Elaborato Sicurezza delle fondazioni in zona sismica

Esercitazione 3

L’edificio sul sottosuolo descritto in tabella 1 deve essere costruito in calcestruzzo di cemento armato, il cui schema strutturale è riportato in Figura 1.

Il sito è caratterizzato da rilevante pericolosità sismica e lo spettro di risposta su affioramento rigido piatto è riportato in Tabella 2.

In prossimità dell'edificio è stato eseguito un sondaggio con prova down-hole che ha restituito le velocità delle onde di taglio, V_S, riportate in tabella 1. La falda è assente.

Su un campione prelevato a 8 m di profondità, è stata eseguita una prova triassiale consolidata drenata i cui risultati sono riportati sia nel piano di Mohr-Coulomb sia degli invarianti, Figura 2.

Si richiede di

• Calcolare l'accelerazione spettrale corrispondente al periodo proprio dell'edificio tenendo conto dell'amplificazione stratigrafica di sito ai sensi della Normativa Tecnica cogente;
• Si calcoli l'altezza per la quale c'è risonanza tra il primo modo di vibrare di terreno e struttura;
• Ricavare dall'interpolazione lineare dei punti a rottura nel piano t, s' i parametri di resistenza al taglio;
• Dimensionare e verificare allo stato limite la fondazione superficiale della verticale dell’edificio corrispondente al massimo carico di esercizio nelle diverse combinazioni, statica e sismica, considerate nell’analisi strutturale, nel caso del plinto, di trave rovescia e di platea e commentare le differenze.

Consigli e semplificazioni

• Per il calcolo dell'amplificazione stratigrafica:
• Calcolare la V_S,eq;
• Individuare la categoria di sottosuolo, tabella NTC 2018;
• Moltiplicare lo spettro fornito in tabella 2 per il coefficiente S associato alla categoria di sottosuolo. 0.75
• Per il calcolo del periodo fondamentale dell'edificio T₁ = 0.075H, con H altezza dell'edificio;
• Per il calcolo del periodo fondamentale del sottosuolo stratificato T₁ = 4*30/V_S30;
• Per la verifica della fondazione si considerino:
• Le caratteristiche della sollecitazione riportate in tabella 3 e si consideri come dimensioni di primo tentativo B=L=2.0m e interramento D=1.5m;   
• In campo statico solo i coefficienti base N_γ, N_q, N_c e quelli di inclinazione del carico, _c, _q, calcolati secondo le formule riportate in Figura 3.

Tabella 1. Caratteristiche del sottosuolo

A. A. _ Data Allievo

Figura 1. Schema dell'edificio di studio

H=7m 3 6 95.00 6.00 PLINTO

Figura 2. Risultati della prova triassiale

Figura 3. Coefficienti base e coefficienti di forma del carico limite

        tan=  +2N e tan  
q   4 2

( )   = −1 N N cot
c q

( )     + N 2 N 1 tan
 q

A. A. _ Data Allievo

Se q è parallela a B: Se q forma con L un angolo : Se q è parallela a L:

H H H L B ++ 22   L B= += = =2 2m cos m sen
m m m m m m= = L B
L B L B
1+ 1+L B

Tabella 1. Spettro di risposta su affioramento rigido piatto

A. A. _ Data Allievo

Tabella 3. Caratteristiche della sollecitazione