LA NUOVA PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTISISMICA SECONDO LE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005
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LA NUOVA PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTISISMICA SECONDO LE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005. MAPPA SISMICA MONDIALE. STRUTTURA INTERNA DELLA TERRA. ACCELEROGRAMMA. ONDE SISMICHE. ONDE SISMICHE. ONDE SISMICHE. ONDE SISMICHE. Onde di profondità. Onde di superficie.

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Presentation Transcript

LA NUOVA PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTISISMICA SECONDO LE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005


MAPPA SISMICA MONDIALE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005


STRUTTURA INTERNA DELLA TERRA NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005


ACCELEROGRAMMA NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005


ONDE SISMICHE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005


ONDE SISMICHE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005


ONDE SISMICHE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005


ONDE SISMICHE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Onde di profondità

Onde di superficie

Onde di Rayleigh

Onde P

Onde S

Onde di Love


ONDE SISMICHE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005


EFFETTI PRINCIPALI DEL TERREMOTO NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

- Scuotimento del terreno

- Apertura di faglie e fratture in superficie

- Cedimenti del terreno (liquefazione)

- Maremoti


LE FAGLIE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005


IL FENOMENO DELLA LIQUEFAZIONE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Prende il nome di liquefazione un cedimento del suolo dovuto allo scuotimento di sedimenti sabbiosi saturi in acqua che assumono comportamento da liquido. Perché avvenga liquefazione è necessario che i singoli granuli di sabbia perdano il contatto reciproco: essendo il continuo della sostanza ora liquido, il sedimento si metterà a fluire come un liquido viscoso. Lo scuotimento indotto da un terremoto può provocare la liquefazione di sedimenti sabbiosi saturi in acqua, allorquando questi siano confinati da strati meno permeabili.


IL FENOMENO DELLA LIQUEFAZIONE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Particelle di terreno saturo

Particelle di terreno liquefatto


IL FENOMENO DELLA LIQUEFAZIONE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Espansione laterale (lateral spread)


IL FENOMENO DELLA LIQUEFAZIONE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Espansione laterale (lateral spread)


IL FENOMENO DELLA LIQUEFAZIONE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Perdita di portanza (loss of bearing strength)


Scala Mercalli NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Scala Richter


RISCHIO SISMICO NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

S. Giuliano di Puglia (CB), 31 ottobre 2002


RISCHIO SISMICO NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Terremoti storici nell’area interessata

Epicentro del 31 ottobre 2002


MAPPA SISMICA NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005PRECEDENTE(1984)

1a Categoria

2a Categoria

3a Categoria

Non sismica


MAPPA SISMICA NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005PROPOSTA(1998)

1a Categoria

2a Categoria

3a Categoria

Non sismica


MAPPA SISMICA NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005ATTUALE(2003)


MAPPA SISMICA NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005ATTUALE(2004)


MACRO ZONAZIONE E MICRO ZONAZIONE SISMICA NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

MACRO ZONAZIONE SISMICA

MICRO ZONAZIONE SISMICA

La Microzonazione sismica rappresenta l’attività svolta ai fini di una più dettagliata suddivisione del territorio in aree in cui i valori di pericolosità sismica rispecchiano più rigorosamente le condizioni locali. L’analisi della risposta di un suolo alle sollecitazioni sismiche (Risposta Sismica Locale), costituisce la parte fondamentale delle attività di Microzonazione Sismica.


MAPPE SISMICHE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Mappa della pericolosità sismica in Italia. Ordinanza n.3519 del 28 aprile 2006


MAPPE SISMICHE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Mappa della pericolosità sismica in Italia. Accelerazione orizzontale di picco per un periodo di tempo pari a 475 anni. L’unità di misura adottata nella mappa è “g”, cioè l’accelerazione di gravità.


ZONAZIONE SISMICA REGIONE SICILIA NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Mappa della pericolosità sismica della Sicilia


ZONAZIONE SISMICA REGIONE SICILIA NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

VECCHIA ZONAZIONE SISMICA

NUOVA ZONAZIONE SISMICA


NORMATIVA ITALIANA NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

- Decreto del Ministro dei Lavori Pubblici, 9 gennaio 1996: “Norme tecniche per il calcolo, l'esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture metalliche”.

- Ordinanza n.3274, 20 marzo 2003: “Norma tecniche per il progetto, la valutazione e l’adeguamento sismico degli edifici”. (18 mesi di allineamento tecnico) - 8 novembre 2004

- Bozza di testo coordinato dell’Allegato 2 - Edifici, 09 settembre 2004: “Norme Tecniche per il progetto, la valutazione e l’adeguamento sismico degli edifici”.

- Ordinanza n.3379, 5 novembre 2004: “Disposizioni urgenti di protezione civile.” (Proroga di 6 mesi) - 8 maggio 2005

- Ordinanza n.3431, 10 maggio 2005: (Proroga di 3 mesi) - 8 agosto 2005

- Ordinanza n.3452, 1 agosto 2005: (Proroga di 2 mesi) - 8 ottobre 2005

- Ordinanza n.3467, 13 ottobre 2005: (Proroga di 15 giorni) - 23ottobre 2005

- Gazzetta Ufficiale n.222, 23 settembre 2005 : “Norme Tecniche per le Costruzioni”: (18 mesi di allineamento tecnico) - 23 aprile 2007


ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

- Analisi sismica Statica classica - Analisi sismica Dinamica classica - Analisi sismica Statica nodale - Analisi sismica Dinamica nodale


ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Analisi Sismica Classica

Analisi Sismica Nodale


IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Schema telaio


IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Deformata del telaio: Quota 3 = Piano Rigido


IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Diagramma del Momento Flettente del telaio: Quota 3 = Piano Rigido


IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Diagramma del Taglio del telaio:

Quota 3 = Piano Rigido


IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Deformata del telaio: Quota 3 = Piano Deformabile


IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Diagramma del Momento Flettente del telaio:

Quota 3 = Piano Deformabile


IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Diagramma del Taglio del telaio:

Quota 3 = Piano Deformabile


IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Deformata

Piano Rigido

Piano Deformabile


IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Diagramma del Momento Flettente

Piano Rigido

Piano Deformabile


IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Diagramma del Taglio

Piano Rigido

Piano Deformabile


ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Schema SCONSIGLIATO


ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Schema CORRETTO


ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Schema SCONSIGLIATO


ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Schema CORRETTO


ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Schema SCONSIGLIATO


ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Schema CORRETTO


ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Schema SCONSIGLIATO


ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Schema SCONSIGLIATO


ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Schema CORRETTO


ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Baricentro delle Masse e delle Rigidezze


ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Baricentro delle Masse e delle Rigidezze

Struttura 1

Struttura 2


ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Baricentro delle Masse e delle Rigidezze

Struttura 1

Struttura 2


ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Posizione del Baricentro delle Rigidezze

Schema statico

Effetto tagliante sul singolo elemento verticale


ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Posizione del Baricentro delle Rigidezze

Spostamento globale del singolo elemento

Traslazione e rotazione dell’impalcato rigido

Componenti dello spostamento globale


ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Posizione del Baricentro delle Rigidezze

Rigidezza del singolo elemento

Aliquota della forza tagliante di piano che sopporta il singolo elemento

Forza tagliante di piano totale


ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Posizione del Baricentro delle Rigidezze

Coordinate del baricentro delle rigidezze dell’impalcato


L’EFFETTO DEL SISMA SULLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

le azioni dinamiche agenti nella struttura dovute all’accelerazione delle masse

vengono sostituite da azioni statiche equivalenti

Ipotesi Fondamentali:

- Nella pratica professionale non è necessario conoscere l’andamento nel tempo delle caratteristiche di sollecitazione in ogni sezione dell’elemento strutturale, ma è sufficiente conoscerne il valore massimo.- Nelle strutture tipiche dell’ingegneria civile (ad esempio edifici per civile abitazione) le masse strutturali sono concentrate in massima parte in corrispondenza degli impalcati (solai).- In alcuni casi (edifici in c.a.) gli impalcati possono essere considerati elementi indeformabili nel proprio piano, e quindi in grado di connettere rigidamente tutti i nodi strutturali giacenti su di essi.


L’EFFETTO DEL SISMA SULLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Se si impone alla testa del piedritto uno spostamento orizzontale u0 (rispetto la posizione di riposo verticale) e successivamente lo si lascia libero, sul sistema si instaurerà un regime di oscillazioni libere caratterizzate da una andamento sinusoidale nel tempo con un periodo di oscillazione T0, questo è il tempo che intercorre per permettere al traverso di compiere un’oscillazione completa e ritornare nella posizione iniziale. Tale periodo, detto anche periodo proprio dell’oscillatore è legato alle due grandezze m e k (massa e rigidezza) dalla seguente relazione:


L’EFFETTO DEL SISMA SULLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Oscillazione ideale (smorzamento nullo)

Oscillazione reale (smorzamento non nullo)


L’EFFETTO DEL SISMA SULLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

L’effetto del sisma sulla struttura può essere considerato come l’applicazione al sistema di una forza di tipo sinusoidale

L’applicazione di questa forza instaurerà sul sistema un regime di oscillazioni forzate il quale, dopo una prima fase iniziale in cui saranno presenti anche le oscillazioni libere smorzate, assumerà un forma analoga a quella delle oscillazioni libere ma con un periodo che adesso sarà quello della forzante, con uno sfasamento rispetto ad essa ed un’ampiezza delle oscillazioni che dipende dal rapporto F/k (F = valore massimo della forza, k = rigidezza del sistema) e dal rapporto dei due periodi a = T0/T(T0 = periodo di vibrazione del sistema; T = periodo di oscillazione della forza). Tale dipendenza è espressa dalla relazione seguente:


L’EFFETTO DEL SISMA SULLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Smorzamento nullo e periodo della forzante uguale al periodo proprio della struttura, condizione detta di “risonanza” (condizione teorica).

Caso 1 (x = 0 ; a = 1)

Smorzamento piccolo e periodo della forzante uguale al periodo proprio della struttura. L’amplificazione è grande, ma ha valore finito.

Caso 2 (x piccolo ; a = 1)

Periodo della forzante molto più grande del periodo proprio della struttura. La massa segue la forza come se si trattasse di tante condizioni statiche in sequenza.

Caso 3 (a = 0)

Periodo della forzante molto più piccolo del periodo proprio della struttura. Il sistema oscillante, poiché la variazione della forzante e molto rapida, non risente dell’effetto, comportandosi come se questa non fosse presente.

Caso 4 (a grande)


L’EFFETTO DEL SISMA SULLE STRUTTURE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005


TIPI DI ANALISI SISMICA NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Analisi Sismica Statica - D.M. ‘96

Wi = massa del piano i-esimo dell’edificio

C = coefficiente di intensità sismica

b = coefficiente di struttura

R (T) = coefficiente di risposta

e = coefficiente di fondazione

I = coefficiente di protezione sismica

gi= coefficiente di distribuzione


TIPI DI ANALISI SISMICA NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Analisi Sismica Statica – Norme Tecniche 2005

zi , zj= altezze dei piani i-esimo e j-esimo dalla fondazione

Wi, Wj= pesi delle masse ai piani i-esimo e j-esimo

Sd(T1) = ordinata dello spettro di progetto in corrispondenza del valore T1 del periodo

H = altezza dell’edificio, espressa in metri, a partire dal piano di fondazione

Cl = coefficiente funzione della tipologia strutturale

W= peso complessivo della struttura


TIPI DI ANALISI SISMICA NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Analisi Sismica Statica - Distribuzione delle forze sismiche equivalenti sulla struttura


TIPI DI ANALISI SISMICA NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Analisi Sismica Dinamica


TIPI DI ANALISI SISMICA NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Analisi Sismica Dinamica

Radice della somma dei quadrati

Combinazione Quadratica Completa (CQC)


TIPI DI ANALISI SISMICA NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Analisi Sismica Dinamica - Distribuzione delle forze sismiche equivalenti sulla struttura


CRITERI DI SCELTA DEL TIPO DI ANALISI SISMICA NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

Requisito primario di applicabilità dell’analisi sismica statica è la regolarità della struttura.

regolarità geometrica in pianta: intendendo con essa sia la regolarità geometrica della pianta i cui elementi strutturali devono essere posti a distanze regolari, e sia la regolarità della distribuzione delle rigidezze (ossia delle inerzie) degli stessi elementi.

regolarità in elevazione: intesa come la proprietà da parte di tutti gli elementi verticali che abbiano resistenza significativa all’azione sismica di estendersi senza interruzione dalle fondazioni fino alla sommità dell’edificio, mantenendosi il rapporto tra masse e rigidezze degli impalcati pressoché costante per tutta l’altezza.

distribuzione regolare dei pesi e dei carichi: assenza quindi di pannelli di tamponamento, o di carichi sia permanenti che accidentali distribuiti sugli impalcati in maniera asimmetrica.


CRITERI DI SCELTA DEL TIPO DI ANALISI SISMICA NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

REQUISITO DI APPLICABILITA’ DELL’ANALISI SISMICA STATICA (D.M. ‘96)

H= massima altezza dell’edificio a partire dal piano di fondazione

B= massima dimensione in pianta dell’edificio


CRITERI DI SCELTA DEL TIPO DI ANALISI SISMICA NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005

REQUISITO DI APPLICABILITA’ DELL’ANALISI SISMICA STATICA (Norme Tecniche 2005)

H= massima altezza dell’edificio a partire dal piano di fondazione

Cl = coefficiente moltiplicativo funzione della tipologia strutturale, il cui valore è riportato nel prospetto seguente:


SPETTRO DI RISPOSTA ELASTICO NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005


SPETTRO DI RISPOSTA ELASTICO NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005


CATEGORIA DEL SUOLO NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005


SPETTRO DI PROGETTO PER LO S.L.U. NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI DEL 2005


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