61Resilienza dei centri urbani e rilievo delle costruzioni: un binomio indivisibile.

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Resilienza dei centri urbani e

rilievo delle costruzioni:

un binomio indivisibile

Stefania Arangio

StroNGER s.r.l.

GLI ATTORI DEL DIVENIRE URBANO

I CONVEGNO SULL’INTERAZIONE UOMO-SPAZIO-TEMPO

Prof. Franco Bontempi

Sapienza Università di Roma

FB org

www.francobontempi.org www.stronger2012.com www.disg.uniroma1.it/bontempi

PierluigiOLMATI

Design Engineer AKT II Consulting London (UK)[email protected]

FilippoGENTILIStructural Engineer, Post-doctoral fellow, University of Coimbra ISISE (PT) filippo. [email protected]

SauroMANENTI

Hydraulic EngineerAssistant Professor University of Pavia (IT) sauro. [email protected]

FrancescaBRANDOProject DirectorThornton TomasettiNew York (NY)[email protected]

LucaSGAMBIStructuralEngineer,Research Fellow, P.E., Politecnico di Milano (IT)[email protected]

Prof. of Structural Analysis and

Design, SapienzaUniversity of Rome

FrancoBONTEMPI

ChiaraCROSTI

Structural Engineer, PhD, P.E. chiara.crosti@

{uniroma1.it;stronger2012.com} Expertise:

• Forensic Engineering• Fire Safety Engineering• Nonlinear FEM Analysis

StefaniaARANGIO

Structural Engineer, PhD, P.E. stefania.arangio@

{uniroma1.it;stronger2012.com}Expertise:

• Structural Safety• Structural Identification

• Metal and Masonrystructures

KonstantinosGKOUMAS

FrancescoPETRINI

Structural Engineer, PhD, P.E. francesco.petrini@


• Performance - andResilience Based - Design

• Energy Harvesting• Multi-hazard analysis

MarioFORLINO

Structural Engineer, P.E. PhD [email protected]

Expertise:• Forensic Engineering

• Accident analysis• Masonry Structures

Paolo EmidioSEBASTIANI

PhD Students StroNGER srl External Group


Expertise:• Earthquake engineering

• Performance basedseismic design

• Seismic protection

Transportation S. Engineer, PhD, P.E.konstantinos.gkoumas@


• Urban Transportation Infrastructures

• Energy Harvesting• Sustainability and Resilience


Expertise:• Fire Engineering

• Fire investigation

Marcello MANGIONE

mailto:stefania.arangio@(uniroma1.it;stronger2012.com




mailto:[email protected]




4/614/61 StroNGER s.r.l

Start up innovativa ai sensi

del D.L. 179/2012

Stro N

GERwww.stronger2012.com

(Structures of the Next Generation – Energy harvesting and Resilience)

All’interno dell’incubatore

ITech di BIC Lazio

Structure of Next Generation – Energy harvesting and Resilience

Spin-off di Ricerca – www.stronger2012.com

• Progettazione, adeguamento e ottimizzazione di

strutture nuove ed esistenti

Modellazione numerica avanzata

• Approccio ingegneristico alla progettazione di

strutture in caso di incendio

• Ingegneria Forense

• Ricerca e sviluppo

Resilienza

Sostenibilità e recupero energetico

Soluzioni innovative per l’Ingegneria Strutturale

ATTIVITA’

Resilienza dei centri urbani e rilievo delle costruzioni: un binomio indivisibile

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Outline

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• Resilienza delle aree urbane nei confronti dei fenomeni

geologici e idrogeologici

• Rilievo delle costruzioni in situazioni post-evento

• RILEVIA: «RILievo di Edifici Vulnerabili a fenomeni

geologici, Idrogeologici e Alluvionali»

• Conclusioni


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Outline

7






• Conclusioni


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Resilienza di un sistema urbano

Capacità di riorganizzarsi in seguito ad una perturbazione

o a uno shock; le alterazioni possono essere causate sia

da eventi naturali (frane, sismi, etc) sia da attività

antropiche.


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http://www.lastampa.it

COMUNI A RISCHIO IDROGEOLOGICO89%

VITTIME TRA IL 1963 E IL 20126.772

POPOLAZIONE RESIDENTE IN ZONE A

ELEVATO RISCHIO IDROGEOLOGICO

9,6%

COSTO COMPLESSIVO DEI DANNI PER

FRANE E INONDAZIONI DAL 1944 AL 2012

61,5 MLD €

Un tema attuale è la resilienza dei sistemi urbani nei confronti del dissesto idrogeologico


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• Un sistema urbano resiliente necessita di strumenti efficaci per il

rilievo speditivo del territorio urbanizzato in situazioni post-

evento. E’ importante per avere una efficace stima dei danni e

una corretta organizzazione delle risorse e delle tempistiche.

• Un rilievo efficace ed esaustivo deve considerare l’intero sistema

urbanizzato (territorio, edifici, singole abitazioni) con un approccio

multilivello.

Resilienza e rilievo delle costruzioni in situazioni post-evento


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Outline

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• Conclusioni

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Generalmente, durante un rilievo speditivo dello stato

di una costruzione, un tecnico registra su schede

cartacee una serie di informazioni sulla costruzione e

dà un giudizio sulla sicurezza

Rilievo delle costruzioni in zone soggette a fenomeni geologici e

idrogeologici


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Rilievo dei danni alle costruzioni: Schede AeDES

Esistono schede per il rilevamento

speditivo delle costruzioni ma sono

orientate al rilievo dei danni da sisma

(ad esempio: scheda di 1°livello di

rilevamento danno, pronto intervento e

agibilità per edifici ordinari nell’emergenza

post-sismica - AeDES 5/2000)

Sono strumenti consolidati per i rilievi post-

sisma ma che hanno alcune limitazioni

significative in caso di fenomeni geologici.


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1) Non sono in grado di cogliere le caratteristiche dei

danni legati ai fenomeni geologici

Il danno non interessa la struttura in modo omogeneo: in

genere interessa principalmente il piano terra e, a volte,

parte del primo piano

I danni strutturali gravi sono legati all’impatto violento di

rocce e detriti ingombranti trasportati da un flusso veloce

In caso di movimento lento e trasporto di materiale

leggero, il danno è principalmente non strutturale

Limitazioni degli strumenti esistenti per il rilievo post-evento


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2) Non rilevano le caratteristiche geomorfologiche e i danneggiamenti del

territorio in modo esaustivo


Sprofondamento

Presenza di coltivazioni

Versante in frana


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3) Le categorie di agibilità potrebbero essere non rappresentative della situazione


Edificio considerato

Strada statale a monte dell’edificio

Zona interessata

dal movimento

franoso

Altolia (comune di Messina) – Ottobre 2009


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L’edificio, a parte il terreno franato che insiste sulla parete

posteriore, risulta integro. Con la scheda AeDES viene

considerato

INAGIBILE PER RISCHIO ESTERNO

ma non c’è modo di specificare che il rischio esterno è

legato a un dissesto del territorio (potrebbe anche

essere la vicinanza ad un edificio pericolante).

Non è quindi possibile differenziare gli interventi sulle

costruzioni dagli interventi sul territorio.

Considerazioni sulle categorie di agibilità


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4) Formato cartaceo:

- I risultati dei rilievi devono essere scansionati o sintetizzati su supporti informatici

- Si rischia di rilevare più volte lo stesso stabile se gli inquilini non sono tutti presenti

nello stesso momento


RALLENTAMENTI DELLE OPERAZIONI E PROBLEMI ORGANIZZATIVI:

SISTEMA NON RESILIENTE


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Outline

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• Conclusioni

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RILEVIA è un progetto finanziato dalla

Regione Lazio come idea innovativa

di imprenditoria femminile


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RILEVIA

RILEVIA (RILievo di Edifici Vulnerabili a fenomeni geologici,

Idrogeologici e Alluvionali) è una applicazione per smartphone e tablet:

• permette di catalogare i danni e formulare un giudizio in merito all’agibilità

degli edifici a valle di un fenomeno di dissesto (frana, alluvione, ...)

• fornisce il supporto per la redazione di testimoniali di stato, ad esempio nel

caso in cui le costruzioni presenti in una certa zona siano interessate dagli

effetti di scavi per la realizzazione di linee metropolitane, parcheggi interrati, …

• ha valore predittivo se viene compilata in situazioni ordinarie per verificare lo

stato di una costruzione e valutare la possibile attività di un fenomeno di

pericolosità geologica, ancora non palese

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Approccio multi-livello per la catalogazione delle informazioni

Territorio Confini amministrativi

Fessurazioni locali

Singolo edificio

Singola unità abitativa

RILEVIA


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Approccio multi-livello

Ad ogni livello 0 (rilievo del territorio)

sono associati diversi livelli 1 (una

scheda per ogni edificio che si trova

nel territorio considerato)


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Contenuti del livello 0 – Rilievo del territorio

1) Identificazione del sopralluogo

2) Cartografia

2.1 informazioni cartografiche

2.2 informazioni sui dissesti idrogeologici

2.3 estratti cartografici

2.4 informazioni sulla geomorfologia desunte dalla cartografia o da altre fonti

3) Rilievo diretto del territorio

3.1 Geologia

3.2 Geomorfologia prevalente

3.3 Idrogeologia

3.4 Processi morfogenetici

3.5 Possibili cause dei processi morfogenetici osservati

3.6 Documentazione fotografica

4) Danni ed interventi

4.1. Danni nell’area di interesse

4.2 Indagini e monitoraggio

4.3 Interventi consigliati sul territorio

5) Valutazione della pericolosità geologica e idrogeologica


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Identificazione del rilevatore

Identificazione della zona ed

estratto della mappa catastale


[email protected]

Quando si caricano delle

immagini è possibile sistemare i

settaggi


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Dettaglio delle informazioni

cartografiche disponibili sulla

zona


[email protected]

Rilievo diretto del territorio

Classificazione litologica


[email protected]

E’ possibile specificare la

fonte delle informazioni


[email protected]

C’è la possibilità di dare

indicazioni sulle cause che

possono aver portato al

dissesto osservato


[email protected]

Alla fine del livello 1 è

possibile valutare la

pericolosità geologica del

territorio considerato

32/6132/61

Il rilievo è esportabile in

una scheda in pdf

33Resilienza dei centri urbani e rilievo delle costruzioni: un binomio indivisibile

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RILEVIA – Livello 1 – Rilievo di un singolo edificio

La posizione dell’edificio

può essere rilevata

direttamente dal gps del

dispositivo di rilievo


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RILEVIA – Livello 1 – Rilievo di un singolo edificio

Si assegnano le

caratteristiche strutturali


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Livello 1: Oggettività nel rilievo del danneggiamento

RILEVIA è uno strumento tecnologico che supporta il tecnico nel

rilievo puntuale del danneggiamento


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Livello 1: danni ad elementi strutturali (c.a.)

Per il rilevamento del

danno i piani sono

considerati

separatamente

Per ogni piano è fornita

una check list di

possibili manifestazioni

del danno (modi di

danno)

Strutture verticali in c.a.

Livello di intensità del danno

Estensione


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lesioni longitudinali nei

pilastri

lesioni diagonali nei pilastri lesioni ad andamento

diagonale sulle tamponature

lesioni da distacco della

tamponatura

formazione di cavità nella

tamponatura lesioni in campata delle travi

con andamento diagonale

lesioni nei solailesioni alle estremità

delle travilesioni nei pavimenti

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Livello 1: modi di danno per strutture in c.a.


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lesioni diagonali nei pilastri

Modi di danno per le strutture in c.a.: livelli di intensità

Per ogni modo di danno vengono individuati cinque livelli di intensità

Esempio di danno di livello

4: danno molto grave

1 – Leggero: lesioni minori di 2 mm

distacco dell’Intonaco

2 – Medio: spessore delle lesioni compreso tra 2 e 5 mm

locali distacchi del copriferro con incipiente

instabilizzazione delle barre

3 – Grave: lesioni macroscopiche

instabilizzazione delle barre

4 – Molto Grave: lesioni pronunciate e instabilizzazione delle

barre; nei casi più gravi si verifica la

disgregazione di notevoli porzioni di

calcestruzzo

5 – Gravissimo: incipiente collasso o collasso dell’elemento

strutturale


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Flessione nelle travi

Livello 1

Livello 4

Livello 2 Livello 3

Livello 5

Livelli di intensità del danno

Durante il rilievo il tecnico può consultare delle immagini di riferimento che lo

supportano nella corretta assegnazione del livello del danno osservato


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Traslazione verticale con

danneggiamento a taglio

Traslazione verticale con

danneggiamento a flessione

Rotazione rigidaTraslazione per

cedimenti differenziali

Livello 1 : meccanismi di danneggiamento per strutture in c.a.


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Cedimento alla base di un

pilastroCollasso di un piano debole

Collasso dei nodiFlessione nelle travi

Livello 1 : meccanismi di danneggiamento per strutture in c.a.

Correlazione tra modi di danno e meccanismi di danneggiamento

RILEVIA contiene un algoritmo che suggerisce i meccanismi di

danneggiamento compatibili con i modi di danno osservati

Correlazione tra modi di danno e meccanismi di danneggiamento

Le correlazioni sono state validate anche mediante simulazioni agli

elementi finiti

(In collaborazione con Ing. Alessandro Cattaneo)


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Livelli di intensità del danno

DANNO 1

Molto lieve

DANNO 2

Lieve

DANNO 3

Moderato

DANNO 4

Grave

(In collaborazione con Ing. Alessandro Cattaneo)


[email protected]

Oggettività del rilievo: giudizio di agibilità

Sono state inserite alcune categorie in più rispetto alla

AeDES:

• è stato separato l’INAGIBILE per danni dovuti all’evento

dall’INAGIBILE per carenze preesistenti (per evitare una stima

falsata dei danneggiamenti)

• è stato separato l’INAGIBILE per rischio esterno dall’INAGIBILE

per rischio geologico e idrogeologico (per avere una stima globale

delle zone che necessitano di interventi sul territorio)

Vista frontale dell’edificio

Nella scheda tecnica proposta si considera anche la voce:

INAGIBILE

PER RISCHIO GEOLOGICO E IDROGEOLOGICO

Questa categoria è finalizzata proprio all’individuazione di

zone in cui gli edifici sono ancora integri o poco

danneggiati ma sono necessari interventi sul territorio

Valutazioni di agibilità: confronti con scheda AeDES


[email protected]

RILEVIA – Livello 2 – Rilievo del singolo appartamento


[email protected]



[email protected]

Outline






• Conclusioni


[email protected]

Conclusioni

• Resilienza e rilievo delle costruzioni costituiscono un binomio

indivisibile ma nel caso di situazioni post-dissesto idrogeologico gli

strumenti esistenti risultano carenti del necessario approccio

sistemico multi-livello.

• RILEVIA è una nuova applicazione per smartphone e tablet

finalizzata al rilievo speditivo delle costruzioni in zone soggette a

fenomeni geologici e idrogeologici.

• L’utilizzo di uno strumento oggettivo, esaustivo e informatizzato

permette di gestire il tempo e le risorse economiche in modo

ottimizzato, in un ottica moderna volta alla resilienza e alla

sostenibilità.

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INNOVAZIONE

S.I.V.E.S. è il primo sistema di schede informatizzate per il rilievo speditivo delle costruzioni in zone soggette a fenomeni geologici e idrogeologici.

OGGETTIVITA’

S.I.V.E.S. supporta il tecnico nell’individuazione del tipo di danno e nella assegnazione della gravità mediante appositi abachi informatizzati.

COMPLETEZZA

S.I.V.E.S. utilizza un approccio multi-livello

Livello 0: caratteristiche del territorio

urbanizzato;Livello 1: rilievo del singolo edificio;Livello 2: analisi delle fessurazioni e di danneggiamenti locali.

CONDIVISIONE

I vari esperti coinvolti nel rilievo dellecostruzioni storiche, con S.I.V.E.S.operano su una stessa piattaformacondividendo tutte le informazioni.

S.I.V.E.S. permette una valutazionespeditiva della vulnerabilità dellecostruzioni e una funzionalecatalogazione delle informazionirilevate.

SEMPLICITA’

Può essere utilizzata per il rilievo dellecostruzioni danneggiate da cedimenti,frane e alluvioni.

Permette di catalogare i danni sullecostruzioni e di formulare un giudizio inmerito all’agibilità.

Stefania Arangio, Chiara Crosti, Francesco Petrini, Konstantinos Gkoumas

Coordinatore scientifico: Prof. Franco Bontempi

Collaboratori: Alessandro Cattaneo, Giorgio Dal Pra

Progetto finanziato da

INFO:[email protected]

1– Leggero

2– Medio

3– Grave

4– Molto Grave

5– Gravissimo

E’ uno strumento innovativo per laredazione dei testimoniali di stato.

www.stronger2012.com

RILEVIA

LA RESILIENZA

DEI SISTEMI

In ecology, resilience is the capacity of an ecosystem

to respond to a perturbation or disturbance by

resisting damage and recovering quickly. Such

perturbations and disturbances can include stochastic

events such as fires, flooding, windstorms, insect

population explosions, and human activities such as

deforestation, fracking of the ground for oil extraction,

pesticide sprayed in soil, and the introduction of

exotic plant or animal species. Disturbances of

sufficient magnitude or duration can profoundly affect

an ecosystem and may force an ecosystem to reach

a threshold beyond which a different regime of

processes and structures predominates.

British Standard, BS65000(2014) defines

"organisational resilience" as "ability of an

organization to anticipate, prepare for, and respond

and adapt to incremental change and sudden

disruptions in order to survive and prosper."[1]

In recent years, a new consensus of the concept of

resilience emerged as a practical response to the

decreasing lifespan of organisations[2] and the from

key stakeholders, including boards, governments,

regulators, shareholders, staff, suppliers and

customers to effectively address the issues of

security, preparedness, risk, and survivability.

www.francobontempi.org

Stro N

GER

www.francobontempi.org

Stro N

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