Sicurezza delle fondazioni in zona sismica - Elaborato

ELABORATO DEL

2020_10_13_19_13_22

Sicurezza delle fondazioni in zona

sismica

Corso di Laurea Magistrale Biennale in Ingegneria della Sicurezza LM-26

Codice ICAR/07

CFU 9

Docente ANNA SCOTTO DI SANTOLO ı

Ese itazione

TG

Sul sottosuolo descritto in tabella 1 deve essere costruito l’edificio 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 , riportate in tabella 1. La falda è assente.

S

Su un campione prelevato a 8 m di profondità, è stata eseguita una prova triassiale consolidata drenata i

cui risultati sono riportati nel piano di Mohr-Coulomb, Figura 2.

Si richiede di:

A. Calcolare l'accelerazione spettrale corrispondente al periodo proprio dell'edificio tenendo conto

dell'amplificazione stratigrafica di sito ai sensi della Normativa Tecnica cogente;

B. Si calcoli l'altezza per la quale c'è risonanza tra il primo modo di vibrare di terreno e struttura;

C. 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

D. corrispondente al massimo carico di esercizio nelle diverse combinazioni (statica e sismica)

considerate nell’analisi strutturale

Consigli:

· Per il calcolo dell'amplificazione stratigrafica:

· Calcolare la V ,

Seq

· Individuare la categoria di sottosuolo (tabella NTC 2018),

· moltiplicare lo spettro fornito in tabella 2 per il coefficiente S associato alla categoria di

S

sottosuolo. 0.75

· Per il calcolo del periodo fondamentale dell'edificio T =0.075H con H altezza dell'edificio

1

· Per il calcolo del periodo fondamentale del sottosuolo stratificatoT =4*30/V

1 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=2.50m e interramento D=2m;   

· solo i coefficienti base N , N , N e quelli di inclinazione del carico , , , calcolati secondo le

 

c q c q

formule riportate in Figura 3.

Tabella 1. Caratteristiche del sottosuolo.  3

z (m) z (m) V (m/s)

(kN/m )

tetto letto S

Limo 0 -10 20 250

Sabbia -10 -20 19 450

limosa

Sabbia -20 -30 19 600

Bedrock -30 / 19 850

A. A. _ Data Allievo

Figura 1. Schema dell'edificio di studio.

H=7m 3 6 9

2 5 8

5.00 6.00

1 4 7

PLINTO L B

Figura 2. Risultati della prova triassiale.

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

  

{ ⎞

tan



  

2

N e tan | |

q ⎝ ⎠

4 2

   

 1 

N N cot

c q

   

   

N 2 N 1 tan

 q

A. A. _ Data Allievo

Tipo di terreno    

q c

 

Incoerente m m+1

(1 - tan ) - (1 - tan )

  



m q



Coesivo H

1

1 -



c N c



 1

m

{ m

 {

1

⎞ ⎞

q |1 |

q





 q

 H

|1 |

 H

Dotato di attrito e coesione q 

  





  q c cot

N tan ⎝ ⎠

q c cot

⎝ ⎠ V

c

V

 

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

H H H

B L

 

2 2

 

    

2 2

 

L B

m m m m m cos m sen m m

 L

B L

B L B

1 1

L B

Tabella 1. Spettro di risposta su affioramento rigido

piatto. T(s) Sa(g)

0.000 0.193

0.123 0.459

0.368 0.459

0.463 0.365

0.559 0.302

0.654 0.258

0.750 0.225

0.845 0.200

0.941 0.180

1.036 0.163

1.132 0.149

1.228 0.138

1.323 0.128

1.419 0.119

1.514 0.112

1.610 0.105

1.705 0.099

1.801 0.094

1.896 0.089

1.992 0.085

2.087 0.081

2.183 0.077

2.278 0.074

2.374 0.071

2.451 0.067

2.529 0.063

2.606 0.059

2.684 0.056

2.761 0.053

2.839 0.050

2.916 0.047

2.993 0.045

3.071 0.043

3.148 0.040

3.226 0.039

3.303 0.039

3.381 0.039

3.458 0.039

3.535 0.039

3.613 0.039

3.690 0.039

3.768 0.039

3.845 0.039

3.923 0.039

4.000 0.039

A. A. _ Data Allievo

Tabella 3. Caratteristiche della sollecitazione.

Nodo Verifica N M T

# kN kN-m kN

1 CV,slu 469 5 4

Combinazione statica 4 CV,slu 868 3 5

A2 7 CV,slu 538 -12 -9

1 CV+Sisma 264 -39 -18

Sisma 4 CV+Sisma 573 -258 -106

7 CV+Sisma 418 -49 -26

A. A. _ Data Allievo

Punto A) Calcolare l'accelerazione spettrale corrispondente al periodo