Norme Tecniche per le Costruzioni

1. Norme Tecniche per le Costruzioni La progettazione delle Opere di sostegno Università del Sannio Armando L. Simonelli Luigi Callisto

2. NTC : riferimenti alle opere di sostegno Cap. 2 : Sicurezza e prestazioni attese Stati limite SLU e SLE Verifiche con i coefficienti parziali di sicurezza gi Cap. 3 : Azioni sulle costruzioni 3.2 Azione sismica Cap. 6 : Progettazione Geotecnica 6.5 Opere di sostegno Cap. 7 : Progettazione in presenza di azioni sismiche cap. 7.11 : Opere e sistemi geotecnici 7.11.8 : Opere di sostegno

3. Cap. 2 : Verifiche allo stato limite ultimo (ULS) Per ogni SLU si deve verificare, sulla base dei diversi Approcci di progetto (DA1 e DA2 dell’ EC8), che l’Effetto delle azioni di progetto (Ed) sia non superiore alle Resistenze di progetto (Rd):

4. Cap. 6 : Progettazione Geotecnica (azioni statiche) Cap. 6.5 : Opere di sostegno 6.5.1 – Criteri generali di progetto 6.5.2 – Azioni 6.5.3 – Verifiche di sicurezza (condizioni di stato limite) Verifiche di sicurezza (condizioni di stato limite)

5. fino ad oggi : Muri di sostegno nel DM 11/03/88 Verifiche allo stato limite ultimo Scorrimento FS = 1,3 Ribaltamento FS = 1,5 Carico limite FS = 2,0 Verifica globale del pendio FS = 1,3

6. Cap. 6 : Progettazione Geotecnica (azioni statiche) Cap. 6.5 : Opere di sostegno 6.5.1 – Criteri generali di progetto 6.5.2 – Azioni 6.5.3 – Verifiche di sicurezza (condizioni di stato limite) • Condizioni di SLU Approccio DA1 : C1 {A1 + M1 } e C2 {A2 + M2 } • (in qualche caso DA2) • SLE : Verifica di spostamenti dell’opera e del terreno

7. Progettazione in presenza di azioni sismiche Cap. 3 : Azione sismica Pericolosità (su sottosuolo rigido) ag Se,max SVe,max Azioni sul sottosuolo reale SS ST e quindiS = SS ST da cui : 1.Accelerazioni massime al suolo (e spettri elastici ad esse ancorati) 2. Input dinamici : Accelerogrammi naturali opportunamente elaborati

8. Progettazione in presenza di azioni sismiche Cap. 7.11.8 : Opere di sostegno ... 1 – Requisiti generali ... 2 – Muri di sostegno … 3 – Paratie • ammissibilità spostamenti permanenti … che siano compatibili … • estensione delle indagini • elenco fattori essenziali nell’analisi sismica

9. Cap. 7.11.8.2 : Muri di sostegno Introduzione Metodi di analisi Verifiche di sicurezza • prescrizioni su terreno di riempimento • drenaggio, uso di geotessili, tollerabilità di spostamenti • sicurezza nei confronti della liquefazione Metodi di analisi • metodi pseudostatici • metodi dinamici

10. Cap. 7.11.8.2 : Muri di sostegno 8.2.1 Metodi di analisi : approccio pseudostatico Metodi dell’equilibrio limite • sisma forze statiche “equivalenti” Fh ed Fv , coeff. kh e kv kh=bm(amax/g) e kv=0.5 kh Fh = k h W da analisi RSL amax = SS·ST · ag D.M. 96 : coeff. C EC8, NTC : f (amax)

11. EC8-Parte 5 Normativa Italiana (D.M. 16.01.96) EC8 – OPCM 3274 Cap. 7.11.8.2 : Muri di sostegno 8.2.1 Metodi di analisi : approccio pseudostatico Normativa Italiana (D.M. 16.01.96) Schematizzazione delle forze d’inerzia secondo le NORMATIVE Eurocodice 8, NTC (Simonelli, 2004)

12. Cap. 7.11.8.2 : Muri di sostegno 8.2.1 Metodi di analisi : approccio pseudostatico Metodi dell’equilibrio limite • sisma forze statiche “equivalenti” Fh ed Fv , coeff. kh e kv kh=bm(amax/g) e kv=0.5 kh Fh = k h W EC8, OPCM 3274 kh= 1 / r (amax/g) con r= 2 (se le opere ammettono spostamenti) e quindi bm= 1/r = 0.5 NTC : bm ?

13. Cap. 7.11.8.2 : Muri di sostegno 8.2.1 Metodi di analisi : approccio pseudostatico • Valutazione di bm • Analisi dinamiche del comportamento di muri • Input sismico : specifico database di terremoti, opportunamente elaborati

14. Cap. 7.11.8.2 : Muri di sostegno 8.2.1 Metodi di analisi : approccio pseudostatico Valutazione di bm database accelerogrammi • 214 registrazioni accelerometriche in campo libero (NS – EO) • 47 eventi di magnitudo M  4.0 e distanza epicentrale < 100 km • valori di 0.4g > PGA >0.05g ; Ia = 0.006 – 1.233 m/s • tre categorie di sottosuolo: • sottosuoli rigidi (A) Vs > 800 m/s • depositi molto consistenti / addensati (B) Vs = 360 – 800 m/s • depositi med. consistenti / addensati (C …) Vs < 360 m/s • quattro insiemi di accelerogrammi per categoria: • amax= 0.05 g – 0.1 g • amax = 0.1 g – 0.2 g • amax = 0.2 g – 0.3 g • amax = 0.3 g – 0.4 g

15. Cap. 7.11.8.2 : Muri di sostegno 8.2.1 Metodi di analisi : approccio pseudostatico • Valutazione di bm • Analisi dinamiche del comportamento di muri • Input sismico : specifico database di terremoti, opportunamente elaborati • Prestazione valutata in termini di spostamenti permanenti • Taratura di bm sulla base di valori di spostamenti ammissibili

16. Cap. 7.11.8.2 : Muri di sostegno 8.2.1 Metodi di analisi : approccio pseudostatico Metodi dell’equilibrio limite • sisma forze statiche “equivalenti” Fh ed Fv , coeff. kh e kv kh=bm(amax/g) e kv=0.5 kh Fh = k h W EC8, OPCM 3274 kh= 1 / r (amax/g) con r= 2 (se le opere ammettono spostamenti) e quindi bm= 1/r = 0.5

17. Cap. 7.11.8.2 : Muri di sostegno 8.2.1 Metodi di analisi : approccio pseudostatico • Altra novità :Condizioni idrauliche del terrapieno • D.M 1996: Spinta attiva per terrapieno asciutto EC, NTC : spinta per terrapieno in falda • Permeabilità bassa (k < 5 10-4 m/s) azione inerziale accoppiata • Permeabilità elevata (k > 5 10-4 m/s) azione inerziale disaccoppiata

18. Cap. 7.11.8.2 : Muri di sostegno 8.2.1 Metodi di analisi : approccio pseudostatico Verifiche di sicurezza (SLU) Condizione di stabilità globale (7.11.5) Fondazione: qlim e scorimmento (7.11.7) Attenzione Se si porta in conto il sisma, non si devono incrementare le altre azioni, per cui si deve considerare il valore caratteristico dell’ Effetto delle azioni (Ek) Viceversa, si deve considerare sempre il valore della Resistenza di progetto (Rd), affetta dai coefficienti di sicurezza parziali k

19. XXIII Convegno Nazionale di Geotecnica Cap. 7.11.8.3 : Paratie 8.3.1 Metodi pseudostatici Determinazione del coefficiente sismico kh • asincronicità - deformabilità • - contenuto in frequenza variabilità spaziale del moto sismico a (x,y,z) bduttilità del sistema variabilità temporale del moto sismico a (t)

20. XXIII Convegno Nazionale di Geotecnica Cap. 7.11.8.3 : Paratie 8.3.1 Metodi pseudostatici Determinazione del coefficiente a asincronicità del moto rif.: Steedman & Zeng (1990) definizione di un’accelerazione pseudostatica equivalentekh eq = a·kh max

21. XXIII Convegno Nazionale di Geotecnica Cap. 7.11.8.3 : Paratie 8.3.1 Metodi pseudostatici Applicazione alle categorie di sottosuolo fp 2.5 Hz

22. u (m) ky/kh max XXIII Convegno Nazionale di Geotecnica Cap. 7.11.8.3 : Paratie 8.3.1 Metodi pseudostatici Determinazione del coefficiente b paratie – integrazione del database accelerometrico b = ky/kh max us < 0.005 H spostamento, scelto dal progettista, tollerabile senza riduzioni di resistenza

23. XXIII Convegno Nazionale di Geotecnica Cap. 7.11.8.3 : Paratie 8.3.1 Metodi pseudostatici Determinazione del coefficiente sismico kh • asincronicità - deformabilità • - contenuto in frequenza variabilità spaziale del moto sismico a (x,y,z) bduttilità del sistema variabilità temporale del moto sismico a (t)

24. XXIII Convegno Nazionale di Geotecnica Conclusione - Principali innovazioni della normativa In campo statico • Verifiche agli SLU con i coefficienti di sicurezza parziali In campo sismico • Pericolosità in termini di accelerazioni massime attese in termini probabilistici, e di veri e propri accelerogrammi • Metodi di analisi • Apertura ad analisi “dinamiche”! scelta di input sismici rappresentativi !caratterizzazione geotecnica adeguata • Adozione dei metodi pseudostatici tradizionalicalibrati sulla base di più efficaci analisi dinamiche

25. XXIII Convegno Nazionale di Geotecnica Grazie per l’attenzione