LA MICROZONAZIONE SISMICA: ESPERIENZE E...
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Mauro DolceDirettore – Ufficio Valutazione, Prevenzione e Mitigazione del Rischio Sismico,
Dipartimento della Protezione Civile, Ordinario di Tecnica delle Costruzioni, Università di Napoli, Federico II
LA MICROZONAZIONE SISMICA: ESPERIENZE E DIRETTIVE
Microzonazione sismica del versante orientale dell’EtnaStudi di primo livelloCatania 28 giugno 2010 – Aula magna Facoltà di Ingegneria – Via A.Doria 6
ACCELERAZIONE AL SUOLO RIGIDO
Zona Ag
1 0,35g 2 0,25g3 0,15g4 0,05g
OPCM 3274/03, DM 14.09.2005PERICOLOSITÀ CLASSIFICAZIONE AZIONE
M. Dolce
PERICOLOSITÀ
CLASSIFICAZIONE
SPETTRI DI RISPOSTA ELASTICI
NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI -20083. Azioni sulle costruzioni
Le azioni sismiche di progetto si definiscono a partire dalla“pericolosità sismica di base”
del sito di costruzione. La pericolosità sismica è definita in termini di
accelerazione orizzontale massima attesa agin condizioni di campo libero su
sito di riferimento rigido con superficie topografica orizzontale (di categoria A),
nonché di ordinate dello spettro di risposta elastico in accelerazione ad essa corrispondente Se (T), con riferimento a prefissate probabilità di eccedenza PVR , nel periodo di riferimento VR,
M. Dolce
39% T100 22% T200
5% T975 2% T247510% T475
63% T50
Progetto DPC-INGV–S1 2004-06 ag per diverse probabilità (T ritorno)M. Dolce
Gli studi di microzonazione sismica si propongono di:
identificare e perimetrare le aree a differentepericolosità sismica (microzone, solitamente grandialcuni ettari o alcuni isolati)
stimare le risposte dei terreni delle diversemicrozone in modo da stabilire gerarchie dipericolosità e fornire elementi conoscitivi per unapianificazione del territorio e progettazione delleopere, adeguate alla pericolosità sismica del sito
La microzonazione sismica
Progettazione antisismica
Sito 0
Sito 1Sito 2 Sito 3
Scala di manufatto (progettazione)
Microzonazione sismica
Scala locale (pianificazione)
Pianificazione e progettazione
Le microzone sono classificate in tre categorie:
• Zone stabili senza effetti di modificazione del moto sismico rispetto ad un terreno rigido (ad esempio un calcare o un granito) e pianeggiante
• Zone stabili con effetti di modificazione del moto sismico, amplificazioni dovute a effetti litostratigrafici (terreni del sottosuolo) e morfologici (forma del territorio)
• Zone instabili (instabilità dei pendii, liquefazione, densificazione dei terreni granulari, subsidenza dei terreni argillosi soffici, spostamenti differenziali dovuti a discontinuità o eterogeneità, emersione di faglie attive, ecc.)
Le microzone
CONFERENZA REGIONI E PROVINCE AUTONOME
Sottocommissione8 GdL
Regioni
DPCSupporto tecnico
Tavolo Tecnico PC
Tavolo Tecnico Governo del
Territorio
Indirizzi e criteri generali per la MS
Si compongono di due parti:
• Nella seconda parte si illustrano le modalitàdi utilizzo delle carte di microzonazione e leprocedure attuative ai fini della:
• Nella prima parte vengono esposti i contenuti tecnicidei criteri e gli indirizzi di microzonazione (scale diindagine e di restituzione dei risultati degli studi di MS,livelli di approfondimento, dati di base, ecc.)
• programmazione territoriale e urbanistica
• pianificazione dell’emergenza
• progettazione delle opere
Indirizzi e criteri generali per la MS(APPROVATI DALLA CONFERENZA DELLE REGIONI)
• Nell’ambito della pianificazione territoriale e urbanistica, gli studi di MS integrano la conoscenza delle componenti che determinano il rischio sismico, nonché forniscono alcuni criteri di scelta finalizzati alla prevenzione e alla riduzione dello stesso, secondo un approccio graduale e programmatico alle varie scale e ai vari livelli di pianificazione.
• A scala urbana, l’identificazione della pericolosità sismica locale, associata alla conoscenza dei diversi livelli di vulnerabilità degli elementi e dei sistemi esposti, è determinante per la valutazione delle aree a rischio e, quindi, per introdurre elementi di sicurezza come fattori chiave per lo sviluppo e per le scelte localizzative.
• Gli studi di MS trovano applicazione ai vari livelli territorialicui corrispondono diversi livelli di pianificazione
MS e pianificazione territoriale
Gli studi di MS consentono una migliore e consapevole individuazione degli elementi strategici di un piano di emergenza ed in generale delle risorse di protezione civile.
La conoscenza dei possibili effetti locali indotti da un evento sismico su un territorio contribuisce a:
• scegliere aree e strutture di emergenza ed edifici strategici in aree stabili;
• individuare i tratti “critici” delle infrastrutture viarie e di servizio e le opere rilevanti, in caso di collasso, per le quali potrebbero essere necessarie specifiche valutazioni di sicurezza.
MS e pianificazione dell’emergenza
Gli studi di MS offrono elementi conoscitivi utili per la progettazione di opere, con differente incisività in dipendenza del livello di approfondimento e delle caratteristiche delle opere stesse.
Per opere ordinarie esistenti, sulle quali si eseguano interventi di modesto impatto, potranno in vario modo essere utilizzate alcune informazioni qualitative della MS.
Per opere ordinarie di nuova realizzazione i risultati qualitativi della MS potranno orientare nella scelta degli approfondimenti specifici da effettuare, mentre l’utilizzabilità diretta di risultati più specifici dipenderà dalla verifica della rispondenza delle caratteristiche delle zone omogenee con quelle del sito di interesse.
Per opere strategiche per finalità di protezione civile sarà in generale necessario raggiungere un appropriato approfondimento conoscitivo.
MS e progettazione / verifica
Tarcento (UD)
Studi precedenti di microzonazione sismica per la ricostruzione
Friuli, 1976
• LIVELLO 1(Univ. Trieste)
Previsti studi speditivi su diversi comuni ed uno studio dettagliato di MS per il comune di Tarcento
Mappa in scala 1:5000, con microzone caratterizzate da diversi valori del coefficiente di maggiorazione delle azioni sismiche di progetto
Irpinia, 1980
Calabritto
• LIVELLO 1(C.N.R., P.F.G.)
Pubblicata dopo 2 anni
Nessuna ricaduta sullaricostruzione
Umbria-Marche, 1997
• LIVELLO 2(SSN-Politecnico Milano)
Microzonazione sismica speditiva (adogni località veniva assegnato un solofattore Fa)
Pubblicata dopo 2 anni
Entrambi le Regioni hanno approfonditonel corso degli anni il lavoro fatto conricadute sulla ricostruzione
Gualdo Tadino
Molise, 2002
• San Giuliano di Puglia
LIVELLO 3(DPC- Consulenti)
Pubblicata dopo 9 mesi
Utilizzata per la ricostruzione
• Altri Comuni zona epicentrale
LIVELLO 2 (simulazioni 1D)(Consulenti della Regione)
Ultimi risultati pubblicati nel 2008
San Giuliano di P.
Esperienze di MS in Italia:non a seguito di eventi sismici
Toscana: Progetto VEL- Linee guida su dati di base, metodologie e risultati- Acquisizione di una grande quantità di dati di base- Database per ulteriori elaborazioni
Lombardia: Valutazione Rischio sismico a fini urbanistici- Spettri di risposta per alcuni Comuni- Integrazione con dati di vulnerabilità- Calcolo del Rischio
Emilia-Romagna: Esperienze preliminari per la stesura delle Linee guida di MS- MS di alcuni comuni e siti campione
Marche: MS e studi di vulnerabilità degli edifici di alcuni comuni(Offida, Cagli, Treia, Serra dei Conti, Senigallia)
Linee guida: Campania, Emilia-Romagna, Lombardia, Molise
Sono stati analizzati i Comuni che hanno subito un’intensità macrosismica pari o superiore al VII grado della scala MCS
L’operazione ha visto il coinvolgimento di:10 università:L’Aquila, Chieti-Pescara, Genova, Politecnico Torino, Politecnico
Milano, Firenze, Basilicata, Roma1, Roma 3, Siena7 istituti di ricerca:CNR, INGV, AGI, RELUIS, ISPRA, ENEA Frascati, OGS Trieste,
GFZ Postdam3 Regioni e 2 Provincie: Lazio, Emilia-Romagna, Toscana, Provincia di Trento, Provincia di
Perugia Ordine dei Geologi della Regione Abruzzo
Per un totale di circa 200 unità di personale
La microzonazione sismica della conca aquilana:il progetto
Il coordinamento del gruppo di lavoro è affidato a Dipartimento della Protezione Civile e alla Regione Abruzzo
I lavori, iniziati all’inizio di maggio, si sono conclusi il 30 settembre, solo 6 mesi dopo l’evento
Il costo dell’operazione è stata di circa 400.000 euro che hanno finanziato alcune indagini particolari
(tutte le università, gli enti di ricerca, le Regioni e le Provincie hanno contribuito a costo zero)
La microzonazione sismica della conca aquilana
• Task 1: Reperimento, archiviazione e restituzione informatica dati pregressi (informatici)
• Task 2: Modello geologico-tecnico del sottosuolo e fenomeni cosismici (geologi)
• Task 3: Analisi di laboratorio (geotecnici)
• Task 4: Caratterizzazione geofisica dei terreni (geofisici)
• Task 5: Analisi strumentali: H/V rapporti spettrali, strong /weak motion e microtremori (sismologi)
• Task 6: Terremoto di riferimento per simulazioni numeriche (storici, geologi e statististici)
• Task 7: Simulazioni numeriche (geologi e ingegneri geotecnici)
• Task 8: Analisi del danno (ingegneri strutturisti)
• Task 9: Raccordo con Pianificazione Urbanistica e Norme Tecniche Costruzioni (architetti e ingegneri)
• Task 10: Report e cartografie finali, diffusione dei risultati (tecnici informatici)
La microzonazione sismica della conca aquilana: task di lavoro e professionalità
VSH=350 H=100 input 0.18g
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0 0,5 1 1,5
T (s)
Sa
(g)
SAi-normalizzato
SAiSAo-pend.intermedia
Sao-pend.intermedia norm
0,5TA TA 1,5TA
0,5TA TA 1,5TA
TAo
Spettri di risposta elastici in input ed in output: Vs= 350 m/s, gradiente intermedio altezza strato H=100 m (approssima l’assenza di contrasto)
TAi