duttilità e fragilità in geotecnica · gerarchia delle resistenze in caso di rotture alternative,...
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Verifiche pseudostatiche
• Coefficiente sismico dovrebbe essere funzione di:
• Tipo di opera
Duttilità e Fragilità in Geotecnica
• Spostamenti accettabili
• Duttilità
• Rigidezza
Normativa previgente
• Forse calibrata su certe opere
• Inadeguata su altre
Duttilità e Fragilità in Geotecnica
• Inadeguata su altre
• Comunque, da verificare
• Da calibrare sulle prestazioni attese
• Stati limite ↔↔↔↔ probabilità di superamento, periodo di ritorno
• Diverse prestazioni richieste, in funzione di:• stato limite studiato
RECENTI SVILUPPI NELLA PROGETTAZIONE STRUTTURALE IN ZONA SISMICA
Novità nella progettazione strutturale antisismica
• stato limite studiato • importanza dell’opera
ad esempio:I. eventi sismici frequenti → struttura in campo elastico
II. eventi sismici rari e opere “ordinarie” → attivazione di meccanismi duttili – collasso distante
METODI DI ANALISI PER IL TERREMOTO RARODiversi approcci:
a) analisi modale con spettri di progetto (fattore q)b) analisi non lineare con spettri di rispostac) analisi non lineare dinamica al passo
RECENTI SVILUPPI NELLA PROGETTAZIONE STRUTTURALE IN ZONA SISMICA
Novità nella progettazione strutturale antisismica
c) analisi non lineare dinamica al passo
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0T (s)
SLV (Se)
SLV (Sp)
SLD
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Se
(g)
T (s)
SLV
SLD
ANALISI MODALE CON SPETTRO DI PROGETTO (fattore q)funzione di TIPOLOGIA STRUTTURALE, REGOLARITÀ in ELEVAZIONE e NUMERO di PIANI
q = q0·KRq0 = aU/a1 (DUTTILITÀ ATTESA)aU = intensità azione sismica per la quale la struttura diviene labileVESPAIO
Calpest io 1° Livello-0.50
2.70
5.90
9.10
12.3
Novità nella progettazione strutturale antisismica
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0T (s)
SLV (Se)
SLV (Sp)
SLD
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Se
(g)
T (s)
SLV
SLD
struttura diviene labilea1=intensità azione sismica per la quale si forma la prima cerniera plastica KR (≤1) dipende dalla regolarità in altezza
VESPAIO
Trave Col legamento
-1.30
-2.20
GERARCHIA DELLE RESISTENZE
In caso di rotture alternative, preferire quella duttile
COME?Innalzando la soglia di resistenza della rottura fragile
Novità nella progettazione strutturale antisismica
Ad esempio:
1. Utilizzare materiali con specifici requisiti di duttilità
2. Progettare le sezioni in modo da avere una rottura di tipo duttile
3. Favorire la duttilità locale curando i dettagli costruttivi
4. Ottenere un meccanismo globale di crisi con elevata capacità dissipativa
GERARCHIA DELLE RESISTENZE
Esempio: evitare trave forte/pilastro debole
Novità nella progettazione strutturale antisismica
Myc
yc rd ybM Mγ≥ ⋅∑ ∑
γrd = coefficiente di sovraresistenza →→ Per inibire il meccanismo più fragileKocaeli (1999)
APPROCCIO PRESTAZIONALE
Metodologia avanzata, che prevede la definizione dei terremoti attesi e dei corrispondenti di danno
Novità nella progettazione strutturale antisismica
Danno strutturale : misura del costo necessario per ripristinare l’integrità strutturale
Danno alla funzionalità: misura dei costo dovuti a interruzioni d’uso, limitazioni della funzionalità, danneggiamenti dei caratteri estetici
APPROCCIO PRESTAZIONALE
Performance grade
Design earthquake L1 Design earthquake L2
Gradi di prestazione - PIANC (2001)
Approccio prestazionale in Geotecnica
S Serviceable (deg. I) Serviceable (deg. I)
A Serviceable (deg. I) Repairable (deg. II)
B Serviceable (deg. I) Near Collapse (deg. III)
C Repairable (deg. II) Collapse (deg. IV)
APPROCCIO PRESTAZIONALE
Grado di dannoDanno
strutturaleDanno funzionale
IDanno lieve e Assente o Perdita della funzionalità
Gradi di danno (definizione) - AGI (2005)
Approccio prestazionale in Geotecnica
IDanno lieve e sistema agibile
Assente o trascurabile
Perdita della funzionalità modesta o nulla
IIDanno medio e
sistema riparabileApprezzabile
Perdita della funzionalità di breve durata
IIIDanno ingente e non riparabile ma
senza collasso
Ingente, ma senza collasso
Perdita della funzionalità di lunga durata, o totale
APPROCCIO PRESTAZIONALE
STATO LIMITE Livello di danno Livello diterremoto
PVR (%)
SLO LA COSTRUZIONE NEL SUO COMPLESSO, INCLUSI IMPIANTI E MACCHINARI, NON SUBISCE DANNI
81
Gradi di prestazione - NTC (2008)
Approccio prestazionale in Geotecnica
MACCHINARI, NON SUBISCE DANNI
SLD PUR CON INTERRUZIONI D’USO DELLE APPARECCHIATURE, LA COSTRUZIONE E’ UTILIZZABILE. LIMITATA RIDUZIONE DELLA
RESISTENZA ALLE AZIONI ORIZZONTALI
63
SLV ROTTURE E CROLLI DI PARTI NON STRUTTURALI E IMPI ANTI. MARGINE DI RESISTENZA PER AZIONI ORIZZONTALI
10
SLC ROTTURE E CROLLI DI PARTI NON STRUTTURALI E IMPI ANIT. MARGINE ‘ESIGUO’ DI RESISTENZA PER AZIONI ORIZZONTA LI
5
PVR probabilità di superamento nel periodo di riferimento VRTR = -VR/Ln(1-PVR)
METODI DI ANALISI PER IL TERREMOTO RARODiversi approcci:
a) analisi modale con spettri di progetto (fattore q)b) analisi non lineare con spettri di rispostac) analisi non lineare dinamica al passo
Azioni di progetto in fondazione
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
c) analisi non lineare dinamica al passo
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0T (s)
SLV (Se)
SLV (Sp)
SLD
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Se
(g)
T (s)
SLV
SLD
VALUTAZIONE DELLE AZIONI IN FONDAZIONE
PRESCRIZIONE DELLE NTC
In ottica di gerarchia delle resistenze, le verifiche di sicurezza del complesso fondazione-terreno dovrebbero essere eseguite assumendo come azioni le resistenze degli elementi soprastanti.
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
In effetti, le NTC richiedono di associare lo sforzo normale di calcolo al minore di:
1. Resistenza di progetto dell’elemento soprastante
2. Azione derivante dal calcolo, amplificata per un coefficiente che dipende dalla classe di duttilità (1.1 in CD'B' e 1.3 in CD'A')
VALUTAZIONE DELLE AZIONI IN FONDAZIONE
SECONDO NTC
Nqd
Sollecitazioni da calcolo ( con q )
Nqd
Resistenze di progetto
Nqd
Sollecitazioni di calcolo amplificate
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
MqdVqd
MydVyd
γRDMqdγRDVqd
[ ]qdRDydd MMMinM ⋅= γ; [ ]qdRDydd VVMinV ⋅= γ;
ALCUNE DOMANDE SULLA VALUTAZIONE DELLE AZIONI
IN FONDAZIONE
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
Prima domanda
Perché si sollecita la fondazione con le resistenze di progetto (ridotte) e non con valori più realistici (caratteristici o medi)?
Resistenze di progetto
Resistenze realistiche
ymykyd VVV <<
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
Nqd
MydVyd
progetto
Nqd
MqkVyk
realisticheymykyd VVV <<
ymykyd MMM <<
E in ambito strutturale ?
∑∑ ⋅≥ ybdRDycd MM γ
∑∑ ⋅≥M
ybkRD
M
yck MM
γγ
γ
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
In strutture in acciaio i coefficienti parziali su azioni e resistenze si elidono
L’unico coefficiente di sicurezza è γRD
Myc
MM γγ
∑∑ ⋅≥ ybkRDyck MM γ
E per altre situazioni ?
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
In strutture in c.a. non è detto che sia così ( γs ≠γc)
E per strutture “miste” (travi in acciaio e pilastr i in c.a.) ?
E per le fondazioni?
Myc
Fondazioni
Nqd
MRd
V
Resistenze di progetto
Nqd
Myk
V
Resistenze realistiche
Relazione fortemente
non lineare per
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
MRd
Vyd
Myk
Vyk
( )
=
ϕγϕϕ k
d
tgarctg
''
k'ϕ
≠
non lineare per carico limite
FORSE, NELLE VERIFICHE SISMICHE CONVERREBBE UTILIZZ ARE I VALORI “REALI” E NON QUELLI DI PROGETTO
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
NON APPLICARE I COEFFICIENTI PARZIALI DI SICUREZZA(solo i coefficienti di sovraresistenza)
IN FONDO SI VALUTA UN COMPORTAMENTO (Performance)
Nel caso di combinazione con azione sismica prevale nte lungo x si modificano le caratteristiche della sollecitazione che agiscono nel
piano x-z o anche quelle nel piano y -z?
Seconda domanda
G = baricentro
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
Ey
EyExEx
X
Y
A
B
C
DG
G = baricentrodelle masse
COMBINAZIONI:
CV + Ex + 0,3EyCV + Ex - 0,3EyCV - Ex + 0,3EyCV - Ex - 0,3EyCV + Ey + 0,3ExCV + Ey -0,3ExCV - Ey + 0,3ExCV - Ey - 0,3Ex
Volendo considerare la modalità di collasso lungo x
Seconda domandaNel caso di combinazione con azione sismica prevale nte lungo x si modificano le caratteristiche della sollecitazione che agiscono nel
piano x-z o anche quelle nel piano y -z?
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
MRD-Y MRD-Y MRD-Y
sembrerebbe opportuno modificare solo le caratteris tiche della sollecitazione associate alla direzione sismica pre valente
Myd,Y e Vyd,X
X
Z
Per quale motivo si scegli la minima tra resistenza della sezione e sollecitazione di calcolo amplificata per un coeffi ciente γRD?
Terza domanda
Nqd
Resistenze di progetto
Nqd
Sollecitazioni di calcolo amplificate
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
Nqd
Myd
Vyd
Nqd
γRDMqdγRDVqd
[ ]qdRDydd MMMinM ⋅= γ;
[ ]qdRDydd VVMinV ⋅= γ;
Per quale motivo si scegli la minima tra resistenza della sezione e sollecitazione di calcolo amplificata per un coeffi ciente γRD?
Terza domanda
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
Ovviamente per non sovradimensionare le fondazioni di strutture con elevati momenti resistenti plastici
Cosa comporta ?
SE PER TUTTI GLI ELEMENTI VERTICALI
Myd < γRD⋅Mqd
Terza domanda
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
SI APPLICANO I MOMENTI RESISTENTI
IL COLLASSO PER CARICO LIMITE PUO’ COESISTERE CON LA CRISI GLOBALE DELLA STRUTTURA
LA FONDAZIONE E’ EQUIPARATA ALLA STRUTTURA
SE PER TUTTI GLI ELEMENTI VERTICALI
Myd > γRD⋅Mqd
Cosa comporta ?
Terza domanda
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
SI APPLICANO I MOMENTI DI CALCOLO AMPLIFICATI
IL COLLASSO PER CARICO LIMITE POTREBBE AVVENIRE PRIMA DELLA CRISI GLOBALE DELLA STRUTTURA
LA FONDAZIONE E’ GERARCHICAMENTE INFERIORE ALLA STRUTTURA
Lo SLD può produrre sollecitazioni di progetto in
fondazione maggiori di quelle relative allo SLV.
Quarta domanda
20
30
40
50
60
0.70
80
90
SLV (Se)
SLV (Sp)
SLD
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
Se
(g)
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
Che significa e che si deve fare?00
0.10
20
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0T (s)
0.00
0.10
0.20
Per effetto di plasticizzazione negli elementi strutturali, i carichi da SLD non dovrebbero essere applicati in fondazione
Lo SLD può produrre sollecitazioni di progetto in
fondazione maggiori di quelle relative allo SLV.
Quarta domanda
20
30
40
50
60
0.70
80
90
SLV (Se)
SLV (Sp)
SLD
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
Se
(g)
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
Che significa e che si deve fare?00
0.10
20
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0T (s)
0.00
0.10
0.20
Per effetto di plasticizzazione negli elementi strutturali, i carichi da SLD non dovrebbero essere applicati in fondazione
VALUTAZIONE DELLE AZIONI IN FONDAZIONE
Modifiche proposte
Si applica più correttamente la gerarchia delle resistenze, richiedendo di associare allo sforzo normale di calcolo la minore di:
Modifiche proposte
1. Momento resistente di progetto amplificato per un coefficiente che dipende dalla classe di duttilità (1.0 in CD'B e 1.3 in CD'A), con il taglio in equilibrio
2. Momento derivante dal calcolo con q =1 con taglio di calcolo (q=1)
VALUTAZIONE DELLE AZIONI IN FONDAZIONE
SECONDO MODIFICA PROPOSTA
Nqd
Mqd
Sollecitazioni da calcolo ( con q )
Nqd
Mq=1
Resistenze di progetto
Nqd
γRDMyd
Sollecitazioni di calcolo amplificate
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
MqdVqd
Mq=1Vq=1
γRDMydVyd,e
[ ]ydRDqdd MMMinM ⋅= = γ;)1(
Azioni in fondazione maggiorate
Effetto cinematico nella valutazione del carico di collasso
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
Generalmente si trascurano le azioni di inerzia sul volume di terreno potenzialmente interessato dalla rottura per carico limite
oppure metodi di:
- Richards, Elms e Budhu (1993)
- Maugeri e Novità (2004)
non obbligatori, ma utilizzabili
- Maugeri e Novità (2004)
- metodo di Eurocodice 8-5 (escluso da Appendici Nazionali)
EFFETTO CINEMATICO NELLA VALUTAZIONE DEL
CARICO DI COLLASSO
• Necessario definire un kh analogamente a quanto fatto per altre
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
• Necessario definire un kh analogamente a quanto fatto per altre opere e situazioni (muri, paratie, pendii)
• Contemporaneità con azioni inerziali da sovrastruttura
• Significato di accoppiamento con azioni convenzionali da sovrastruttura
•
• Solo DA2
• Coefficienti ridotti rispetto al caso statico
Modifiche nelle verifiche in fondazione
• Per fondazioni superficiali, coefficiente paraziale di sicurezza a carico limite minore se si considera esplicitamente l’effetto delle azioni inerziali su volume sottostante la fondazione
• Coefficiente di sicurezza maggiore se non si considera esplicitamente tale effetto
PRESCRIZIONE DELLE NTC
- Evitare la formazione di cerniere plastiche nei pali
- Nelle verifiche strutturali SLU, includere anche gli effetti di interazione cinematica per:
1. Zone di elevata sismicità (a > 0.25 g)
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
1. Zone di elevata sismicità (ag > 0.25 g)2. Classe d’uso III e IV3. Sottosuolo di Classe D o peggiori4. Forti contrasti di rigidezza
Modifiche proposte:
• Accettata formazione di cerniere plastiche nei pali• Solo DA2• Probabilmente ridotti coefficienti parziali per verifiche sismiche
VERIFICHE SLU DI MURI DI SOSTEGNO – Prescrizioni NTC
Possono essere condotte con:• Metodo degli spostamenti
• Metodo pseudostatico• Possibili i due Approcci progettuali
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
• Coefficienti parziali solo su parametri di resistenza• Coefficienti pseudostatici
Categoria di sottosuolo
A B,C,D,E
βm βm
0.2 < ag(g) ≤ 0.4 0.31 0.31
0.1 < ag(g) ≤ 0.2 0.29 0.24
ag(g) ≤ 0.1 0.20 0.18
g
ak g
mh β=
VERIFICHE SLU DI MURI DI SOSTEGNO – Circolare attuat iva
• Metodo degli spostamenti • Accelerogrammi reali e parametri non ridotti• Spostamenti accettabili definiti dal progettista
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
• Metodo pseudostatico• Si consiglia di utilizzare l’Approccio Progettuale 1• Combinazione 1 per le verifiche strutturali• Combinazione 2 per le verifiche geotecniche
• Verifica a scorrimento• Verifica a carico limite
• Approccio EQU per verifica a ribaltamento
Perché la Circolare consiglia di utilizzare l’Appro ccio 1?
Prima domanda
DA1 – C2 DA2
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
2, 2
1HkS adead ⋅⋅= γ 2
, 2
1HkS akead ⋅⋅= γ>
Perché i coefficienti sismici sono così ridotti?
Seconda domanda
a0
ac
base
blocco
a
al’accelerazione del blocco non
a
ab
Sa(ab) Metodo di Newmark
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
t
tA
ac
a0
t0
t0 tm
v0
B Cv
ab
ur
l’accelerazione del blocco non può superare ac
le azioni inerziali sono limitate superiormente da mac + S(ac)
per a > ac le sollecitazioni rimangono costanti
a0
mac
Tlim
Sa(ac)
mab
T
Sa(ab)
m⋅ac + S (ac) = Tlim
Perché i coefficienti sismici sono così ridotti?
H = 3.5 m
γ = 20 kN/m3
c' = 0 - φφ' = 32°amax = 0.25 g
0.2
) u
r (m
)
100
120
140
Nm
/m)
M (amax)
ac = amax
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
B
0.6 Bc' = 0 - j' = 24°
amax = 0.25 g
Al crescere di B →Aumenta acSi riducono gli spostamentiAumentano le sollecitazioni
1.5 2.0 2.5
B (m)
0
0.1a c (
g)
40
60
80
M (
kN
Callisto e Aversa, 2008
Perché i coefficienti sismici sono così ridotti?
� Coefficiente k h dipende dalla possibilità di scorrimento del muro
� Calibrazione effettuata da Simonelli per spostament o di 10 cm
Seconda domanda
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
� Calibrazione effettuata da Simonelli per spostament o di 10 cm utilizzando banca accelerogrammi nazionali
Per quale stato limite valgono i βm?
� Coefficienti βm pensati per SLV
Terza domanda
Che fare con le verifiche agli altri Stati limite?
- Accettando spostamenti ammissibili crescenti al pas saggio da SLO a SLC, si dovrebbero ottenere βm decrescenti
Quarta domanda
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
- Per gli stati limite di esercizio (SLD) si può util izzare βm = 1, imponendo quindi spostamenti nulli
- Se si utilizzassero i βm di normativa per SLC, si avrebbe un sovradimensionamento del muro
Sarebbe opportuno gradare i coefficienti βm per i vari stati limite (o in funzione degli spostamenti)
Con che spinte dimensionare strutturalmente il muro ?
Quinta domanda
γ = 20 kN/m3
c' = 0 - φ' = 32°
0.2
(m
) 120
140
m)
M (amax)
ac = amax
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
H = 3.5 m
B
0.6 Bc' = 0 - j' = 24°
amax = 0.25 g
1.5 2.0 2.5
B (m)
0
0.1a c (
g) u
r
40
60
80
100
M (
kNm
/m
In un’ottica di gerarchia delle resistenze (Callisto e Aversa, 2008), si dovrebbero utilizzare quelle che portano a scorrimento sul piano di posa
Ha senso l’indicazione di effettuare verifiche geot ecniche e strutturali rispettivamente con Combinazione 2 e 1?
Sesta domanda
DA1 – C2 DA1 – C1
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
2, 2
1HkS adead ⋅⋅= γ 2
, 2
1HkS akead ⋅⋅= γ
L’indicazione potrebbe portare a gerarchia inversa
Con che coefficiente sismico effettuare le verifich e a ribaltamento?
Settima domanda
- Meccanismo fragile
- Con coefficiente sismico pari all’accelerazione mas sima
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
- Con coefficiente sismico pari all’accelerazione mas sima attesa adimensionalizzata (a g/g)
- Con coefficiente sismico corrispondente a formazion e di meccanismi duttili (scorrimento o plasticizzazione d ella mensola) eventualmente amplificato da un coefficien te di sovraresistenza
La verifica sismica è sempre dimensionante?
Ottava domanda
Sismica StaticaWkh ⋅
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
2
2
1HkS e,ade,ad ⋅⋅= γ 2
2
1HkS s,ads,ad ⋅⋅= γ
Si ! A meno di sovraccarichi variabili molto rilevanti
h
• Solo approccio DA2
• Incrementati lievemente i coefficienti βm per compensare tale modifica
• Coefficienti βm per SLV e SLD
Modifiche per progetto di Muri di sostegno
• Coefficienti βm per SLV e SLD
• Nella Circolare si dovrebbe dare maggiore importanza all’applicazione dei concetti di gerarchia delle resistenze
• Con queste modifiche non è detto che la verifica si smica sia sempre quella dimensionante
VERIFICHE SLU DI PARATIE – Prescrizioni NTC
Possono essere condotte con:• Metodi numerici
• Non se ne esclude l’uso
• Metodi pseudostatici
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
• Solo l’Approccio progettuale 1• Coefficienti parziali solo su parametri di resistenza• Coefficienti pseudostatici
• Coefficiente α solo per spinta a monte
g
ak g
pph βα=
VERIFICHE SLU DI
PARATIE
Prescrizioni NTC
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
α
sottosuolo di tipo A
BCD
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
Coefficiente
pseudostatico
g
ak g
h βα=0 0.1 0.2 0.3
us (m)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1β
0 10 20 30 40 50H (m)
0.0
VERIFICHE SLU PER PARATIE – Circolare attuativa
• Metodi pseudostatici
• Combinazione 1 per le verifiche strutturali• Combinazione 2 per le verifiche geotecniche
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
• Combinazione 2 per le verifiche geotecniche
• Spostamento us:• Massimo spostamento ritenuto ammissibile da progettista• Spostamento critico per meccanismi fragili
Da cosa deriva il coefficiente α?
Prima domanda
(z,t)a
H
asincronicità a (z,t)
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
S
H
all’aumentare della deformabilità:λ =vs/f diminuisce → moto asincrono → S diminuisce
Sλ
ag
Metodo di Steedman e Zeng (1990)
HW
hQ
dQh
a (z,t)0.4
0.6 kh = 0.35
kh = 0.25
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
aE2
aE 21
KHS ⋅⋅= γ
Sae ϕ
αR'
'δ
VS
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1H/(TVs) = H/λ
0
0.2
0.4
Ka
E kh = 0.15
ϕ' = 33°δ = ϕ'/3
definizione di un’accelerazione pseudostatica equivalentekh eq = a · kh maxda utilizzare nel metodo di M.O.
estensione del metodo di Steedman & Zeng (1990)
1
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
0 0.4 0.8 1.2 1.6
H/λ
0
0.2
0.4
0.6
0.8
α =
khe
q /
khm
ax
estensione del metodo di Steedman & Zeng (1990)
analisi di risposta sismica 1-DamaxTm
a(t) azione sismica assimilata a una sollecitazione armonica di periodo
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
Tm
Gsec → vseq
l = vseq Tm
keq = f(H/l) → KaE
nonlinearità
∑
∑ ⋅=
′=
ii
iii
C
fC
fT
2
2
mm
11
sollecitazione armonica di periodo medio (Rathje et al. 1998)
(Callisto, 2007)
applicazione a eventi sismici italiani ecategorie di sottosuolo NTC
0.8
1
0.8
1.0
1.2
sottosuolo di tipo A
BC
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
0 0.4 0.8 1.2
H/λ
0
0.2
0.4
0.6
0.8
0 10 20 30 40 50H (m)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
α
BCD
Da cosa deriva il coefficiente β?
Seconda domanda
incertezze → inviluppo dei massimi
b = ky/kh maxduttilità
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
0.2 0.4 0.6 0.8Ky/Kmax
1E-005
0.0001
0.001
0.01
0.1
1
10
d (
m)
0.35g
u (m
)
ky/kh max
0 0.1 0.2 0.3us (m)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
β
Al variare dello SL si possono considerare diversi spostamenti ammissibili e, quindi, diversi valori di β
Possibilità di calibrare β per diversi SL
0.8
1
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
0 0.1 0.2 0.3us (m)
0
0.2
0.4
0.6
β
SLD SLV SLC Meramente indicativa
Con che spinte dimensionare strutturalmente le paratie?
Terza domanda
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
a c (
g) u
r (m
)
amax 0.5 g0.4 g0.3 g
amax=0.3g
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
5.0 5.5 6.0 6.5
L (m)
0
5.0 5.5 6.0 6.5
L (m)
0
40
80
120
160
Mm
ax
(kN
m/m
) F
a (
kN/m
)
M(amax=0.3g)
Fa(amax=0.3g)
H = 4 m
d
L
γ = 20 kN/m3
c' = 0 - φ' = 32° - δ = 20° max
c
kk
AeBu ⋅=
(Callisto e Aversa, 2008)
Ha senso l’indicazione di effettuare verifiche geot ecniche e strutturali rispettivamente con Combinazione 2 e 1?
Quarta domanda
DA1 – C2 DA1 – C1
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
L’indicazione potrebbe portare a gerarchia inversa
La verifica sismica è sempre quella dimensionante?
Quarta domanda
Condizioni sismiche Condizioni statiche
NTC (2008) - Problematiche Geotecniche Sismiche
Si ! A meno di sovraccarichi variabili molto rileva nti
• Eliminati i coefficienti parziali sulle caratteristiche di resistenza del terreno (γM = 1.00)
• Non vi è quindi più differenza per verifiche strutturali e geotecniche
Modifiche per verifiche sismiche di Paratie
• Si espliciterà maggiormente la richiesta di fare riferimento a gerarchia delle resistenze
CONCLUSIONI
• NTC meglio del precedente
• Permette di tenere conto meglio del comportamento delle opere
• Si inserisce in una logica dii progettazione prestazionale (PBD)
Modifiche alle NTC
• Si inserisce in una logica dii progettazione prestazionale (PBD)
• Modifiche proposte:• Semplificano la vita in condizioni statiche• Risolvono alcuni problemi sotto azioni sismiche• Sono più coerenti con gerarchia delle resistenze• Evitano sovradimensionamento sismico di muri di sostegno e
paratie
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