V ALUTAZIONE DELLA DOMANDA DI RESISTENZA SLU/SLE STATICO E SISMICO

1.7.1. Generalità

Le costruzioni devono essere dotate di sistemi strutturali che garantiscano rigidezza, resistenza e duttilità nei confronti delle due componenti orizzontali delle azioni sismiche, tra loro ortogonali.

I sistemi strutturali sono composti di elementi strutturali primari ed eventuali elementi strutturali secondari.

Agli elementi strutturali primari è affidata l’intera capacità antisismica del sistema; gli elementi strutturali secondari sono progettati per resistere ai soli carichi verticali.

La componente verticale dell’azione sismica deve essere considerata, anche in presenza di elementi pressoché orizzontali con luce superiore a 20 m, condizione che per questa casistica non deve essere presa in considerazione, poiché si presentano esclusivamente elementi a diretto contatto con il terreno.

Le costruzioni caratterizzate, nei confronti dello SLV, da agS ≤ 0,075g, in cui S, è il coefficiente che comprende l’effetto dell’amplificazione stratigrafica (SS) e dell’amplificazione topografica (ST), descritte al paragrafo 1.6.1.4 e ag, l’accelerazione orizzontale massima per il suddetto SLV su sito di riferimento rigido, riportate per il caso in esame nella tabella 13, possono essere progettate e verificate come segue:

 Si considera la combinazione di azioni definita al § 1.4 (eq. 9) della presente relazione, applicando, in due direzioni ortogonali, il sistema di forze orizzontali assumendo:

𝐹_ℎ= 0,10𝑊 (32) per tutte le tipologie strutturali, essendo:

 è un coefficiente pari a 0,85 se T1< 2TC e la costruzione ha almeno tre orizzontamenti, per tutti gli altri casi è uguale a 1,0 (con T1 periodo proprio della prima autofrequenza).

 W è il peso complessivo della costruzione calcolato con l'eq. 10.

 Si richiede la sola verifica nei confronti dello SLV.

 Si utilizza in generale una “progettazione per comportamento strutturale non dissipativo”; qualora si scelga una “progettazione per comportamento strutturale dissipativo” si possono impiegare, in classe di

0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Se(T) [g]

T [s]

Spettro elastico in accelerazione verticale Z [g]

SLO SLD SLV SLC

duttilità CD“B”, valori unitari per i coefficienti Rd nonché di sovraresistenza degli elementi della compagine strutturale, nota anche come “gerarchia delle resistenze”.

 Ad eccezione del caso di edifici fino a due piani, considerati al di sopra della fondazione o della struttura scatolare rigida.

 Gli orizzontamenti, ove presenti, devono essere dotati di rigidezza e resistenza tali da consentire la ridistribuzione delle forze orizzontali tra i diversi sistemi resistenti a sviluppo verticale.

Le costruzioni soggette all’azione sismica, non dotate di appositi dispositivi d’isolamento e/o dissipativi, devono essere progettate in accordo con uno dei seguenti comportamenti strutturali:

a) comportamento strutturale non dissipativo.

b) comportamento strutturale dissipativo.

Per comportamento strutturale non dissipativo, nella valutazione della domanda tutte le membrature e i collegamenti rimangono in campo elastico o sostanzialmente elastico; la domanda derivante dall‘azione sismica e dalle altre azioni è calcolata, in funzione dello stato limite cui ci si riferisce, ma indipendentemente dalla tipologia strutturale e senza tener conto delle non linearità di materiale, attraverso un modello di calcolo elastico.

Per comportamento strutturale dissipativo, nella valutazione della domanda un numero elevato di membrature e/o collegamenti evolvono in campo plastico, mentre la restante parte della struttura rimane in campo elastico o sostanzialmente elastico; la domanda derivante dall‘azione sismica e dalle altre azioni è calcolata, in funzione dello stato limite cui ci si riferisce e della tipologia strutturale, tenendo conto della capacità dissipativa legata alle non linearità di materiale. Se la capacità dissipativa è presa in conto implicitamente attraverso il fattore di comportamento q (vedi Tab. 25), si adotta un modello elastico; se la capacità dissipativa è presa in conto esplicitamente, si adotta un’adeguata legge costitutiva.

Nel caso di analisi lineare, la domanda sismica per strutture a comportamento sia non dissipativo, che dissipativo, può essere ridotta utilizzando un opportuno fattore di comportamento q. I valori attribuibili a q variano in funzione del comportamento strutturale (dissipativo o non dissipativo) e dello stato limite considerati, legandosi all’entità delle plasticizzazioni, che a ciascuno stato limite si accompagnano.

Nel caso in esame il fattore di comportamento o di struttura q, non viene preso in considerazione in quanto il prodotto tra accelerazione orizzontale su suolo rigido ag (Tab. 13 per SLV) e il coefficiente S (Tab. 22), che comprende il coefficiente di comportamento stratigrafico (SS Tab. 20) e topografico (STTab. 17) per categoria stratigrafica C e topografica T1, è uguale a 0,075g, infatti:

𝑎_𝑔𝑆 = 0,05 ∗ 1,50 = 0,075𝑔 ≤ 0,075𝑔 (33)

STATI LIMITE Lineare (dinamica e statica)

Dissipativo Non dissipativo

SLE SLO q=1,00 q=1,00

SLD q ≤ 1,5 q ≤ 1,5

SLU SLV q ≥ 1,5 q ≤ 1,5

SLC --- ---

Tab. 25 Limiti su q e modalità di modellazione dell’azione sismica (NTC, Aggiornamento delle «Norme tecniche per le costruzioni», 2018)

1.7.2. Requisiti strutturali degli elementi di fondazione (NTC, Aggiornamento delle «Norme tecniche per le costruzioni», 2018)

Le azioni trasmesse in fondazione derivano dall’analisi del comportamento dell’intera opera, in genere condotta esaminando la sola struttura in elevazione alla quale sono applicate le pertinenti combinazioni delle azioni (§ 1.4).

In presenza di azioni sismiche per le fondazioni superficiali, la capacità del complesso fondazione-terreno deve essere verificata con riferimento allo stato limite ultimo (SLV) nei confronti del raggiungimento della resistenza per carico limite e per scorrimento, e adottando i coefficienti parziali della Tab. 26. In tutte le verifiche, la procedura adottata per il calcolo della resistenza deve essere congruente con quella adottata per il calcolo delle azioni. La verifica nei confronti della resistenza deve essere condotta adottando l’ipotesi di comportamento strutturale non dissipativo.

 Stato Limite Ultimo (SLV) per carico limite: le azioni derivano dall’analisi della struttura; le resistenze sono i corrispondenti valori limite che producono il collasso del complesso fondazione-terreno; esse sono valutabili mediante l’estensione di procedure classiche al caso di azione sismica, tenendo conto dell’effetto dell’inclinazione e dell’eccentricità delle azioni in fondazione. Il corrispondente valore di progetto si ottiene applicando il coefficiente R riportati in Tab.26.

 Stato Limite Ultimo (SLV) per scorrimento sul piano di posa: Per azione s'intende il valore della forza agente parallelamente al piano di scorrimento, per resistenza s'intende la risultante delle tensioni tangenziali limite sullo stesso piano, sommata, in casi particolari, alla risultante delle tensioni limite agenti sulle superfici laterali della fondazione. Specificamente, si può tener conto della resistenza lungo le superfici laterali nel caso di contatto diretto terreno in scavi a sezione obbligata o di contatto diretto fondazione-calcestruzzo o fondazione-acciaio in scavi sostenuti da paratie o palancole. Ai fini della verifica allo scorrimento, si può considerare la resistenza passiva solo nel caso di effettiva permanenza di tale contributo, portando in conto un’aliquota non superiore al 50%.

Verifica Coefficiente parziale R

Carico limite 2,3

Scorrimento 1,1

Resistenza sulle superfici laterali 1,3

Tab. 26 Coefficienti parziali _R per le verifiche degli stati limite (SLV) delle fondazioni superficiali con azioni sismiche (NTC, Aggiornamento delle «Norme tecniche per le costruzioni», 2018)

In particolare per le verifiche di resistenza STR delle fondazioni superficiali a platea in calcestruzzo armato, devono avere armature longitudinali, secondo due direzioni ortogonali e per l’intera estensione, in percentuale non inferiore allo 0,1% dell’area della sezione trasversale della platea, sia inferiormente sia superiormente.