Eurocodice 8 di seconda generazione: alcune riflessioni sulle novità per gli aspetti geotecnici e sismici

Nel mese di settembre 2024 è stata pubblicata l'edizione definitiva dell'Eurocodice 8 - Progettazione delle strutture per la resistenza sismica, parti 1-1 e 5 , con particolare riferimento agli aspetti geotecnici,-sismici, e precisamente:

• Parte 1-1 : Regole generali e azioni sismiche (EN 1998-1-1:2024, Eurocode 8)
• Parte 5: Aspetti geotecnici, fondazioni, strutture di contenimento e sotterranee (EN 1998-5:2024, Eurocode 8).

Attualmente risulta che tutti gli Eurocodici EN di seconda generazione avranno una data di pubblicazione, fissata al 30 settembre 2027, data entro la quale le norme EN dovranno essere recepite a livello nazionale.

La nuova versione dell'Eurocodice 8 (parti 1-1 e 5) presenta numerose e interessanti novità rispetto all’attuale edizione (EN 1998-1:2004 e EN 1998-5:2005).

Vengono qui brevemente illustrati alcuni argomenti: categorie di sottosuolo, stati limite, azioni sismiche e spettri di risposta, proprietà dei terreni, liquefazione, cedimenti dei terreni indotti dal sisma (sabbie sature ed asciutte, argille), “Lateral Spreading” (spostamenti laterali indotti dalla liquefazione), stabilità dei pendii, capacità portante di fondazioni superficiali e profonde, strutture di sostegno in condizioni sismiche.

Gli altri argomenti trattati dall’Eurocodice 8 (interazione terreno-struttura in condizioni sismiche e strutture sotterranee) non vengono invece qui illustrati, necessitando di specifici approfondimenti.

Nell’Eurocodice 8 risultano inoltre presenti alcuni riferimenti relativi all’edizione definitiva dell’Eurocodice di seconda generazione – Basi per la progettazione strutturale e geotecnica (EN 1990:2023, Eurocode), nonché all’Eurocodice 7 di seconda generazione – Progettazione geotecnica:

• parte 1: Regole generali (EN 1997-1:2024, Eurocode 7)
• parte 2: Indagini nel sottosuolo (EN 1997-2:2024, Eurocode 7)
• parte 3: Strutture geotecniche (prEN 1997-3:2022, Eurocode 7).

EUROCODICE 8 (Parte 1): Regole Generali e azioni sismiche

Novità interessanti vengono presentate nella parte 1 dell’Eurocodice 8, per quanto concerne le categorie di sottosuolo, gli stati limite, le azioni sismiche e gli spettri di risposta.

Occorre qui premettere la definizione delle cosiddette cinque Classi di Conseguenza, che tengono conto dei possibili effetti per la vita umana, economici, sociali e ambientali, conseguenti a dissesti (CC0, CC1, CC2, CC3, CC4):

delle quali classi poi l’Eurocodice 8 ne prende in considerazione solo tre (CC1, CC2, CC3):

Se non specificato, le strutture dovrebbero appartenere alla classe di conseguenza CC2.

L'Eurocodice 8 introduce poi la definizione delle Classi di Azione Sismica, in funzione del cosiddetto Indice di Azione Sismica S_δ :

Si sottolinea che nel caso di classe di azione sismica molto bassa non si applicano le prescrizioni relative all'Eurocodice 8.

Tutto ciò premesso, si passa poi alla definizione di:

• profondità del Bedrock sismico H₈₀₀ (contraddistinto da velocità delle onde di taglio v_s > 800 m/s
• velocità equivalente delle onde di taglio v_s,H entro la profondità H = min (30m , H₈₀₀) v_s,H = H / Σ (h_i/v_i)

e alla conseguente definizione delle diverse Categorie di Sottosuolo (A, B C, D, E, F), in base ai due valori suddetti (H₈₀₀ e v_s,H), distinguendo fra terreni di consistenza “dura”, “media” e “soffice”:

In assenza di informazioni quantitative di H800, la categoria di sottosuolo può essere valutata in base alla tabella seguente, utilizzando insieme v_s,H (velocità equivalente delle onde di taglio) e f₀ (frequenza fondamentale del deposito).

Sono possibili anche criteri semplificati per la classificazione del sottosuolo, che si basano sui risultati di indagini geotecniche in sito (prove Standard Penetration Test SPT, prove penetrometriche statiche CPT, prove Vane Test FVT e prove pressiometriche PMT).

La profondità dei depositi (profonda o intermedia) può essere valutata in base a informazioni geologiche, geofisiche e geotecniche, o da opportune mappe di microzonazione.

Secondo l’Eurocodice 8 i profili della velocità vs delle onde di taglio rappresentano i migliori indicatori della rigidezza del terreno ai fini sismici, utilizzando indagini integrative (prove CPT, SPT, prove di laboratorio). Per classi di azione sismica moderata ed elevata dovrebbe essere effettuata la misura diretta della velocità vs delle onde di taglio.

Passando poi alla definizione degli Stati Limite, si fa ricorso alla seguente classificazione:

con l’indicazione di prevedere il non superamento dello stato limite SD (danno significativo) per strutture geotecniche nuove e il non superamento dello stato limite NC (prossimo al collasso) per strutture geotecniche esistenti.

Per quanto concerne le azioni sismiche, si passa poi alla definizione delle due accelerazioni spettrali di riferimento:

• S_α,ref = S_α,475 = accelerazione spettrale di riferimento, corrispondente al valore massimo costante al “plateau” dello spettro di risposta elastico (damping 5%), per un sottosuolo di categoria A, relativamente a un tempo di ritorno di riferimento T_ref = 475 anni;
• S_β,ref = S_β,475 = accelerazione spettrale di riferimento, corrispondente a un periodo di vibrazione T_β = 1 s dello spettro di risposta elastico (damping 5%), per un sottosuolo di categoria A, relativamente a un tempo di ritorno di riferimento T_ref = 475 anni.

L’Eurocodice 8 fornisce una mappa per l’Europa dei valori di S_α,475 e S_β,475 , in base ai quali valori è possibile la valutazione dei livelli di sismicità:

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