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PAOLO CLEMENTE – CONSIDERAZIONI SULL’INPUT SISMICO PER LA PROGETTAZIONE STRUTTURALE

DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELLA TERRA 21 maggio 2013

Paolo Clemente, PhD Resp. Prevenzione Rischi Naturali e Mitigazione Effetti

CONSIDERAZIONI SULL’INPUT SISMICO PER LA

PROGETTAZIONE STRUTTURALE




Oggi un evento sismico può:

- mettere in crisi l’assetto socio-economico anche di grandi aree

- causare disastri ambientali

Terremoto di Kobe (1995): (ove è situato uno dei porti più importanti del

mondo), primo caso storico di evento ad avere interessato una

concentrazione urbana industrializzata, producendo gravissimi danni al

sistema edilizio, viario e produttivo

Terremoto di Izmit (Turchia, 1999): causò l’incendio del più grande impianto

petrolchimico turco, creando difficoltà all’approvvigionamento di

combustibile per il trasporto e inquinamento ambientale

TERREMOTI E LORO EFFETTI

In Italia scenari simili potrebbero verificarsi se si ripetessero i terremoti del:

• 1117: Area padana oggi a industrializzazione diffusa (2012)

• 1693: Sicilia sudorientale oggi sede di stabilimenti petrolchimici



L’onda (alta circa 14 m) investe la centrale nucleare di

Fukushima Daiichi, scavalcando le barriere di protezione

(alte circa 6 m) ed invade i locali della centrale

TERREMOTO DI TOHOKU, 2011



MAPPE PERICOLOSITÀ GIAPPONE



INSEGNAMENTI DEL PASSATO

Muri di protezione a

Miyaho (distrutto)

Fudai (intatto)

Effetti dello tsunami 100

m a valle dello s. m.

Stone monument Stone monument visto

dal villaggio



RISCHIO SISMICO

H = pericolosità sismica

misura dell’entità del fenomeno atteso nel sito stesso

in un determinato periodo di tempo;

• è una caratteristica del territorio,

• è indipendente dalla presenza di beni su di esso

V = vulnerabilità sismica

suscettibilità a subire un danno di un certo grado, in

presenza di un evento sismico di assegnato livello;

• è una caratteristica del bene,

• è indipendente dalla pericolosità del sito in cui si trova

W = esposizione

Legata all’uso del territorio, ossia alla distribuzione e alla densità abitativa, alla

presenza di infrastrutture, alle destinazioni d’uso dei beni, al valore della

costruzione e del contenuto (e delle vite umane)

Potenziale danno economico, sociale ed ambientale derivante da eventi sismici

R = H · V · W



Non è possibile intervenire sulla

pericolosità sismica:

• modificare l’intensità dei terremoti

• modificare la frequenza dei terremoti

• prevederne l’accadimento

La conoscenza della pericolosità

consente di calibrare gli interventi

RIDUZIONE DEL RISCHIO SISMICO

È possibile intervenire sulla vulnerabilità

sismica e sull’esposizione:

• ridurre il danno atteso a costruzioni e impianti

migliorandone le caratteristiche strutturali e non;

• progettare l’uso del territorio (distribuzione e

densità abitativa, infrastrutture, destinazioni d’uso)

• aumentare i livelli di protezione (aumentare la

consapevolezza nei confronti del rischio sismico e

migliorare i comportamenti in caso di terremoto)



MISURA INTENSITÀ TERREMOTI Intensità Macrosismica (scala Mercalli (1909), Scala MCS (1930, 12 classi))

Misura effetti su persone, oggetti, costruzioni e ambiente

• misura empirica e qualitativa, non strumentale

• rappresentativa di un’area, non dato puntuale

• varia con la distanza dall’epicentro

Utilità: descrizione del danno (isosisme), sismicità storica

Magnitudo Locale (Richter, 1935) = rapporto tra lo spostamento D1 dovuto a un

sisma e quello D0 del terremoto campione (ML=logD1logD0)

Misura oggettiva e unica dell’entità di un terremoto

M dell’energia E rilasciata dalla sorgente (logE=11.8+1.5·M)

• E cresce di circa 32 volte per ΔM=1

• M



Mappe basate sull’approccio probabilistico (sulla base della storia sismica)

Ciascuna mappa è relativa ad una probabilità di accadimento in 50 anni

N.B.: tempi di osservazione non sufficienti

PVR = 10% in 50 anni

TR = 475 anni

PVR = 63% in 50 anni

TR = 50 anni

PVR = 2% in 50 anni

TR = 2475 anni

PERICOLOSITÀ SISMICA DI RIFERIMENTO

Strutture ordinarie: PVR = 10% in VR ≥ 50 anni (TR ≥ 475 anni)

Strutture strategiche: PVR = 10% in VR ≥ 100 anni (TR ≥ 950 anni)

PGA su suolo rigido



0.0

0.1

0.2

0.3

0.01 0.10 1.00

PG

A (

g)

PR

MIRANDOLASuolo rigido

Terremoto 2012

IL “PICCO DELLA MIRANDOLA”

32 36 40 44

t (s)

-300

-200

-100

0

100

200

300

acc

(c

m/s

/s)

32 36 40 44

t (s)

-300

-200

-100

0

100

200

300

ac

c (

cm

/s/s

)

32 36 40 44

t (s)

-300

-200

-100

0

100

200

300

ac

c (

cm

/s/s

)

2012141020324.84.MRN

MIRANDOLA

NS

UP

WE

NB:

PVR = 5% (TR > 1000 anni) non vuol dire mai !!

Sismicità storica: non significativa in R=30-40 km dall’epicentro

• 17/11/1570, Ferrara (30 km a E), M = 5.5, I0 = VIII

• 11/07/1987, Prov. Bologna e Ferrara (20 km a S) M = 5.4

• 17/07/2011, Prov. Reggio Emilia (20 km a NE), M = 4.7

Terremoti con M ≤ 6 a Sud, sull’Appennino settentrionale

0.26g in superficie 0.20g al bedrock



EDIFICI INDUSTRIALI ESISTENTI Danni sisma Emilia 2012

• non per errori nelle mappe di pericolosità ma

per tardiva inserimento tra le zone sismiche

• gran parte delle strutture esistenti sono state

progettate senza tener conto delle azioni

sismiche

Edifici industriali: strutture labili per azioni

orizzontali o nodi tra i pilastri e le travi non in

grado di trasmettere nemmeno minime azioni

sismiche



CLASSIFICAZIONE SISMICA Regio Decreto 18 aprile 1909 n.193: elenco comuni + norme tecniche

Regio Decreto n. 431 del 1927: introduce due categorie sismiche a differente

pericolosità (la I° e la II°) e diverse forze sismiche in ciascuna di esse

1962 (Legge 1684): norme sismiche applicate ai Comuni

“soggetti ad intensi movimenti sismici” e non più solo a

quelli colpiti dal terremoto (almeno nelle intenzioni)

2008: Valori di pericolosità per i punti di una maglia di

lato 5.5 km, prescindendo dai confini amministrativi

2003: 70% del territorio nazionale classificato sismico

(zone 1, 2 e 3) + zona 4 (a sismicità molto bassa)

< 1980 (anno terremoto Irpinia): 25% del territorio

nazionale classificato sismico;

1981: 43% del territorio nazionale classificato sismico

(introduzione zona 3)

• Aggiornamenti solo a seguito di eventi sismici e

Classificazione a scala comunale

2003

1984



Riferirsi ad una probabilità di accadimento bassa (TR molto elevato)

• in aree ad elevata densità di popolazione

• per strutture di attività produttive di interesse nazionale (come già previsto per

quelle di particolare rilevanza o strategiche)

INSEGNAMENTI DAL SISMA DELL’EMILIA

Osservazioni:

• TR=2475 anni rappresenta il massimo attualmente previsto dalle norme

tecniche, compatibile con le nostre conoscenza sulla storia sismica: eventi

meno frequenti (TR>2475 anni), potrebbero essere a noi sconosciuti

• Faglie visibili o comunque note, ma di cui non si hanno notizie in relazione ad

attività sismica, potrebbero essere in grado di generare terremoti nel futuro

• Terremoto di Chūetsu (prefettura di Niigata, Giappone) del 16/07/2007 (M=6.6)

fu generato da una faglia fino ad allora sconosciuta (a Chūetsu è la centrale

nucleare di Kashiwazaki-Kariwa, la prima al mondo con un reattore di terza

generazione e la prima a subire un terremoto violento)

TR = 500 anni Tempo di oss. ≥ 5000 anni



Mediamente PGA > DGA.

PGA < DGA soltanto per valori molto elevati del livello di scuotimento.

APPROCCIO DETERMINISTICO

DGA

Massimo Evento Credibile

(Panza et al.)

PGA (TR = 2475 anni)

Confronto tra DGA e

PGA per TR elevato

(Panza et al.)



PGA o DGA utilizzabili nella progettazione delle nuove costruzioni

STRUTTURE ESISTENTI

Strutture esistenti

• Difficile renderle conformi alle nuove norme (adeguamento sismico) per motivi

tecnologici e/o economici (progettate con norme meno severe di quelle attuali o

senza tener conto dell'azione sismica o in area classificata sismica soltanto di

recente)

• Si accetta il miglioramento, ossia un livello di protezione inferiore rispetto a

quello richiesto per le nuove costruzioni

• E’ arduo valutare la capacità di sopportare azioni sismiche a seguito di

interventi di miglioramento

Differenza tra PGA e DGA di fatto attutita in valore assoluto

Nella pratica si accettano valori ridotti dell'azione sismica anche fino al 60%

di quella assunta per il progetto delle nuove costruzioni

Strutture di interesse storico: si procede al contrario



PGA da solo non è significativa degli effetti sulle strutture

RAPPRESENTAZIONE AZIONE SISMICA

Banca dati accelerometrica mondiale, con numerose

registrazioni di terremoti reali su siti di vario tipo, disponibile e

utilizzabile nella progettazione strutturale

Accelerogrammi (rappresentazione diretta)

rappresentativi dello scuotimento possibile al sito, da

assumere come input al piede delle strutture

Spettri di risposta al sito

(rappresentazione indiretta)

diagrammi dei massimi

effetti sulla struttura in

funzione delle sue

caratteristiche dinamiche

(periodo, smorzamento)

-0.5

0

0.5

0 10 20 30 40acc (g

)

t (s)

Tolmezzo W-E

-0.5

0

0.5

0 10 20 30 40acc (g

)

t (s)

Tolmezzo UP

-0.5

0

0.5

0 10 20 30 40acc (g

)

t (s)

Tolmezzo N-S

m

c

xtot(t)

x(t)

xg(t)

k/2 k/2

T=2π k m



TERREMOTO DI PROGETTO Vita nominale

Vita di riferimento

Fattore di uso (costr. ordinarie – affollate – strategiche)

R N UV =V C

R R VRT =-V ln 1-PTempo di ritorno

SL SLO SLD SLV SLC

PVR (%) 81 63 10 5

TR=VR* 0.6 1.0 9.5 19.5

NV ≥ 50 anni

UC =1.0 - 1.5 - 2.0

VN (anni) 50 50 (100) 100

CU 1.0 2.0 (1.0) 2.0

VR (anni) 50 100 200

TR,SLO 30 60 120

TR,SLD 50 101 201

TR,SLV 475 950 1900

TR,SLC 975 1950 3900 R,maxT =2475 years

R,maxV =128 years

N,maxV =64 years



SPETTRO DI RISPOSTA ELASTICO AL BEDROCK

• smorzamento convenzionale =5%

• sito di riferimento rigido orizzontale (tipo A)

• per ciascun tempo di ritorno TR

ag ,F0 e T*C per i punti di una maglia di lato 5.5 km, per diversi valori di TR

ag = massima

accelerazione

orizzontale al sito

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0 1 2 3 4T (s)

Se (

g)

Semax = ag*F0

F0 = massimo fattore di amplificazione

T*C = periodo di inizio del

tratto a velocità costante

Punti interni: parametri da media pesata con le distanze tra i 4 vertici

T=2π k m

m

c

xtot(t)

x(t)

xg(t)

k/2 k/2



PARAMETRI DI PERICOLOSITÀ

19

TR (anni) 30 50 72 101 140 201 475 975 2475

ag/g 0.079 0.104 0.122 0.143 0.164 0.191 0.261 0.334 0.452

F0 2.40 2.33 2.32 2.30 2.30 2.32 2.36 2.40 2.40

T*C (s) 0.27 0.28 0.29 0.30 0.31 0.32 0.35 0.36 0.37

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0 500 1000 1500 2000 2500TR

T*c

ag/g

Fo/10

L'Aquila

DPC - INGV (Progetto S1)

Parametri su suolo

rigido (tipo A) in un

punto della maglia



SOTTOSUOLO E TOPOGRAFIA VS,30 NSPT,30 cu,30 Ss Tc

A > 800 - 1.0 TC*

B 360800 > 50 > 0.25 1.0 1.40.4·F0·ag/g 1.2 1.10·(TC*)0.80

C 180360 1550 0.070.25 1.0 1.70.6·F0·ag/g 1.5 1.05·(TC*)0.67

D < 180 < 15 < 0.07 0.9 2.41.5·F0·ag/g 1.8 1.25·(TC*)0.50

E = B o C = B o C = B o C 1.0 2.01.1·F0·ag/g 1.6 1.15·(TC*)0.60

S1 < 100 - 0.010.02 S2 - - -

Cat Caratteristiche Ubicazione ST T1 Sup. pianeggiante, pendii e rilievi isolati con i ≤ 15° - 1.0

T2 Pendii con i > 15° sommità del pendio 1.2

T3 Rilievi con largh. in cresta



Profondità di 30 m riferita a:

Fondazioni superficiali piano di imposta

Fondazioni su pali: testa dei pali

Opere di sostegno di terreni naturali: testa dell’opera

Muri di sostegno di terrapieni: piano imposta fondazione

VELOCITÀ ONDE DI TAGLIO

30

1,

30

S

i i

i N

Vh V

VS,30 = velocità equivalente di propagazione delle onde di taglio entro i primi

30 m di profondità.

Se VS,30 non è disponibile, la classificazione può essere fatta in base a:

NSPT,30 = numero equivalente di colpi della prova penetrometrica dinamica

(Standard Penetration Test) nei terreni a grana grossa,

cu,30 = resistenza non drenata equivalente nei terreni a grana fina.

Per sottosuoli S1 ed S2 è necessario predisporre specifiche analisi per la

definizione delle azioni sismiche, particolarmente nei casi in cui la presenza di

terreni suscettibili di liquefazione e/o di argille d’elevata sensitività possa

comportare fenomeni di collasso del terreno.



0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

0 1 2 3 4

SD

e(m

)

Se

(g)

T (s)

TB TC TD

SPETTRO DI RISPOSTA ELASTICO IN SUPERFICIE

00

11

e g

B B

T TS T a S F

T F T

0 e gS T a S F

0

Ce g

TS T a S F

T

0 2

C De g

T TS T a S F

T

inizio tratto a vel. cost.

inizio tratto a

acc. cost.

inizio tratto a spost. cost.

3B C

T T *

C C CT C T 1.6 4D gT a g

S T

S S S categoria sottosuolo e condizioni topografiche

10 5 0.55 smorzamento delle strutture

ag·S =

massima

accelerazione

orizzontale in

superficie

2

2De e

TS T S

1 per 5



Se: INFLUENZA DELLE COND. STRATIGRAFICHE

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0 1 2 3 4

Se

(g)

T (s)

E

D

C

B

A

L'AquilaTR=475a

=5%



Se: INFLUENZA DELLO SMORZAMENTO

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

0 1 2 3 4

Se

(g)

T (s)

5%

10%

15%

20%

25%

L'AquilaTR=475aSuolo B



SPETTRI ELASTICI PER DIVERSI TR

25

0.0

0.2

0.4

0.6

0.0

0.4

0.8

1.2

0 1 2 3 4

SD

e(m

)

Se

(g)

T (s)

2475

975

475

201

140

101

72

50

30

L'AquilaSuolo B

=5%



0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0 1 2 3 4

Sve

(g)

T (s)TB

TC TD

SPETTRO DI RISPOSTA ELASTICO Sve

Suolo SS TB TC TD

A, B, C, D, E 1.0 0.05 0.15 1.00

0

11ve g v

B B

T TS T a S F

T F T

ve g vS T a S F

Cve g vT

S T a S FT

2

C Dve g v

T TS T a S F

T

01.35 g

V

aF F

g



SPETTRO DI RISPOSTA ELASTICO IN SPOST. SDe

2

2

E

De e

T T

TS S

0 00.025 1

E F

EDe g C D

F E

T T T

T TS a S T T F F

T T

Suolo TE TF

A 4.5 10.0

B 5.0 10.0

C, D, E 6.0 10.0

0.025

spostamento del terreno

De g g C DS d a S T T

g C gv =0.16 S T a

Velocità del terreno

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 12

SD

e(m

)

T (s)

TD TE TF



VITA NOMINALE VN E FATTORE D’USO CU

Vita di riferimento (costr. ordinarie - rilevanti - strategiche)

R N UV =V C R

R

VR

VT =

-ln 1-P

Tempo di ritorno

Edif. VN CU VR

A 50 2.0

(classe IV) 100

VN = numero di anni in cui la struttura deve potere essere usata per lo

scopo al quale è destinata (con manutenzione ordinaria)

CU = funzione dell’importanza dell’opera

NV 50 anni

UC = 1.0 - 1.5 - 2.0

50 anni in IV + 50 anni in II

Non giochiamo con questi numeri, ossia con la sicurezza !!

VN deve essere legato alla funzionalità e non alla sicurezza

La sicurezza non può essere legata alla durata della vita dell’opera

B 100 1.0

(classe II) 100

50 anni in IV + 50 anni in II



VN , CU , TR : PROPOSTA Opere ordinarie:

Vita nominale: VN = 50 anni

La sicurezza dipende solo da CU = 1 ÷ CU,max (= 2)

Tempo di ritorno:

• TR= 475 anni: SLV edifici ordinari, si accetta un certo livello di danno

• TR= 2475 anni: SLC strutture strategiche, indipendentemente da VN

Il secondo potrebbe essere sostituito dal massimo terremoto credibile

Tra i due: TR= 950 – 1250 anni

Opere particolari (grandi opere, che richiedono grossi investimenti e

tempi di esecuzione lunghi): VN > 50 anni

ma coerentemente: CU = CU,max = 2

e, quindi, in pratica: VN è limitata da TR,max = 2475 anni

Grandi opere: studi ad hoc



2.0

2.5

3.0

0 0.1 0.2 0.3

F0

ag (g)

TR = 475

0.0

0.1

0.2

0 1 2 3 4

Se

(g)

T (s)

Se - fond.

Se - bedrock

agS·F0

agS

ag

Se(T)

ZONE A SISMICITÀ MOLTO BASSA

30

Zona 4 (OPCM 3274/2003): ag ≤ 0.05 g = acc. di picco al bedrock per TR=475 anni

(dipende solo da pericolosità di base)

Nuova proposta: ag·S ≤ 0.075 g = acc. di picco al piano di posa delle fondazioni

(dipende anche da amplif. locale e quota fond.)

Definizione più evoluta fa riferimento non al sito in sé ma al valore Se(T):

Strutture poco sensibili al terremoto al sito: Se(T) ≤ 0.20 g

Posto ag·S ≤ 0.075 g:

F0 = 2.50 2.92

(val. medio) (val. max)

ag·S·F0 ≤ 0.175 g 0.20 g

Effetti sulle strutture: ag·S·F0 = Se, max = acc. max struttura, a meno di f(T,).



0.0

0.4

0.8

1.2

0 1 2 3 4

Se

(g)

T (s)

Se-High

Sd-High

Se-Low

Sd-Low

FATTORE DI STRUTTURA

31

Sd (HSA) > Se (LSA)

(zone a bassa sismicità):

quindi in LSA si può progettare senza

affidarsi alla duttilità

Non è possibile (per motivi economici e architettonici) progettare in campo

elastico in zone ad elevata sismicità (HSA) → q

Fissato Sd,max (=0.4g)

(valore massimo accettabile, sulla base di

considerazioni economiche e di funzionalità)

se Se>Sd,max si assume: Sd=Sd,max

con q = Se/Sd,max minimo necessario 0.0

0.4

0.8

1.2

0 1 2 3 4

Se

(g)

T (s)

Se-High

Se-Medium

Se-Low



VALORI DI (ag·F0) SUL TERRITORIO

32

0.00

0.05

0.10

0.15

0.200

.15

0.2

5

0.3

5

0.4

5

0.5

5

0.6

5

0.7

5

0.8

5

0.9

5

1.0

5

1.1

5

1.2

5

1.3

5

1.4

5

Np/N

agS F0

Tr=475

Tr=2475

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

0.00 0.50 1.00 1.50

Np/N

agS F0

Tr=475

Tr=2475

Frequenza di agS·F0

(uniforme distribuzione dei tipi di suolo)

Distribuzione di agS·F0

(uniforme distribuzione dei tipi di suolo)



Danni all’edificio scolastico (S) dovuti al sisma

di Cassino del 20/02/2008

R

S

B

Ai 3 siti si hanno differenti risposte allo stesso evento sismico

RISPOSTA SISMICA LOCALE Array velocimetrico a Belmonte Castello (FR): Receiver Functions di

registrazioni di aftershocks del sisma dell’Aquila, 2009



Analisi HVSR

MICROZONAZIONE SISMICA Definizione MOPS: microzone omogenee in

prospettiva sismica (amplificative e non)

Livello I

•Scelta siti per nuove strutture

•Definizione priorità di intervento su strutture

esistenti

Livello I

•Zone instabili

•Zone stabili (pianeggianti, VS30 > 800 m/s)

•Zone stabili ma suscettibili di amplificazione

Livello II: coefficienti di amplificazione

attraverso abachi (situazioni semplici 1D)

Livello III: coefficienti di amplificazione

attraverso misure in sito e modellazione Livello III



PREVISIONE DEI TERREMOTI

4 febbraio 1975: la città di Haicheng (provincia di Liaoning, in Manciuria, Cina)

viene evacuata un giorno prima di un evento di M=7.3.

Senza l’allarme l’evento avrebbe potuto causare oltre 3 milioni di vittime. Danni

ingenti furono registrati anche a ponti, dighe e reti di irrigazione

Altri terremoti sono stati previsti in Cina, ma non sempre con successo, sulla

base di un programma di studi avviato nel 1966.

La previsione si basava sull’osservazione di

fenomeni quali (precursori sismici) :

• innalzamento della superficie del suolo

• aumento del numero di terremoti di bassa

intensità (20 scosse/ora che aveva indotto molte

famiglie ad abbandonare le proprie abitazioni)

• comportamento anomalo degli animali

Previsione a breve termine = conoscere, con qualche giorno o settimana di

anticipo, data, area epicentrale e magnitudo di un futuro sisma

Non siamo in grado di fare ciò !!

N.B.: Non è possibile nemmeno escludere l’accadimento di un terremoto !!



PRECURSORI Precursori sismici: spesso si verificano prima di un evento importante

Tra questi: Aumento del numero di terremoti di bassa magnitudo

Valutazione dello stato di salute di un edificio:

• accurate analisi sperimentali sui materiali

e sulla struttura

• modello matematico

Operazioni che possono essere costose e

richiedere tempi non brevi

In caso di esito negativo l'edificio va evacuato

N.B.: dopo decine o centinaia di scosse gli edifici potrebbero aver subito danni e

non avere più la capacità di sopportare azioni sismiche che avevano prima

Che cosa si fa in questi casi?

Un semplice esame visivo non basta!



ESPERIMENTI DI PREVISIONE Parkfield (California): anni ’80, settore della famosa faglia di San Andreas

• Obiettivi: fornire informazioni sulla genesi dei terremoti e studiare i precursori

• Metodologia: analisi dei dati forniti dalle reti di monitoraggio (deformazione in

prossimità della faglia, movimento lungo la faglia ed ai terremoti associati,

possibili fenomeni precursori)

• Risultati: maggiore conoscenza del fenomeno sismico, non corretta previsione

a lungo termine, non chiara individuazione di fenomeni precursori

Univ. Trieste, Acc. Scienze Russa

• Metodologia: analisi anomalie sequenze terremoti di bassa magnitudo

(frequenza, intensità e localizzazione)

• Risultati: previsioni a medio termine con area interessata e intervallo di tempo

al momento entrambi relativamente estesi

Progetto “S3 - Previsione a breve termine e preparazione dei terremoti” (DPC, INGV):

• Obiettivi: identificare e valutare procedure per la previsione a breve termine in

due aree campioni: la Pianura Padana e l’Appennino meridionale

• Metodologia: analisi retrospettiva di molteplici parametri considerati informativi

sulla genesi dei terremoti



PROGETTAZIONE ANTISISMICA

Tale principio non soddisfa più!

• Economia

• Sicurezza (strutture strategiche, impianti a rischio

di incedente rilevante)

Tecnologie innovative: Isolamento sismico e Dissipazione energetica

si basano sulla drastica riduzione delle forze sismiche agenti sulla struttura,

piuttosto che affidarsi alla sua resistenza

Scopo: assicurare che in caso di evento sismico

- sia protetta la vita umana

- siano limitati i danni

- rimangano funzionanti le strutture essenziali (Protez.Civile)

Sisma di media intensità:

devono essere in grado di sopportarlo senza danni evidenti

Terremoto violento:

non devono crollare, pur danneggiandosi anche irreparabilmente



INTRODUZIONE ALL’ISOLAMENTO SISMICO

Disaccoppiamento tra moto della struttura e del terreno

bfT 0÷1 s isT 2 s

Riduzione azioni

sismiche orizzontali:

Se,is/Se,bf0.20 m

Problemi a impianti,

rifiniture

Se (accelerazioni) SDe (spostamenti)

T Tbf Tis

Isolamento sismico: spostamenti concentrati in fondazione

Periodo di vibrazione: tempo impiegato per un’oscillazione completa

Edifici molto sensibili al sisma Edifici poco sensibili al sisma



COMPORTAMENTO EDIFICI ISOLATI



TEMPIO DI DIANA A EFESO

“Grecae magnificentiae vera admiratio extat templum Ephesiae Dianae CXX annis factum a tota Asia. In solo id

palustri fecere, ne terrae motus sentiret aut hiatus

timeret, rursus ne in lubrico atque instabili fondamenta

tantae molis locarentur, calcatis ea substravere carbonibus, dein velleribus lanae”

Gaio Plinio Secondo, Naturalis Historia, Libro XXXVI, §95



42

DISPOSITIVI DI ISOLAMENTO SISMICO

Isolatori

elastomerici

armati

Isolatori a scorrimento

Isolatori a scorrimento con

superficie curva



43

ISOLATORI ELASTOMERICI ARMATI



1988: Inizio costruzione – 297 HDRB

1990: Prove di rilascio – d =110 mm

1992: Completamento

CENTRO TELECOM, ANCONA

Prima applicazione degli HDRB in Italia



Tokyo (2000)

H=87.4 m,

: 30 LDRB + 99 EPD,

T = 4 s; trazione

Applause Building

a Osaka,

sistema di controllo

ibrido

EDIFICI ISOLATI IN GIAPPONE > 5·000 edifici isolati,

di cui oltre 120 alti

Artificial ground a Tokyo

S = 12350 m2

21 edifici residenziali

6-14 piani, con parcheggio

interrato

242 isolatori

(LDR, BB, RB/SD);

T = 6,7 s, d = 80 cm



SCUOLA “ANGELI DI SAN GIULIANO”

61 HDRB + 12 SD

Isolamento sismico:

P. Clemente (coord.), M. Dolce, A. Parducci, G. Buffarini



C8R (2007)

HDRB+SD

C20R (2010)

HDRB+SD

EDIFICI RESIDENZIALI A SAN GIULIANO DI P.



LICEO ROMITA DI CAMPOBASSO



CENTRO PROTEZIONE CIVILE, FOLIGNO

Strutture: A. Parducci



Piattaforme su isolatori a pendolo scorrevole (CSS)

Edificio prefabbricato, in c.a., legno o acciaio (giugno 2009)

Progetto: DPC

PROGETTO C.A.S.E. (L’AQUILA)



EDIFICI STORICI

Costruiti senza tener conto delle azioni sismiche in modo adeguato

Vulnerabili perfino a eventi moderati

Caratterizzati da:

Struttura portante in muratura

Forma irregolare

Connessioni non efficaci tra le pareti

Solai deformabili nel loro piano

Fondazioni superficiali

Vanno cercate nuove soluzioni

Adeguamento sismico particolarmente delicato:

Edifici affollati quotidianamente

Vanno preservate le caratteristiche originali e il valore storico



Parete

interna

Isolatori

Inseriti previa rimozione degli

elementi di connessione

Settore cilindrico

superiore

Settore cilindrico inferiore

Tubi in c.a. inseriti a con tecnica

spingitubo o microtunnelling

(diametro ≥ 2 m)

Terreno

Gap

STRUTTURA ISOL. SISMICO EDIFICI ESISTENTI Brevetto internaz.: P. Clemente (ENEA), A. De Stefano, G. Barla (POLITO)

Parete

esterna

Connessione rigida

tra l’edificio e il

sistema di isolamento



SISEB: FASI ESECUTIVE



PREVENZIONE = INFORMAZIONE

EDIFICIO NON

ADEGUATO

SISMICAMENTE

All'ingresso degli edifici non adeguati sismicamente, soprattutto

quelli pubblici e meta di turisti



FINE

Grazie

per la Vostra

cortese attenzione

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