IL RISCHIO SISMICO - smingegneria.it · IL RISCHIO SISMICO Analisi degli argomenti sismici nei...

Concertazione, Partecipazione e Consultazione (Concertazione, Partecipazione e Consultazione (L.R.L.R. 11/04 artt. 511/04 artt. 5-- 25; 25; D.LgsD.Lgs 152/2006)152/2006)Variante Parziale n.1 al Piano Territoriale Regionale di Coordinamento Variante Parziale n.1 al Piano Territoriale Regionale di Coordinamento –– P.T.R.C.P.T.R.C. -- del Veneto del Veneto con attribuzione della valenza paesaggisticacon attribuzione della valenza paesaggistica

AZIONE: “DIFESA IDRAULICA, GEOLOGICA E SISMICA DEL TERRITORIO”AZIONE: “DIFESA IDRAULICA, GEOLOGICA E SISMICA DEL TERRITORIO”AZIONE: DIFESA IDRAULICA, GEOLOGICA E SISMICA DEL TERRITORIOAZIONE: DIFESA IDRAULICA, GEOLOGICA E SISMICA DEL TERRITORIO

Villa Cordellina Villa Cordellina -- Via Via LovaraLovara, 36 , 36 -- Montecchio Maggiore (Montecchio Maggiore (VIVI))Lunedì 9 Luglio 2012 Lunedì 9 Luglio 2012 -- ore 9.30ore 9.30

IL RISCHIO SISMICOIL RISCHIO SISMICOIL RISCHIO SISMICOIL RISCHIO SISMICO

Prof. Prof. IngIng. Claudio Modena. Claudio Modena

Ordinario di Tecnica delle Costruzionimembro della Commissione Nazionale Grandi Rischi del Dipartimento di Protezione Civile

Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale –– Università degli Studi di PadovaUniversità degli Studi di Padova


FATTORI DEL RISCHIO SISMICOFATTORI DEL RISCHIO SISMICO

PERICOLOSITA’ VULNERABILITA’ ESPOSIZIONE

Non è possibile prevedere iterremoti o modificarneintensità e frequenza. La

d ll i l ità

Si riduce il danno attesomigliorando le caratteristichestrutturali e non degli edifici.L ti t i dà li

Si progetta l’uso del territorioincidendo sulla distribuzione edensità abitativa, sullei f t tt llconoscenza della pericolosità

serve però a calibrare gliinterventi.

La normativa tecnica dà glistrumenti utili per valutare lavulnerabilità e la suariduzione mediante interventi.

infrastrutture, sulledestinazioni d’uso.

RIDUZIONE DEL RISCHIO SISMICORIDUZIONE DEL RISCHIO SISMICO


Analisi degli argomenti sismici nei diversi livelli dellapianificazione urbanistica:pianificazione urbanistica:

- Piano Territoriale Regionale di Coordinamento

- Piani Territoriali Provinciali di Coordinamento

PTCP di Vicenza

Analisi di Studi di Microzonazione sismica

PTCP di Treviso

L’ASSETTO INSEDIATIVOL’ASSETTO INSEDIATIVOL’ASSETTO INSEDIATIVOL’ASSETTO INSEDIATIVO

Sono stati analizzati alcuni sistemiTerritoriali particolarmente significativi:p g

- Centri storici

Aree produttive- Aree produttive

- Infrastrutture

E M i i S l (G th l 1998) l i i di i t ità i i

PERICOLOSITA’ SISMICAPERICOLOSITA’ SISMICAPERICOLOSITA’ SISMICAPERICOLOSITA’ SISMICA

European Macroseismic Scale (Grunthal 1998): scala empirica di intensità macrosismica

Ad ogni tipologia di struttura in muratura, in funzionedi materiali usati e tecniche costruttive, si associa

Tipi di struttureClassi di vulnerabilità

A B C D Edi materiali usati e tecniche costruttive, si associauna classe di vulnerabilità (scala decrescente dalla Aalla E)

Definizione dei livelli di danno per edifici in muratura

Muratu

Mattone cotto al sole

Mattone di terra

Pietra semplice

Pietra massicciap

Scala ordinale in gradi di severità di un terremotobasata sugli effetti locali prodotti dal sisma sustrutture civili e assetto geotecnico: la soglia minima

ura

Non rinforzata, con elementi di pietra lavorata

Non rinforzata, con piano RC (pareti in c.a.)

Rinforzata o confinata

Classe più probabile Intervallo probabile Casi eccezionali

Grado 1: danno leggero

strutture civili e assetto geotecnico: la soglia minimaper cui si possono avere effetti sui manufatticorrisponde al VI grado

p p p

Grado 2: danno moderatoV I Leggermente dannoso

V I I Dannoso

V I I I P t t d Grado 3: danno grave

Grado 4: danno molto grave

V I I I Pesantemente dannoso

I X Distruttivo

X Molto distruttivo

Grado 5: distruzione

X I Devastante

X I I Completamente devastante


O.P.C.M. 3274 20/03/2003Il i i i l è ddi i i i i h i

ag=0,05gag=0,15gag=0,25gag=0,35g

Il territorio nazionale è suddiviso in zone sismiche, ciascunacontrassegnata da un valore del parametro ag = accelerazioneorizzontale massima convenzionale su suolo di cat. A.

O.P.C.M. 3519 28/04/2006Mappa di Pericolosità Sismica – I.N.G.V.http://esse1.mi.ingv.it/

N.T.C. 14/01/2008pericolosità sismica di base, dettagliata in termini:geografici: condizioni locali stratigrafiche del sottosuolo nel sito dicostruzione e morfologia della superficie (risposta sismica locale)g p ( p )temporali: vita nominale e uso della costruzione

ISTITUTO NAZIONALE DI GEOFISICA E VULCANOLOGIA


(riferimento: Ordinanza PCM del 28 aprile 2006 n.3519, All.1b) espressa in termini di accelerazione massima del suolo

con probabilità di eccedenza del 10% in 50 anniriferita a suoli rigidi (Vs > 800 m/s; cat.A, punto 3.2.1 del D.M. 14.09.2005)30

ISTITUTO NAZIONALE DI GEOFISICA E VULCANOLOGIA

Mappa di pericolosità sismica del territorio nazionale

0.050 - 0.0750.075 - 0.1000 100 - 0 125

< 0.025 g0.025 - 0.050

0.150 - 0.1750.175 - 0.2000.200 - 0.2250.225 - 0.250

0.100 - 0.1250.125 - 0.150

0.250 - 0.2750.275 - 0.300

Po

Sa

UA F

SP

Pa

Pe

Le sigle individuano isoleper le quali è necessariauna valutazione ad hoc

Elaborazione: aprile 2004

km150100500

METODI SPEDITIVI METODI SPEDITIVI DIDI VALUTAZIONE VALUTAZIONE DELLA VULNERABILITÀ SISMICADELLA VULNERABILITÀ SISMICA

METODI SPEDITIVI METODI SPEDITIVI DIDI VALUTAZIONE VALUTAZIONE DELLA VULNERABILITÀ SISMICADELLA VULNERABILITÀ SISMICA

Scala territoriale di analisi

Necessità di adottare metodologie semplificateNecessità di adottare metodologie semplificate di analisi della vulnerabilità

e di riferirsi a classi tipologiche (di f tt b t t i i di b bilità di d )(di fatto basate su matrici di probabilità di danno)

Livelli di analisi della vulnerabilità:

- Livello 0: ad es. metodi basati su dati ISTAT- Livello 1: ad es. metodi basati su rilievi speditivi su base tipologica- Livello 2: ad es. metodi basati su valutazioni approfondite su singoliLivello 2: ad es. metodi basati su valutazioni approfondite su singoli

manufatti

LA VULNERABILITA’ DEGLI EDIFICI E DEI CENTRI STORICILA VULNERABILITA’ DEGLI EDIFICI E DEI CENTRI STORICILA VULNERABILITA’ DEGLI EDIFICI E DEI CENTRI STORICILA VULNERABILITA’ DEGLI EDIFICI E DEI CENTRI STORICI

Zone urbanizzate


Ville


Metodologie basate sui dati del censimento ISTAT

Mappa dei parametri di vulnerabilità comunale t i d ll’i t t it i it li tt t llestesi dell’intero territorio italiano ottenuta sulla

base di elaborazioni dei dati ISTAT

Scenari di danno (vittime a sinistra e sfollati a d t ) t t di it d 6 7destra) per un terremoto di magnitudo 6.7

nella zona del Montello ottenuti sulla base di elaborazioni dei dati ISTAT


- Scheda di 1° livello di rilevamento Danno, pronto intervento e Agibilità per edifici ordinari

ll’E t Si i (A DES)nell’Emergenza post-Sismica (AeDES)

- analisi tipologica e del danno dell’edificio in fase di emergenzadi emergenza- valutazioni di intensità macrosismica- valutazione fisica del dannovalutazione economica del dannovalutazione economica del danno- analisi dell’agibilità

S h d di l bilità di 2° li ll ( t )- Scheda di vulnerabilità di 2° livello (muratura) –G.N.D.T.:

somma di fattori che definiscono un indice di vulnerabilità:- definizioni di classi di vulnerabilità per i diversi parametri

i di i ll lità d ll’i f i d i- giudizio sulla qualità dell’informazione dei relativi dati


MODELLI E METODIMODELLI E METODI DIDI ANALISI SISMICA LOCALEANALISI SISMICA LOCALEPer edifici in muratura si considera significativo un approccio locale basato sull’individuazionedi modelli cinematici applicati a macroelementi strutturali.

MACROELEMENTO STRUTTURALE parte costr tti amente riconoscibile del man fatto di

MODELLI E METODI MODELLI E METODI DIDI ANALISI SISMICA LOCALEANALISI SISMICA LOCALE

MACROELEMENTO STRUTTURALE: parte costruttivamente riconoscibile del manufatto, dicaratteristiche omogenee in riferimento al comportamento strutturale.I macroelementi interagiscono tra loro evidenziando lesioni in corrispondenza delle zone dicontatto (fasce d’influenza), individuate da connessioni carenti o mancanti o da effetti di( ),danneggiamento (lesioni).

Meccanismi locali Aggregati ediliziModelli cinematici


Procedure automatiche per la valutazionesistematica della vulnerabilità di edifici esistenti inmuratura messe a punto presso l’Università diPadova:

Vulnus: analisi globale di vulnerabilità sismica(giudizi di vulnerabilità e probabilità di danno) diedifici in muratura isolati o aggregati attraverso lacombina ione di differenti meccanismi elementari dicombinazione di differenti meccanismi elementari didanno (nel piano e fuori del piano) e informazioniqualitative

c-Sisma: analisi locale di vulnerabilità attraverso laapplicazione di singoli modelli cinematici aimacroelementi più significativi selezionatimacroelementi più significativi selezionatiall’interno degli edifici e svolgimento delle verifichedi sicurezza indicate dalle norme (aggiornato alleNTC 2008 – versione PRO)

VULNUS VULNUS VbVb 4.04.0VULNUS VULNUS VbVb 4.04.0

• INDICE I1: indice di resistenza al taglio nel piano perpareti parallele all’azione del sisma per ciascuna

• INDICE I2: indice di resistenza ai meccanismi fuoripiano di strisce verticali e orizzontali

pareti parallele all azione del sisma per ciascunadirezione principale dell’edificio

p

Mf

c P3 / h3

h3 P3

N3

CW2

h3/2

piano di strisce verticali e orizzontali

• INDICE I3: indice di vulnerabilità (fattoriqualitativi dalla scheda G.N.D.T. di 2° livello)

p N3

p

p

a

b3

b2

b1

Mf

h2

h1

h3 P

P

2

1

N2

N1

W1h3/2

• Analisi della vulnerabilità dei singoli edificicomponenti gli isolati (Vu)

• Analisi della vulnerabilità del gruppo di

h3

h2

h1

b3

b2

b1

b1

htot

2/3 htot

totW = m g

m ap

p

A

P3

P

P

2

1

a

3 pN2

N1

HAnalisi della vulnerabilità del gruppo diedifici (Vg) e costruzione delle curve difragilità (valori attesi di danno grave >D2)

• Identificazione della classe di vulnerabilitàl

ls

q = m a / l

hf

N1

l

h

l

s

H

T

T

T ' T '

H ' H '

0,8 s

hf

P1

N1

q = m a / l

q = c Wtot / l

H

H

s2

l

s2 pc

pc1

pc2P1 pc

P1 l

N2p

c Wtot / l

s1 pc(s'+l)/2

N1 pc

N2 pc

Identificazione della classe di vulnerabilitàEMS98 che meglio approssima il risultato diVulnus e confronto delle curve divulnerabilità di Vulnus con quelle implicite

ll d fi i i d ll EMS 98

s

hq = m a / l

l

Mf

q = c Wtot / l

P1

s

h2

A

A

h1

s1

P2 pc

P2 l

N1 pnella definizione della EMS 98h

hf

l1 l2

s1 s2

s

pc1 pc2

a

F sis

P2 pc

P1 pc

N1 pc

N2 pc

(1/4)cc--SISMA 3.0 PROSISMA 3.0 PROcc--SISMA 3.0 PROSISMA 3.0 PRO

a)calcolo automatico del coefficiente c (moltiplicatore deicarichi orizzontali per il quale si ha l’innesco del cinematismodi collasso) per i singoli cinematismi individuabili negli edificidi collasso) per i singoli cinematismi individuabili negli edifici.

b)Svolgimento in automatico delle verifiche di sicurezza alloS.L.U. dei meccanismi locali secondo la normativa vigente

14 meccanismi fuori piano per strisce verticali di muratura 6 meccanismi fuori piano per strisce orizzontali di muratura

4 meccanismi fuori piano per pareti murarie di cui è nota la tessitura 5 meccanismi nel piano per catene cinematiche


• Studio di aggregati edilizi complessi:- considerare le interazioni derivanti dalla contiguità strutturale con edifici connessi o in aderenza individuare le unità strutturali (U S ); capacità sismica- individuare le unità strutturali (U.S.); capacità sismica verificata attraverso metodologie semplificate

• Elaborazione di strumenti utili alla protezione civile nell’ambito dell’emergenza post-sismica e allenell ambito dell emergenza post sismica e alle amministrazioni per la riduzione della vulnerabilità sismica su scala urbana:

- mappe di vulnerabilitàdi f ilità- curve di fragilità

- scenari di danno

ISO 13

ISO 19ISO 11

ISO 20

Distribuzione di danno > D3 - Classe EMS98 A - ISO 5 - 11 - 13 - 21 - 39

0,7

0,8

0,9

1,0

e da

nno

> D

3

25 m 50 m0

MOLTO GRANDE

ZONA 1 - a/g=0.39

N

ISO 10

ISO 1

ISO 5

ISO 21ISO 17

ISO 20

0 2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

ntua

le d

i edi

fici c

he s

ubis

ce

E[Vg] Up E[Vg] White E[Vg] LowEMS98 UP MOLTO GRANDE

GRANDEMEDIAPORZIONI CONSOLIDATE

ISO 390,0

0,1

0,2

V VI VII VIII IX X XIIntensità EMS98

Perc

e EMS98 UP EMS98 LOW

LA VULNERABILITA’ DEGLI EDIFICI PRODUTTIVILA VULNERABILITA’ DEGLI EDIFICI PRODUTTIVILA VULNERABILITA’ DEGLI EDIFICI PRODUTTIVILA VULNERABILITA’ DEGLI EDIFICI PRODUTTIVI

Zone industriali e porti

LA VULNERABILITA’ DEGLI EDIFICI PRODUTTIVILA VULNERABILITA’ DEGLI EDIFICI PRODUTTIVILA VULNERABILITA’ DEGLI EDIFICI PRODUTTIVILA VULNERABILITA’ DEGLI EDIFICI PRODUTTIVI

alcune proprietà strutturali di tali edifici condizionano fortemente il comportamento sotto azionecomportamento sotto azione sismica: si tratta di aspetti non così rilevanti sotto le ordinarie azioni di esercizio ma che portano invece adesercizio, ma che portano invece ad effetti decisivi per la particolare natura dinamica dei terremoti

LA VULNERABILITA’ DELLE INFRASTRUTTURELA VULNERABILITA’ DELLE INFRASTRUTTURELA VULNERABILITA’ DELLE INFRASTRUTTURELA VULNERABILITA’ DELLE INFRASTRUTTURE

Infrastrutture

LA VULNERABILITA’ DELLE INFRASTRUTTURELA VULNERABILITA’ DELLE INFRASTRUTTURELA VULNERABILITA’ DELLE INFRASTRUTTURELA VULNERABILITA’ DELLE INFRASTRUTTURE

- vulnerabilità dei singoli componenti della rete infrastrutturale

- vulnerabilità della rete infrastrutturale nel suo complesso

307,61E+33,5%

,

1,46E+61,5%

2,0%

2,5%

3,0%

ual o

ccur

ency

ratio

3,75E+6

7,13E+648,37E+6 71,23E+6 93,91E+61,53E+6

22,41E+60,0%

0,5%

1,0%

‐1,00E+6 19,00E+6 39,00E+6 59,00E+6 79,00E+6 99,00E+6

Ann

u

Network delay

Esempio di redistribuzione dei flussi di traffico nell’area centrale veneta causata da unnell area centrale veneta causata da un terremoto con epicentro in prossimità del Comune di Treviso

STRATEGIE DI RIDUZIONE DEL RISCHIOSTRATEGIE DI RIDUZIONE DEL RISCHIOSTRATEGIE DI RIDUZIONE DEL RISCHIOSTRATEGIE DI RIDUZIONE DEL RISCHIO

- Priorità per pericolosità sismica

- Priorità per esposizione sismicaArchitectural value for buildings in Vittorio Veneto

40

45

50

Group 1 Group 2 Group 3 Group 4 Group 5

20

25

30

35

40

ntag

e of

bui

ldin

gs



0

5

10

15

Per

cen

val. 0 val. 0-1 val. 1 val. 1-2 val. 2 val. 2-3 val. 3 val. 3-4 val. 4



Valore architettonico di un campione di edifici

Serravalle 3,3 4,8 17,8 20,1 24,4 7,5 6,5 2 13,6

Ceneda 8,1 7,1 46,2 14,4 13,1 5,4 3,4 0,3 2 Group 1 Group 2 Group 3 Group 4 Group 5

Individuazione della priorità di del centro storico di Vittorio Veneto (TV): percentuale di edifici appartenenti agli intervalli della scala definita tra 0 (nessun valore) e 4 (valore storico monumentale) in

adeguamento per 5 gruppi di ponti appartenenti ad una rete stradale nell’area centrale veneta soggetta ad un terremoto con epicentro invalore) e 4 (valore storico-monumentale) in

base alla qualità architettonica, all’epoca di costruzione e allo stato di conservazione

un terremoto con epicentro in prossimità del Comune di Treviso

STRATEGIE STRATEGIE DIDI AZIONE E IPOTESI AZIONE E IPOTESI DIDI LAVOROLAVOROSTRATEGIE STRATEGIE DIDI AZIONE E IPOTESI AZIONE E IPOTESI DIDI LAVOROLAVORO

- Contribuire al “Database Centri Storici” creato dalla protezione civile nazionale

Importanti informazioni potrebbero derivare dall’atlante centri storici predisposto dalla Regione Veneto

- Promozione di attività di microzonazione

- Partecipazione a progetti europei e predisposizione di progettiPartecipazione a progetti europei e predisposizione di progetti strategici sulle tematiche del rischio sismico

Promozione di attività preventive di verifica sismica degli edifici- Promozione di attività preventive di verifica sismica degli edifici produttivi

Anche estendendo le procedure avviate a seguito degli eventi sismici che hannoAnche estendendo le procedure avviate a seguito degli eventi sismici che hanno interessato il territorio delle province di Bologna, Modena, Ferrara, Mantova, Reggio Emilia e Rovigo il 20 e il 29 maggio 2012 (Articolo 3 del Decreto Legge 6 giugno 2012 n 74) in relazione alla messa in sicurezza e alla realizzazione digiugno 2012, n. 74) in relazione alla messa in sicurezza e alla realizzazione di interventi di adeguamento sismico degli edifici produttivi

STRATEGIE STRATEGIE DIDI AZIONE E IPOTESI AZIONE E IPOTESI DIDI LAVOROLAVOROSTRATEGIE STRATEGIE DIDI AZIONE E IPOTESI AZIONE E IPOTESI DIDI LAVOROLAVORO

- Sviluppo di strategie di riduzione del rischio sismico all’interno del sistema gerarchico della pianificazione

collocare il miglioramento sismico nei processi ordinari di trasformazione della città attraverso misure strutturali (indicazioni per gli interventi sugli edifici) e non-strutturali, tra cui le rilocalizzazioni di funzioni strategiche

- Catalogazione sistematica degli edifici e dei manufatti

Creazione di un “catasto degli edifici”, sia ordinari che produttivi, e delle life lines, con ricadute positive anche nelle fasi di gestione e pianificazione dell’emergenza, in particolare nei Piani di Protezione Civilep

- Ipotesi di un laboratorio territoriale per il rischio sismico

Scelta di un contesto territoriale sufficientemente ampio come cantiere sperimentale per la stima del rischio; possibilità di estendere ad altre realtà territoriali regionali i risultati misurati sul campog p


profprof. . inging. Claudio Modena. Claudio Modena Gruppo di lavoro:Gruppo di lavoro:[email protected]@unipd.it

ing. Marco Munariing. Marco Munariing. Giulia ing. Giulia BettiolBettiol

arch. arch. DuniaDunia MittnerMittnerarch. Fabrizio arch. Fabrizio PaonePaoneing. Carlo Pellegrinoing. Carlo Pellegrino

h S b ih S b i R iR iarch. Sebastiano arch. Sebastiano RoveroniRoveroniing. Francesca da Portoing. Francesca da Porto

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