Home GeoForum Forums Geologia & Professione Geotecnica Risposta sismica locale e frequenza di risonanza

Salve a tutti,
volendo fornire delle valutazioni integrative sulla risposta sismica locale, che oltre alla semplice attribuzione della categoria di sottosuolo prenda in esame anche il problema della doppia risonanza, mi chiedo:
- nella formula semplificata per la definizione della frequenza di risonanza di un edificio (Fr = 10 Hz / numero dei piani), qualora sia presente un piano interrato va conteggiato anche questo oppure no?
- analogamente, nel diagramma che mette in relazione la frequenza di risonanza di un edificio con la sua altezza, quest'ultima va misurata dal piano campagna o dal fondo scavo?
Grazie in anticipo a chi avrà la voglia di dare una risposta al mio quesito.

La rispostta alla tua domanda non è univoca.

In specie, la variabile che governa, secondo la citata formula (ed altre quale quella EC8 e quelle più recentemente poposte in letteratura (vedi materiale evidenziato da Marco Mucciarelli)è l'altezza della struttura soggetta a vibrazioni, ossia la parte libera di oscillare.

La tua domanda andrebbe quindi riformulata come segue:

Un interraro o un semi interrato sono o no liberi di oscillare?
E la risposta dipende dalla rigidità dei piani interrati, in alcuni casi questi devono rientrare nel computo dell'altezza, in altri casi no.

Meglio chiedere al progettista.

In alternativa, come ormai siamo abituati a fare nella pratica: calcolare la frequenza di risonanza attesa in entrambi i casi ed adottare l'output più sfavorevole.

Grazie Mccoy per la risposta così celere.
Approfitto della tua disponibilità e ti espongo il seguente caso:

- edificio di progetto con tre piani fuori terra ed uno interrato (che consideriamo non libero di vibrare);
- VS30 al p.c. 333 m/s (categoria C);
- VS30 a 3.0 m dal p.c. 410 m/s (categoria B);
- sito con frequenza di risonanza misurata al piano campagna pari a 6 Hz, dovuta al passaggio limi argillosi/ghiaie a 9 m dal p.c. attuale (il substrato geologico con Vs < 800 m/s si trova a 11 m dal p.c.).

Ora, se considero il diagramma che mette in relazione la frequenza di risonanza di un terreno con l'altezza di un edificio mi trovo che la massima vulnerabilità la si ha per altezze comprese tra 5 e 10 m, per cui il mio edificio ricadrebbe nella fascia a rischio (considerando il piano interrato non libero di vibrare); è giusto però considerare il valore della frequenza al p.c. con un edificio la cui fondazione è impostata a 3.0÷3.5 m di profondità dal p.c., sapendo che a quella quota la frequenza di risonanza del terreno, potendola misurare, sarebbe diversa?

Se dovessi considerare anche il piano interrato libero di vibrare, a quale frequenza di risonanza del terreno dovrei fare riferimento per un eventuale confronto?

Definendo la frequenza di risonanza dell'edificio con la formula citata, ottengo nel caso più sfavorevole (3 piani) un valore pari a 10/3 = 3.33 Hz (con 4 piani avrei una frequenza pari a 2.5 Hz, ancora più lontana dai 6 Hz del terreno), che comunque è sensibilmente diverso dalla frequenza del terreno misurata; ma allora la domanda è la seguente: nel caso in esame il pericolo della doppia risonanza è reale o no?

Resto in trepidante attesa!

DM,
dal punto di vista legale, sappiamo che la VS30 va misurata a partire dalla base dell'interrato, per cui avresti VS30=410 ms-1.

L'altro dubbio è interessante perchè è un aspetto del quale non ho mai sentito discutere, anche se in alcuni casi ad esempio di parcheggi interrati potrebbe essere molto importante.

Il tuo ragionamento è corretto, se la distanza H dal riflettore diminuisce, la frequenza di risonanza dovrebbe aumentare a parità di stratigrafia e VS. Però se consideri l'interrato libero di vibrare la frequenza del modo fondamentale si abbassa (periodo più lungo) e gli effetti si compenserebbero.


Però la massa del terreno circostante lo scavo può essere molto maggiore di quella sottostante lo scavo e pertanto la frequenza che governerebbe il problema di doppia risonanza sarebbe quella del campo libero (free field). Specialmente nel tuo caso di un seminterrato non molto voluminoso.

Questo è quanto mi viene in mente adesso, ma, mi dispiace deludere la trepidante attesa, non ti posso dare una conferma totale , se non interviene qualche parere autorevole però mi adopero per dartela.

Ah scusa ma avevo dimenticato la parte sul paragone tra i tuoi valori.

Sì, eventualmente accadrebbe quello che dicevo, i 6Hz del picco di risonanza a quota minore diventerebbro ad esempio 7 Hz, allontanadosi ulteriormente dalla frequenza fondamentale dell'edificio che da 3.33 passerebbe in direzione opposta all'incremento del terreno a 2.5 Hz.

Quindi, anche contemplando la combinazione più sfavorevole di risonanza governata dall'intero pacco di terreno fino al p.c. e interrato libero di vibrare, non avresti doppia risonanza perchè Ris_edificio sempre minore Ris_terreno. Soltanto se il picco è spanciato (interessa un intervallo di frequenza ampio) potresti avere una corrispondenza

Scusate se mi intrometto.
Come posso risalire alla frequenza di risonanza principale del terreno da una tomografia sismica che non ha raggiunto il substrato sismico (Vs > 800 m/s)?
Grazie
Stefano

A proposito di risonanza, guardate cosa ho trovato !

Egidio,
quello è un video molto, molto didattico che bisognerebbe mostrare a tutti i clienti, attuali e potenziali!!

Intendi, senza altri contrasti di impedenza? Se questi mancano del tutto, tipicamente non c'è risonanza