seismicity cases for ground type B.

(3) The beams of the lower floor of a building may be considered as tie-beams providedthat they are located within 1,0 m from the bottom face of the footings or pile caps. Afoundation slab may possibly replace the tie-beams, provided that it too is locatedwithin 1,0 m from the bottom face of the footings or pile caps.

(4) The necessary tensile strength of these connecting elements may be estimated bysimplified methods.

(5)P If more precise rules or methods are not available, the foundation connections shall beconsidered adequate when all the rules given in (6) and (7) of this subclause are met.

(6) Tie-beams

The following measures should be taken:a) the tie-beams should be designed to withstand an axial force, considered both in

tension and compression, equal to:

±0,3 α ⋅ S ⋅ N Ed for ground type B

±0,4 α ⋅ S ⋅ N Ed for ground type C

±0,6 α ⋅ S ⋅ N Ed for ground type D

where:

N Ed is the mean value of the design axial forces of the connected vertical elementsin the seismic design situation;

b) longitudinal steel should be fully anchored into the body of the footing or into the

other tie-beams framing into it.(7) Foundation slab

The following measures should be taken:

a) Tie-zones should be designed to withstand axial forces equal to those given in (6) a)of this subclause.

b) The longitudinal steel of tie-zones should be fully anchored into the body of thefootings or into the continuing slab.

5.4.1.3 Raft foundations

(1) All the provisions of 5.4.1.1 may also be applied to raft foundations, but with thefollowing qualifications:





(10) Si raccomanda che la valutazione della capacità portante del terreno sotto caricosismico tenga in conto i possibili meccanismi di degrado della resistenza e dellarigidezza che possono insorgere anche a livelli di deformazione relativamente bassi.Se questi fenomeni sono presi in considerazione, si possono utilizzare dei valoriridotti per i coefficienti parziali relativi alle proprietà dei materiali. Altrimenti, si racco-manda di utilizzare i valori riportati al punto 3.1(3).

(11) Si raccomanda di tenere conto dell'incremento della pressione interstiziale sotto

carico ciclico considerando il suo effetto sulla resistenza non drenata (nell'analisidello sforzo totale) o sulla pressione interstiziale (nell'analisi dello sforzo efficace).Per strutture con fattore di importanza gI maggiore di 1,0, si raccomanda di tenereconto del comportamento non lineare del terreno nel determinare possibili deforma-zioni permanenti durante un terremoto.

5.4.1.2 Connessioni orizzontali della fondazione

(1)P In accordo con il punto 5.2 gli effetti aggiuntivi delle azioni indotti nella struttura daspostamenti relativi orizzontali a livello della fondazione devono essere valutatiadottando in tal caso opportune soluzioni di progetto.

(2) Nel caso di edifici, il requisito specificato in (1)P del presente sottopunto si ritienesoddisfatto se le fondazioni sono disposte sullo stesso piano orizzontale e se a livellodei plinti o delle testate dei pali sono connessi da travi di collegamento o da una piastradi fondazione progettata in maniera idonea. Queste misure non sono necessarie neiseguenti casi: a) per terreni di tipo A, e b) in casi di bassa sismicità per terreni di tipo B.

(3) Le travi del piano più basso di un edificio possono essere considerate come travi dicollegamento purché siano localizzate entro 1,0 m dalla faccia inferiore dei plinti odelle testate dei pali. Una piastra di fondazione può possibilmente sostituire le travi dicollegamento purché anche essa sia localizzata entro 1,0 m dalla faccia inferiore deiplinti o delle testate dei pali.

(4) La necessaria resistenza a trazione di questi elementi di connessione può esserestimata mediante metodi semplificati.

(5)P Se non sono disponibili regole o metodi più precisi, le connessioni tra fondazioni

devono essere considerate adeguate quando tutte le regole date in (6) e (7) delpresente sottopunto sono soddisfatte.

(6) Travi di collegamento

Si raccomanda che siano prese le seguenti misure:

a) si raccomanda che le travi di collegamento siano progettate in modo tale da sopportareuna forza assiale, considerata sia in trazione sia in compressione, uguale a:

±0,3 α ⋅ S ⋅ N Ed per terreno di tipo B

±0,4 α ⋅ S ⋅ N Ed per terreno di tipo C

±0,6 α ⋅ S ⋅ N Ed per terreno di tipo D

dove:

N Ed è il valore medio delle forze assiali di progetto degli elementi verticali connessinella situazione sismica di progetto;

b) si raccomanda che l'armatura longitudinale sia pienamente ancorata all'internodel plinto o entro la zona di convergenza delle travi di collegamento.

(7) Piastra di fondazione

Si raccomanda che siano prese le seguenti misure:

a) si raccomanda che le zone di collegamento siano progettate per sopportare forzeassiali uguali a quelle date in (6) a) del presente sottopunto.

b) si raccomanda che l'armatura longitudinale di queste zone di collegamento siapienamente ancorata all'interno del plinto o entro la piastra continua.

5.4.1.3 Fondazioni a platea(1) Tutte le disposizioni di cui al punto 5.4.1.1 possono essere applicate anche a fonda-

zioni a platea, ma con le seguenti precisazioni:





a) The global frictional resistance may be taken into account in the case of a singlefoundation slab. For simple grids of foundation beams, an equivalent footing areamay be considered at each crossing.

b) Foundation beams and/or slabs may be considered as being the connecting ties;the rule for their dimensioning is applicable to an effective width corresponding tothe width of the foundation beam or to a slab width equal to ten times itsthickness.

(2) A raft foundation may also need to be checked as a diaphragm within its own plane,under its own lateral inertial loads and the horizontal forces induced by thesuperstructure.

5.4.1.4 Box-type foundations

(1) All the provisions of 5.4.1.3 may also be applied to box-type foundations. In addition,lateral soil resistance as specified in 5.3.2 (2) and 5.4.1.1 (5), may be taken intoaccount in all soil categories, under the prescribed limitations.

5.4.2 Piles and piers

(1)P Piles and piers shall be designed to resist the following two types of action effects.

a) Inertia forces from the superstructure. Such forces, combined with the staticloads, give the design values N Ed, V Ed, M Ed specified in 5.3.2.

b) Kinematic forces arising from the deformation of the surrounding soil due to thepassage of seismic waves.

(2)P The ultimate transverse load resistance of piles shall be verified in accordance withthe principles of EN 1997-1:2004, 7.7.

(3)P Analyses to determine the internal forces along the pile, as well as the deflection androtation at the pile head, shall be based on discrete or continuum models that canrealistically (even if approximately) reproduce:

- the flexural stiffness of the pile;

- the soil reactions along the pile, with due consideration to the effects of cyclicloading and the magnitude of strains in the soil;

- the pile-to-pile dynamic interaction effects (also called dynamic "pile-group"effects);

- the degree of freedom of the rotation at/of the pile cap, or of the connectionbetween the pile and the structure.

Note To compute the pile stiffnesses the expressions given in Informative Annex C may be used as a guide.

(4)P The side resistance of soil layers that are susceptible to liquefaction or to substantialstrength degradation shall be ignored.

(5) If inclined piles are used, they should be designed to safely carry axial loads as wellas bending loads.

Note Inclined piles are not recommended for transmitting lateral loads to the soil.(6)P Bending moments developing due to kinematic interaction shall be computed only

when all of the following conditions occur simultaneously:

- the ground profile is of type D , S 1 or S 2, and contains consecutive layers ofsharply differing stiffness;

- the zone is of moderate or high seismicity, i.e. the product a g ⋅ S exceeds 0,10 g,(i.e. exceeds 0,98 m/s2), and the supported structure is of importance class IIIor IV.

(7) Piles should in principle be designed to remain elastic, but may under certainconditions be allowed to develop a plastic hinge at their heads. The regions ofpotential plastic hinging should be designed according to EN 1998-1:2004, 5.8.4.





a) si può tenere conto della resistenza ad attrito globale nel caso di un'unica piastradi fondazione. Nel caso di reticoli semplici di travi di fondazione, può essereconsiderata ad ogni intersezione un'area di un plinto equivalente;

b) le travi e/o le piastre di fondazione possono essere considerate come elementi diconnessione; le regole per il loro dimensionamento sono applicabili ad unalarghezza efficace che corrisponde alla larghezza della trave di fondazione o allalarghezza della piastra pari a 10 volte il suo spessore.

(2) Nel caso di fondazione a platea può anche essere necessaria una verifica nelproprio piano per comportamento a diaframma, soggetto ai propri carichi inerzialilaterali e alle forze orizzontali indotte dalla sovrastruttura.

5.4.1.4 Fondazioni scatolari

(1) Tutte le disposizioni di cui al punto 5.4.1.3 possono anche essere applicate allefondazioni scatolari. In aggiunta, si può considerare per tutte le categorie di terrenola resistenza laterale del terreno come specificato nei punti 5.3.2 (2) e 5.4.1.1 (5),con le limitazioni prescritte.

5.4.2 Pali e pozzi di fondazione

(1)P I pali e i pozzi di fondazione devono essere progettati in modo da resistere aiseguenti due tipi di effetti delle azioni.

a) forze inerziali, trasmesse dalla sovrastruttura. Tali forze, combinate con i carichistatici, forniscono i valori di progetto N Ed, V Ed, M Ed specificati al punto 5.3.2;

b) forze cinematiche derivanti dalla deformazione del terreno circostante in seguitoal passaggio di onde sismiche.

(2)P La resistenza di carico trasversale ultima dei pali deve essere verificata in accordocon i principi della EN 1997-1:2004, punto 7.7.

(3)P Le analisi per determinare le azioni interne lungo il palo, così come lo spostamentoe la rotazione alla testa del palo, devono essere basati su modelli continui o discre-tizzati capaci di riprodurre realisticamente (anche se in maniera approssimata):

- la rigidezza flessionale del palo;- le reazioni del terreno lungo il palo, tenendo nel dovuto conto gli effetti del carico

ciclico e dell'ampiezza delle deformazioni del terreno;

- gli effetti di interazione dinamica tra palo e palo (noti anche come effetti dinamicidel "gruppo di pali");

- il grado di libertà di rotazione alla/della testa del palo o della connessione trapalo e struttura.

Nota Per calcolare le rigidezze del palo si possono usare come guida le espressioni riportate nell'appendice infor-mativa C.

(4)P Si deve trascurare la resistenza laterale degli strati di terreno soggetti a liquefazione

o a un degrado significativo della resistenza.(5) Se si utilizzano pali inclinati, si raccomanda che essi siano progettati in modo tale dasopportare, entro i limiti di sicurezza, sia i carichi assiali sia i momenti flettenti.

Nota I pali inclinati non sono raccomandati per trasmettere carichi laterali al terreno.

(6)P I momenti flettenti che si sviluppano a causa dell'interazione cinematica devono esserecalcolati solo quando tutte le seguenti condizioni si verificano simultaneamente:

- il profilo stratigrafico del terreno è di tipo D , S 1 o S 2, e contiene strati consecutivicon forti contrasti di rigidezza;

- la zona è a media o alta sismicità, cioè il prodotto a g · S è maggiore di 0,10 g, (cioèmaggiore di 0,98 m/s2) e la struttura sorretta è di classe di importanza III o IV.

(7) In linea di principio, si raccomanda che i pali siano progettati in modo da rimanere in

campo elastico, ma, sotto alcune condizioni, si può permettere lo sviluppo di cerniereplastiche alla testa del palo. Si raccomanda che le regioni di potenziale formazione dicerniere plastiche siano progettate secondo la EN 1998-1:2004, punto 5.8.4.





6 SOIL-STRUCTURE INTERACTION(1)P The effects of dynamic soil-structure interaction shall be taken into account in:

a) structures where P-δ (2nd order) effects play a significant role;

b) structures with massive or deep-seated foundations, such as bridge piers,offshore caissons, and silos;

c) slender tall structures, such as towers and chimneys, covered inEN 1998-6:2004;

d) structures supported on very soft soils, with average shear wave velocity ν s,max(as defined in Table 4.1) less than 100 m/s, such as those soils in ground type S1.

Note Information on the general effects and significance of dynamic soil-structure interaction is given in InformativeAnnex D.

(2)P The effects of soil-structure interaction on piles shall be assessed according to 5.4.2for all structures.

7 EARTH RETAINING STRUCTURES

7.1 General requirements(1)P Earth retaining structures shall be designed to fulfil their function during and after an

earthquake, without suffering significant structural damage.

(2) Permanent displacements, in the form of combined sliding and tilting, the latter dueto irreversible deformations of the foundation soil, may be acceptable if it is shownthat they are compatible with functional and/or aesthetic requirements.

7.2 Selection and general design considerations(1)P The choice of the structural type shall be based on normal service conditions,

following the general principles of EN 1997-1:2004, Section 9.

(2)P Proper attention shall be given to the fact that conformity to the additional seismicrequirements may lead to adjustment and, occasionally, to a more appropriatechoice of structural type.

(3)P The backfill material behind the structure shall be carefully graded and compacted insitu, so as to achieve as much continuity as possible with the existing soil mass.

(4)P Drainage systems behind the structure shall be capable of absorbing transient andpermanent movements without impairment of their functions.

(5)P Particularly in the case of cohesionless soils containing water, the drainage shall beeffective to well below the potential failure surface behind the structures.

(6)P It shall be ensured that the supported soil has an enhanced safety margin againstliquefaction under the design earthquake.

7.3 Methods of analysis

7.3.1 General methods

(1)P Any established method based on the procedures of structural and soil dynamics,and supported by experience and observations, is in principle acceptable forassessing the safety of an earth-retaining structure.

(2) The following aspects should be accounted for:

a) the generally non-linear behaviour of the soil in the course of its dynamicinteraction with the retaining structure;

b) the inertial effects associated with the masses of the soil, of the structure, and of

all other gravity loads which might participate in the interaction process;





6 INTERAZIONE TERRENO-STRUTTURA(1)P Gli effetti dell'interazione dinamica terreno-struttura devono essere tenuti in conto

nel caso di:

a) strutture in cui gli effetti P-δ (secondo ordine) giocano un ruolo significativo;

b) strutture con fondazioni massicce o profondamente interrate, come pozzi difondazione di ponti, cassoni di strutture offshore e silos;

c) strutture alte e snelle, come torri e ciminiere, trattate nella EN 1998-6:2004;d) strutture fondate su terreni molto deformabili, con velocità media di

propagazione delle onde di taglio ν s,max, (come definito nel prospetto 4.1) minoredi 100 m/s, come nei terreni di tipo S1.

Nota Le informazioni sugli effetti generali e l'importanza dell'interazione dinamica terreno-struttura sono riportatenell'appendice informativa D.

(2)P Gli effetti di interazione terreno-struttura sui pali devono essere valutati per tutte lestrutture in accordo al punto 5.4.2.

7 STRUTTURE DI CONTENIMENTO DEL TERRENO

7.1 Requisiti generali(1)P Le strutture di contenimento del terreno devono essere progettate in modo tale da

espletare la loro funzione durante e dopo un terremoto, senza subire danni strutturalisignificativi.

(2) Possono essere ammessi spostamenti permanenti, nella forma di una combinazionetra scorrimento e rotazione, quest'ultima dovuta a deformazioni irreversibili delterreno di fondazione, a patto che si dimostri che tali spostamenti sono compatibilicon i requisiti funzionali e/o estetici della struttura.

7.2 Criteri di scelta e considerazioni generali di progetto(1)P La scelta del tipo strutturale deve essere basata su condizioni normali di esercizio,

che seguono i principi generali della EN 1997-1:2004, Sezione 9.

(2)P Si deve prestare opportuna attenzione al fatto che il soddisfacimento dei requisitisismici aggiuntivi può portare ad aggiustamenti e, occasionalmente, a più appro-priate scelte del tipo strutturale.

(3)P Il materiale di riporto dietro la struttura deve avere una granulometria accuratamentecontrollata ed essere addensato in sito, in modo tale da ottenere la maggiore conti-nuità possibile con la massa di terreno esistente.

(4)P I sistemi di drenaggio dietro la struttura devono essere in grado di assorbiremovimenti transitori e permanenti senza che venga pregiudicata la loro funzione.

(5)P In particolare, nel caso di terreni non coesivi che contengono acqua, il drenaggiodeve risultare efficace fino ad una profondità maggiore di quella della superficiepotenziale di rottura dietro le strutture.

(6)P Si deve garantire che il terrapieno abbia un margine di sicurezza aumentato neiconfronti della liquefazione durante l'evento sismico.

7.3 Metodi di analisi

7.3.1 Metodi generali(1)P Qualunque metodo consolidato basato sui procedimenti della dinamica strutturale e

della dinamica dei terreni e supportato dall'esperienza e da osservazioni speri-mentali è, in linea di principio, accettabile per valutare la sicurezza della struttura dicontenimento del terreno.

(2) Si raccomanda di tenere appropriatamente conto dei seguenti aspetti:

a) il comportamento generalmente non lineare del terreno durante la sua intera-

zione dinamica con la struttura di contenimento;b) gli effetti inerziali associati alle masse del terreno, della struttura e di tutti gli altri

carichi gravitazionali che possono partecipare al processo di interazione;





c) the hydrodynamic effects generated by the presence of water in the soil behindthe wall and/or by the water on the outer face of the wall;

d) the compatibility between the deformations of the soil, the wall, and the tiebacks,when present.

7.3.2 Simplified methods: pseudo-static analysis

7.3.2.1 Basic models(1)P The basic model for pseudo-static analysis shall consist of the retaining structure

and its foundation, of a soil wedge behind the structure supposed to be in a state ofactive limit equilibrium (if the structure is flexible enough), of any surcharge loadingacting on the soil wedge, and, possibly, of a soil mass at the foot of the wall,supposed to be in a state of passive equilibrium.

(2) To produce an active soil state, a sufficient amount of wall movement is necessary tooccur during the design earthquake which can be made possible for a flexible structureby bending, and for gravity structures by sliding or rotation. For the wall movementneeded for development of an active limit state, see EN 1997-1:2004, 9.5.3.

(3) For rigid structures, such as basement walls or gravity walls founded on rock or piles,

greater than active pressures develop, and it is more appropriate to assume an atrest soil state, as shown in E.9. This should also be assumed for anchored retainingwalls if no movement is permitted.

7.3.2.2 Seismic action

(1)P For the purpose of the pseudo-static analysis, the seismic action shall berepresented by a set of horizontal and vertical static forces equal to the product ofthe gravity forces and a seismic coefficient.

(2)P The vertical seismic action shall be considered as acting upward or downward so asto produce the most unfavourable effect.

(3) The intensity of such equivalent seismic forces depends, for a given seismic zone, on

the amount of permanent displacement which is both acceptable and actuallypermitted by the adopted structural solution.

(4)P In the absence of specific studies, the horizontal (k h) and vertical (k v) seismiccoefficients affecting all the masses shall be taken as:

(7.1)

if a vg / a g is larger than 0,6 (7.2)

otherwise (7.3)

where:

the factor r takes the values listed in Table 7.1 depending on the type of retainingstructure. For walls not higher than 10 m, the seismic coefficient shall be taken asbeing constant along the height.

table 7.1 Values of factor r for the calculation of the horizontal seismic coefficient

Type of retaining structure r

Free gravity walls that can accept a displacement up to d r = 300 α ⋅ S (mm)Free gravity walls that can accept a displacement up to d r = 200 α ⋅ S (mm)Flexural reinforced concrete walls, anchored or braced walls, reinforced concrete walls founded on verticalpiles, restrained basement walls and bridge abutments

21,5

1

k h αS

r ----=

k v 0,5± k h=

k v 0,33± k h=





c) gli effetti idrodinamici generati dalla presenza di acqua nel terreno dietro al muroe/o generati dall'acqua sulla parete esterna del muro;

d) la compatibilità tra le deformazioni del terreno, del muro e dei tiranti, quandopresenti.

7.3.2 Metodi semplificati: analisi pseudo-statica

7.3.2.1 Modelli di base(1)P Il modello di base per l'analisi pseudo-statica deve essere costituito da una struttura

di contenimento e dalla sua fondazione, da un cuneo di terreno dietro la struttura chesi suppone in stato di equilibrio limite attivo (se la struttura è sufficientementeflessibile), da qualsiasi sovraccarico agente su tale cuneo di terreno e, possibil-mente, da una massa di terreno alla base del muro, da supporre in stato di equilibriopassivo.

(2) Per generare uno stato di spinta attiva nel terreno, è necessario che si abbia unmovimento del muro sufficiente ampio durante l'evento sismico di progetto che puòessere possibile per una struttura flessibile, ottenuto tramite flessione, e per strutture agravità, ottenuto attraverso scorrimento o rotazione. Per il movimento del muro neces-

sario per lo sviluppo di uno stato limite attivo, vedere la EN 1997-1:2004, punto 9.5.3.(3) Nel caso di strutture rigide, come muri di cantinato o muri a gravità fondati su roccia

o su pali, si sviluppano spinte maggiori di quella attiva, ed è più appropriatoipotizzare il terreno in uno stato di riposo come mostrato nel punto E.9. Si racco-manda di ipotizzare ciò anche per i muri di contenimento tirantati ove non siapermesso alcun movimento.


(1)P Ai fini dell'analisi pseudo-statica, l'azione sismica deve essere rappresentata da uninsieme di forze statiche orizzontali e verticali pari al prodotto delle forze di gravitàper un coefficiente sismico.

(2)P La componente verticale dell'azione sismica deve essere considerata come agenteverso l'alto o verso il basso, in modo tale da produrre l'effetto più sfavorevole.

(3) L'intensità di tali forze sismiche equivalenti dipende, per una assegnata zonasismica, dall'entità dello spostamento permanente che è sia ammissibile sia effetti-vamente consentito dalla soluzione strutturale adottata.

(4)P In assenza di studi specifici, i coefficienti sismici orizzontali (k h) e verticali (k v) cheinteressano tutte le masse, devono essere calcolati come:

(7.1)

se a vg / a g è maggiore di 0,6 (7.2)

negli altri casi (7.3)

dove:

al coefficiente r sono assegnati i valori elencati nel prospetto 7.1 che dipendono daltipo di struttura di contenimento. Per muri non più alti di 10 m, il coefficiente sismicodeve essere preso costante lungo tutta l'altezza.

prospetto 7.1 Valori del coefficiente r per il calcolo del coefficiente sismico orizzontale

Tipo di struttura di contenimento r

Muri liberi a gravità che possono ammettere uno spostamento fino a d r = 300 α ⋅ S (mm)Muri liberi a gravità che possono ammettere uno spostamento fino a d r = 200 α ⋅ S (mm)Muri di calcestruzzo armato resistente a flessione, muri tirantati o puntellati, muri di cemento armato fondati

su pali verticali, muri di cantinato con movimento impedito e spalle di ponte

21,5

1

k h αS

r ----=

k v 0,5± k h=

k v

0,33±

k h

=





(5) In the presence of saturated cohesionless soils susceptible to the development ofhigh pore pressure:

a) the r factor of Table 7.1 should not be taken as being larger than 1,0;

b) the safety factor against liquefaction should not be less than 2.

Note The value of 2 of the safety factor results from the application of clause 7.2(6)P within the framework of thesimplified method of clause 7.3.2.

(6) For retaining structures more than 10 m high and for additional information on thefactor r , see E.2.

(7) For non-gravity walls, the effects of vertical acceleration may be neglected for theretaining structure.

7.3.2.3 Design earth and water pressure

(1)P The total design force acting on the wall under seismic conditions shall becalculated by considering the condition of limit equilibrium of the model describedin 7.3.2.1.

(2) This force may be evaluated according to Annex E.

(3) The design force referred to in (1)P of this subclause should be considered to be

the resultant force of the static and the dynamic earth pressures.(4)P The point of application of the force due to the dynamic earth pressures shall be

taken to lie at mid-height of the wall, in the absence of a more detailed study takinginto account the relative stiffness, the type of movements and the relative mass ofthe retaining structure.

(5) For walls which are free to rotate about their toe the dynamic force may be taken toact at the same point as the static force.

(6)P The pressure distributions on the wall due to the static and the dynamic action shallbe taken to act with an inclination with respect to a direction normal to the wall notgreater than (²⁄₃)φ' for the active state and equal to zero for the passive state.

(7)P For the soil under the water table, a distinction shall be made between dynamically

pervious conditions in which the internal water is free to move with respect to thesolid skeleton, and dynamically impervious ones in which essentially no drainagecan occur under the seismic action.

(8) For most common situations and for soils with a coefficient of permeability of lessthan 5 × 10-4 m/s, the pore water is not free to move with respect to the solidskeleton, the seismic action occurs in an essentially undrained condition and thesoil may be treated as a single-phase medium.

(9)P For the dynamically impervious condition, all the previous provisions shall apply,provided that the unit weight of the soil and the horizontal seismic coefficient areappropriately modified.

(10) Modifications for the dynamically impervious condition may be made in accordance

with E.6 and E.7.(11)P For the dynamically pervious backfill, the effects induced by the seismic action in

the soil and in the water shall be assumed to be uncoupled effects.

(12) Therefore, a hydrodynamic water pressure should be added to the hydrostaticwater pressure in accordance with E.7. The point of application of the force due tothe hydrodynamic water pressure may be taken at a depth below the top of thesaturated layer equal to 60% of the height of such a layer.

7.3.2.4 Hydrodynamic pressure on the outer face of the wall

(1)P The maximum (positive or negative) pressure fluctuation with respect to the existinghydrostatic pressure, due to the oscillation of the water on the exposed side of thewall, shall be taken into account.

(2) This pressure may be evaluated in accordance with E.8.





7.4 Stabilità e verifiche di resistenza

7.4.1 Stabilità del terreno di fondazione

(1)P Sono richieste le seguenti verifiche:

- stabilità globale;

- rottura locale del terreno.

(2)P La verifica di stabilità globale deve essere effettuata secondo le regole del punto4.1.3.4.

(3)P La capacità ultima della fondazione deve essere verificata contro il collasso perscorrimento e contro il collasso della capacità portante (vedere il punto 5.4.1.1).

7.4.2 Sistema di ancoraggio

(1)P Gli ancoraggi (che includono tiranti, dispositivi di ancoraggio, piastre di ancoraggio, evincoli) devono avere una resistenza e una lunghezza sufficienti ad assicurare l'equilibriodel cuneo di terreno critico in condizioni sismiche (vedere il punto 7.3.2.1), così comeuna capacità sufficiente di adattamento alle deformazioni sismiche del terreno.

(2)P La resistenza dell'ancoraggio deve essere derivata secondo le regole della

EN 1997-1:2004 per situazioni di progetto permanenti e transitorie negli stati limiteultimi.

(3)P Si deve garantire che il terreno, che permette l'ancoraggio, conservi la resistenzarichiesta per la funzione di ancoraggio durante il terremoto di progetto e, in parti-colare, abbia un margine di sicurezza aumentato nei confronti della liquefazione.

(4)P La distanza L e tra la piastra di ancoraggio e il muro deve superare la distanza L srichiesta per i carichi non sismici.

(5) La distanza L e, per ancoraggi interrati in un deposito di terreno con caratteristichesimili a quelle del terreno dietro al muro e per condizioni a livello del pianocampagna, può essere valutata mediante la seguente espressione:

L e = L s (1 + 1,5α · S ) (7.4)

7.4.3 Resistenza strutturale

(1)P Si deve dimostrare, che sotto la combinazione dell'azione sismica con altri possibilicarichi, l'equilibrio è raggiunto senza che vengano superate le resistenze di progettodel muro e degli elementi strutturali di supporto.

(2)P A tale scopo si devono considerare le modalità pertinenti di raggiungimento dellostato limite per collasso strutturale, riportate nella EN 1997-1:2004, punto 8.5.

(3)P Tutti gli elementi strutturali devono essere verificati in modo da soddisfare la condi-zione

R d > E d (7.5)

dove:R d è il valore di progetto della resistenza dell'elemento, valutato nello stesso modo

che per una situazione non sismica;

E d è il valore di progetto dell'effetto dell'azione sismica, come ottenuto dall'analisidescritta nel punto 7.3.





ANNEX A TOPOGRAPHIC AMPLIFICATION FACTORS(informative)

A.1 This annex gives some simplified amplification factors for the seismic action used in theverification of the stability of ground slopes. Such factors, denoted S T, are to a firstapproximation considered independent of the fundamental period of vibration and, hence,

multiply as a constant scaling factor the ordinates of the elastic design response spectrumgiven in EN 1998-1:2004. These amplification factors should in preference be appliedwhen the slopes belong to two-dimensional topographic irregularities, such as long ridgesand cliffs of height greater than about 30 m.

A.2 For average slope angles of less than about 15° the topography effects may be neglected,while a specific study is recommended in the case of strongly irregular local topography.For greater angles the following guidelines are applicable.

a) Isolated cliffs and slopes . A value S T ≥ 1,2 should be used for sites near the topedge;

b) Ridges with crest width significantly less than the base width . A value S T ≥ 1,4 shouldbe used near the top of the slopes for average slope angles greater than 30° and avalue S T ≥ 1,2 should be used for smaller slope angles;

c) Presence of a loose surface layer . In the presence of a loose surface layer, thesmallest S T value given in a) and b) should be increased by at least 20%;

d) Spatial variation of amplification factor . The value of S T may be assumed to decreaseas a linear function of the height above the base of the cliff or ridge, and to be unityat the base.

A.3 In general, seismic amplification also decreases rapidly with depth within the ridge.Therefore, topographic effects to be reckoned with in stability analyses are largest andmostly superficial along ridge crests, and much smaller on deep seated landslides wherethe failure surface passes near to the base. In the latter case, if the pseudo-static method

of analysis is used, the topographic effects may be neglected.





APPENDICE A COEFFICIENTI DI AMPLIFICAZIONE TOPOGRAFICA(informativa)

A.1 La presente appendice riporta alcuni coefficienti semplificati di amplificazione per l'azionesismica, utilizzati nella verifica di stabilità di pendii. Tali coefficienti, denotati come S T, sonoin prima approssimazione considerati indipendenti dal periodo fondamentale di vibrazione

e, quindi, moltiplicano come coefficiente costante di scala, le ordinate dello spettro dirisposta elastico di progetto riportato nella EN 1998-1:2004. Si raccomanda che questicoefficienti di amplificazione siano applicati preferibilmente quando i pendii sono situati suirregolarità topografiche bidimensionali, come lungo crinali estesi e scarpate di altezzemaggiori di 30 m.

A.2 Per angoli medi di inclinazione del pendio minore di 15°, gli effetti topografici possonoessere trascurati, mentre si raccomandano studi specifici in caso di topografia locale forte-mente irregolare. Per angoli maggiori, valgono le seguenti linee guida.

a) scarpate e pendii isolati . Si raccomanda che un valore S T ≥ 1,2 sia utilizzato per sitiprossimi alla sommità;

b) crinali con larghezza in cresta significativamente minore di quella di base . Si racco-manda che un valore S T ≥ 1,4 sia utilizzato presso la sommità di pendii per angoli diinclinazione media maggiore di 30° e un valore S T ≥ 1,2 sia utilizzato per angoli diinclinazione minori;

c) presenza di uno strato superficiale sciolto . Si raccomanda che in presenza di unostrato superficiale sciolto il più piccolo valore di S T dato in a) e b) sia aumentatoalmeno del 20%;

d) variazione spaziale del coefficiente di amplificazione . Si può ipotizzare che il valoredi S T decresca come una funzione lineare dell'altezza dalla base della scarpata o delcrinale e che sia pari a uno alla base.

A.3 In generale, anche l'amplificazione sismica decresce rapidamente con la profondità entro

il crinale. Pertanto, gli effetti topografici, che devono essere considerati nelle analisi distabilità, sono massimi lungo le creste dei rilievi e interessano soprattutto gli strati piùsuperficiali e sono molto più piccoli per le frane situate in profondità, dove la superficie dicollasso passa vicino alla base. In quest'ultimo caso, se si utilizza il metodo di analisipseudo-statica si possono trascurare gli effetti topografici.





ANNEX B EMPIRICAL CHARTS FOR SIMPLIFIED LIQUEFACTION ANALYSIS(normative)

B.1 General . The empirical charts for simplified liquefaction analysis represent fieldcorrelations between in situ measurements and cyclic shear stresses known to havecaused liquefaction during past earthquakes. On the horizontal axis of such charts is a soil

property measured in situ, such as normalised penetration resistance or shear wavepropagation velocity ν s, while on the vertical axis is the earthquake-induced cyclic shearstress (τe), usually normalised by the effective overburden pressure (σ'vo). Displayed on allcharts is a limiting curve of cyclic resistance, separating the region of no liquefaction (tothe right) from that where liquefaction is possible (to the left and above the curve). Morethan one curve is sometimes given, e.g. corresponding to soils with different fines contentsor to different earthquake magnitudes.

Except for those using CPT resistance, it is preferable not to apply the empiricalliquefaction criteria when the potentially liquefiable soils occur in layers or seams no morethan a few tens of cm thick.

When a substantial gravel content is present, the susceptibility to liquefaction cannot beruled out, but the observational data are as yet insufficient for construction of a reliable

liquefaction chart.

B.2 Charts based on the SPT blowcount . Among the most widely used are the chartsillustrated in Figure B.1 for clean sands and silty sands. The SPT blowcount valuenormalised for overburden effects and for energy ratio N 1(60) is obtained as described in4.1.4.

Liquefaction is not likely to occur below a certain threshold of τe, because the soil behaveselastically and no pore-pressure accumulation takes place. Therefore, the limiting curve isnot extrapolated back to the origin. To apply the present criterion to earthquake magnitudesdifferent from M S = 7,5, where M S is the surface-wave magnitude, the ordinates of thecurves in Figure B.1 should be multiplied by a factor CM indicated in Table B.1.

B.3 Charts based on the CPT resistance . Based on numerous studies on the correlationbetween CPT cone resistance and soil resistance to liquefaction, charts similar to

Figure B.1 have been established. Such direct correlations shall be preferred to indirectcorrelations using a relationship between the SPT blowcount and the CPT coneresistance.

B.4 Charts based on the shear wave velocity ν s. This property has strong promise as a fieldindex in the evaluation of liquefaction susceptibility in soils that are hard to sample (suchas silts and sands) or penetrate (gravels). Also, significant advances have been made overthe last few years in measuring ν s in the field. However, correlations between ν s and thesoil resistance to liquefaction are still under development and should not be used withoutthe assistance of a specialist.

table B.1 Values of factor CM

M S CM

5,56,06,57,08,0

2,862,201,691,300,67





APPENDICE B GRAFICI EMPIRICI PER ANALISI SEMPLIFICATA DI LIQUEFAZIONE(normativa)

B.1 Generalità . I grafici empirici utilizzati in analisi semplificate di liquefazione rappresentanole correlazioni empiriche tra misurazioni in sito e sforzi ciclici di taglio noti per aver causatoliquefazione durante precedenti terremoti. Sull'asse orizzontale di tali diagrammi è

riportata una proprietà del terreno misurata in sito, come la resistenza penetrometricanormalizzata o la velocità di propagazione delle onde di taglio ν s, mentre sull'asseverticale è riportato lo sforzo ciclico di taglio indotto dal terremoto (τe), di solito norma-lizzato rispetto alla pressione efficace di confinamento (σ'vo). Su tutti i grafici è rappre-sentata una curva limite di resistenza ciclica, che separa la regione non soggetta a lique-fazione (a destra) da quella dove la liquefazione è possibile (a sinistra e sopra la curva).Viene talvolta fornita più di una curva, per esempio in corrispondenza di terreni condiverso contenuto di fini oppure a differenti valori di magnitudo del terremoto.

Ad eccezione dei criteri che fanno uso della resistenza CPT, è preferibile non applicare icriteri empirici di liquefazione quando i terreni potenzialmente liquefacibili si presentino instrati o lenti di terreno non più spessi di poche decine di centimetri.

Quando è presente un contenuto rilevante di ghiaia, la suscettibilità alla liquefazione non

può essere esclusa, tuttavia i dati osservati non sono ancora sufficienti per la costruzionedi un grafico di liquefazione attendibile.

B.2 Grafici basati sul numero di colpi SPT . Tra i grafici maggiormente utilizzati ci sono quelliillustrati in figura B.1 per sabbie pulite e limose. Il valore del numero di colpi SPT norma-lizzato agli effetti di confinamento e al rapporto di energia N 1(60) è ottenuto come descrittonel punto 4.1.4.

È improbabile che si verifichi la liquefazione al di sotto di un certo limite di τe, perché ilterreno si comporta elasticamente senza accumulo di pressioni interstiziali. Pertanto, lacurva limite non è estrapolata fino all'origine degli assi. Per applicare il presente criterio aterremoti di magnitudo diversa da M S = 7,5, dove M S è la magnitudo delle onde superfi-ciali, si raccomanda che le ordinate delle curve in figura B.1 siano moltiplicate per uncoefficiente CM specificato nel prospetto B.1.

B.3 Grafici basati sulla resistenza CPT . Sulla base di numerosi studi sulla correlazione tra laresistenza alla punta nella prova CPT e la resistenza del suolo alla liquefazione, sono statistabiliti grafici simili a quelli in figura B.1. Tali correlazioni dirette devono essere preferite aquelle indirette che utilizzano una relazione tra il numero di colpi SPT e la resistenza allapunta CPT.

B.4 Grafici basati sulla velocità delle onde di taglio ν s. Questa proprietà ha grandi potenzialitàdi essere utilizzata come indice di campo nella valutazione della suscettibilità alla liquefa-zione di terreni difficili da campionare (come sabbie e limi) o da penetrare (ghiaie). Inoltre,negli ultimi anni sono stati compiuti significativi progressi nella misurazione sperimentaledi ν s. Comunque, le correlazioni tra ν s e la resistenza del terreno alla liquefazione sonoancora in via di sviluppo e si raccomanda di non utilizzarle senza l'assistenza di uno

specialista.

prospetto B.1 Valori del coefficiente CM

M S CM

5,56,06,57,08,0

2,862,201,691,300,67


7/21/2019 UNI en 1998-5 Gennaio 2005 - Fondazioni-Strutt Contenimento_go to



figure B.1 Relationship between stress ratios causing liquefaction and N 1(60) values for clean and silty sandsfor M S = 7,5 earthquakesKey

A Clean sands

B Silty sandsX N 1(60)

Y τe

/ σ

'vo

- cyclic stress ratioCurve 1 35% fines

Curve 2 15% finesCurve 3 <5% fines





figura B.1 Relazione tra i rapporti di sforzo che causano liquefazione e i valori N 1(60) per sabbie pulite e limoseper terremoti con M S = 7,5Legenda

A Sabbie pulite

B Sabbie limoseX N 1(60)

Y τe

/ σ

'vo

- rapporto dello sforzo ciclicoCurva 1 35% di contenuto fine

Curva 2 15% di contenuto fineCurva 3 <5% di contenuto fine





ANNEX C PILE-HEAD STATIC STIFFNESSES(informative)

C.1 The pile stiffness is defined as the force (moment) to be applied to the pile head to producea unit displacement (rotation) along the same direction (the displacements/rotations alongthe other directions being zero), and is denoted by K HH (horizontal stiffness), K MM (flexural

stiffness) and K HM = K MH (cross stiffness).The following notations are used in Table C.1 below:

E is Young's modulus of the soil model, equal to 3G;

E p is Young's modulus of the pile material;

E s is Young's modulus of the soil at a depth equal to the pile diameter;

d is the pile diameter;

z is the pile depth.

table C.1 Expressions for static stiffness of flexible piles embedded in three soil models

Soil modelK HHdE s-------- K MM

d 3E s

---------- K HMd

2E s

----------

E E s z d ⁄ ⋅= 0,60E pE s-----

0,35

0,14E pE s-----

0,80

-0,17E pE s-----

0,60

E E s z d ⁄ = 0,79E pE s-----

0,28

0,15E pE s-----

0,77

-0,24E pE s-----

0,53

E E s= 1,08E pE s-----

0,21

0,16E pE s-----

0,75

-0,22E pE s-----

0,50





APPENDICE C RIGIDEZZE STATICHE ALLA TESTA DEI PALI(informativa)

C.1 La rigidezza di un palo è definita come la forza (momento) che deve essere applicata allatesta del palo per produrre uno spostamento (rotazione) unitario lungo la stessa direzione(essendo nulli gli spostamenti/rotazioni lungo le altre direzioni) ed è denotata con K HH

(rigidezza orizzontale), K MM (rigidezza flessionale) e K HM = K MH (rigidezza accoppiata).Le seguenti notazioni sono usate nel prospetto C.1 di cui sotto:

E è il modulo di Young del modello del terreno, uguale a 3G;

E p è il modulo di Young del modello del materiale del palo;

E s è il modulo di Young del terreno a una profondità uguale al diametro del palo;

d è il diametro del palo;

z è la profondità del palo.

prospetto C.1 Espressioni per la rigidezza statica di pali flessibili interrati in tre modelli di terreno

Modello del terrenoK HHdE s-------- K MM

d 3E s

---------- K HMd

2E s

----------

E E s z d ⁄ ⋅= 0,60E pE s-----

0,35

0,14E pE s-----

0,80

-0,17E pE s-----

0,60

E E s z d ⁄ = 0,79E pE s-----

0,28

0,15E pE s-----

0,77

-0,24E pE s-----

0,53

E E s= 1,08E pE s-----

0,21

0,16E pE s-----

0,75

-0,22E pE s-----

0,50





ANNEX D DYNAMIC SOIL-STRUCTURE INTERACTION (SSI). GENERAL EFFECTS AND(informative) SIGNIFICANCE

D.1 As a result of dynamic SSI, the seismic response of a flexibly-supported structure, i.e. astructure founded on deformable ground, will differ in several ways from that of the samestructure founded on rigid ground (fixed base) and subjected to an identical free-field

excitation, for the following reasons:a) the foundation motion of the flexibly-supported structure will differ from the free-field

motion and may include an important rocking component of the fixed-base structure;

b) the fundamental period of vibration of the flexibly-supported structure will be longerthan that of the fixed-base structure;

c) the natural periods, mode shapes and modal participation factors of theflexibly-supported structure will be different from those of the fixed-base structure;

d) the overall damping of the flexibly-supported structure will include both the radiationand the internal damping generated at the soil-foundation interface, in addition to thedamping associated with the superstructure.

D.2 For the majority of common building structures, the effects of SSI tend to be beneficial,since they reduce the bending moments and shear forces in the various members of thesuperstructure. For the structures listed in Section 6 the SSI effects might be detrimental.





APPENDICE D INTERAZIONE DINAMICA TERRENO-STRUTTURA (SSI). EFFETTI GENERALI E(informativa) SIGNIFICATO

D.1 Come risultato della SSI dinamica, la risposta sismica di una struttura su base flessibile,cioè una struttura fondata su terreno deformabile, differisce sotto vari aspetti da quelladella stessa struttura fondata su terreno rigido (base fissa) e soggetta ad un'identica

eccitazione di campo libero, per le seguenti ragioni:a) il moto della fondazione della struttura su base flessibile differisce dal moto della

superficie libera e può includere una componente importante di rotazione dellastruttura a base fissa;

b) il periodo fondamentale di vibrazione della struttura su base flessibile è più lungo diquello della struttura a base fissa;

c) i periodi naturali, le forme modali e i fattori di partecipazione modale della strutturasu base flessibile sono differenti da quelli della struttura a base fissa;

d) lo smorzamento globale della struttura su base flessibile include sia l'attrito da radia-zione che quello interno, generato all'interfaccia terreno - fondazione, in aggiuntaall'attrito associato alla sovrastruttura.

D.2 Per la maggior parte delle comuni strutture per edifici, gli effetti di SSI tendono ad esserebenefici, poiché riducono i momenti flettenti e le forze di taglio nei vari elementi dellasovrastruttura. Per le strutture elencate nella Sezione 6 gli effetti di SSI potrebbero esserenegativi.





ANNEX E SIMPLIFIED ANALYSIS FOR RETAINING STRUCTURES(normative)

E.1 Conceptually, the factor r is defined as the ratio between the acceleration value producingthe maximum permanent displacement compatible with the existing constraints, and thevalue corresponding to the state of limit equilibrium (onset of displacements). Hence, r is

greater for walls that can tolerate larger displacements.

E.2 For retaining structures more than 10 m high, a free-field one-dimensional analysis ofvertically propagating waves may be carried out and a more refined estimate of α, for usein expression (7.1), may be obtained by taking an average value of the peak horizontal soilaccelerations along the height of the structure.

E.3 The total design force acting on the retaining structure from the land-ward side, E d is givenby

(E.1)

where:H is the wall height;

E ws is the static water force;

E wd is the hydrodynamic water force (defined below);

γ * is the soil unit weight (defined below in E.5 to E.7);

K is the earth pressure coefficient (static + dynamic);

k v is the vertical seismic coefficient [see expressions (7.2) and (7.3)].

E.4 The earth pressure coefficient may be computed from the Mononobe and Okabe formula.

For active states:if β ≤ φ'd − θ

(E.2)

if β > φ'd − θ

(E.3)

For passive states (no shearing resistance between the soil and the wall):

(E.4)

In the preceeding expressions the following notations are used:

φ'd is the design value of the angle of shearing resistance of soil i.e. ;

ψ and β are the inclination angles of the back of the wall and backfill surface from thehorizontal line, as shown in Figure E.1;

δd is the design value of the friction angle between the soil and the wall i.e.

;θ is the angle defined below in E.5 to E.7.

The passive states expression should preferably be used for a vertical wall face (ψ = 90°).

E d12---γ

*1 k v±( )K H

2⋅ E ws E wd+ +=

K sin2 ψ φ'd θ–+( )

cosθsin2ψ sin ψ θ– δd–( ) 1sin φ'd δd+( )sin φ'd β– θ–( )sin ψ θ– δd–( )sin ψ β+( )

----------------------------------------------------------------------+

2--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------=

K sin2 ψ φ θ–+( )

cosθsin2ψ sin ψ θ– δd–( )------------------------------------------------------------------=


cosθsin2ψ sin ψ θ+( ) 1sinφ'd sin φ'd β θ–+( )sin ψ β+( )sin ψ θ+( )

-------------------------------------------------------–

2------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------=

φ'd tan-1 tanφ'

γ φ'

------------

=

δd tan

-1 tanδ

γ φ'

-----------

=





APPENDICE E ANALISI SEMPLIFICATA PER LE STRUTTURE DI CONTENIMENTO(normativa)

E.1 Concettualmente, il coefficiente r è definito come il rapporto tra il valore di accelerazioneche genera lo spostamento permanente massimo compatibile con i vincoli esistenti e ilvalore corrispondente allo stato di equilibrio limite (ovvero alla comparsa di spostamenti).Quindi r è maggiore per i muri che possono sopportare spostamenti maggiori.

E.2 Per muri di contenimento alti più di 10 m, si può eseguire un'analisi monodimensionale dipropagazione di onde in direzione verticale in condizioni di campo libero e si può ottenereuna stima più accurata di α, da utilizzare nell'espressione (7.1), prendendo un valoremedio delle accelerazioni orizzontali di picco del terreno lungo l'altezza della struttura.

E.3 La forza totale di progetto agente sulla struttura di contenimento dal lato del terrapieno,E d, è data da:

(E.1)

dove:

H è l'altezza del muro;

E ws è la spinta statica dell'acqua;

E wd è la spinta idrodinamica dell'acqua (definita sotto);

γ * è il peso specifico del terreno (definito nei punti E.5, E.6 e E.7);

K è il coefficiente di spinta del terreno (statico + dinamico);

k v è il coefficiente sismico verticale (vedere le espressioni 7.2 e 7.3).

E.4 Il coefficiente di spinta del terreno può essere calcolato mediante la formula di Mononobee Okabe.

Per stati attivi:

se: β ≤ φ'd − θ

(E.2)

se: β > φ'd − θ

(E.3)

Per stati passivi (resistenza a taglio nulla tra terreno e muro):

(E.4)

Nelle precedenti equazioni vengono usate le seguenti notazioni:

φ'd è il valore di progetto dell'angolo di resistenza a taglio del terreno, cioè: ;

ψ e β sono gli angoli di inclinazione rispetto all'orizzontale, rispettivamente della parete delmuro rivolta a monte e della superficie del terrapieno, come mostrato in figura E.1;

δd è il valore di progetto dell'angolo di attrito tra terreno e muro, cioè: ;

θ è l'angolo definito sotto nei punti da E.5 a E.7.Si raccomanda che la formula per stati di spinta passiva sia preferibilmente utilizzata nelcaso di muro a parete verticale (ψ = 90°).

E d12---γ

*1 k v±( )K H

2⋅ E ws E wd+ +=


cosθsin2ψ sin ψ θ– δd–( ) 1sin φ'd δd+( )sin φ'd β– θ–( )sin ψ θ– δd–( )sin ψ β+( )

----------------------------------------------------------------------+

2--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------=

K sin2 ψ φ θ–+( )

cosθsin2ψ sin ψ θ– δd–( )------------------------------------------------------------------=


cosθsin2ψ sin ψ θ+( ) 1sinφ'd sin φ'd β θ–+( )sin ψ β+( )sin ψ θ+( )

-------------------------------------------------------–

2------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------=

φ'd tan-1 tanφ'

γ φ'

------------ =

δd tan-1 tanδγ φ'

-----------

=





E.5 Water table below retaining wall - Earth pressure coefficient.

The following parameters apply:

γ * is the γ unit weight of soil (E.5)

tan θ = (E.6)

E wd = 0 (E.7)where:

k h is the horizontal seismic coefficient [see expression (7.1)].

Alternatively, use may be made of tables and graphs applicable for the static condition(gravity loads only) with the following modifications:

denoting

tanθA = (E.8)

and

tanθB = (E.9)

the entire soil-wall system is rotated appropriately by the additional angle θA or θB. Theacceleration of gravity is replaced by the following value:

g A = (E.10)

or

g B = (E.11)

E.6 Dynamically impervious soil below the water table - Earth pressure coefficient.


γ * = γ − γ w (E.12)

tan θ = (E.13)

E wd = 0 (E.14)

where:

γ is the saturated (bulk) unit weight of soil;

γ w

is the unit weight of water.

E.7 Dynamically (highly) pervious soil below the water table - Earth pressure coefficient.


γ * = γ − γ w (E.15)

tan θ = (E.16)

E wd = (E.17)

where:

γ d is the dry unit weight of the soil;

H' is the height of the water table from the base of the wall.

k h1 k v+−-------------

k h1 k v+---------------

k h1 k v–---------------

g 1 k v+( )cosθA

-------------------------

g 1 k v–( )cosθB

-------------------------

γ dγ γ w–---------------

k h1 k v+−-------------

γ dγ γ w–---------------

k h1 k v+−-------------

712------k h γ w H '

2⋅ ⋅





E.5 Livello di falda al di sotto del muro di contenimento - Coefficiente di spinta del terreno.

Si applicano i seguenti parametri:

γ * è il peso specifico γ del terreno (E.5)

tan θ = (E.6)

E wd = 0 (E.7)dove:

k h è il coefficiente sismico orizzontale [vedere l'espressione (7.1)].

In alternativa, si può far uso dei prospetti e dei grafici validi in condizioni statiche(presenza delle sole forze di gravità) con le seguenti modifiche:

indicando con

tanθA = (E.8)

e

tanθB = (E.9)

si applica all'intero sistema terreno-muro un'appropriata rotazione addizionale data dagliangoli θA o θB.

L'accelerazione di gravità è sostituita dai seguenti valori:

g A = (E.10)

oppure

g B = (E.11)

E.6 Terreno impermeabile in condizioni dinamiche al di sotto del livello di falda - Coefficiente di spinta del terreno.


γ * = γ − γ w (E.12)

tan θ = (E.13)

E wd = 0 (E.14)

dove:

γ è il peso specifico del terreno saturo;

γ w è il peso specifico dell'acqua.

E.7 Terreno ad (elevata) permeabilità dinamica al di sotto del livello di falda - Coefficiente di spinta del terreno.


γ * = γ − γ w (E.15)

tan θ = (E.16)

E wd = (E.17)

dove:

γ d è il peso specifico del terreno secco;

H' è l'altezza del livello di falda dalla base del muro.

k h1 k v+−-------------

k h1 k v+---------------

k h

1 k v–---------------

g 1 k v+( )cosθA

-------------------------

g 1 k v–( )cosθB

-------------------------

γ dγ γ w–---------------

k h1 k v+−-------------

γ dγ γ w–---------------

k h1 k v+−-------------

712------k h γ w H '

2⋅ ⋅





E.8 Hydrodynamic pressure on the outer face of the wall.

This pressure, q (z ), may be evaluated as:

q (z ) = ± (E.18)

where:

k h

is the horizontal seismic coefficient with r = 1 [see expression (7.1)];

h is the free water height;

z is the vertical downward coordinate with the origin at the surface of water.

E.9 Force due to earth pressure for rigid structures

For rigid structures which are completely restrained, so that an active state cannotdevelop in the soil, and for a vertical wall and horizontal backfill the dynamic force due toearth pressure increment may be taken as being equal to

(E.19)

where:

H is the wall height.The point of application may be taken at mid-height.

figure E.1 Convention for angles in formulae for calculating the earth pressure coefficientKey1 Active

2 Passive

78---k h γ w h z ⋅⋅ ⋅

∆P d α S γ H2⋅ ⋅ ⋅=





E.8 Pressione idrodinamica sulla parete esterna del muro.

Tale pressione, q (z ), può essere valutata come:

q (z ) = ± (E.18)

dove:

k h

è il coefficiente sismico orizzontale con r = 1 (vedere espressione 7.1);

h è la quota del pelo libero dell'acqua;

z è la coordinata verticale diretta verso il basso, con origine al pelo libero dell'acqua.

E.9 Forze causate dalla spinta del terreno per strutture rigide

Nel caso di strutture rigide che sono completamente vincolate, in modo tale che non puòsvilupparsi nel terreno uno stato di spinta attiva, e per un muro verticale con terrapieno asuperficie orizzontale, la forza dinamica dovuta all'incremento di spinta del terreno puòessere preso uguale a:

(E.19)

dove:H è l'altezza del muro.

Il punto di applicazione può essere preso a metà dell'altezza.

figura E.1 Convenzione per gli angoli nelle formule per calcolare il coefficiente di spinta del terrenoLegenda1 Attiva

2 Passiva

78---k h γ w h z ⋅⋅ ⋅

∆P d α S γ H2⋅ ⋅ ⋅=





ANNEX F SEISMIC BEARING CAPACITY OF SHALLOW FOUNDATIONS(informative)

F.1 General expression . The stability against seismic bearing capacity failure of a shallow stripfooting resting on the surface of homogeneous soil, may be checked with the followingexpression relating the soil strength, the design action effects (N Ed, V Ed, M Ed) at the

foundation level, and the inertia forces in the soil

(F.1)

where:

, , (F.2)

N max is the ultimate bearing capacity of the foundation under a vertical centered load,defined in F.2 and F.3;

B is the foundation width;

is the dimensionless soil inertia force defined in F.2 and F.3;γ Rd is the model partial factor (values for this parameter are given in F.6).

a , b , c , d , e , f , m , k , k' , c T, c M, c' M, β, γ are numerical parameters depending on the type ofsoil, defined in F.4.

F.2 Purely cohesive soil . For purely cohesive soils or saturated cohesionless soils the ultimatebearing capacity under a vertical concentric load N max is given by

(F.3)

where:

is the undrained shear strength of soil, c u, for cohesive soil, or the cyclic undrainedshear strength, τcy,u, for cohesionless soils;

γ M is the partial factor for material properties (see 3.1 (3)).

The dimensionless soil inertia force is given by

(F.4)

where:

ρ is the unit mass of the soil;

a g is the design ground acceleration on type A ground (a g = γ I a gR);

a gR is the reference peak ground acceleration on type A ground;γ I is the importance factor;

S is the soil factor defined in EN 1998-1:2004, 3.2.2.2.

The following constraints apply to the general bearing capacity expression

, (F.5)

F.3 Purely cohesionless soil . For purely dry cohesionless soils or for saturated cohesionlesssoils without significant pore pressure building the ultimate bearing capacity of thefoundation under a vertical centered load N max is given by

(F.6)

1 eF–( )cT

βV( )cT

N( )a

1 mFk

–( )k'

N–[ ]b

---------------------------------------------------------------1 f F–( )

c'Mγ M( )

cM

N( )c

1 mFk

–( )k'

N–[ ]d

--------------------------------------------------------------- 1–+ 0≤

N γ RdN Ed

N max-------------------= V

γ RdV Ed

N max-------------------= M

γ RdM Ed

B N max-------------------=

F

N max π 2+( ) c

γ M------B =

c

F

Fρ a g S B ⋅ ⋅ ⋅

c -------------------------------=

0 N < 1≤ V 1≤

N max12---ρg 1

a vg -----± B

2

N γ =





APPENDICE F CAPACITÀ PORTANTE SISMICA DI FONDAZIONI SUPERFICIALI(informativa)

F.1 Espressione generale . La stabilità nei confronti del collasso della capacità portante sismicadi una parte di plinto superficiale che giace su una superficie di suolo omogeneo, può essereverificata con le seguenti espressioni relative alla resistenza del terreno, agli effetti delle

azioni di progetto (N Ed, V Ed, M Ed) a livello della fondazione, e alle forze d'inerzia nel terreno

(F.1)

dove:

, , (F.2)

N max è la capacità portante ultima della fondazione sotto un carico verticale centratodefinito nei punti F.2 e F.3;

B è la larghezza della fondazione;

è la forza d'inerzia del terreno adimensionalizzata definita nei punti F.2 e F.3;γ Rd è il coefficiente parziale del modello (i valori per tale parametro sono dati nel

punto F.6).

a , b , c , d , e , f , m , k , k' , c T, c M, c' M, β, γ sono parametri numerici che dipendono dal tipo diterreno, definiti nel punto F.4.

F.2 Terreno puramente coesivo . Per terreni puramente coesivi o terreni saturi non coesivi, lacapacità portante ultima sotto un carico verticale concentrato N max è data da:

(F.3)

dove:è la resistenza a taglio non drenata del terreno, c u, per terreni coesivi, o la resistenzaa taglio ciclica non drenata, τcy,u, per terreni non coesivi;

γ M è il coefficiente parziale per le proprietà del materiale [vedere punto 3.1 (3)].

La forza d'inerzia del terreno adimensionalizzata è data da:

(F.4)

dove:

ρ è la massa volumica del terreno;

a g è l'accelerazione di progetto del terreno su terreno di tipo A (

a g = γ I

a gR);a gR è l'accelerazione di picco di riferimento del terreno su terreno di tipo A;

γ I è il coefficiente d'importanza;

S è il coefficiente del terreno definito nella EN 1998-1:2004, punto 3.2.2.2.

Le seguenti limitazioni si applicano all'espressione generale della capacità portante:

, (F.5)

F.3 Terreni puramente non coesivi . Per terreni secchi puramente non coesivi o per terrenisaturi non coesivi senza una significativa pressione interstiziale, la capacità portanteultima della fondazione sotto un carico verticale centrato, N max, è data da:

(F.6)

1 eF–( )cT

βV( )cT

N( )a

1 mFk

–( )k'

N–[ ]b

---------------------------------------------------------------1 f F–( )

c'Mγ M( )

cM

N( )c

1 mFk

–( )k'

N–[ ]d

--------------------------------------------------------------- 1–+ 0≤

N γ RdN Ed

N max-------------------= V

γ RdV Ed

N max-------------------= M

γ RdM Ed

B N max-------------------=

F

N max π 2+( ) c

γ M------B =

c

F

Fρ a g S B ⋅ ⋅ ⋅

c -------------------------------=

0 N < 1≤ V 1≤

N max12---ρg 1

a vg

-----± B 2

N γ =





where:

g is the acceleration of gravity;

a v is the vertical ground acceleration, that may be taken as being equal to 0,5 a g ⋅ S and

N γ is the bearing capacity factor, a function of the design angle of the shearingresistance of soil φ'd (which includes the partial factor for material property γ M of3.1(3), see E.4).

The dimensionless soil inertia force is given by:

(F.7)

The following constraint applies to the general expression

(F.8)

F4 Numerical parameters . The values of the numerical parameters in the general bearingcapacity expression, depending on the types of soil identified in F.2 and F.3, are given inTable F.1.

F.5 In most common situations may be taken as being equal to 0 for cohesive soils. Forcohesionless soils may be neglected if a g ⋅ S < 0,1 g (i.e., if a g ⋅ S < 0,98 m/s2).

F.6 The model partial factor γ Rd takes the values indicated in Table F.2.

table F.1 Values of numerical parameters used in expression (F.1)

Purely cohesive soil Purely cohesionless soil

a 0,70 0,92

b 1,29 1,25

c 2,14 0,92

d 1,81 1,25

e 0,21 0,41

f 0,44 0,32

m 0,21 0,96k 1,22 1,00

k' 1,00 0,39

c T 2,00 1,14

c M 2,00 1,01

c' M 1,00 1,01

β 2,57 2,90

γ 1,85 2,80

table F.2 Values of the model partial factor γ Rd

Medium-dense to dense sand Loose dry sand Loose saturated sand Non sensi tive clay Sensitive clay

1,00 1,15 1,50 1,00 1,15

F

F a g

g tanφ'd--------------------=

0 N < 1 mF–( )k'

≤

FF





dove:

g è l'accelerazione di gravità;

a v è l'accelerazione verticale del terreno che può essere presa pari a 0,5a g · S , e

N γ è il coefficiente di capacità portante, funzione dell'angolo di progetto della resistenzaa taglio del terreno φ'd (che comprende il coefficiente parziale per la proprietà delterreno γ M del punto 3.1(3), vedere anche punto E.4).

La forza d'inerzia del terreno adimensionalizzata è data a:

(F.7)

Si applica la seguente limitazione all'espressione generale:

(F.8)

F.4 Parametri numerici . I valori dei parametri numerici nell'espressione generale dellacapacità portante, dipendenti dai tipi di terreno identificati nei punti F.2 e F.3, sono riportatinel prospetto F.1.

F.5 Nella maggior parte delle situazioni comuni, può essere preso pari a 0 per terrenicoesivi. Per terreni non coesivi può essere trascurato se a g · S < 0,1 g (cioè sea g · S < 0,98 m/s2).

F.6 Il coefficiente parziale del modello γ Rd assume i valori indicati nel prospetto F.2.

prospetto F.1 Valori dei parametri numerici utilizzati nell'espressione F.1

Terreni puramentecoesivi

Terreni puramente noncoesivi

a 0,70 0,92

b 1,29 1,25

c 2,14 0,92

d 1,81 1,25

e 0,21 0,41

f 0,44 0,32

m 0,21 0,96

k 1,22 1,00

k' 1,00 0,39

c T 2,00 1,14

c M 2,00 1,01

c' M 1,00 1,01

β 2,57 2,90

γ 1,85 2,80

prospetto F.2 Valori del coefficiente parziale del modello γ Rd

Sabbie da mediodense a dense

Sabbie sciolte secche Sabbie sciolte sature Argille non sensibili Argille sensibili

1,00 1,15 1,50 1,00 1,15

F

F a g

g tanφ'd--------------------=

0 N < 1 mF–( )k'

≤

FF


UNI en 1998-5 Gennaio 2005 - Fondazioni-Strutt Contenimento_go to Page 52

Documents

Transcript of UNI en 1998-5 Gennaio 2005 - Fondazioni-Strutt Contenimento_go to Page 52