Presentazione Luigi Petti 04.ppt [modalità compatibilità] · 9.2 prove di carico 10 redazione dei...
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Giornata sul Rischio Sismico in CampaniaGiornata sul Rischio Sismico in Campania
in memoria di Filippo in memoria di Filippo VinaleVinalein memoria di Filippo in memoria di Filippo VinaleVinale
18 giugno 2009 18 giugno 2009 –– Sant’Angelo di LombardiSant’Angelo di Lombardi
Aspetti Normativi Aspetti Normativi Norme Tecniche per le Costruzioni 2008Norme Tecniche per le Costruzioni 2008
Luigi PettiLuigi Petti
Università di Salerno, Luigi PettiUniversità degli Studi di SalernoUniversità degli Studi di Salerno
PREMESSA
1 OGGETTO 7 PROGETTAZIONE PER AZIONI SISMICHE7.1 REQUISITI NEI CONFRONTI DEGLI STATI LIMITE7 2 CRITERI GENERALI DI PROGETTAZIONE E MODELLAZIONE
Norme Tecniche per le Costruzioni 2008Norme Tecniche per le Costruzioni 2008
2 SICUREZZA E PRESTAZIONI ATTESE2.1 PRINCIPI FONDAMENTALI 2.2 STATI LIMITE 2.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA2.4 VITA NOMINALE, CLASSI D’USO E PERIODO DI RIFERIMENTO2 5 AZIONI SULLE COSTRUZIONI
7.2 CRITERI GENERALI DI PROGETTAZIONE E MODELLAZIONE 7.3 METODI DI ANALISI E CRITERI DI VERIFICA 7.4 COSTRUZIONI DI CALCESTRUZZO 7.5 COSTRUZIONI D’ACCIAIO7.6 COSTRUZIONI COMPOSTE DI ACCIAIO-CALCESTRUZZO 7.7 COSTRUZIONI DI LEGNO7.8 COSTRUZIONI DI MURATURA
2.5 AZIONI SULLE COSTRUZIONI2.6 AZIONI NELLE VERIFICHE AGLI STATI LIMITE2.7 VERIFICHE ALLE TENSIONI AMMISSIBILI
3 AZIONI SULLE COSTRUZIONI3.1 OPERE CIVILI E INDUSTRIALI 3.2 AZIONE SISMICA
7.9 PONTI 7.10 COSTRUZIONI E PONTI CON ISOLAMENTO E/O DISSIPAZIONE7.11 OPERE E SISTEMI GEOTECNICI
8 COSTRUZIONI ESISTENTI 8.1 OGGETTO 8 2 CRITERI GENERALI
3.3 AZIONI DEL VENTO3.4 AZIONI DELLA NEVE3.5 AZIONI DELLA TEMPERATURA3.6 AZIONI ECCEZIONALI
4 COSTRUZIONI CIVILI E INDUSTRIALI 4 1 COSTRUZIONI DI CALCESTRUZZO
8.2 CRITERI GENERALI8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA8.4 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI8.5 PROCEDURE PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E LA REDAZIONE DEI PROGETTI8.6 MATERIALI 8.7 VALUTAZIONE E PROGETTAZIONE IN PRESENZA DI AZIONI SISMICHE
4.1 COSTRUZIONI DI CALCESTRUZZO 4.2 COSTRUZIONI DI ACCIAIO4.3 COSTRUZIONI COMPOSTE DI ACCIAIO - CALCESTRUZZO4.4 COSTRUZIONI DI LEGNO4.5 COSTRUZIONI DI MURATURA4.6 COSTRUZIONI DI ALTRI MATERIALI
9 COLLAUDO STATICO9.1 PRESCRIZIONI GENERALI 9.2 PROVE DI CARICO
10 REDAZIONE DEI PROGETTI STRUTTURALI ESECUTIVI E DELLE RELAZIONI DI CALCOLO5 PONTI
5.1 PONTI STRADALI5.2 PONTI FERROVIARI
6 PROGETTAZIONE GEOTECNICA 6.1 DISPOSIZIONI GENERALI 6 2 ARTICOLAZIONE DEL PROGETTO
RELAZIONI DI CALCOLO10.1 CARATTERISTICHE GENERALI 10.2 ANALISI E VERIFICHE SVOLTE CON L’AUSILIO DI CODICI DI CALCOLO
11 MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALE 11.1 GENERALITÀ11.2 CALCESTRUZZO6.2 ARTICOLAZIONE DEL PROGETTO
6.3 STABILITÀ DEI PENDII NATURALI6.4 OPERE DI FODAZIONE6.5 OPERE DI SOSTEGNO6.6 TIRANTI DI ANCORAGGIO 6.7 OPERE IN SOTTERRANEO6.8 OPERE DI MATERIALI SCIOLTI E FRONTI DI SCAVO
11.2 CALCESTRUZZO11.3 ACCIAIO 11.4 MATERIALI DIVERSI DALL’ACCIAIO UTILIZZATI CON FUNZIONE DI ARMATURA INSTRUTTURE DI CALCESTRUZZO ARMATO11.5 SISTEMI DI PRECOMPRESSIONE A CAVI POST-TESI E TIRANTI DI ANCORAGGIO11.6 APPOGGI STRUTTURALI11.7 MATERIALI E PRODOTTI A BASE DI LEGNO11 8 COMPONENTI PREFABBRICATI IN C A E C A P
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6.9 MIGLIORAMENTO E RINFORZO DEI TERRENI E DELLE ROCCE 6.10 CONSOLIDAMENTO GEOTECNICO DI OPERE ESISTENTI 6.11 DISCARICHE CONTROLLATE DI RIFIUTI E DEPOSITI DI INERTI6.12 FATTIBILITÀ DI OPERE SU GRANDI AREE
11.8 COMPONENTI PREFABBRICATI IN C.A. E C.A.P. 11.9 DISPOSITIVI ANTISISMICI 11.10 MURATURA PORTANTE
12 RIFERIMENTI TECNICI
OGGETTO DELLE NORMEOGGETTO DELLE NORME
LeLe NormeNorme tecnichetecniche perper lele costruzionicostruzioni definisconodefiniscono ii principiprincipiperper ilil progetto,progetto, l’esecuzionel’esecuzione ee ilil collaudocollaudo delledelle costruzioni,costruzioni,neinei riguardiriguardi delledelle prestazioniprestazioni loroloro richiesterichieste inin terminitermini didirequisitirequisiti essenzialiessenziali didi resistenzaresistenza meccanicameccanica ee stabilitàstabilità,, ancheancheinin casocaso didi incendio,incendio, ee didi durabilitàdurabilità,,
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PRINCIPI FONDAMENTALIPRINCIPI FONDAMENTALI
LeLe opereopere ee lele componenticomponenti strutturalistrutturali devonodevono essereessere progettate,progettate,LeLe opereopere ee lele componenticomponenti strutturalistrutturali devonodevono essereessere progettate,progettate,eseguite,eseguite, collaudatecollaudate ee soggettesoggette aa manutenzionemanutenzione inin modomodo taletale dadaconsentirneconsentirne lala previstaprevista utilizzazioneutilizzazione,, inin formaforma economicamenteeconomicamentesostenibilesostenibile ee concon ilil livellolivello didi sicurezzasicurezza previstoprevisto dalledalle presentipresentisostenibilesostenibile ee concon ilil livellolivello didi sicurezzasicurezza previstoprevisto dalledalle presentipresentinormenorme
LaLa sicurezzasicurezza ee lele prestazioniprestazioni didi un’operaun’opera oo didi unauna parteparte didi essaessadevonodevono essereessere valutatevalutate inin relazionerelazione agliagli statistati limitelimite cheche sisi
ifiifi dd ll ii i li l SS li ili i èè llpossonopossono verificareverificare durantedurante lala vitavita nominalenominale.. StatoStato limitelimite èè lalacondizionecondizione superatasuperata lala qualequale l’operal’opera nonnon soddisfasoddisfa piùpiù lele esigenzeesigenzeperper lele qualiquali èè statastata progettataprogettata
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PRINCIPI FONDAMENTALIPRINCIPI FONDAMENTALISICUREZZASICUREZZA NEINEI CONFRONTICONFRONTI DIDI STATISTATI LIMITELIMITE ULTIMIULTIMIcapacitàcapacità didi evitareevitare crolli,crolli, perditeperdite didi equilibrioequilibrio ee dissestidissesti gravi,gravi, totalitotali ooparziali,parziali, cheche possanopossano comprometterecompromettere l’incolumitàl’incolumità delledelle personepersone ovveroovverocomportarecomportare lala perditaperdita didi benibeni,, ovveroovvero provocareprovocare gravigravi dannidanni ambientaliambientali eesocialisociali,, ovveroovvero metteremettere fuorifuori servizioservizio l’operal’opera
SICUREZZASICUREZZA NEINEI CONFRONTICONFRONTI DIDI STATISTATI LIMITELIMITE DIDISICUREZZASICUREZZA NEINEI CONFRONTICONFRONTI DIDI STATISTATI LIMITELIMITE DIDIESERCIZIOESERCIZIOcapacitàcapacità didi garantiregarantire lele prestazioniprestazioni previstepreviste perper lele condizionicondizioni didi esercizioesercizio
ROBUSTEZZAROBUSTEZZA NEINEI CONFRONTICONFRONTI DIDI AZIONIAZIONI ECCEZIONALIECCEZIONALIcapacitàcapacità didi evitareevitare dannidanni sproporzionatisproporzionati rispettorispetto all’entitàall’entità delledelle causecauseinnescantiinnescanti qualiquali incendioincendio esplosioniesplosioni urtiurtiinnescantiinnescanti qualiquali incendio,incendio, esplosioni,esplosioni, urtiurti
LaLa DURABILITÀDURABILITÀ,, definitadefinita comecome conservazioneconservazione delledelle caratteristichecaratteristichefisichefisiche ee meccanichemeccaniche deidei materialimateriali ee delledelle strutture,strutture, proprietàproprietà essenzialeessenziales c es c e ee ecca c eecca c e dede ate aate a ee de ede e st uttu e,st uttu e, p op etàp op età esse a eesse a eaffinchéaffinché ii livellilivelli didi sicurezzasicurezza venganovengano mantenutimantenuti durantedurante tuttatutta lala vitavitadell’operadell’opera,, devedeve essereessere garantitagarantita attraversoattraverso unauna opportunaopportuna sceltascelta deideimaterialimateriali ee unun opportunoopportuno dimensionamentodimensionamento delledelle strutture,strutture, compresecomprese lele
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pppp ,, ppeventualieventuali misuremisure didi protezioneprotezione ee manutenzionemanutenzione
LEZIONI DAI TERREMOTI RECENTILEZIONI DAI TERREMOTI RECENTI
LL P i tP i t 1989 1989LomaLoma PrietaPrieta, 1989, 1989M=7.0M=7.0
63 vittime63 vittime
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3700 feriti3700 feriti10 10 bilbil. $. $
LEZIONI DAI TERREMOTI RECENTILEZIONI DAI TERREMOTI RECENTI
Kobe, 1995Kobe, 1995M 6 7M 6 7M=6.7M=6.7
5100 vittime5100 vittime
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35000 feriti35000 feriti200 200 bilbil. $. $
LEZIONI DAI TERREMOTI RECENTILEZIONI DAI TERREMOTI RECENTI
L’AQUILA 2009L’AQUILA 2009L’AQUILA, 2009L’AQUILA, 2009M=5.8M=5.8
300 vittime300 vittime1500 feriti1500 feriti
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FILOSOFIE FILOSOFIE DIDI PROGETTO PRESTAZIONALIPROGETTO PRESTAZIONALI
Dall’esperienza maturata nella storia recente sugli effetti prodotti daglieventi estremi, naturali e di origine antropica, emerge chiaramente che lascelta dei livelli di sicurezza da adottare per le opere di ingegneria devescelta dei livelli di sicurezza da adottare per le opere di ingegneria deverispondere alle differenti esigenze ed obiettivi dei proprietari, ovvero dellasocietà, nei confronti delle condizioni di carico normali ed estreme ed,i lt t l lt d i i t t ibilinoltre, tale scelta deve essere socio‐economicamente sostenibile
SEAOC – Vision 2000 04/1995
“Performance Based Engineering”
ControlloControllodirettodiretto delledellePrestazioniPrestazioni
SEAOC Vision 2000 04/1995
ATC 40 01/1996
FEMA‐273,274 10/1997PrestazioniPrestazioni
SEAOC BLUEBOOK 1999
IBC 2000 08/2000
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LA LOGICA PRESTAZIONALELA LOGICA PRESTAZIONALE
Definizione esplicita degli Obiettivi Prestazionali in considerazione dell’occorrenza della severità degli Verificaconsiderazione dell’occorrenza, della severità degli eventi sismici e delle funzioni del sistema
VerificaPerformance
CaratterizzazioneRealistica delle Azioni
Definizione degli eventiattesi per la realepericolosità del sito
DomandaHazard Analysis
Comportamento della struttura
Damage Analysis
Comportamento Reale del Sistema
struttura
Comportamento delle parti non strutturale
CapacitàStructural Analysis
Funzionalità del sistema
p Structural Analysis
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LIVELLI PRESTAZIONALILIVELLI PRESTAZIONALISTATI LIMITE DI VERIFICASTATI LIMITE DI VERIFICA
StatoStato LimiteLimite didi OperativitàOperatività ((SLOSLO))ii d ld l ll ii ll ll
STATI LIMITE DI VERIFICASTATI LIMITE DI VERIFICA
aa seguitoseguito deldel terremototerremoto lala costruzionecostruzione nelnel suosuo complesso,complesso,includendoincludendo gligli elementielementi strutturali,strutturali, quelliquelli nonnon strutturali,strutturali, leleapparecchiatureapparecchiature rilevantirilevanti allaalla suasua funzione,funzione, nonnon devedeve subiresubiredannidanni eded interruzioniinterruzioni d'usod'uso significativisignificativi
StatoStato LimiteLimite didi DannoDanno ((SLDSLD))aa seguitoseguito deldel terremototerremoto lala costruzionecostruzione nelnel suosuo complesso,complesso,includendoincludendo gligli elementielementi strutturalistrutturali quelliquelli nonnon strutturalistrutturali leleincludendoincludendo gligli elementielementi strutturali,strutturali, quelliquelli nonnon strutturali,strutturali, leleapparecchiatureapparecchiature rilevantirilevanti allaalla suasua funzione,funzione, subiscesubisce dannidanni talitali dadanonnon metteremettere aa rischiorischio gligli utentiutenti ee dada nonnon comprometterecomprometteresignificativamentesignificativamente lala capacitàcapacità didi resistenzaresistenza ee didi rigidezzarigidezza neineisignificativamentesignificativamente lala capacitàcapacità didi resistenzaresistenza ee didi rigidezzarigidezza neineiconfronticonfronti delledelle azioniazioni verticaliverticali eded orizzontali,orizzontali, mantenendosimantenendosiimmediatamenteimmediatamente utilizzabileutilizzabile purpur nell’interruzionenell’interruzione d’usod’uso didi parteparted lld ll hi thi t
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delledelle apparecchiatureapparecchiature
LIVELLI PRESTAZIONALILIVELLI PRESTAZIONALISTATI LIMITE DI VERIFICASTATI LIMITE DI VERIFICA
StatoStato LimiteLimite didi salvaguardiasalvaguardia delladella VitaVita ((SLVSLV))
STATI LIMITE DI VERIFICASTATI LIMITE DI VERIFICA
StatoStato LimiteLimite didi salvaguardiasalvaguardia delladella VitaVita ((SLVSLV))aa seguitoseguito deldel terremototerremoto lala costruzionecostruzione subiscesubisce rotturerotture ee crollicrolli deideicomponenticomponenti nonnon strutturalistrutturali eded impiantisticiimpiantistici ee significativisignificativi dannidannideidei componenticomponenti strutturalistrutturali cuicui sisi associaassocia unauna perditaperdita significativasignificativadeidei componenticomponenti strutturalistrutturali cuicui sisi associaassocia unauna perditaperdita significativasignificativadidi rigidezzarigidezza neinei confronticonfronti delledelle azioniazioni orizzontaliorizzontali;; lala costruzionecostruzioneconservaconserva inveceinvece unauna parteparte delladella resistenzaresistenza ee rigidezzarigidezza perper azioniazioniti liti li ii didi ii ii f tif ti d ld l llllverticaliverticali ee unun marginemargine didi sicurezzasicurezza neinei confronticonfronti deldel collassocollasso perper
azioniazioni sismichesismiche orizzontaliorizzontali
StatoStato LimiteLimite didi prevenzioneprevenzione deldel CollassoCollasso ((SLCSLC))aa seguitoseguito deldel terremototerremoto lala costruzionecostruzione subiscesubisce gravigravi rotturerotture eecrollicrolli deidei componenticomponenti nonnon strutturalistrutturali eded impiantisticiimpiantistici ee dannidannipp ppmoltomolto gravigravi deidei componenticomponenti strutturalistrutturali;; lala costruzionecostruzione conservaconservaancoraancora unun marginemargine didi sicurezzasicurezza perper azioniazioni verticaliverticali eded unun esiguoesiguomarginemargine didi sicurezzasicurezza neinei confronticonfronti deldel collassocollasso perper azioniazioni
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marginemargine didi sicurezzasicurezza neinei confronticonfronti deldel collassocollasso perper azioniazioniorizzontaliorizzontali
PSEUDO ACCELERAZIONE SPETTRALEPSEUDO ACCELERAZIONE SPETTRALE
Xmax(t*)
Definizione dell’azione equivalenteDefinizione dell’azione equivalente
FFeeag·S·η·Fo
dmax Sx = kxF maxe ⋅= kSd ⋅=m
mag·S
20de ωSmF ⋅⋅= paSm ⋅=
m
20dpa ωSS ⋅= Spettro delle Spettro delle
PseudoPseudo--AccelerazioniAccelerazioni
TB TC=CC·TC* TD
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p PseudoPseudo--AccelerazioniAccelerazioni
CALCOLO AZIONI SISMICHECALCOLO AZIONI SISMICHE
Nelle NTC il calcolo delle azioni sismiche è profondamente modificato rispetto a quellobasato sulla tradizionale classificazione sismica articolata per comuni, la quale prevedeva,
i ’ i t i i i i di fi t l d ll’ l iper ogni comune, un’unica categoria sismica e quindi un prefissato valore dell’accelerazionedi picco al suolo
Nelle NTC l’azione sismica è valutata in considerazione della “pericolosità sismica di base”Nelle NTC l azione sismica è valutata in considerazione della pericolosità sismica di basedefinita in condizioni ideali di sito di riferimento con suolo rigido e superficie topograficaorizzontale (suolo di categoria A), in corrispondenza dei punti di un reticolo di riferimento icui nodi non distano tra loro più di 10 km (Allegato A, NTC)
Per ognuno di tali punti la pericolosità è definita in funzione di:
• valore di accelerazione orizzontale massima al suolo (ag)( g)• valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro in accelerazione
orizzontale (F0)• periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro (TC*)
Tali parametri sono funzione del periodo di ritorno TR in un intervallo compreso tra 30 e 2475anni
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PERICOLOSITÀ SISMICA PERICOLOSITÀ SISMICA DIDI BASEBASE
Tratto da INGV: Deliverable D2- Valutazioni di ag (16mo 50mo e 84mo percentile) con le seguenti probabilità di
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Tratto da INGV: Deliverable D2- Valutazioni di ag (16mo, 50mo e 84mo percentile) con le seguenti probabilità disuperamento in 50 anni: 81%, 63%, 50%, 39%, 30%, 22%, 5%, 2%, rispettivamente corrispondenti a periodi diritorno di 30, 50, 72, 100, 140, 200, 1000 e 2500 anni
PROBABILITÀ DI ACCADIMENTOPROBABILITÀ DI ACCADIMENTO
Il Periodo di Ritorno TR è funzione della probabilità che si verifichi, in un determinatosito nel periodo di riferimento VR uno scuotimento sismico di intensità maggiore o
T – periodo di ritorno Intervallo di tempo che mediamente intercorre tra due eventi
sito, nel periodo di riferimento VR, uno scuotimento sismico di intensità maggiore ouguale ad una prefissata soglia
p pdi data intensità
1/T – frequenza di eccedenza annuale Probabilità che si abbia in un anno unevento di data intensità o superioreevento di data intensità o superiore
(1- 1/T) Probabilità che non si abbia in un announ evento di data intensità o superioreProbabilità che non si abbia nella vita utileTr un evento di data intensità o superiore
Tr Probabilità che si abbia nella vita utileTr un evento di data intensità o superioreP = 1- un evento di data intensità o superioreTr un evento di data intensità o superioreTr un evento di data intensità o superiore
Periodo di riferimento
Periodo di RitornoEsempi di periodi di ritorno valutati con
50 anni T = 475 anni100 anni T = 950 anni
Esempi di periodi di ritorno valutati con una probabilità di eccedenza del 10%
nell’arco del periodo di riferimento
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200 anni T = 1899 anni
VITA NOMINALEVITA NOMINALEPERIODO PERIODO DIDI RIFERIMENTORIFERIMENTOPERIODO PERIODO DIDI RIFERIMENTORIFERIMENTO
LaLa vitavita nominalenominale didi un’operaun’opera strutturalestrutturale VVNN èè intesaintesa comecome ililnumeronumero didi annianni nelnel qualequale lala strutturastruttura purchépurché soggettasoggetta allaallanumeronumero didi annianni nelnel qualequale lala struttura,struttura, purchépurché soggettasoggetta allaallamanutenzionemanutenzione ordinaria,ordinaria, devedeve poterepotere essereessere usatausata perper lolo scoposcopo alalqualequale èè destinatadestinata
IlIl periodoperiodo didi riferimentoriferimento VVRR èè definitodefinito inin funzionefunzione delladella vitavitanominalenominale VVNN ee delladella classeclasse d’usod’uso delladella costruzionecostruzione::
VR = VN · CU
CC ffi i tffi i t d’d’ d fi itd fi it ii f if i d lld ll ll d’d’
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CCUU coefficientecoefficiente d’usod’uso definitodefinito inin funzionefunzione delladella classeclasse d’usod’uso
CLASSE CLASSE D’USOD’USOClasseClasse IICostruzioniCostruzioni concon presenzapresenza solosolo occasionaleoccasionale didi personepersone edificiedifici agricoliagricoliCostruzioniCostruzioni concon presenzapresenza solosolo occasionaleoccasionale didi persone,persone, edificiedifici agricoliagricoli
ClasseClasse IIIICostruzioniCostruzioni ilil cuicui usouso prevedapreveda normalinormali affollamenti,affollamenti, senzasenza contenuticontenuti pericolosipericolosi perper l’ambientel’ambiente eesenzasenza funzionifunzioni pubblichepubbliche ee socialisociali essenzialiessenziali.. IndustrieIndustrie concon attivitàattività nonnon pericolosepericolose perpersenzasenza funzionifunzioni pubblichepubbliche ee socialisociali essenzialiessenziali.. IndustrieIndustrie concon attivitàattività nonnon pericolosepericolose perperl’ambientel’ambiente.. Ponti,Ponti, opereopere infrastrutturali,infrastrutturali, retireti viarieviarie nonnon ricadentiricadenti inin ClasseClasse d’usod’uso IIIIII oo inin ClasseClassed’usod’uso IVIV,, retireti ferroviarieferroviarie lala cuicui interruzioneinterruzione nonnon provochiprovochi situazionisituazioni didi emergenzaemergenza.. DigheDighe ilil cuicuicollassocollasso nonnon provochiprovochi conseguenzeconseguenze rilevantirilevanti
ClasseClasse IIIIIICostruzioniCostruzioni ilil cuicui usouso prevedapreveda affollamentiaffollamenti significativisignificativi.. IndustrieIndustrie concon attivitàattività pericolosepericolose perperl’ambientel’ambiente.. RetiReti viarieviarie extraurbaneextraurbane nonnon ricadentiricadenti inin ClasseClasse d’usod’uso IVIV.. PontiPonti ee retireti ferroviarieferroviarie lalacuicui interruzioneinterruzione provochiprovochi situazionisituazioni didi emergenzaemergenza.. DigheDighe rilevantirilevanti perper lele conseguenzeconseguenze didi ununcuicui interruzioneinterruzione provochiprovochi situazionisituazioni didi emergenzaemergenza.. DigheDighe rilevantirilevanti perper lele conseguenzeconseguenze didi ununloroloro eventualeeventuale collassocollasso
ClasseClasse IVIVCostruzioniCostruzioni concon funzionifunzioni pubblichepubbliche oo strategichestrategiche importanti,importanti, ancheanche concon riferimentoriferimento allaallaCostruzioniCostruzioni concon funzionifunzioni pubblichepubbliche oo strategichestrategiche importanti,importanti, ancheanche concon riferimentoriferimento allaallagestionegestione delladella protezioneprotezione civilecivile inin casocaso didi calamitàcalamità.. IndustrieIndustrie concon attivitàattività particolarmenteparticolarmentepericolosepericolose perper l’ambientel’ambiente.. RetiReti viarieviarie didi tipotipo AA oo B,B, didi cuicui alal DD..MM.. 55 novembrenovembre 20012001,, nn.. 67926792,,“Norme“Norme funzionalifunzionali ee geometrichegeometriche perper lala costruzionecostruzione delledelle strade”,strade”, ee didi tipotipo CC quandoquandoappartenentiappartenenti adad itinerariitinerari didi collegamentocollegamento tratra capoluoghicapoluoghi didi provinciaprovincia nonnon altresìaltresì servitiserviti dadaappartenentiappartenenti adad itinerariitinerari didi collegamentocollegamento tratra capoluoghicapoluoghi didi provinciaprovincia nonnon altresìaltresì servitiserviti dadastradestrade didi tipotipo AA oo BB.. PontiPonti ee retireti ferroviarieferroviarie didi importanzaimportanza criticacritica perper ilil mantenimentomantenimento delledelle vieviedidi comunicazione,comunicazione, particolarmenteparticolarmente dopodopo unun eventoevento sismicosismico.. DigheDighe connesseconnesse alal funzionamentofunzionamentodidi acquedottiacquedotti ee aa impiantiimpianti didi produzioneproduzione didi energiaenergia elettricaelettrica
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CLASSE D’USO I II III IVCOEFFICIENTE CU 0,7 1,0 1,5 2,0
L’EVENTO AQUILANOL’EVENTO AQUILANO
Università di Salerno, Luigi Petti Tratto da Petti - Marino 2009 RELUIS
EVENTI EVENTI NEARNEAR FAULTFAULTPUNTO 6 7 2PUNTO 6 7 2PUNTO 6.7.2PUNTO 6.7.2(6.7 Opere in Sotterraneo)(6.7 Opere in Sotterraneo)DevonoDevono essereessere accertateaccertate lelecaratteristichecaratteristiche didi sismicitàsismicità delladella zonazonainteressatainteressata daldal progetto,progetto, ponendoponendoparticolareparticolare attenzioneattenzione aa segnalazionisegnalazionipp ggdelladella presenzapresenza didi fagliefaglie attiveattive inincorrispondenzacorrispondenza oo inin prossimitàprossimitàdell’operadell’operadell operadell opera
PUNTOPUNTO CC66..22..11((CC66 22 ArticolazioneArticolazione deldel Progetto)Progetto)((CC66..22 ArticolazioneArticolazione deldel Progetto)Progetto)AllaAlla scalascala dell’ammassodell’ammasso roccioso,roccioso, cheche inin moltimolti casicasi èè costituitocostituitodall’insiemedall’insieme didi piùpiù unitàunità litologiche,devonolitologiche,devono essereessere evidenziateevidenziate leledifferenzedifferenze didi caratteristichecaratteristiche frafra lele diversediverse unitàunità ee devonodevono essereesseredifferenzedifferenze didi caratteristichecaratteristiche frafra lele diversediverse unitàunità ee devonodevono essereesseredescrittedescritte inin dettagliodettaglio lele discontinuità,discontinuità, qualiquali contatticontatti stratigraficistratigraficie/oe/o tettonici,tettonici, pianipiani didi stratificazione,stratificazione, fratture,fratture, fagliefaglie concon relativarelativaf if i didi f i if i i itàità di l idi l i
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fasciafascia didi frizionefrizione,, cavitàcavità perper dissoluzionedissoluzione.
COMPORTAMENTO POSTCOMPORTAMENTO POST--ELASTICOELASTICOFATTORE FATTORE DIDI STRUTTURASTRUTTURAFATTORE FATTORE DIDI STRUTTURASTRUTTURA
Alti i di T>0 5a/aF
Fd
Alti periodi T>0,5 secEquiv. spostamenti μ
FF
e
d =a/ag,max
2.5
3
Suolo classe Aξ=5% Spettro di progetto
Spettro elastico
EeFy
Bassi periodi T<0,4 secEquiv. energetica ( )1-μ2
FFd =2
ξ 5%
xx
y
Ee+Ep
Fe
1
1.5
Fattore di struttura
F x
xxd
F E ≤R
xdpxeFattore di struttura q0.5
1q
T ( )Fd Ed ≤Rd
0 1 2 3 4 50T (sec)
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μ=xdp/xy Duttilità
VERIFICHEVERIFICHE
Livelli di Prestazione
Stato Limite diO i i à
Stato Limitedi D
Stato limiteS l Vi
Stato LimiteP C llOperatività di Danno Salvag. Vita Prev. Collasso
Livel 81% in VR AA BB CC DD
lodiinpu
63% in VR EE FF GG HH
ut sismico
10% in VR II JJ KK LL
5% in VR MM NN OO PP
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o R
PERIODO DI RITORNOPERIODO DI RITORNOVN ≥ 50 anniVN ≥ 50 anni VN ≥ 100 anniVN ≥ 100 anni
VVRR(classe II)50 anni
VVRR(classe III)
75 anni
VVRR(classe IV)100 anni
VVRR(classe II)100 anni
VVRR(classe III)150 anni
VVRR(classe IV)200 anni50 anni 75 anni 100 anni 100 anni 150 anni 200 anni
SLOSLOPVR PVR -- 81%81% TR=30 TR=45 TR=60 TR=60 TR=90 TR=120
SLDSLDSLDSLDPVR PVR -- 63%63% TR=50 TR=75 TR=101 TR=101 TR=151 TR=201
SLVSLVPVR PVR -- 10%10% TR=475 TR=712 TR=949 TR=949 TR=1424 TR=1898
SLCSLCPVR PVR -- 5%5% TR=975 TR=1462 TR=1950 TR=1950 TR=2475 TR=2475
Stati LimiteStati Limite Valori in anni del periodo di ritorno TValori in anni del periodo di ritorno TRRal variare del periodo di riferimento Val variare del periodo di riferimento VRR
SLO TR = 0 60 · VRSLO TR 0,60 VR
SLD TR = VR
SLV TR = 9,50 · VR
SLC T = 19 50 V
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SLC TR = 19,50 · VR
CRITERI CRITERI DIDI PROGETTOPROGETTOGerarchia delle resistenzeGerarchia delle resistenze Kobe – 1995
M t
12,30m
MomentoResistente3,50m
Deficienza di resistenza
φ3.30m
Deficienza di resistenza
Sollecitazionedi calcolo
Sollecitazionemassime
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CRITERI CRITERI DIDI PROGETTOPROGETTOMeccanismi di collasso Meccanismi di collasso –– DuttilitàDuttilità
Pilastri deboliTravi forti
Pilastri fortiTravi deboli
Piano Soffice Meccanismo GlobalePiano Soffice Meccanismo Globale
Maggiore duttilità complessivaMaggiori capacità dissipativePettino (AQ) – 2009
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gg
CRITERI CRITERI DIDI PROGETTOPROGETTORegolarità in pianta Regolarità in pianta –– RigidezzaRigidezza
St tt St tt
Δ d
Strutture regolari in pianta
Strutture nonregolari in pianta
FFI
+Δ=αd
Fe
FI
vgFevg
α
Gk~ GM Gk GM
d
Baricentri delle rigidezze e delle masse coincidenti
Baricentri delle rigidezze e delle masse non coincidenti
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e delle masse coincidenti delle masse non coincidenti
CRITERI CRITERI DIDI PROGETTOPROGETTORegolarità in pianta Regolarità in pianta –– Resistenza Resistenza
Relazione
F
Relazione Forza – SpostamentiControvento 1
F
Fey
FRelazione F S t ti
Fey Fe
F F
Fe Forza – SpostamentiControvento 2
Controventi di caratteristiche differenti
dFe Fe
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caratteristiche differentiL’Aquila – 2009
ELEMENTI NON STRUTTURALIELEMENTI NON STRUTTURALIStato Limite di Operatività (SLO): a seguito del terremoto la costruzione nel suo complesso,includendo gli elementi strutturali, quelli non strutturali, le apparecchiature rilevanti alla suafunzione, non deve subire danni ed interruzioni d'uso significativi;
Stato Limite di Danno (SLD): a seguito del terremoto la costruzione nel suo complesso,includendo gli elementi strutturali, quelli non strutturali, le apparecchiature rilevanti alla suafunzione subisce danni tali da non mettere a rischio gli utenti e da non comprometterefunzione, subisce danni tali da non mettere a rischio gli utenti e da non comprometteresignificativamente la capacità di resistenza e di rigidezza nei confronti delle azioni verticali edorizzontali, mantenendosi immediatamente utilizzabile pur nell’interruzione d’uso di parte delleapparecchiature.
Stato Limite di salvaguardia della Vita (SLV): a seguito del terremoto la costruzione subiscerotture e crolli dei componenti non strutturali ed impiantistici e significativi danni dei
i li i i i di i ifi i di i id i f i d llcomponenti strutturali cui si associa una perdita significativa di rigidezza nei confronti delleazioni orizzontali; la costruzione conserva invece una parte della resistenza e rigidezza per azioniverticali e un margine di sicurezza nei confronti del collasso per azioni sismiche orizzontali;
Stato Limite di prevenzione del Collasso (SLC): a seguito del terremoto la costruzione subiscegravi rotture e crolli dei componenti non strutturali ed impiantistici e danni molto gravi deicomponenti strutturali; la costruzione conserva ancora un margine di sicurezza per azioni verticali
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p ; g ped un esiguo margine di sicurezza nei confronti del collasso per azioni orizzontali.
ELEMENTI NON STRUTTURALIELEMENTI NON STRUTTURALICircolare 2 febbraio 2009, n. 617 – Istruzioni per l’applicazione delle NTC 2008
STATI LIMITE DI ESERCIZIO Stato Limite di OperativitàStato Limite di OperativitàStato Limite di Danno
nessun danno o danni contenuti
STATI LIMITE ULTIMI Stato Limite di Salvaguardia della VitaStato Limite di Prevenzione del Collasso
assenza di collasso fragile ed espulsione di elementi
non strutturali
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ELEMENTI NON STRUTTURALIELEMENTI NON STRUTTURALI
L’Aquila – 2009
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L Aquila 2009
NORME E PREVENZIONENORME E PREVENZIONECC 33 A tA t 22 O dO d PCMPCM 32743274//20032003CommaComma 33,, ArtArt.. 22,, OrdOrd.. PCMPCM 32743274//20032003ÈÈ fattofatto obbligoobbligo didi procedereprocedere aa verificaverifica,, dada effettuarsieffettuarsi aa curacuradeidei rispettivirispettivi proprietari,proprietari, aiai sensisensi delledelle normenorme didi cuicui aiai suddettisuddettiallegati,allegati, siasia deglidegli edificiedifici didi interesseinteresse strategicostrategico ee delledelle opereopereallegati,allegati, siasia deglidegli edificiedifici didi interesseinteresse strategicostrategico ee delledelle opereopereinfrastrutturaliinfrastrutturali lala cuicui funzionalitàfunzionalità durantedurante gligli eventieventi sismicisismiciassumeassume rilievorilievo fondamentalefondamentale perper lele finalitàfinalità didi protezioneprotezione civile,civile,siasia deglidegli edificiedifici ee delledelle opereopere infrastrutturaliinfrastrutturali cheche possonopossono assumereassumere rilevanzarilevanza ininl il i llll didi t lt l llll LL ifi hifi h didi ii llrelazionerelazione allealle conseguenzeconseguenze didi unun eventualeeventuale collassocollasso.. LeLe verificheverifiche didi cuicui alal
presentepresente commacomma dovrannodovranno essereessere effettuateeffettuate entroentro cinquecinque annianni dalladalla datadata delladellapresentepresente ordinanzaordinanza ee riguardareriguardare inin viavia prioritariaprioritaria edificiedifici eded opereopere ubicateubicate nellenellezonezone sismichesismiche 11 ee 22,, secondosecondo quantoquanto definitodefinito nell'allegatonell'allegato 11zonezone sismichesismiche 11 ee 22,, secondosecondo quantoquanto definitodefinito nell allegatonell allegato 11
LeggeLegge 2828 febbraiofebbraio 20082008,, nn.. 3131 "Conversione"Conversione inin legge,legge, conconmodificazioni,modificazioni, deldel decretodecreto--leggelegge 3131 dicembredicembre 20072007,, nn.. 248248,, recanterecanteprorogaproroga didi terminitermini previstiprevisti dada disposizionidisposizioni legislativelegislative ee disposizionidisposizioniprorogaproroga didi terminitermini previstiprevisti dada disposizionidisposizioni legislativelegislative ee disposizionidisposizioniurgentiurgenti inin materiamateria finanziariafinanziaria ““ -- ArtArt.. 2020.. -- (Regime(Regime transitoriotransitorio perperl’operativitàl’operatività delladella revisionerevisione delledelle normenorme tecnichetecniche perper lele costruzioni)costruzioni)LeLe verificheverifiche tecnichetecniche didi cuicui all’articoloall’articolo 22 commacomma 33 delladella citatacitata ordinanzaordinanza deldelLeLe verificheverifiche tecnichetecniche didi cuicui all articoloall articolo 22,, commacomma 33,, delladella citatacitata ordinanzaordinanza deldelPresidentePresidente deldel ConsiglioConsiglio deidei ministriministri nn.. 32743274 deldel 20032003,, adad esclusioneesclusione deglidegli edificiedificiee delledelle opereopere progettateprogettate inin basebase allealle normenorme sismichesismiche vigentivigenti daldal 19841984,, devonodevonoessereessere effettuateeffettuate aa curacura deidei rispettivirispettivi proprietariproprietari entroentro ilil 3131 dicembredicembre 20102010 ee
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riguardareriguardare inin viavia prioritariaprioritaria edificiedifici ee opereopere ubicatiubicati nellenelle zonezone sismichesismiche 11 ee 22
LA SITUAZIONE ITALIANA LA SITUAZIONE ITALIANA EDILIZIA PUBBLICA EDILIZIA PUBBLICA REGREG CAMPANIA CAMPANIAEDILIZIA PUBBLICA EDILIZIA PUBBLICA –– REGREG. CAMPANIA. CAMPANIA
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Elaborazione dei dati del “Censimento di Vulnerabilità degli Edifici Pubblici, Strategici e Speciali nelle regioni Abruzzo, Basilicata, Calabria, Campania, Molise, Puglia e Sicilia” - PCM, Ministero del Lavoro e della Previdenza Sociale, GNDT, DPC”
LA SITUAZIONE ITALIANA LA SITUAZIONE ITALIANA EDILIZIA PUBBLICA EDILIZIA PUBBLICA REGREG CAMPANIA CAMPANIAEDILIZIA PUBBLICA EDILIZIA PUBBLICA –– REGREG. CAMPANIA. CAMPANIA
M1111
MB1690
M146
MA
1690
MA249
MB305
1872
B1557 A
249
B
EDIFICI SCOLASTICIEDIFICI SCOLASTICI EDIFICI PER LA SANITÀEDIFICI PER LA SANITÀ
A748
1557 A118 132
Elaborazione dei dati del “Censimento di Vulnerabilità degli Edifici Pubblici, Strategici e Speciali nelle regioni Abruzzo, Basilicata, Calabria, Campania, Molise, Puglia e Sicilia” - PCM, Ministero del Lavoro e della Previdenza Sociale, GNDT, DPC”
EDIFICI SCOLASTICIEDIFICI SCOLASTICI C SC S
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LA SITUAZIONE ITALIANA LA SITUAZIONE ITALIANA EDILIZIA PRIVATAEDILIZIA PRIVATAEDILIZIA PRIVATAEDILIZIA PRIVATA
AA causacausa deldel gravegrave ritardoritardo
CLASSIFICAZIONE CLASSIFICAZIONE ORDORD. 3274. 3274
AA causacausa deldel gravegrave ritardoritardonell’introduzionenell’introduzione delladella classificazioneclassificazionesismicasismica deldel territorioterritorio nazionalenazionale sisistimastima cheche solosolo ilil 1414%% deglidegli edificiedificistimastima cheche solosolo ilil 1414%% deglidegli edificiedificipresentipresenti nellenelle zonezone sismichesismiche italianeitalianepiùpiù pericolosepericolose (il(il 4545%% dell’interodell’interoterritorio)territorio) sianosiano statistati costruiticostruiti concon))critericriteri antisismiciantisismici..EstrapolandoEstrapolando alal 20302030 l’attualel’attuale trendtrenddidi incrementoincremento delledelle nuovenuove costruzionicostruzioni(mediamente(mediamente ilil 55 %% inin trentatrenta anni)anni) sisiavràavrà aa quellaquella datadata solosolo unun incrementoincrementodeldel 44 %% delladella percentualepercentuale deglidegli edificiedificisismicamentesismicamente sicurisicuri..
(da(da FrancoFranco Barberi)Barberi)
Università di Salerno, Luigi Petti CLASSIFICAZIONE AL 1975CLASSIFICAZIONE AL 1975
NORME E PREVENZIONENORME E PREVENZIONEPuntoPunto 99..22..11 DMDM 1414..0909..20052005
LeLe costruzionicostruzioni esistentiesistenti devonodevono essereessere sottopostasottoposta aa valutazionevalutazione delladella sicurezzasicurezzaquandoquando ricorronoricorrono lele seguentiseguenti situazionisituazioni::quandoquando ricorronoricorrono lele seguentiseguenti situazionisituazioni::1.1. ScadenzaScadenza delladella vitavita didi servizioservizio aa partirepartire dalladalla finefine delladella costruzionecostruzione ovveroovverodalladalla datadata deldel collaudocollaudo staticostatico;;
2.2. InIn casocaso didi evidentievidenti riduzioneriduzione delladella capacitàcapacità resistenteresistente deidei materialimateriali oo elementielementippstrutturalistrutturali nelnel loroloro insiemeinsieme;;
3.3. AA seguitoseguito didi azioniazioni ambientaliambientali (sisma,(sisma, vento,vento, neveneve ee temperatura)temperatura) checheabbianoabbiano compromessocompromesso lala capacitàcapacità resistenteresistente delladella strutturastruttura;;
44 PerPer degradodegrado oo decadimentodecadimento delledelle caratteristichecaratteristiche meccanichemeccaniche deidei materialimateriali deidei4.4. PerPer degradodegrado oo decadimentodecadimento delledelle caratteristichecaratteristiche meccanichemeccaniche deidei materialimateriali deideicomponenticomponenti strutturalistrutturali delladella strutturastruttura nelnel suosuo complessocomplesso;;
5.5. InIn casocaso didi azioniazioni accidentaliaccidentali (urti,(urti, incendi,incendi, esplosioni),esplosioni), ee didi situazionisituazioni didifunzionamentofunzionamento eded usouso anomaloanomalo;;;;
6.6. InIn presenzapresenza didi distorsionidistorsioni significativesignificative imposteimposte dada deformazionideformazioni deldel terrenoterreno didifondazionefondazione;;
7.7. PerPer riscontratiriscontrati errorierrori didi progettoprogetto oo didi costruzionecostruzione;;88 AA seguitoseguito didi trasformazionetrasformazione delledelle condizionicondizioni d’usod’uso delladella strutturastruttura;;8.8. AA seguitoseguito didi trasformazionetrasformazione delledelle condizionicondizioni d usod uso delladella strutturastruttura;;9.9. AA seguitoseguito didi unun cambiocambio delladella destinazionedestinazione d’usod’uso delladella costruzionecostruzione conconvariazionevariazione deidei carichicarichi variabilivariabili sullasulla costruzionecostruzione;;
10.10.PerPer aumentatoaumentato cimentocimento staticostatico delledelle strutturestrutture..
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NORME E PREVENZIONENORME E PREVENZIONE
PuntoPunto 88 33 DMDM 1414 0101 20082008PuntoPunto 88..33 DMDM 1414..0101..20082008
LeLe costruzionicostruzioni esistentiesistenti devonodevono essereessere sottopostesottoposte aa valutazionevalutazione delladella sicurezzasicurezzaquandoquando ricorraricorra ancheanche unauna delledelle seguentiseguenti situazionisituazioni::-- riduzioneriduzione evidenteevidente delladella capacitàcapacità resistenteresistente e/oe/o deformativadeformativa delladella strutturastruttura oodidi alcunealcune suesue partiparti dovutadovuta adad azioniazioni ambientaliambientali (sisma,(sisma, vento,vento, neveneve eetemperatura),temperatura), significativosignificativo degradodegrado ee decadimentodecadimento delledelle caratteristichecaratteristichemeccanichemeccaniche deidei materialimateriali azioniazioni eccezionalieccezionali (urti(urti incendiincendi esplosioni)esplosioni)meccanichemeccaniche deidei materiali,materiali, azioniazioni eccezionalieccezionali (urti,(urti, incendi,incendi, esplosioni),esplosioni),situazionisituazioni didi funzionamentofunzionamento eded usouso anomalo,anomalo, deformazionideformazioni significativesignificativeimposteimposte dada cedimenticedimenti deldel terrenoterreno didi fondazionefondazione;;
-- provatiprovati gravigravi errorierrori didi progettoprogetto oo didi costruzionecostruzione;;-- cambiocambio delladella destinazionedestinazione d’usod’uso delladella costruzionecostruzione oo didi partiparti didi essa,essa, conconvariazionevariazione significativasignificativa deidei carichicarichi variabilivariabili e/oe/o delladella classeclasse d’usod’uso delladellacostruzionecostruzione;;
-- interventiinterventi nonnon dichiaratamentedichiaratamente strutturalistrutturali qualoraqualora essiessi interagiscanointeragiscano ancheancheinterventiinterventi nonnon dichiaratamentedichiaratamente strutturali,strutturali, qualoraqualora essiessi interagiscano,interagiscano, ancheanchesolosolo inin parte,parte, concon elementielementi aventiaventi funzionefunzione strutturalestrutturale e,e, inin modomodo consistente,consistente,nene riducanoriducano lala capacitàcapacità oo nene modifichinomodifichino lala rigidezzarigidezza..
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OSSERVAZIONI CONCLUSIVEOSSERVAZIONI CONCLUSIVEL’i t d iL’i t d i didi bbbb ltlt ttL’introduzioneL’introduzione didi unauna nuovanuova norma,norma, sebbenesebbene moltomolto avanzata,avanzata,nonnon determinadetermina didi perper sésé unun incrementoincremento didi sicurezzasicurezza deldel territorioterritorio
ConsiderataConsiderata lala dimensionedimensione deldel problema,problema, lele politichepolitiche didi riduzioneriduzioneConsiderataConsiderata lala dimensionedimensione deldel problema,problema, lele politichepolitiche didi riduzioneriduzionedeldel rischiorischio sismicosismico nonnon possonopossono prescindereprescindere dada un’ampiaun’ampiadiffusionediffusione delladella culturacultura sismicasismica
L’obbligoL’obbligo delladella verificaverifica deldel costruitocostruito rappresentarappresenta unauna misuramisuraefficaceefficace perper miglioraremigliorare lala percezionepercezione deldel rischiorischio dada parteparte deideicittadinicittadini
II recentirecenti eventieventi sismicisismici evidenzianoevidenziano lala necessitànecessità didi ulterioriulterioriapprofondimentiapprofondimenti nellanella stimastima delladella pericolositàpericolosità sismicasismica ee nelnelcalcolocalcolo delledelle a ionia ioni nellenelle a eea ee didi faglia ionefaglia ionecalcolocalcolo delledelle azioniazioni nellenelle areearee didi fagliazionefagliazione
GliGli elementielementi nonnon strutturalistrutturali giocanogiocano unun ruoloruolo rilevanterilevante rispettorispettoallaalla salvaguardiasalvaguardia delladella vitavitaallaalla salvaguardiasalvaguardia delladella vitavita
L’approccioL’approccio prestazionaleprestazionale consenteconsente didi definiredefinire inin modomodo correttocorretto leleprestazioniprestazioni ee lele procedureprocedure didi verificaverifica perper gligli edificiedifici rilevantirilevanti ee
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strategicistrategici