DPCM 09.02.2011 Linee Guida per la valutazione e riduzione del … · 2013-05-24 · terremoto. (The vulnerability ... (A, ,) a vulnerailità sismia deres ente Classe A costruzione

DPCM 09.02.2011 Linee Guida per la

valutazione e riduzione del rischio sismico

del patrimonio culturale, allineate con le

Nuove Norme Tecniche per le costruzioni

2008 (NTC 2008)

LEZIONE N. 8 : VALUTAZIONE, PREVENZIONE E RIDUZIONE DEL RISCHIO SISMICO

P = pericolosità (seismic hazard)

La pericolosità sismica di un’area è la probabilità che, in un certo intervallo di tempo,

essa sia interessata da forti terremoti che possono produrre danni.

(The seismic hazard area is the probability that in a certain interval of time, it is affected

by strong earthquakes that can produce damage.)

V= Vulnerabilità (seismic vulnerability)

La vulnerabilità di una struttura è la sua

tendenza a subire un danno in seguito a un

terremoto.

(The vulnerability of a structure is its

tendency to suffer damage as a result of an

earthquake.)

E = Esposizione (Earthquake exposure)

Prima dell’evento: quantità e qualità dei beni esposti. (Before the event: quantity and

quality of the exhibits.)

Dopo l’evento: l’esposizione esprime il valore delle perdite causate dal terremoto:

economiche, artistiche, culturali, morti, feriti e senzatetto.

(After the event: exposure expresses the value of losses caused by earthquake,

economic, artistic, cultural, dead, injured and homeless.)

Il rischio sismico è funzione delle tre

caratteristiche

The earthquake risk is a function of

three characteristics

Il rischio sismico *

• 2.500 terremoti con intensità Mercalli maggiore del V grado hanno colpito il

nostro territorio nell’ultimo millennio

• 200 dei quali distruttivi, 120.000 vittime nell’ultimo secolo (85.000 delle quali

dovute al terremoto di Reggio Calabria e di Messina del 1908)

• 20 terremoti con intensità superiore od uguale al IX grado MCS dal 1900 ad

oggi, un terremoto disastroso in media ogni 4 anni

• danno economico, valutato per gli ultimi venticinque anni in circa 75 miliardi

di euro (145.000 miliardi delle vecchie lire), impiegati per il ripristino e la

ricostruzione post-evento.

• 500.000 beni storici proprietà dello stato fortemente esposto agli effetti del

terremoto.

* Fonte Protezione Civile Italiana

L’Aquila palazzo della Prefettura

dopo il sisma del 2009 (edificio

dichiarato strategico)

Onna (AQ) 2009, il ricordo

dei morti

Messa in sicurezza della scuola De Amicis a L’Aquila

Finale Emilia, torre Civica, maggio 2012. Effetto delle due scosse

Carreggiata del ponte di Finale Emilia :

spostamento per effetto del recente

sisma del maggio 2012

Rocca di Finale Emilia :

dislocazione della parte sommitale

della copertura per effetto del

sisma del maggio 2012

• tre classi (A,B,C) a vulnerabilità sismica decrescente

Classe A costruzione in pietrame naturale, costruzioni

rurali, case di adobe e case con argilla o limo.

Classe B

costruzioni in mattoni comuni, in grossi blocchi o

in prefabbricati, muratura con telai di legname,

costruzioni in pietra squadrata

Classe C costruzioni armate, strutture in legno ben fatte

Scala di sensibilità all’azione sismica in relazione alla tipologia costruttiva

Sei (6) livelli di danno per ciascuna classe, compresi tra 0 e 5: 0 Nessun danno

1 Lievi danni: esili crepe negli intonaci, caduta di

piccoli pezzi d’intonaco

2 Moderati danni: piccole lesioni nei muri, caduta

di grandi pezzi di intonaco, tegole, lesioni ai

comignoli, caduta di parti di comignoli

3 Forti danni: lesioni ampie e profonde dei muri,

caduta di comignoli

4 Distruzioni: aperture nei muri, possono crollare

parti di edifici, crollano muri interniDestruction:

5 Danni totali degli edifici

Tre quantificazioni del numero di edifici di ciascuna classe con certo

livello di danno

pochi meno del 15%

molti dal 15% al 50%

la maggior parte più del 55%

Distribuzione percentuale delle abitazioni appartenenti alla classe di

vulnerabilità più elevata A (Fonte: SSN).

Un metodo per valutare la vulnerabilità sismica proposto dal Servizio Sismico Nazionale

si basa sull’analisi delle tipologie costruttive degli edifici e sull’epoca di costruzione

(dati facili da reperire perché presenti nei Censimenti ISTAT).

Si definiscono le seguenti tipologie :

• murature anteriori al 1919

• murature realizzate tra il 1920 ed il 1945


• murature realizzate tra il 1961 e 1976


• murature in cemento armato

Le classi di vulnerabilità definite sono tre (A, B,

C).

Confrontando la mappa di pericolosità sismica con quella della vulnerabilità

delle costruzioni esistenti si ha una preoccupante coincidenza tra zone a più

alto rischio ed edifici a più alta vulnerabilità

In particolare 500.000 beni storici proprietà dello stato fortemente esposto

agli effetti del terremoto

LINNE GUIDA PER LA PREVENZIONE E RIDUZIONE DEL RISCHIO

SISMICO DEL PATRIMONIO TUTELATO

IL CONCETTO DI PREVENZIONE : INTERVENIRE IN TERMINI DI

VALUTAZIONE DELLA VULNERABILITA’ PER RIDURRE IL RISCHIO

SALVAGUARDIA DELLA VITA UMANA E

CONSERVAZIONE DEL PATRIMONIO TUTELATO

criteri di definizione della conoscenza

verifica della sicurezza sismica

individuazione di tecniche di miglioramento strutturale

CONTENUTI DELLE LINEE GUIDA

In particolare le linee guida stabiliscono la possibilità di raggiungere livelli di

sicurezza per gli edifici storici diversi rispetto a quanto previsto per le nuove

costruzioni, con interventi rispettosi delle istanze della conservazione a patto di

esplicitare gli incrementi di sicurezza ottenibili con i progetti di miglioramento.

Pertanto si fa riferimento al concetto di miglioramento e non di adeguamento.

DEFINIZIONE DI STATI LIMITE DI RIFERIMENTO PER IL PATRIMONIO CULTURALE

STATI LIMITE ULTIMI (SLU): volontà di salvaguardare la costruzione e l’incolumità degli occupanti

nel caso di terremoti di forte intensità e rari.

(ULTIMATE LIMIT STATES: (SLU) resolve to protect the building and the safety of the occupants in

case of earthquakes of high intensity and rare.)

-STATO LIMITE DI SALVAGUARDIA DELLA VITA (SLV)

( Life Safety Limit State(SLV))

- STATO LIMITE DI PREVENZIONE DEL COLLASSO (SLC)

-COLLAPSE LIMIT STATE (SLC)

STATI LIMITE DI ESERCIZIO (SLE) : hanno l’obiettivo di limitare i danni per terremoti meno intensi

ma più frequenti

SERVICEABILITY LIMIT STATE (SLE): are intended to limit the loss to less intense but more frequent

earthquakes

- STATO LIMITE DI DANNO (SLD):

DAMAGE LIMIT STATE (SLD)

- STATO LIMITE DI OPERATIVITA’ (SLO)

OPERATIONAL LIMIT STATE (SLO)

Stato limite ultimo(SLU),

terremoti rari e di forte

intensità

STATO LIMITE DI DANNO (SLD)

Terremoto frequente, salvaguardia operatività

Salvaguardia della Vita SLV)

Terremoto molto raro, salvaguardia dal collasso

Terremoto frequente meno intenso , prevenzione dai danni

Stato limite di collasso , SLC

Stato limite di esecizio

(SLE)

STATO LIMITE DI OPERATIVITA’ (SLO)

DEFINIZIONE DEGLI STATI LIMITE

Di solito la sicurezza e la protezione

contro il rischio sismico è garantita

attraverso la definizione di quattro

Stati Limite, associata a

quattro livelli di prestazione,

in base ad esempio alle norme

FEMA

Terremoto raro, salvaguardia della vita.

Nei casi in cui lo stato di conservazione del bene, la estrema sensibilità a

sollecitazioni che non comporterebbero comunque particolari danni strutturali

ma in grado di generare possibili situazioni critiche per le parti individuate,

richiede specifiche valutazioni dello SLA

Palazzo Ducale Venezia. Vista della facciata

Milano Cenacolo vinciano. Particolare dello

stato di conservazione della pellicola pittorica

STATO LIMITE BENI

ARTISTICI (SLA)

la sicurezza della vita degli occupanti è garantita e l'edificio

storico, anche se gravemente danneggiato può essere riparato

e restaurato.

questo stato limite deve essere considerato solo quando è

fondamentale per garantire la fruibilità del palazzo dopo il

terremoto: per un edificio storico in muratura il danno dopo un

terremoto è fisiologico

per la salvaguardia del patrimonio

artistico situati nelle costruzioni,

nonché di parti decorative o

artistico appendici strutturali Apparati decorativi Apparati decorativi mobili

Stato limite Ultimo

Damage Limit State

Rare EQ: life safety requirement, i.e. safety of people

Occasional EQ: prevention of damage to property Stato limite di esercizio

DEFINIZIONE DI STATO LIMITE PER I BENI ARTISTICI

Life Safety Limit State

LO STATO LIMITE DEI BENI ARTISTICI

Stati limite di riferimento per il patrimonio culturale

Per terremoti rari e di forte intensità con l’obiettivo di salvaguardare la vita degli

occupanti si fa riferimento di norma allo SLV, Stato Limite di Salvaguardia della

Vita

Per terremoti meno intensi ma più frequenti con l’obiettivo di contemperare

aspetti economici e funzionali si fa riferimento allo SLD, Stato limite di Danno

SLV e SLD sono definiti nel punto 3.2.1. delle NTC

Per particolari situazioni nelle quali il danno di porzioni di edificio o elementi

inseriti nei medesimi la cui perdita risulta incidere in modo significativo e

irreversibile sul patrimonio culturale, onde contenere i danni in manifestazioni

rimediabili con tecniche conservative, si introduce lo Stato limite per i Beni

Artistici SLA

La individuazione delle zone di verifica afferenti agli elementi o

parti particolarmente sensibili e soggette a valutazioni secondo lo

SLA viene ottenuta mediante modelli di verifica locale su parti

autonome che possono essere lette con riferimento alla

scomposizione in macroelementi ma più in generale attraverso

una comprensione costruttiva e storica del manufatto.

STRUMENTI :

-FASI COSTRUTTIVE RILEVATE CON RAPPORTI MACROSTRATIGRAFICI

-CARATTERIZZAZIONE MATERICO COSTRUTTIVA E DEL DANNO DEGLI ELEMENTI

-AFFINAMENTO DEL MODELLO DEL MECCANISMO DI COLLASSO

La conservazione di un bene può essere improntata ad una logica di

miglioramento nei confronti di terremoti di forte intensità e pertanto per valori

della vita nominale Vn lunghi.

Questa procedura può però indurre opere e trasformazioni in grado di

modificare in modo rilevante le caratteristiche materico costruttive dell’oggetto e

una conseguente inaccettabile perdita di materia storica.

LIVELLI DI SICUREZZA

Le azioni sismiche sulla costruzione vengono valutate in relazione ad un periodo di

riferimento VR con :

R N UV V C

Con Cu = classe d’uso e Vn = Vita Nominale come definite nel Cap.2 delle NTC

La vita nominale Vn di un edificio, è il periodo espresso in numero di anni tra

un intervento di manutenzione e controllo e quello successivo nel quale la

costruzione garantisce la funzione d’uso per cui è stata progettata

Questo implica la possibilità di ridurre il tempo corrispondente alla vita

nominale Vn e quindi la valutazione di terremoti più frequenti ma meno

gravosi.

Una procedura in grado di mitigare le problematiche descritte si lega al

concetto di controllo e manutenzione programmata del manufatto storico. E’

inteso che il monitoraggio e la manutenzione programmata basata su cicli

opportuni legati alle caratteristiche dell’oggetto, sia una procedura in grado di

contenere gli interventi maggiormente trasformativi e garantire una migliore

controllo della sicurezza della costruzione

LIVELLI DI SICUREZZA, MANUTENZIONE E CONTROLLO , VITA NOMINALE

Per ogni bene tutelato è pertanto possibile valutare per ogni periodo di riferimento Vr e

allo stato limite considerato, il periodo di ritorno di riferimento dell’azione sismica Tr

R

RR

V

VT

ln(1 P )

Per la verifica nei confronti dello SLA si potrà fare riferimento ad azioni sismiche

caratterizzate dalla probabilità di eccedenza relativa allo SLD, stato limite di danno

(PVR=63%), ma valutate modificando il periodo di riferimento VR, in base al numero n di

cicli di controllo necessari, in VR anni, al monitoraggio dello stato di conservazione degli

apparati decorativi, dei relativi supporti e di elementi architettonici in muratura o

materiale lapideo di particolare fattura (tali cicli di controllo possono configurarsi come

monitoraggio e/o manutenzione), pervenendo ad un periodo di riferimento artistico

VRA=nVR.

L’istituzione del coefficiente n ( numero di cicli di manutenzione previsti) si lega

alla possibilità di definire da parte dell’ente di tutela, una scala di sensibilità al

danno del bene osservato.

In questo caso rientra la possibilità, necessità, di consentire la valutazione da

parte dell’Amministrazione dello stato di conservazione e delle qualità materico

costruttive del supporto oltre che dell’apparato ad esso collegato

I valori di n devono essere assunti dall’Amministrazione deputata alla tutela; a

titolo di esempio, per VR/n può essere assunto un valore compreso tra 10 e 20

anni oppure, più semplicemente, n può essere usato come coefficiente che

definisca le caratteristiche del bene artistico presente nel manufatto, in

relazione a quelli mediamente presenti sul territorio e assunti ad n=1. L’obiettivo

è quello di assumere un periodo di ritorno TR maggiore (azione sismica più

gravosa) in presenza degli apparati decorativi più significativi; in ogni caso non

dovranno mai essere assunti valori di TR maggiori di quelli corrispondenti allo

SLV.

Par. 2.4 Livelli di sicurezza sismica

La definizione del periodo di riferimento artistico, VRA=nVR., consente

all’Amministrazione una verifica e controllo dell’attività di valutazione e

prevenzione del rischio sismico del patrimonio culturale

Relazionando i cicli di manutenzione e controllo necessari per una indagine

dello stato di conservazione del bene al rischio sismico di perdita del

medesimo si stabilisce con una modalità indiretta la sensibilità dell’oggetto al

danno.

Questo evidenzia da un lato la necessità di un controllo e

manutenzione dei beni storici ma anche la possibilità di stabilire

una gradualità nelle verifiche e degli interventi non legato al

concetto di rilevanza che moduli le istanze della conservazione,

nei termini di contenimento delle trasformazioni e perdita di

materia storica con le necessità di protezione sismica che

garantisca la sicurezza del bene stesso

L’obiettivo è quello di assumere un periodo di ritorno TR maggiore

(azione sismica più gravosa) in presenza degli apparati decorativi

più sensibili; in ogni caso non dovranno mai essere assunti valori

di TR maggiori di quelli corrispondenti allo SLV

SALVAGUARDIA E CONSERVAZIONE

Anagrafica della costruzione

Specificazione de sito, presenza di evidenze appartenenti al patrimonio artistico …

Descrizione geometrica Rilievo geometrico, allo stato attuale compreso la stato fessurativo e

deformativo

Analisi storica

Fase utile per definire il processo evolutivo della costruzione spesso

fornendo importanti informazioni sulla sequenza di costruzione

Caratterizzazione meccanica dei materiali

Caratterizzazione geotecnica Conoscenza del suolo e delle fondazioni

Caratterizzazione delle tecniche costruttive.

Identificazione della gerarchia strutturale, delle tecniche costruttive, dettagli e

connessioni elemento, valutazione dello stato di conservazione di materiali

ed elementi costitutivi

Il percorso della

conoscenza

IL PERCORSO DELLA CONOSCENZA

indagini sperimentali devono preservare il valore storico dell'edificio e la

realizzazione di una campagna di limitata invasività.

La conoscenza degli edifici

storici è un mezzo essenziale

per la valutazione attendibile

della sicurezza sismica,

nonché per una scelta

adeguata di interventi di

rinforzo efficaci.

.

Il percorso della conoscenza, stabilisce la possibilità di

ottenere vari livelli di approfondimento delle analisi sul

costruito che incidono direttamente sull’aspetto

quantitativo delle valutazioni di vulnerabilità. Le analisi

comprendono I dati storiografici, il rilievo geometrico, la

caratterizzazione materico costruttiva e del danno e aspetti

geotecnici

I Fattori di Confidenza FC

I livelli di conoscenza costituiscono la possibilità per mezzo della

definizione dei fattori di confidenza Fci, di condizionare

quantitativamente le valutazioni, modificando I parametri meccanici dei

materiali o modificando l’intensità dell’azione sollecitante

4

1k

CkC F1F

Il percorso della

conoscenza

PERCORSO DELLA CONOSCENZA

I fattori FC si applicano in modo diverso in funzione dei modelli adottati per la valutazione della

sicurezza sismica:

il fattore di confidenza si applica alle

proprietà dei materiali,

si riducono moduli elastici e

resistenze

il fattore di confidenza si applica direttamente

alla capacità della struttura, si riduce

l’accelerazione corrispondente ai diversi

stati limite

MODELLI COSTITUTIVI

modelli che considerano la deformabilità e la

resistenza dei materiali e degli elementi

strutturali

MODELLI DI CORPO RIGIDO

modelli che considerano l’equilibrio limite dei diversi

elementi della costruzione: il materiale muratura è

assunto rigido e non resistente a trazione

(creazione di un cinematismo di blocchi rigidi,

attraverso l’introduzione di opportune sconnessioni)

UTILIZZO DEI FATTORI DI CONFIDENZA

ag = 0.28 g con FC=1

ag = 0.21 g con FC=1.35

Rilievo geometrico

rilievo geometrico completo FC1 = 0.05

rilievo geometrico completo, con restituzione grafica dei quadri

fessurativi e deformativi FC1 = 0

Identificazione delle specificità storiche e costruttive della fabbrica

restituzione ipotetica delle fasi costruttive basata su un limitato rilievo

materico e degli elementi costruttivi associato alla comprensione delle

vicende di trasformazione (indagini documentarie e tematiche)

FC2 = 0.12

restituzione parziale delle fasi costruttive e interpretazione del com-

portamento strutturale fondate su: a) limitato rilievo materico e degli

elementi costruttivi associato alla comprensione e alla verifica delle

vicende di trasformazione (indagini documentarie e tematiche, veri-

fica diagnostica delle ipotesi storiografiche); b) esteso rilievo materico

e degli elementi costruttivi associato alla comprensione delle vicende

di trasformazione (indagini documentarie e tematiche)

FC2 = 0.06

restituzione completa delle fasi costruttive e interpretazione del com-

portamento strutturale fondate su un esaustivo rilievo materico e degli

elementi costruttivi associato alla comprensione delle vicende di

trasformazione (indagini documentarie e tematiche, eventuali indagini

diagnostiche)

FC2 = 0

Proprietà meccaniche dei materiali

parametri meccanici desunti da dati già disponibili FC3 = 0.12

limitate indagini sui parametri meccanici dei materiali FC3 = 0.06

estese indagini sui parametri meccanici dei materiali FC3 = 0

Terreno e fondazioni

limitate indagini sul terreno e le fondazioni, in assenza di dati

geotecnici e disponibilità d’informazioni sulle fondazioni FC4 = 0.06

disponibilità di dati geotecnici e sulle strutture fondazionali; limitate

indagini sul terreno e le fondazioni FC4 = 0.03

estese o esaustive indagini sul terreno e le fondazioni FC4 = 0

Tabella 4.1 – Definizione dei livelli di approfondimento delle indagini sui diversi aspetti della conoscenza e relativi fattori parziali di confidenza

4

1k

CkC F1F

Livelli di conoscenza e fattori di confidenza

Rilievo

Geometrical Survey

Rilievo geometrico completo Complete Geometrical Survey FC1 = 0.05

Rilievo geometrico completo con quadri fessurativi e deformativi

Complete Geometrical Survey, with cracking and deformation pattern restitution FC1 = 0

IL RILIEVO GEOMETRICO E LA LETTURA E RESTITUZIONE DEL DANNO

IL RILIEVO GEOMETRICO

RILIEVO QUADRO FESSURATIVO

Le lesioni saranno classificate secondo le loro

caratteristiche geometriche: se parallele o

lesioni singole, se passanti o no (con

particolare attenzione al rapporto fra spessore

murario e profondità della lesione),

complanari, a V, a cigli paralleli, dimensione

massima della gola.

In questo modo potranno essere associati ad

ogni lesione, o ad insiemi di lesioni, uno o più

meccanismi di danno, che siano compatibili

con la geometria dell’organismo edilizio, con i

materiali presenti, con gli eventi subiti.

;

LETTURA E RESTITUZIONE DEL DANNO

Identificazione delle

specificità storiche e

costruttive della fabbrica

Identification of historical

and constructive aspects of

the construction

Restituzione ipotetica delle fasi costruttive basata su un limitato rilievo


vicende di trasformazione (indagini documentarie e tematiche) )

FC2 = 0.12

Restituzione parziale delle fasi costruttive e intepretazione del

comportamento strutturale fondate su a) limitato rilievo materico e degli

elementi costruttiviassociato alla comprensione e verifica delle vicende

delle trasformazioni (indagini documentarie e tematiche,verifica

diagnostica delle ipotesi storiografiche) b) esteso rilievo materico e degli


trasformazione (indagini documentarie e tematiche )

FC2 = 0.06

Restituzione completa delle fasi costruttive e interpretazione del

comportamento strutturale fondato su un esaustivo rilievo

materico e degli elementi costruttivi associato alla

comprensionedelle vicende di trasformazione (indagini

documentarie e tematiche, eventuali indagini diagnostiche) ).

FC2 = 0

LE FASI DI TRASFORMAZIONE






the construction




FC2 = 0.12








FC2 = 0.06






FC2 = 0

restituzione ipotetica delle fasi costruttive basata su un

limitato rilievo materico e degli elementi costruttivi

associato alla comprensione delle vicende di

trasformazione (indagini documentarie e tematiche)

FC2 = 0.12

a) Eidotipo

b) Individuazione degli elementi costruttivi portanti

c)Caratterizzazione speditiva delle caratteristiche materico costruttive degli

elementi

d)Individuazione dei rapporti costruttivi mediante analisi storiografica,

iconografica e macrostratigrafica a vista

e) Individuazione dei macroelementi

Ossana Tn _ Casa degli

Affreschi. Rilievo materico

costruttivo e dello stato di

danno con descrizione delle

ipotetiche fasi costruttive






the construction




FC2 = 0.12








FC2 = 0.06






FC2 = 0

restituzione parziale delle fasi costruttive e interpretazione

del comportamento strutturale fondate su: a) limitato rilievo


comprensione e alla verifica delle vicende di

trasformazione (indagini documentarie e tematiche, verifica

diagnostica delle ipotesi storiografiche); b) esteso rilievo


comprensione delle vicende di trasformazione (indagini

documentarie e tematiche)

FC2 = 0.06

a) Individuazione di una ipotesi di sequenza costruttiva del

CA ( Complesso Architettonico)

b) Esecuzione di approfondimento dei rapporti

macrostratigrafici anche mediante saggi limitati a suffragare

le ipotesi documentali e storiografiche

b) Approfondimento del rilievo materico costruttivo

MC01 Vault Uffizi (Firenze, Italy)

Pha

se A

P

hase

B

Pha

se C

P

hase

D

UFFIZI – FIRENZE . MAPPATURA DEL DANNO E INDIVIDUAZIONE DEI RAPPORTI

MACROSTRATIGRAFICI MEDIANTE ANALISI DIRETTA E ESECUZIONE DI SAGGI




Restituzione ipotetica delle fasi costruttive basata su un limitato

rilievo materico e degli elementi costruttivi associato alla


documentarie e tematiche)

FC2 = 0.12


comportamento strutturale fondate su a) limitato rilievo materico e

degli elementi costruttiviassociato alla comprensione e verifica

delle vicende delle trasformazioni (indagini documentarie e

tematiche,verifica diagnostica delle ipotesi storiografiche) b)

esteso rilievo materico e degli elementi costruttivi associato alla


documentarie e tematiche

FC2 = 0.06





documentarie e tematiche, eventuali indagini diagnostiche)

FC2 = 0

restituzione completa delle fasi costruttive e

interpretazione del comportamento strutturale fondate su

un esaustivo rilievo materico e degli elementi costruttivi

associato alla comprensione delle vicende di

trasformazione (indagini documentarie e tematiche,

eventuali indagini diagnostiche)

FC2 = 0

Uffizi ala di levante : restituzione delle fasi costruttive e interpretazione del

comportamento strutturale

a) Sequenze costruttive, modifica delle condizioni di carico e di

comportamento strutturale

b) Valutazione della cronologia sismica con le fasi di trasformazione

c) Valutazione dell’eventuale efficacia di interventi di riparazione e/o

presidio realizzati in funzione di un evento sismico

IPOTESI DELLE SEQUENZE COSTRUTTIVE DELL’ALA DI LEVANTE

Uffizi a Firenze : ipotesi di trasformazione – interpretazione delle fasi costruttive e

interpretazione del comportamento strutturale

Proprietà meccaniche dei

materiali

Mechanical characterization

of materials

Parametri meccanici desunti da dati già disponibili

mechanical parameters of construction obtained by available data FC3 = 0.12

Limitate indagini sui parametri meccanici dei materiali

limited investigations on mechanical parameters of construction materials FC3 = 0.06

Estese indagini sui parametri meccanici dei materiali

extensive investigations on mechanical parameters of construction materials FC3 = 0

LA CARATTERIZZAZIONE DEI MATERIALI

Con riferimento al livello di conoscenza acquisito, si possono definire i valori

medi dei parametri meccanici ed i fattori di confidenza secondo quanto segue:

- il livello di conoscenza LC3 si intende raggiunto quando siano stati effettuati il

rilievo

geometrico, verifiche in situ estese ed esaustive sui dettagli costruttivi, indagini

in situ esaustive sulle proprietà dei materiali; il corrispondente fattore di

confidenza è FC=1;

-

il livello di conoscenza LC2 si intende raggiunto quando siano stati effettuati il

rilievo

geometrico, verifiche in situ estese ed esaustive sui dettagli costruttivi ed

indagini in situ estese sulle proprietà dei materiali; il corrispondente fattore di

confidenza è FC=1.2;

-

il livello di conoscenza LC1 si intende raggiunto quando siano stati effettuati il

rilievo

geometrico, verifiche in situ limitate sui dettagli costruttivi ed indagini in situ

limitate sulle

proprietà dei materiali; il corrispondente fattore di confidenza è FC=1.35.

CIRCOLARE 2

febbraio 2009 , n. 617

Istruzioni per

l'applicazione delle

«Nuove norme

tecniche per le

costruzioni» di cui al

decreto ministeriale

14 gennaio 2008.

Valori di riferimento dei parametri meccanici (minimi e massimi) e peso specifico medio

Reference values of mechanical parameters (minimum and maximum) and medium weight

Tabella 11.D.1

OPCM 3431/05

Coefficienti correttivi dei parametri meccanici da applicarsi in presenza di: malta

di caratteristiche buone o ottime; presenza di ricorsi o listature; presenza

sistematica di connessioni trasversali; consolidamento con iniezioni di malta;

consolidamento con intonaco armato.

sia ai parametri di resistenza (fm e t0), sia ai moduli elastici (E e G)

si applica il coefficiente indicato in tabella ai soli parametri di resistenza (fm e t0), *

*

*

* * * *

Tabella 11.D.2

OPCM 3431/05

Terreno e fondazioni

Soil and Foundations

Limitate indagini sul terreno e le fondazioni in assenza di dati geotecnici e disponibilità di

informazioni sulle fondazioni

limited investigations on soil and foundations, without geotechnical data and without

foundation information

FC4 = 0.06

Disponibilità di dati geotecnici e sulle strutture fondazionali; limitate indagini sul terreno e

fondazioni

limited investigations on soil and foundations, with geotechnical data and with foundation

information

FC4 = 0.03

Estese o esaustive indagini sul terreno e le fondazioni

extensive investigations on soil and foundations FC4 = 0

LA CARATTERIZZAZIONE DEI TERRENI E DELLE FONDAZIONI

CONFIDENCE FACTORS FC

The FC factors should be applied in two different ways depending on the models adopted for the seismic safety

assessment

il fattore di confidenza è

applicato alle proprietà dei

materiali,

modificando sia il modulo

elastico che la resistenza

.

il fattore di confidenza viene

applicato direttamente alla

capacità strutturale.

riducendo l'accelerazione di

collasso corrispondente ai

vari stati limite

Modelli costitutivi

Modelli che necessitano delle caratteristiche

meccaniche dei materiali.

Modelli di valutazione

Modelli a blocchi rigidi

Analisi limite dell’equilibrio, catene cinematiche.

L’edificio suddiviso in macroelementi, consente

di valutare la sicurezza mediante l’analisi

cinematica. Modelli che non necessitano delle

caratteristiche ,eccaniche dei materiali

MODELLI PER LA

VALUTAZIONE

DELLA SICUREZZA

STRUTTURALE

Scala Territoriale LV1

valutazione sismica

semplificata

Su singola parte, macroelemento,

di edificio

Su singolo edificio, nel complesso,

analisi globale

STRUCTURAL MODELS

The bell Tower of Venezia

The Uffizi Palace of Firenze

MODELLI PER LA

VALUTAZIONE

DELLA SICUREZZA

STRUTTURALE

MODELS FOR

STRUCTURAL SAFETY

ASSESSMENT

Territorial-scale – LV1

simplified seismic evaluation

LV1 consente la valutazione

dell'accelerazione di collasso per mezzo di

modelli semplificati sulla base di un numero

limitato di parametri geometrici e meccanici

o che utilizzano strumenti qualitativi (esame

visivo, caratteristiche costruttive e indagine

stratigrafica

LV1 allows the evaluation of collapse

acceleration by means of simplified models

based on a limited number of geometric and

mechanical parameters or which utilizes

qualitative tools (visual test, construction

features, and stratigraphic survey)

Indice di sicurezza sismica

Seismic Safety Index Is

Fattore di accelerazione fa

Acceleration Factor fa

LSg,

LSLSa,

a

a f

LSR,

LSs

T

T I

of particular significance the LS indexes

Indice di sicurezza sismica è il rapporto tra il tempo di ritorno dell'azione sismica che

porta la costruzione di uno stato limite e il tempo di ritorno del terremoto atteso del sito,

corrispondente ad una determinata probabilità di superare il limite nel periodo di

riferimento

Seismic safety index is the ratio between the return time of the seismic action which

brings the building to a limit state and the return time of the expected earthquake of the

site, corresponding to a determined probability of exceeding the limit in the reference

period.

Fattore di accelerazione fa è il rapporto fra l'accelerazione che porta la costruzione di

uno stato limite e la prevista accelerazione del sito che corrispondente ad una

determinata probabilità di superare il limite nel periodo di riferimento

Acceleration Factor fa is the ratio between acceleration which brings the building to a

limit state and the expected acceleration of the site which corresponding to a

determined probability of exceeding the limit in reference period

fa<0.1

0.1<fa<1.0

1<fa<2

MODELLAZIONE STRUTTURALE STRUCTURAL MODELS

quantitative

Questi parametri dovrebbero essere uno strumento utile per la pubblica amministrazione

per evidenziare le situazioni più critiche del territorio analizzato e stabilire le priorità per

gli interventi futuri.

In realtà tale indice devono essere valutati per un numero significativo di edifici della

stessa tipologia, con l'obiettivo di elaborare un "ranking comparativa" tra i diversi oggetti,

a sostegno della decisione di cui si serve l'intervento.

Il livello LV1 non consentono la progettazione di intervento

These parameters should be a useful tool for the public administration for highlighting the most critical

situations in the analyzed territory and establish priorities for future interventions.

In fact such index should be evaluated for a significant number of buildings of the same typology, with the

aim of draw up a “comparative ranking” between the different objects, to support the decision of which one

need the intervention.

The LV1 level do not allow the design of intervention

Territorial-scale – LV1

simplified seismic evaluation

On individual building – LV2

LV1 consente la valutazione dell'accelerazione di collasso per mezzo di modelli

semplificati sulla base di un numero limitato di parametri geometrici e

meccanici o che utilizzano strumenti qualitativi (esame visivo, caratteristiche

costruttive, e rilievo stratigrafico)

LV1 allows the evaluation of collapse acceleration by means of simplified models based on a

limited number of geometric and mechanical parameters or which utilizes qualitative tools (visual

test, construction features, and stratigraphic survey)

Seismic Safety Index Is

Acceleration Factor fa

In any case the collapse

acceleration of the whole

construction has to be

evaluated, and it is possible to

use the LV1 tools On individual building – LV3

– l'applicazione generalizzata dei modelli locali utilizzati per il livello LV2 generalized application of the local models used for LV2 level

– Modello strutturale globale quando è possibile garantire l’affidabilità

LSaIl metodo LV2 deve essere adottato in caso di interventi locali su zone limitate

della costruzione, che non altera significativamente il comportamento

strutturale

The LV2 method has to be adopted in case of local interventions on limited zones of the

building which do not significantly alter the established structural behaviour and for which local

analysis methods have been suggested

LV3 deve essere usato quando gli interventi modificare il comportamento strutturale dell'edificio o quando una valutazione

accurata della sicurezza costruzione sismica è richiesto. In ogni caso la valutazione deve considerare l'intera costruzione

LV3 has to be used when the interventions modify the structural behavior of the building or when an accurate evaluation of the

construction seismic safety is required. In any case the assessment has to consider the whole construction

LSg,

LSLSa,

a

a f

LSR,

LSs

T

T I

of particular significance the LS indexes

MODELLI PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA: LV1

MODELS FOR SEISMIC SAFETY ASSESSMENT: LV1 LEVEL

LV1: simplified

seismic evaluation

LV2: evaluation on single macro-elements

(collapse local mechanism)

LV3: global evaluation of seismic

response of the construction

Building, villas and other

structures with bearing walls and

intermediate horizontal

diaphragms

Churches, and structures with

large halls without intermediate

horizontal diaphragms

Towers, Bell-towers and other tall

and slender structures

Masonry Bridge, triumphal

arches and other arch-structures

D1C0

1ULSe,

C1B

0

1ULSe,

ULS

TTTFS

)T(S

TTTFS

)T(S

a

v

v

i3.445.1ULS

i3.442.75SLD

1.80.025Sa

1.80.025Sa

D1CC

1

0

ULSe,

C1B

0

ULSe,

ULS

TTTT

T

FS

S

TTTFS

S

a

SLVg,

SLVSLVa,

a

a f

SLVR,

SLVs

T

T I

for typology

Mode1 mechanism

Out of plane

Mode 2 mechanism

In plane

“Global” Analysis

“Local” Analysis

LV1: simplified

seismic evaluation

LV3: global evaluation of seismic

response of the construction


MODELS FOR SEISMIC SAFETY ASSESSMENT: LV2

“Local” Analysis

LV2: evaluation on single

macro-elements

(collapse local mechanism)

Numerical model

Limit Analysis

ALCUNI PRESUPPOSTI PER LA SCELTA DEI MODELLI

INTERPRETATIVI E DI VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA

RISPOSTA LOCALE

RISPOSTA GLOBALE

La verifica complessiva della risposta sismica del manufatto non richiede necessariamente il

ricorso ad un modello globale della costruzione, ma è possibile procedere alla scomposizione

della struttura in parti (macroelementi), a condizione che venga valutata la ripartizione delle

azioni sismiche tra i diversi sistemi strutturali, in ragione delle diverse rigidezze e dei

collegamenti tra le stesse; tale ripartizione può essere operata anche in modo approssimato,

purché venga garantito l’equilibrio nei riguardi della totalità delle azioni orizzontali.

COMPORTAMENTO GLOBALE = COMPORTAMENTI LOCALI

1- individuazione dei macroelementi

2- analisi dei macroelementi

3- analisi dei rapporti costruttivi

4- valutazione del danno

Linee Guida per la valutazione e riduzione del rischio sismico del

patrimonio culturale con riferimento alle norme tecniche per le

costruzioni


MODELS FOR SEISMIC SAFETY ASSESSMENT: LV3 LEVEL

Building, villas and other

structures with bearing walls and

intermediate horizontal

diaphragms

Churches, and structures with

large halls without intermediate

horizontal diaphragms

Towers, Bell-towers and other tall

and slender structures

Masonry Bridge, triumphal

arches and other arch-structures

Utilizzo diffuso di

LV2, tutti I

macroelementi

individuati, dei

meccanismi di

collasso locale

LV3: valutazione

globale della

risposta sismica

della costruzione

for typology

Per tipologia

Documents

DPCM 09.02.2011 Linee Guida per la valutazione e riduzione del … · 2013-05-24 · terremoto. (The vulnerability ... (A, ,) a vulnerailità sismia deres ente Classe A costruzione