Ing. Andrea BUCCHI

Funzionario Servizio Geologico Sismico e dei Suoli – Regione Emilia-Romagna

Ing. Andrea BUCCHI

Il significato del PAM – Perdita Annuale Media attesa

Il significato dell’indice di sicurezza IS-V

PROGRAMMA

La determinazione della classe di rischio

Ing. Andrea BUCCHI

RISCHIO: entità delle perdite che un certo tipo di fenomeno naturale, il terremoto nella fattispecie, può determinare.

RISCHIO: PERICOLOSITA’ X VULNERABILITA’ X ESPOSIZIONE

Probabilità di occorrenza dell’evento

Persone e cose oggetto di perditaper effetto dei danni

Tendenzialmente riferitaalle costruzioni

Per definire un indice di rischio occorre prendere in esame:1. Edificio;2. Beni contenuti;3. Attività svolte al suo interno;4. Persone

DANNI DIRETTI

DANNI INDIRETTI

PERDITA VALUTATA SEPARATAMENTE

QUANTIFICARLI TUTTI IN UN UNICO PARAMETRO: PARAMETRO ECONOMICO

Ing. Andrea BUCCHI

L’operazione concettuale è quella di trasformare i fattori ingegneristici che descrivono il comportamento della costruzione per i diversi livelli di intensità

sismica in perdite economiche “omnicomprensive”

1. Edificio;2. Beni contenuti;3. Attività svolte al suo interno;4. Persone

DANNI DIRETTI

DANNI INDIRETTI

PERDITA VALUTATA SEPARATAMENTE

DIFFICILE VALUTAZIONE

DIFFICOLTA’ ETICADI MONETIZZAZIONE

INTRODUZIONE DI 2 INDICI DI RISCHIO

UNO DI NATURA ECONOMICA

UNO LEGATO ALLA SALVAGUARDIA DELLA VITA

UMANA

P.A.M. IS-V

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PAM Perdita Annuale Media

Essa può essere valutata come l’area sottesa alla curva rappresentante le perdite economiche dirette, in funzione dellafrequenza media annua di superamento (pari all’inverso del periodo medio di ritorno) degli eventi che provocano ilraggiungimento di uno stato limite per la struttura.Tale curva può essere discretizzata mediante una spezzata.

Valori riferiti a situazioni tipiche di strutture in c.a. e muratura per

civile abitazione

yx

x

y

I danni sono ancorati ai costi di riparazione desunti dalla ricostruzione de L’Aquila 2009

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1. Analisi sismica struttura per determinare i valori delle accelerazioni al suolo di capacità, PGAC(SLi), che inducono ilraggiungimento degli stati limite indicati dalla norma (SLC, SLV, SLD, SLO). È possibile, in via semplificata, effettuare leverifiche limitatamenteallo SLV ed allo SLD;

2. Note le accelerazioni al suolo, PGAC(SLi), si determinano i corrispondenti periodi di ritorno, TrC, associati ai terremoti chegenerano tali accelerazioni attraverso la seguente formula:

Valori di h tipici per E-R

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Per ciascun periodo TrC, si determina il valore della frequenza media annua di superamento l = 1/ TrC.

NOTA: per il calcolo del tempo di ritorno TrC associato al raggiungimento degli stati limite di esercizio (SLD ed SLO) ènecessario assumere il valore minore tra quello ottenuto per tali stati limite e quello valutato per lo stato limite disalvaguardia della vita. Si assume, di fatto, che non si possa raggiungere lo stato limite di salvaguardia della vita senzaaver raggiunto gli stati limite di operatività e danno.

3.

Se calcolati solo SLV ed SLD

4. Si definisce Stato Limite di Inizio Danno (SLID), quello a cui è comunque associabile una perdita economica nulla incorrispondenza di un evento sismico e il cui periodo di ritorno è assunto, convenzionalmente, pari a 10 anni, ossia l =0,1.

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5.

Pertanto le copie di punti per diagrammare il PAM risultano:

Si definisce Stato Limite di Ricostruzione (SLR) quello a cui, stante la criticità generale che presenta la costruzione alpunto da rendere pressoché impossibile l’esecuzione di un intervento diverso dalla demolizione e ricostruzione, ècomunque associabile una perdita economica pari al 100%. Convenzionalmente si assume che tale stato limite simanifesti in corrispondenza di un evento sismico il cui periodo di ritorno è pari a quello dello Stato Limite dei Collasso(SLC).

lSLR = lSLC

6. l

Da calcolo 1/TrC,SLV

Da calcolo 1/TrC,SLD

0,1

0

7. Noti i punti del grafico si calcola il PAM come area sottesa allaspezzata attraverso la formula:

i=1 per SLID; i=2 per SLO; i=3 per SLD; i=4 per SLV; i=5 per SLC

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8. Noto il PAM si determina la CLASSE PAM

9. La determinazione della CLASSE IS-V è implicitamente calcolata durante il calcolo del PAM

lSLV = 1/ TrC,SLV

TrC,SLV = f(PGAC,SLV)

IS-V = PGAC,SLV / PGAD,SLV

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METODO SEMPLIFICATO

- Edificio di Civile Abitazione realizzato in Comune ricadente in zona sismica 3; - Struttura portante in muratura di mattoni pieni e malta di calce;- Solai di piano e copertura a capriate lignee;- Presenza di nicchie per termosifoni sotto finestra;

CLASSE MEDIA V5

CLASSE DI VULNERABILITA’ V6(con scostamento)

ESEMPIO

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V6

METODO SEMPLIFICATO ESEMPIO

Il combinato tra ZONA 3 e Vulnerabilità V6 porta ad una Classe di Rischio D*Qualunque intervento (la cui efficacia venga valutata con metodo Semplificato) non porta a cambi di classe.

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METODO SEMPLIFICATO (variante)

- Edificio di Civile Abitazione realizzato in Comune di Bologna (zona sismica 3); - Struttura portante in muratura di mattoni pieni e malta di calce;- Solai di piano e copertura a capriate lignee;

CLASSE MEDIA V5 CLASSE DI VULNERABILITA’ V5

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ESEMPIO

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METODO SEMPLIFICATO (variante) ESEMPIO

- Posa catene metalliche;- Ripristino/Rinforzo dei martelli murari

ATTENZIONE:il passaggio da V5 a V4 è contemplato dalle Linee Guida solo per tipologie costruttive con solai rigidi

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ESEMPIOMETODO SEMPLIFICATO (variante)

STATO DI FATTO STATO DI PROGETTO

CLASSE DI RISCHIO

C*

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METODO CONVENZIONALE ESEMPIO

Valori di DOMANDA

- Edificio di Civile Abitazione realizzato in Comune ricadente in zona sismica 3; - Struttura portante in muratura di mattoni pieni e malta di calce;- Solai di piano e copertura a capriate lignee;

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METODO CONVENZIONALE

Esecuzione analisi sismica

ESEMPIO- Edificio di Civile Abitazione realizzato in Comune di Bologna (zona sismica 3); - Struttura portante in muratura di mattoni pieni e malta di calce;- Solai di piano e copertura a capriate lignee;

Ipotesi:1. struttura soddisfa lo SLV al 40%2. Struttura soddisfa lo SLD al 75%

Pertanto:

PGAC(SLV) = 0,066

PGAC(SLD) = 0,05

TrC(SLV) = 51

TrC(SLD) = 24

CLASSE IS-V : DIS-V

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PGAC(SLV) = 0,066

PGAC(SLD) = 0,05

TrC(SLV) = 51

TrC(SLD) = 24

l(SLV) = 1/51 = 1,9674 %

l(SLD) = 1/24 = 4,0836 %

l(SLO) = 1,67*4,0836 = 6,8196 %

l(SLC) = 0,49*1,9674 = 0,9674 %

ESEMPIOMETODO CONVENZIONALE

CLASSE PAM : DPAM

CR

[%

]

l [%]

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INTERVENTI:

CR

[%

]

l [%]

ESEMPIOMETODO CONVENZIONALE

- Consolidamento impalcati;- Creazione di cordoli in sommità;- Ripristino/Rinforzo dei martelli murari;

Ipotesi:1. struttura che soddisfa lo SLV2. Struttura che soddisfa lo SLD

Pertanto:

PGAC(SLV) = 0,166

PGAC(SLD) = 0,067

TrC(SLV) = 475

TrC(SLD) = 50

l(SLV) = 1/475 = 0,2105 %

l(SLD) = 1/50 = 2,0 %

l(SLO) = 1,67*2,0 = 3,34 %

l(SLC) = 0,49*0,2105 = 0,103 %

Ammessi interventi inquadrabili ai sensi del §8.4.2 NTC08

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CR

[%

]

l [%]

CLASSE IS-V : AIS-V

CLASSE IS-V : BPAM

CLASSE di RISCHIO Stato di Fatto: D

ESEMPIOMETODO CONVENZIONALE

CLASSE di RISCHIO Stato di Progetto: B

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RIEPILOGANDO

1. Metodo semplificato STIMA ATTENDIBILE ma non sempre coerente con il metodo convenzionale;

2. La valutazione va sempre condotta con riferimento all’UNITA’ STRUTTURALE;

3. L’attribuzione della classe di rischio va sempre condotta con lo stesso metodo ed analisi (pre e post interventi);

4. Con il metodo SEMPLIFICATO solo interventi locali ed aumento di una classe di rischio (70% o 75%);

5. Se l’intervento non modifica la classe di rischio detrazione al 50%;

6. Presenza di interventi (e.g.: sistemazione elementi secondari, etc.) non trattati direttamente e quindi che non producono detrazioni superiori al 50%;

7. Con metodo CONVENZIONALE necessaria valutazione del comportamento GLOBALE pre e post intervento anche se l’intervento è di tipo locale;

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EDIFICI INDUSTRIALI

Anche in ASSENZA del calcolo della classe di rischio pre intervento si ritiene che ci sia un AUMENTO di una CLASSE di RISCHIO se si eliminano le carenze tipiche:

- Connessioni tra elementi portanti;

- Connessioni tra tamponamenti e struttura portante;

- Stabilità elementi interni;

INTERVENTI tipo «agibilità provvisoria» detraibili al 75%

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EDIFICI in CALCESTRUZZO ARMATO

Anche in ASSENZA del calcolo della classe di rischio pre intervento si ritiene che ci sia un AUMENTO di una CLASSE di RISCHIO eseguendo interventi locali solo se:

- Edificio concepito con telai in ambo le direzioni principali;

E se si eseguiranno i seguenti interventi:

- Confinamento di tutti i nodi perimetrali;- Opere anti ribaltamento delle tamponature;- Opere di ripristino zone degradate;

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Buon Lavoro…………………………….

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