Effetti stratigrafici e topografici di sito

Valutare questi effetti permette di modificare l’azione sismica di base, tenendo conto delle condizioni litostratigrafiche e topografiche reali del sito in esame. In presenza di casi particolari, le NTC08 consentono di valutare questi effetti attraverso metodi semplificati, che restano comunque vietati nel caso in cui l’azione sismica venga descritta in termini di accelerogrammi naturali.

La valutazione approssimata dell’amplificazione litostratigrafica, si basata sulla definizione di un coefficiente di amplificazione stratigrafica associato ad una categoria di sottosuolo, che va moltiplicato per l’azione sismica di riferimento.

L’identificazione della categoria di sottosuolo avviene attraverso la definizione di un parametro (o_„,Ì), che esprime il valore equivalente della velocità di propagazione delle onde di taglio, calcolato imponendo l’equivalenza dei tempi di arrivo di tali onde, tra un terreno omogeneo equivalente di spessore pari a 30
, e nei primi 30
del terreno stratificato esaminato. La o_„,Ì è definita dall’espressione: c†, =  ∑ Ø1 c†,1 1..Ð =_∑  _s 1 1..Ð (8.9)

in cui ℎ_‚ e o_„,‚ rappresentano rispettivamente lo spessore e la velocità di propagazione delle onde di taglio dello strato i-esimo degli Ç, che sommati, costituiscono i 30
della profondità di riferimento.

La NTC08 classificano il sottosuolo in cinque categorie così riassumibili:

Categoria A: ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi eventualmente

comprendenti in superficie uno strato di alterazione, con spessore massimo pari a 3
, con o_„,Ì> 800
/O;

Categoria B: Rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o

terreni a grana fine molto consistenti con spessori superiori a 30
, con 360
/O ≤

o„,Ì≤ 800
/O;

Categoria C: depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana

fine mediamente consistenti con spessori superiori a 30
, con 180
/O ≤ o_„,Ì ≤ 360

/O:

Categoria D: depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o di terreni a

grana fine scarsamente consistenti, con spessori superiori a 30
, con o_„,Ì< 180
/O

Categoria E: terreni dei sottosuoli di tipo C o D per spessore non superiore a 20
,

posti sul substrato di riferimento, con Vs > 800
/O.

Individuata la categoria di sottosuolo è possibile conoscere il coefficiente di amplificazione stratigrafica p_„ da applicare alle componenti orizzontali dell’azione sismica, e il coefficiente

Capitolo VIII Definizione dell’input sismico

accelerazione orizzontale `<sub>”</sub>∗, consente di ricavare il periodo di controllo `, corrispondente

all’inizio del tratto a velocità costante dello spettro di risposta elastico in accelerazione. Le espressioni relative ai coefficienti p_„ e 9 per le diverse categorie di sottosuolo sono visibili in

tabella 8.4:

Tabella 8.4 – Classificazione del sito in categorie di sottosuolo come previsto dalle NTC08 e definizione dei coefficienti †_† e 7₇ Suolo c†, [m/s] †† 77 A > 800 1 1 B 360 ÷ 800 1 ≤ 1,4 − 0,4 · :_Œ·Š â ≤ 1,2 1,1 · %` ∗(Œ, C 180 ÷ 360 1 ≤ 1,7 − 0,6 · :Œ·Š<sub>â ≤ 1,5</sub> 1,05 · %` ∗ (Œ,Ãà D < 180 0,9 ≤ 2,4 − 1,5 · :Œ·Š_{â ≤ 1,8} 1,25 · %` ∗(Œ,ö E < 20
di suolo C o D su suolo A 1 ≤ 2 − 1,1 · :<sub>Œ</sub>·Š â ≤ 1,6 1,15 · %` ∗(Œ,û

Infine è specificato che per sottosuoli appartenenti alle categorie S1 (depositi di terreni con

o„,Ì< 100
/O, che includono uno strato di almeno 8
di terreni a grana fine di bassa

consistenza, oppure uno di almeno 3
di torba o di argille altamente organiche) ed S2 (depositi di terreni suscettibili di liquefazione, di argille sensitive o di qualsiasi altra categoria non classificabile nei tipi precedenti) è necessario predisporre specifiche analisi per la definizione delle azioni sismiche, particolarmente nei casi in cui la presenza di terreni suscettibili di liquefazione e/o di argille d’elevata sensitività possa comportare fenomeni di collasso del terreno.

Le Analisi specifiche vanno eseguite anche in tutti in casi in cui il metodo semplificato non è ammesso, come nel caso di siti caratterizzati da terreni a bassa consistenza e/o suscettibili alla liquefazione, cioè, dove vi sia l’esistenza di morfologie superficiali o sepolte complesse, la presenza di eterogeneità laterali o variabilità plano-altimetriche pronunciate della superficie superiore del substrato, quindi in tutte quelle situazioni in cui sono possibili effetti bidimensionali o tridimensionali di bacino e di focalizzazione dell’energia sismica.

Per amplificazione topografica si intendono fenomeni di focalizzazione o defocalizzazione delle traiettorie di propagazione delle onde sismiche, che avvengono nei casi in cui il sito in esame è caratterizzato da una superficie topografica non pianeggiante.

L’amplificazione topografica, secondo le NTC08, può essere valutata in modo approssimato solo nel caso di configurazioni semplici, attraverso la definizione della categoria topografica associata al sito di interesse. Le NTC08 prevedono quattro categorie topografiche così definite:

Categoria T1: superficie pianeggiante, pendii e rilievi isolati con inclinazione media

@ ≤ 15°;

Capitolo VIII Definizione dell’input sismico

Categoria T3: rilievi con larghezza in cresta molto minore di quella alla base e

inclinazione media 15° ≤ @ ≤ 30°;

Categoria T4: rilievi con larghezza in cresta molto minore di quella alla base e

inclinazione media @ > 30°.

Queste categorie topografiche sono riferite a configurazioni geometriche prevalentemente bidimensionali, creste o dorsali allungate, e devono essere considerate nella definizione dell’azione sismica se di altezza maggiore di 30
, mentre nei casi di altezza inferiore e per tutti quelli riconducibili alla categoria `1, possono essere trascurati. I valori dei coefficienti di amplificazione topografica massimi p_Ë (riferiti alle opere o agli interventi localizzati in corrispondenza della sommità del pendio o della cresta del rilevato), sono associati alle categorie topografiche e sono mostrati in tabella 8.5:

Tabella 8.5 – Categorie topografiche e corrispondenti valori massimi dei coefficienti di amplificazione topografica come espressi dalle NTC08

Categoria topografica Ubicazione dell’opera o dell’intervento †a

T1 - 1,0

T2 In corrispondenza della sommità del pendio 1,2

T3 In corrispondenza della cresta del rilievo 1,2

T4 In corrispondenza della cresta del rilievo 1,4

L’approccio semplificato non può essere utilizzato nel caso di situazioni topografiche complesse, come quelle in cui è prevedibile che si sviluppino rilevanti fenomeni diffrattivi e di focalizzazione dell’energia sismica, oppure in presenza di un quadro geomorfologico tridimensionale. In queste situazioni si devono eseguire analisi di risposta sismica locale mirate, attraverso programmi che tengano conto della bidimensionalità e della tridimensionalità del sito, in modo da rappresentare nel dettaglio le irregolarità topografiche e le morfologie sepolte.