4.0 CASO STUDIO: VIA CADUTI DI MARZABOTTO
L’edificio) scelto) come) caso) studio) per) la )valutazione )del) comportamento) sismico) è) l’immobile)iden7ficato)dal)codice)ISTAT)00090912,)ubicato)in)via)Cadu7)di )MarzaboCo) al)civico)2,)4,)6,)nel)quar7ere)La)Rosa)a)Livorno.
L’immobile) è) cos7tuito) da) 24) alloggi) des7na7) ad) uso) residenziale,) di) proprietà) e) ges7one)della)s.p.a)CASALP)Casa)Livorno)e)Provincia.
I)lavori)per)la)costruzione)dell’edificio)terminano)nel)1967,)il)progeCo)comprende)altre) 3)palazzine.
Fig. 4.1 vista planimetrica del caso studio
La)struCura)è)in) cemento) armato)e) presenta) una)pianta )regolare) con) disposizione)
simmetrica)dei)locali)rispeCo)al)lato)corto)ed)uguale)per)tuN) i)piani)ad)eccezione)del)
piano)terra.)L’edificio)si)eleva)per) 5)piani)fuori)terra )e)la )distribuzione)ver7cale)ai)vari)
livelli)avviene)mediante)tre)corpi)scala.
La)valutazione)della)vulnerabilità)sismica)con)analisi)anali7che)necessita)di)informazioni) geometriche,) costruNve) e) meccaniche ) dell’edificio) oggeCo) dello) studio) più) approfondite)di)quelle)richieste)fino)ad)ora)per)la)s7ma )del )rischio)sismico)aCraverso)le) schede)G.N.D.T./C.N.R..)
Tali)linee)guida)sono)inserite)nelle)Norme)Tecniche)delle)Costruzioni,)pubblicate)con)il) D.M.) 14) gennaio)2008,) e)nella)Circolare)di )aggiornamento:) il )capitolo)8) infaN) traCa) proprio)gli)edifici)esisten7) ,) al)fine)di)poter) garan7re)la)creazione)di )un)modello)che) interpre7,) il)più)realis7camente)possibile,) il)comportamento) e)le)capacità )sta7che)e) dinamiche)dell’edificio)oggeCo)di)studio.
Il)processo)di)conoscenza)descriCo)dalle)NTC)’08)si)compone)di)tre)fasi:
Y analisi)storicoYcri7ca;
Y rilievo;
Y caraCerizzazione)meccanica)dei)materiali.
Sulla)base)degli)approfondimen7)effeCua7)nelle)tre)fasi)conosci7ve,)vengono)defini7)i)
“livelli)di)conoscenza”) dei )diversi)parametri)coinvol7)nel )modello)(geometria,)deCagli) costruNvi) e ) materiali),) e) i )corrisponden7) faCori) di) confidenza,) da) u7lizzare) come) ulteriori) coefficien7) parziali) di) sicurezza ) che) tengano) conto) delle) carenze) nella) conoscenza)dei)parametri)geometrici)e)meccanici)assun7)nel)modello.
4.1 Analisi storico-critica
Ai)fini)di)una )correCa )individuazione)del)sistema )struCurale)esistente )e )dello)stato)di) sollecitazione) la) prima) fase) conosci7va ) dell’edificio) prevede) il) suo) inquadramento) storico)e)la )ricostruzione)di )eventuali )interven7)che)possano)aver)modificato)nel)tempo) la)conformazione)originale.)
Nonostante)si )traN) di)un)edificio)esistente,) costruito)negli)anni )’60,)è)stato)possibile)
prendere) visione) dei ) disegni ) di) progeCo) architeConico) e) struCurale,) grazie) ad)
un’accurata)ricerca)negli )archivi )della)s.p.a.)CASALP:)in)par7colare)si )è)preso)visione)dei)
disegni ) tecnici ) riportan7) par7colari) costruNvi) e ) piante) quotate.) Le) tavole) e) le)
informazioni)recuperate)non)sono)tuCe)direCamente)aCribuibili)all’edificio)oggeCo)di)
studio,)ad)esempio)per)quanto)riguarda)l’armatura)dei)pilastri)si)è)dovuto)ricorrere)a)
tavole) riferite) ad) uno) dei) blocchi) appartenen7) allo) stesso) complesso) residenziale)
caraCerizzato)dalle)stesse)proprietà )dimensionali)e)costruNve:)in)questo)modo)è)stato)
possibile)venire)a)conoscenza )di)alcuni )par7colari)che)non)sarebbero)emersi )in)fase)di) rilievo)a)causa)dell’impossibilità)di)fare)indagini)invasive.
4.2 Rilievo geometrico strutturale
La) seconda) fase ) conosci7va ) descriCa ) delle) NTC) ‘08) prevede) un) accurato) rilievo) geometrico) struCurale,) consistente) nell’acquisizione) della) geometria ) esterna) delle) struCure) e) dei) deCagli) costruNvi.) Il )rilievo,) oltre) ad) avere) lo) scopo) di) individuare) l’organismo)resistente)della)costruzione,) deve)tenere)presente) anche)la)qualità )e)lo) stato)di)conservazione)dei)materiali)e)degli)elemen7)cos7tu7vi.
Per) il)caso)studio)abbiamo)condoCo,)come)del)resto)per) tuN)gli)edifici )del)quar7ere) oggeCo)dello)studio,)dell’indagini)fotografiche )e)di )rilievo)geometrico)per)avere)un’idea) sulla )reale)corrispondenza)tra)quanto)dichiarato)nei )disegni)tecnici)e)quanto)realmente) eseguito.)
Di)seguito)si)riportano)le)piante)dell’immobile.
Pianta)piano)terra
Pianta)piano)prino
Pianta)piano)secondo
Pianta)piano)terzo
Pianta)piano)quarto
Sono) state) inoltre) eseguite) delle ) indagini) con) Ferroscan) per) individuare) l’esaCa) ubicazione)delle)armature)longitudinali,)la)quan7tà )di)ferri)u7lizza7)e)la)distanza)tra)le) staffe)dei )pilastri,) e)delle)indagini)con)baCute)sclerometriche)su)diversi)campioni)di) pilastri)per)avere)informazioni)direCe)sulla)qualità)del)cls.
Il)fabbricato)è)composto)da)un)corpo)reCangolare,)con)ingombro)in)pianta )di )53,4X11,8)
metri )e)si )eleva)per)cinque)piani)fuori)terra )con)altezza)massima)soCo)gronda)di)15,6)m.)
La) struCura) resistente) è) in) calcestruzzo) armato,) con) 3) telai) resisten7) dispos7) in)
direzione)del)lato)lungo)e)non)collega7)tra)di )loro)se)non)con)delle)travi)di )bordo)poste)
sul)perimetro) dell’edificio:) ad) ogni )piano) sono)presen7) 32) pilastri)di) cui )12) hanno)
sezione)trasversale)25x30)cen7metri)e)sono)i)pilastri)che)racchiudono)i )3)corpi)scala.)I)
restan7) 20) pilastri) hanno) una) sezione) trasversale) 30x25) cen7metri.) Il) calcestruzzo) u7lizzato) per) la ) realizzazione) dei) pilastri) è) di ) buona ) qualità,) poiché) da) baCute) sclerometriche)risultano)realizza7)con)un)f
ck)pari)a)308)daN/cm
2.)Per)quanto)riguarda)i) muri) di) tamponamento,) sono) state) realizzate) in) linea ) con) le) usanze) costruNve) dell’epoca,)ovvero)con)tamponature)“a)casseCa”,)generalmente)così)composte:)8)cm)di) maConi)fora7,)intercapedine)d’aria,)12)cm)di)maConi)pieni)di)rives7mento)esterno.
Fig 4.5 angolo NE del fabbricato
Fig 4.6 angolo SO del fabbricato
Fig 4.7 Particolare del pilastro con evidenziate le armature longitudinali e trasversali individuate
per mezzo di Ferroscan
A) seguito) dei )sopralluoghi)effeCua7) si)può) affermare) che) l’edificio) versa) in) buone) condizioni) dal) punto) di ) vista) struCurale,) limitatamente) alle) par7) accessibili) del) fabbricato.) Non) è)stato) possibile) accertare) le) condizioni) dell’ossatura)struCurale )in) quanto) non) sono)state)eseguite)sull’immobile)prove )invasive,) le)uniche)prove)faCe,) come) già)riportato) anche)sopra,) sono) le) baCute) sclerometriche) effeCuate) solo) su) alcuni)campioni)di)pilastri)del)piano)terra)e)indagini)con)ferroscan.
Dalle)immagini) si)può) notare)come)tuN) e) 4) i )piani)in) elevazione) siano) aggeCan7) rispeCo)al)filo)dei)pilastri.)È)possibile)inoltre)notare)le)travi)a)sbalzo)che)sostengono)i) balconi:)sul )fronte)Est)metà)della)facciata)è)composta )da)tamponature)che)gravano)col) proprio)peso)sul)balcone,)mentre)l’altra)metà)è)in)asse)con)i)pilastri,)eccezion)faCa)per) il )quinto)piano)le)cui)tamponature)sono)tuCe)a)filo)telaio.)Il)fronte)ovest)risulta )invece) cos7tuito)interamente)da)muri)di)tamponamento)che)gravano)sui )balconi,)nuovamente) ad) eccezione) dell’ul7mo) piano,) che) come) per) il) fronte) opposto) ha ) i) muri) di) tamponamento)poggia7)direCamente)sulle)travi)del)telaio)principale.
Questo) argomento) verrà ) traCato) più) nel) deCaglio) più) avan7) in) questo) capitolo) analizzando)l’impaCo)che)i)muri)di)tamponamento)hanno)sulla)risposta)dell’edificio.
Altro) elemento)importante) sono)le)veleCe)realizzate)in) fora7ni )di)laterizio) pos7) ai)
ver7ci)dell’edificio)sul)fronte)Est)(deCaglio)Fig)4.8).
Fig 4.8 dettaglio della veletta
L’area)di)collegamento)ver7cale)è)cos7tuita )da)3)vani)scala,)uno)centrale)e)gli)altri)due)
simmetrici ) rispeCo) all’asse) centrale) minore) in) pianta:) ogni) dislivello) è) superato)
mediante) due)rampe )in) cemento) armato)rives7te) in) marmo,) composte) da )9) alzate)
ciascuna,) intervallate) da) un) pianeroColo.) La )struCura )della )scala) è) stata)realizzata)
mediante)soleCa)rampante)alta )15)cm)ed)armata)con)10Φ8,) agganciata )al)solaio)del)
piano)successivo.
Fig 4.9 vista del corpo scala
La)copertura )è )piana )ed)è )realizzata)con)la )stessa)7pologia )di )solaio)u7lizzata)per)i)piani)
soCostan7.)Si)riportano)in)allegato)le)tavole)struCurali )con)disposizione)dei)telai)e)loro)
composizione.
4.3 Caratterizzazione dei materiali
La)terza )fase) conosci7va)prevista )dalle) NTC) ‘08) prevede) di)conseguire)un’adeguata) conoscenza ) delle) caraCeris7che) dei ) materiali) e) del ) loro) degrado,) sulla) base) di) documentazione ) già ) disponibile,) verifiche) visive) in) situ) e) su) indagini )sperimentali.) Come)è)già)stato)discusso)nel)capitolo)tre)della)presente)tesi,)la)des7nazione)d’uso)di) 7po)residenziale,)ha)reso)opportuno)evitare)prove)distruNve)e)deterioran7) l’aspeCo) dell’edificio.) La)norma7va)permeCe,) nei)casi)in) cui )non)è)possibile)effeCuare)prove) aCendibili )e)in)numero)significa7vo)sulla)struCura,)di)desumere)i )valori )delle)resistenze) meccaniche) da ) tabelle) riportate) in) Appendice) alle) NTC) o) facendo) riferimento) alle) norme) presen7) all’epoca) della) costruzione.) Per) questo) sono) sta7) presi) in) considerazione)i)valori)medi)derivan7)dalle)baCute)sclerometriche,)valutando)i)risulta7) oCenu7)con)le)opportune)considerazioni,)visto)che )si)traCava )di)indagini)su)campioni) molto)limita7)di)elemen7)struCurali.
Sulla) base) della) quan7tà ) e) qualità) delle) informazioni ) ricavate) nelle) tre) fasi ) di) conoscenza,) le) NTC) ‘08) illustrano) un) procedimento) per) la) s7ma ) del) livello) di) conoscenza ) e) del) faCore) di) confidenza) raggiunto.) In) par7colare) la) fase) di) rilievo) geometricoYstruCurale) e) la ) fase) di) caraCerizzazione) meccanica ) dei) materiali) sono) significa7ve)per)il)conseguimento)di)un)certo)livello.
Sulla)base)di)quanto) descriCo)sull’argomento) già )al)capitolo) 2,) vengono) defini7) tre) livelli)di)conoscenza)con)rela7vi)faCori)di)confidenza:
Livello'di'conoscenza'LC3:) si)intende)raggiunto)quando)siano)sta7) effeCua7) il)rilievo) geometrico,)verifiche)in)situ)estese)ed)esaus7ve)sui)deCagli)costruNvi,)indagini)inYsitu) esaus7ve)sulle)proprietà)dei)materiali;)il)corrispondente)faCore)di)confidenza)è)FC=1.
Livello'di'conoscenza'LC2:) si)intende)raggiunto)quando)siano)sta7) effeCua7) il)rilievo) geometrico,) verifiche)in)situ)estese)ed)esaus7ve)sui)deCagli)costruNvi)ed)indagini)in) situ) estese) sulle) proprietà) dei) materiali;) il) corrispondente) faCore) di) confidenza) è) FC=1.2.
Livello'di'conoscenza'LC1:) si)intende)raggiunto)quando)siano)sta7) effeCua7) il)rilievo) geometrico,)verifiche)in)situ)limitate)sui)deCagli)costruNvi,)ed)indagini)in)situ)limitate) sulle)proprietà)dei)materiali;)il)corrispondente)faCore)di)confidenza)è)FC=1.35.
Sulla)base)di)queste)definizioni)e)delle)indagini)svolte)per)il )caso)oggeCo)di)studio,)si)
s7ma)il)raggiungimento)di)un)livello)di )confidenza)LC1)con)rela7vo)faCore)di )confidenza)
FC=1.35.) La )relazione)tra) livello) di )conoscenza )raggiunto) e) faCore)di) confidenza )è) evidenziata)nella)Tab.)C8A1.1.)dell’Appendice)C8A)delle)NTC)‘08.)(Vedi)Tabella)4.1).
A) seguito) delle) considerazioni) faCe) si )è) ritenuto) opportuno) adoCare) un) valore) di) resistenza)cubica)del)calcestruzzo)pari)a)25)N/mm2.
Caso studio
Fig. 4.3.3 Tabella C8A1.1, Appendice C8A delle NTC ’08.
Il livello di conoscenza oltre a dettare il fattore di confidenza con la quale dividere i parametri di resistenza della muratura, indica anche quale valore adottare dell’intervallo suggerito dalla Tab.
C8A.2.1; per LC1 la norma impone di assegnare alla muratura il valore minimo dell’intervallo relativo ai parametri di resistenza, mentre per il modulo elastico il valore medio del suddetto range.
4.4.4.
4.4444 AAAnalisi dei Analisi dei nalisi dei nalisi dei carichicarichicarichi carichi
Il calcolo dei carichi e delle azioni agenti sulla struttura è stato compiuto seguendo le indicazioni fornite al capitolo 3 delle NTC 2008 e le informazioni contenute negli abachi delle tipologie murarie, degli orizzontamenti e delle tipologie di coperture maggiormente utilizzate nella tradizione costruttiva toscana illustrati nel Manuale per la compilazione della Scheda GNDT/CNR di II livello, pubblicato dalla Regione Toscana. I carichi e le azioni agenti sulla struttura sono le seguenti:
- Peso proprio degli elementi strutturali
- Carichi permanenti strutturali (solai, copertura, tramezzi, balconi, scale)
- Carichi variabili legati alla destinazione d’uso dell’edificio (ambienti ad uso residenziale, scale, e sottotetti accessibili)
- Azione del sisma
Tab 4.1 Livelli di Conoscenza
107
4.4 Analisi dei carichi
Il)calcolo)dei)carichi)e)delle)azioni)agen7)sulla)struCura )è)stato)compiuto)seguendo)le) indicazioni)fornite)al)capitolo)3)delle)NTC)2008.
I)carichi)e)le)azioni)agen7)sulla)struCura)sono)le)seguen7:
Y))Peso)proprio)degli)elemen7)struCurali)
Y))Carichi)permanen7)struCurali)(solai,)copertura,)tramezzi,)balconi,)scale))
Y) ) Carichi ) variabili) lega7) alla ) des7nazione) d’uso) dell’edificio) (ambien7) ad) uso) residenziale,)scale,)e)soCoteN)accessibili))
Y))Azione)del)sisma)
4.4.1 Peso proprio, carichi permanenti e variabili.
Per) quanto) riguarda)i)pesi)degli)elemen7)presen7) nell’edificio)sono) sta7) estrapola7) dalla )relazione)sui)calcoli)sta7ci)allegata)al)progeCo)originale,)trovata)negli )archivi)di) CASALP:
SOLAIO
Il)carico)al)metro)quadro)del )solaio,)comprensivo)di )pavimento)e)di )intonaco)di )soffito:) 3,00)KN/m
2Elemen7)divisori)interni:)spessore)8)cm)2,5)KN/m
Carico)d’esercizio)per)civile)abitazione:)2)KN/m2))(§)3.1.4)NTC)’08) COPERTURA
Solaio)in)lateroYcemento:)1,5)KN/m
2Carico)d’esercizio)sul)solaio)di)copertura:)0,50)kN/m
2$$$(§)3.1.4)NTC)’08) SCALE
SoleCa)rampante)di)15)cm:)2)KN/m
2Peso)Proprio)gradini)e)rives7mento:)2)KN/m
2Carico)d’esercizio)per)locali)susceNbili)di)affollamento:)4)KN/m
2$$$(§)3.1.4)NTC)’08) BALCONI
SoleCa)alleggerita,)pavimentazione)ed)intonaco:)3)KN/m
2Carico)d’esercizio)per)locali)susceNbili)di)affollamento:)4)KN/m
2$$$(§)3.1.4)NTC)’08)
4.4.2 Azione sismica
Le)azioni)sismiche)di)progeCo,) in)base)alle)quali)si)valuta)il)rispeCo)dei)diversi )sta7) limite)considera7,)si)definiscono)a)par7re)dalla)“pericolosità)sismica)di )base”)del)sito)di) costruzione,) ossia) la) probabilità) che,) in) un) certo) intervallo) di) tempo) e) in) un) determinato)luogo,) si)verifichino)even7) sismici)con)assegnate)caraCeris7che.) Questo) conceCo) viene) concre7zzato) con) l’assegnazione) per) ogni) luogo) di) progeCo) di) tre) parametri)che)definiscono)la)dipendenza)della)forma)speCrale)dalla)probabilità)PvR)di) superamento)di)un)valore)prefissato)nel)periodo)di)riferimento)legata )agli )sta7)limite) considera7)e)dalle )caraCeris7che)del )sito)in)cui )è)collocata)la)costruzione.)I)parametri) sono)così)defini7:
ag)accelerazione)orizzontale)massima)al)sito,)in)condizione)di)campo)libero)su)sito)di) riferimento)rigido)con)superficie)topografica)orizzontale)(di)categoria)A);
F0) valore) massimo) del ) faCore) di) amplificazione) dello) speCro) in) accelerazione) orizzontale;
Tc*) periodo) di ) inizio) del ) traCo) a) velocità) costante) dello) speCro) in) accelerazione) orizzontale.
Gli)sta7) limite)per)cui)sono)definite)le )probabilità)di)superamento)PvR)si)dividono)in) sta7) limite)di)esercizio)e )sta7) limite)ul7mi)in)funzione)delle)prestazioni )aCese)dalla) costruzione)nei)confron7)dell’azione)sismica.
Gli)sta7)limite)di)esercizio)sono:
Y Stato'Limite'di'Opera=vità'(SLO):)a)seguito)del)terremoto)la)costruzione)nel)suo) complesso,)includendo)gli)elemen7)struCurali,)quelli)non)struCurali,)le)
apparecchiature)rilevan7)alla)sua)funzione,)non)deve)subire)danni)ed)interruzioni) d'uso)significa7vi;
Y Stato'Limite'di'Danno'(SLD):)a)seguito)del)terremoto)la)costruzione)nel)suo) complesso,)includendo)gli)elemen7)struCurali,)quelli)non)struCurali,)le)
apparecchiature)rilevan7)alla)sua)funzione,)subisce)danni)tali)da)non)meCere)a) rischio)gli)uten7)e)da)non)compromeCere)significa7vamente)la)capacità)di)resistenza) e)di)rigidezza)nei)confron7)delle)azioni)ver7cali)ed)orizzontali,)mantenendosi)
immediatamente)u7lizzabile)pur)nell’interruzione)d’uso)di)parte)delle) apparecchiature.
Y Stato'Limite'di'Salvaguardia'della'Vita'(SLV):)a)seguito)del)terremoto)la)costruzione)
subisce)roCure)e)crolli)dei)componen7)non)struCurali)ed)impian7s7ci)e)significa7vi)
danni)dei)componen7)struCurali)cui)si)associa)una)perdita)significa7va)di)rigidezza)nei ) confron7)delle)azioni)orizzontali;)la)costruzione)conserva)invece)una)parte)della) resistenza)e)rigidezza)per)azioni)ver7cali)e)un)margine)di)sicurezza)nei)confron7)del) collasso)per)azioni)sismiche)orizzontali;
Y Stato'Limite'di'prevenzione'del'Collasso'(SLC):)a)seguito)del)terremoto)la)costruzione) subisce)gravi)roCure)e)crolli)dei)componen7)non)struCurali)ed)impian7s7ci)e)danni) molto)gravi)dei)componen7)struCurali;)la)costruzione)conserva)ancora)un)margine)di) sicurezza)per)azioni)ver7cali)ed)un)esiguo)margine)di)sicurezza)nei)confron7)del) collasso)per)azioni)orizzontali.
In)seguito)si)riportano)le)probabilità)di )superamento)PvR)nel)periodo)di)riferimento)VR) considerato)definite)per)ciascuno)degli)sta7)limite.
Gli stati limite ultimi sono:
- Stato Limite di Salvaguardia della Vita (SLV): a seguito del terremoto la costruzione subisce rotture e crolli dei componenti non strutturali ed impiantistici e significativi danni dei componenti strutturali cui si associa una perdita significativa di rigidezza nei confronti delle azioni orizzontali; la costruzione conserva invece una parte della resistenza e rigidezza per azioni verticali e un margine di sicurezza nei confronti del collasso per azioni sismiche orizzontali;
- Stato Limite di prevenzione del Collasso (SLC): a seguito del terremoto la costruzione subisce gravi rotture e crolli dei componenti non strutturali ed impiantistici e danni molto gravi dei componenti strutturali; la costruzione conserva ancora un margine di sicurezza per azioni verticali ed un esiguo margine di sicurezza nei confronti del collasso per azioni orizzontali.
In seguito si riportano le probabilità di superamento PvR nel periodo di riferimento VR considerato definite per ciascuno degli stati limite.
Fig. 4.4.1 Tabella 3.2.1 NTC ’08. Probabilità di superamento PVR al variare dello stato limite considerato.
Per le costruzioni esistenti in muratura richiede come verifica allo stato limite ultimo il soddisfacimento dello Stato Limite di Salvaguardia della vita SLV, assumendo che questo implichi il soddisfacimento dello Stato Limite di Collasso.
Gli spettri di risposta utilizzati per i calcoli successivi sono stati valutati in base ai valori ottenuti utilizzando il foglio di calcolo “Spettri NTC”, fornito dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici, grazie al quale è possibile ottenere gli spettri di risposta rappresentativi delle componenti, orizzontali e verticali, delle azioni sismiche di progetto per il generico sito del territorio nazionale.
Di seguito si riportano le fasi per ottenere gli spettri di risposta attraverso il foglio di calcolo “Spettri NTC”.
Nella prima fase si è individuato il sito mediante ricerca per comune. (Vedi Figura 4.4.2)
Tab. 4.2 Tabella 3.2.1 NTC ’08. Probabilità di superamento PVR al variare dello stato limite considerato.
Per)le)costruzioni)esisten7)in)muratura)richiede)come)verifica )allo)stato)limite)ul7mo)il) soddisfacimento) dello) Stato) Limite) di) Salvaguardia) della) vita) SLV,) assumendo) che) questo)implichi)il)soddisfacimento)dello)Stato)Limite)di)Collasso.
Gli)speCri)di)risposta)u7lizza7)per)i )calcoli)successivi)sono)sta7)valuta7)in)base)ai)valori) oCenu7)u7lizzando)il)foglio)di )calcolo)“SpeCri)NTC”,)fornito)dal)Consiglio)Superiore)dei) Lavori)Pubblici,)grazie)al)quale)è)possibile)oCenere)gli )speCri)di)risposta )rappresenta7vi) delle)componen7,)orizzontali)e)ver7cali,)delle)azioni)sismiche)di)progeCo)per)il)generico) sito)del)territorio)nazionale.
Di)seguito)si )riportano)le)fasi)per) oCenere )gli)speCri)di )risposta)aCraverso)il)foglio)di) calcolo)“SpeCri)NTC”.
Nella)prima)fase)si)è)individuato)il)sito)mediante)ricerca)per)comune.)(Vedi)Figura)4.10).
84
Fig. 4.4.2 Individuazione della pericolosità del sito. Spettri-NTC, Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.
Successivamente si sono definiti i parametri Vita nominale VN e coefficiente d’uso Cu della costruzione.
La Vita nominale è definita al paragrafo 2.4.1 NTC ‘08 come numero di anni nel quale l’opera, purchè soggetta alla manutenzione ordinaria, deve poter essere usata per lo scopo al quale è destinata.
Fig. 4.4.3 Tabella 2.4.1 NTC ’08. Vita nominale VN per diversi tipi di opere.
Il coefficiente d’uso è definito al variare della classe d’uso della costruzione, descritti ai paragrafi 4.2.2 e 4.2.3 delle NTC 08 e riportate in seguito.
Fig. 4.4.4 Tabella 2.4.2 NTC ’08. Valori del coefficiente d’uso Cu.
Fig. 4.10 Individuazione della pericolosità del sito. Spettri-NTC, Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.
Successivamente)si)sono)defini7)i)parametri)Vita )nominale)VN)e)coefficiente)d’uso)Cu) della)costruzione.
La)Vita)nominale)è )definita )al )paragrafo)2.4.1)NTC)‘08)come)numero)di)anni)nel)quale) l’opera,) purchè)soggeCa)alla)manutenzione)ordinaria,)deve)poter) essere)usata)per)lo) scopo)al)quale)è)des7nata.
Fig. 4.4.2 Individuazione della pericolosità del sito. Spettri-NTC, Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.
Successivamente si sono definiti i parametri Vita nominale VN e coefficiente d’uso Cu della costruzione.
La Vita nominale è definita al paragrafo 2.4.1 NTC ‘08 come numero di anni nel quale l’opera, purchè soggetta alla manutenzione ordinaria, deve poter essere usata per lo scopo al quale è destinata.
Fig. 4.4.3 Tabella 2.4.1 NTC ’08. Vita nominale VN per diversi tipi di opere.
Il coefficiente d’uso è definito al variare della classe d’uso della costruzione, descritti ai paragrafi 4.2.2 e 4.2.3 delle NTC 08 e riportate in seguito.
Fig. 4.4.4 Tabella 2.4.2 NTC ’08. Valori del coefficiente d’uso Cu.
Tab. 4.3 Tabella 2.4.1 NTC ’08. Vita nominale VN per diversi tipi di opere.
Il)coefficiente)d’uso)è)definito)al)variare )della)classe)d’uso)della )costruzione,)descriN)ai) paragrafi)4.2.2)e)4.2.3)delle)NTC)08)e)riportate)in)seguito.
84
Fig. 4.4.2 Individuazione della pericolosità del sito. Spettri-NTC, Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.
Successivamente si sono definiti i parametri Vita nominale VN e coefficiente d’uso Cu della costruzione.
La Vita nominale è definita al paragrafo 2.4.1 NTC ‘08 come numero di anni nel quale l’opera, purchè soggetta alla manutenzione ordinaria, deve poter essere usata per lo scopo al quale è destinata.
Fig. 4.4.3 Tabella 2.4.1 NTC ’08. Vita nominale VN per diversi tipi di opere.
Il coefficiente d’uso è definito al variare della classe d’uso della costruzione, descritti ai paragrafi 4.2.2 e 4.2.3 delle NTC 08 e riportate in seguito.
Fig. 4.4.4 Tabella 2.4.2 NTC ’08. Valori del coefficiente d’uso C
Tab. 4.4 Tabella 2.4.2 NTC ’08. Valori del coefficiente d’uso Cu.
u.111
Fig. 4.4.5 Paragrafo 2.4.2 NTC ’08. Definizioni delle classi d’uso.
Attraverso questi dati il programma determina il Periodo di riferimento per la costruzione, mediante l’espressione VR = VN·Cu
e il Tempo di ritorno per ogni Stato Limite, mediante la relazione TR = -VR / ln(1-PVR)
Fig. 4.4.6 Scelta della strategia di progettazione. Spettri-NTC, Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici
Tab. 4.5 Paragrafo 2.4.2 NTC ’08. Definizioni delle classi d’uso.
ACraverso) ques7) da7) il ) programma) determina) il ) Periodo) di) riferimento) per) la) costruzione,)mediante)l’espressione:)VR)=)VNuCu
e)il)Tempo)di)ritorno)per)ogni)Stato)Limite,)mediante)la)relazione:
T
R)=)YV
R)/)ln(1YP
VR)
Fig. 4.4.5 Paragrafo 2.4.2 NTC ’08. Definizioni delle classi d’uso.
Attraverso questi dati il programma determina il Periodo di riferimento per la costruzione, mediante l’espressione VR = VN·Cu
e il Tempo di ritorno per ogni Stato Limite, mediante la relazione TR = -VR / ln(1-PVR)
Fig. 4.4.6 Scelta della strategia di progettazione. Spettri-NTC, Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici
Fig. 4.11 Scelta della strategia di progettazione. Spettri-NTC, Consiglio Superiore dei Lavori
Pubblici
Valori di progetto dei parametri a
g, F
o, T
C*in funzione del periodo di ritorno T
R30 50
475
975
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25
10 100 1000 10000
30 50
475
975 2,44
2,46 2,48 2,50 2,52 2,54 2,56 2,58 2,60
TR[anni]
ag[g]
Fo[-]
La verifica dell'idoneità del programma, l'utilizzo dei risultati da esso ottenuti sono onere e responsabilità esclusiva dell'utente. Il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici non potrà essere ritenuto responsabile dei danni risultanti dall'utilizzo dello stesso.
475
975
2,40 2,42 2,44 2,46
10 100 1000 10000
30 50
475 975
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30
10 100 1000 10000
TR[anni]
TR[anni]
TC*[s]
Fig. 4.12 Valori di progetto dei parametri ag, F0, Tc* in funzione del periodo di ritorno TR
Caso studio: via Caduti di Marzabotto
Spettri di risposta elastici per i diversi Stati Limite
0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45
SLO SLD SLV SLC
Se[g]
La verifica dell'idoneità del programma, l'utilizzo dei risultati da esso ottenuti sono onere e responsabilità esclusiva dell'utente. Il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici non potrà essere ritenuto responsabile dei danni risultanti dall'utilizzo dello stesso.
0 0,05 0,1
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 T [s]
Fig. 4.13 Spettri di risposta elastici in funzione di un TR di riferimento.
Caso studioFig. 4.4.9 Valori dei parametri ag, F0, Tc* per i periodi di ritorno TR associati a ciascuno Stato Limite.
L’ultima fase consiste nella definizione dell’azione sismica di progetto, per il quale è necessaria l’esplicitazione dello Stato Limite di riferimento, la categoria di sottosuolo di riferimento e la categoria topografica.
Questi ultimi due dati sono necessari per valutare l’effetto della risposta sismica locale e sono descritti mediante le tabelle 3.2.2 e 3.2.3 delle NTC ‘08.
Fig. 4.4.10. Tabella 3.2.2 delle NTC ’08. Categorie di sottosuolo.
Fig. 4.4.11 Tab. 3.2.2 delle NTC ’08. Categorie topografiche.
Nella terza fase si determina lo spettro di progetto. In seguito si riepilogano i dati inseriti per la determinazione della forma spettrale di partenza, che è quella corrispondente allo SLV.
Fig. 4.14 Valori dei parametri ag, F0, Tc* per i periodi di ritorno TR associati a ciascuno Stato Limite.
L’ul7ma)fase)consiste)nella )definizione)dell’azione)sismica)di )progeCo,) per) il)quale)è) necessaria)l’esplicitazione)dello)Stato)Limite)di)riferimento,)la)categoria )di )soCosuolo)di) riferimento)e)la)categoria)topografica.
Caso studio: via Caduti di Marzabotto
114
Ques7)ul7mi)due)da7)sono)necessari)per)valutare)l’effeCo)della)risposta)sismica)locale) e)sono)descriN)mediante)le)tabelle)3.2.2)e)3.2.3)delle)NTC)‘08.
87 Fig. 4.4.9 Valori dei parametri ag, F0, Tc* per i periodi di ritorno TR associati a ciascuno Stato Limite.
L’ultima fase consiste nella definizione dell’azione sismica di progetto, per il quale è necessaria l’esplicitazione dello Stato Limite di riferimento, la categoria di sottosuolo di riferimento e la categoria topografica.
Questi ultimi due dati sono necessari per valutare l’effetto della risposta sismica locale e sono descritti mediante le tabelle 3.2.2 e 3.2.3 delle NTC ‘08.
Fig. 4.4.10. Tabella 3.2.2 delle NTC ’08. Categorie di sottosuolo.
Fig. 4.4.11 Tab. 3.2.2 delle NTC ’08. Categorie topografiche.
Nella terza fase si determina lo spettro di progetto. In seguito si riepilogano i dati inseriti per la determinazione della forma spettrale di partenza, che è quella corrispondente allo SLV.
Tab. 4.5 Tabella 3.2.2 delle NTC ’08. Categorie di sottosuolo.
87 Fig. 4.4.9 Valori dei parametri ag, F0, Tc* per i periodi di ritorno TR associati a ciascuno Stato Limite.
L’ultima fase consiste nella definizione dell’azione sismica di progetto, per il quale è necessaria l’esplicitazione dello Stato Limite di riferimento, la categoria di sottosuolo di riferimento e la categoria topografica.
Questi ultimi due dati sono necessari per valutare l’effetto della risposta sismica locale e sono descritti mediante le tabelle 3.2.2 e 3.2.3 delle NTC ‘08.
Fig. 4.4.10. Tabella 3.2.2 delle NTC ’08. Categorie di sottosuolo.
Fig. 4.4.11 Tab. 3.2.2 delle NTC ’08. Categorie topografiche.
Nella terza fase si determina lo spettro di progetto. In seguito si riepilogano i dati inseriti per la determinazione della forma spettrale di partenza, che è quella corrispondente allo SLV.
Tab. 4.6 Tabella 3.2.2 delle NTC ’08. Categorie topografiche.
Nella)terza )fase) si)determina )lo) speCro) di)progeCo.) In) seguito)si )riepilogano) i) da7) inseri7) per) la) determinazione) della) forma) speCrale) di) partenza,) che) è) quella) corrispondente)allo)SLV.
Caso studio: via Caduti di Marzabotto
Caso studio
Fig. 4.4.12 Determinazione dell’azione di progetto. Spettri-NTC, Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.
VN 50 anni
Cu 1
Stato Limite SLV
Categoria di sottosuolo C Categoria topografica T1
Per l’analisi statica non lineare l’azione sismica richiesta è lo spettro elastico. In seguito si riporta il grafico e i parametri e punti dello spettro di risposta.
Tab. 4.4.1 Tabella riepilogativa dei dati inseriti per la determinazione della forma spettrale di partenza.
Fig. 4.4.12 Spettro elastico di progetto.
Fig. 4.15 Determinazione dell’azione di progetto. Spettri-NTC, Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.
Per)l’analisi)sta7ca)non)lineare)l’azione)sismica)richiesta)è)lo)speCro)elas7co.)In)seguito) si)riporta)il)grafico)e)i)parametri)e)pun7)dello)speCro)di)risposta.
88
Fig. 4.4.12 Determinazione dell’azione di progetto. Spettri-NTC, Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.
V
N50 anni
C
u1
Stato Limite SLV
Categoria di sottosuolo C Categoria topografica T1
Per l’analisi statica non lineare l’azione sismica richiesta è lo spettro elastico. In seguito si riporta il grafico e i parametri e punti dello spettro di risposta.
Tab. 4.4.1 Tabella riepilogativa dei dati inseriti per la determinazione della forma spettrale di partenza.
Fig. 4.4.12 Spettro elastico di progetto.
Fig. 4.16 Spettro di risposta elastico di progetto per SLV.
Caso studio: via Caduti di Marzabotto
Parametri e punti dello spettro di risposta orizzontale per lo stato limite: SLV
Parametri indipendenti
STATO LIMITE SLV T [s] Se [g]
ag 0,121 g 0,000 0,182
Fo 2,419 TB 0,145 0,439
TC* 0,269 s TC 0,435 0,439
SS 1,500 0,514 0,372
CC 1,620 0,592 0,323
ST 1,000 0,671 0,285
q 1,000 0,749 0,255
0,828 0,231
0,906 0,211
Parametri dipendenti 0,985 0,194
S 1,500 1,063 0,180
η 1,000 1,142 0,167
TB 0,145 s 1,220 0,157
TC 0,435 s 1,299 0,147
TD 2,084 s 1,377 0,139
1,456 0,131
1,534 0,125
Espressioni dei parametri dipendenti 1,613 0,118
1,692 0,113
(NTC-08 Eq. 3.2.5) 1,770 0,108
1,849 0,103
(NTC-08 Eq. 3.2.6; §. 3.2.3.5) 1,927 0,099
2,006 0,095
(NTC-07 Eq. 3.2.8) TD 2,084 0,092
2,175 0,084
(NTC-07 Eq. 3.2.7) 2,267 0,078
Punti dello spettro di risposta
S T
S S S= ⋅
*
C C C
T =C ⋅T
B C
T =T / 3
10 /(5 ) 0,55; 1/ q
η = + ξ ≥ η =
(NTC-07 Eq. 3.2.7) 2,267 0,078
2,358 0,072
(NTC-07 Eq. 3.2.9) 2,449 0,066
2,540 0,062
2,632 0,058
Espressioni dello spettro di risposta (NTC-08 Eq. 3.2.4) 2,723 0,054
2,814 0,050
2,905 0,047
2,996 0,044
3,088 0,042
3,179 0,039
3,270 0,037
3,361 0,035
3,453 0,033
3,544 0,032
3,635 0,030
3,726 0,029
3,818 0,027
3,909 0,026
4,000 0,025
La verifica dell'idoneità del programma, l'utilizzo dei risultati da esso ottenuti sono onere e responsabilità esclusiva dell'utente. Il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici non potrà essere ritenuto responsabile dei danni risultanti dall'utilizzo dell
Lo spettro di progetto Sd(T) per le verifiche agli Stati Limite Ultimi è ottenuto dalle espressioni dello spettro elastico Se(T) sostituendo η con 1/q, dove q è il fattore di struttura. (NTC-08 § 3.2.3.5)
e g o
B o B
T 1 T
S (T) a S F 1
T F T
= ⋅ ⋅η⋅ ⋅ + −
η⋅
e g o
S (T) a S= ⋅ ⋅ η⋅F
e g o C
S (T) a S F T T
= ⋅ ⋅ η⋅ ⋅
C D
e g o 2
S (T) a S F T T T
= ⋅ ⋅ η ⋅ ⋅
0 T T≤ < B
B C
T ≤T T<
C D
T ≤T T<
TD≤T
*
C C C
T =C ⋅T
D g
T =4,0 a / g 1,6⋅ +
Fig. 4.17 Parametri dello spettro elastico di progetto per SLV
Spettri di risposta (componenti orizz. e vert.) per lo stato limite: SLO
0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14
Componente orizzontale
Componente verticale
Sd [g]
La verifica dell'idoneità del programma, l'utilizzo dei risultati da esso ottenuti sono onere e responsabilità esclusiva dell'utente. Il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici non potrà essere ritenuto responsabile dei danni risultanti dall'utilizzo dello stesso.
0 0,02 0,04
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 T [s]
Fig. 4.18 Spettro di risposta elastico di progetto per SLO
Parametri e punti dello spettro di risposta orizzontale per lo stato limite: SLO
Parametri indipendenti
STATO LIMITE SLO T [s] Se [g]
ag 0,034 g 0,000 0,051
Fo 2,576 TB 0,123 0,132
TC* 0,209 s TC 0,368 0,132
SS 1,500 0,433 0,112
CC 1,761 0,498 0,097
ST 1,000 0,563 0,086
q 1,000 0,628 0,077
0,694 0,070
0,759 0,064
Parametri dipendenti 0,824 0,059
S 1,500 0,889 0,055
η 1,000 0,954 0,051
TB 0,123 s 1,019 0,048
TC 0,368 s 1,085 0,045
TD 1,737 s 1,150 0,042
1,215 0,040
1,280 0,038
Espressioni dei parametri dipendenti 1,345 0,036
1,411 0,034
(NTC-08 Eq. 3.2.5) 1,476 0,033
1,541 0,031
(NTC-08 Eq. 3.2.6; §. 3.2.3.5) 1,606 0,030
1,671 0,029
(NTC-07 Eq. 3.2.8) TD 1,737 0,028
1,844 0,025
(NTC-07 Eq. 3.2.7) 1,952 0,022
Punti dello spettro di risposta
S T
S S S= ⋅
*
C C C
T =C ⋅T
B C
T =T / 3
10 /(5 ) 0,55; 1/ q
η = + ξ ≥ η =
(NTC-07 Eq. 3.2.7) 1,952 0,022
2,060 0,020
(NTC-07 Eq. 3.2.9) 2,168 0,018
2,275 0,016
2,383 0,015
Espressioni dello spettro di risposta (NTC-08 Eq. 3.2.4) 2,491 0,014
2,599 0,012
2,707 0,011
2,814 0,011
2,922 0,010
3,030 0,009
3,138 0,009
3,246 0,008
3,353 0,007
3,461 0,007
3,569 0,007
3,677 0,006
3,784 0,006
3,892 0,006
4,000 0,005
La verifica dell'idoneità del programma, l'utilizzo dei risultati da esso ottenuti sono onere e responsabilità esclusiva dell'utente. Il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici non potrà essere ritenuto responsabile dei danni risultanti dall'utilizzo dell
Lo spettro di progetto Sd(T) per le verifiche agli Stati Limite Ultimi è ottenuto dalle espressioni dello spettro elastico Se(T) sostituendo η con 1/q, dove q è il fattore di struttura. (NTC-08 § 3.2.3.5)
e g o
B o B
T 1 T
S (T) a S F 1
T F T
= ⋅ ⋅η⋅ ⋅ + −
η⋅
e g o
S (T) a S= ⋅ ⋅ η⋅F
C
e g o
S (T) a S F T T
= ⋅ ⋅ η⋅ ⋅
e g o C D2
S (T) a S F T T T
= ⋅ ⋅ η ⋅ ⋅ 0 T T≤ < B
B C
T ≤T T<
C D
T ≤T T<
TD≤T
*
C C C
T =C ⋅T
D g
T =4,0 a / g 1,6⋅ +