2015 Workshop

Conoscenza e tecnologie appropriate per la sostenibilità e la resilienza in urbanistica

Knowledge and Appropriate Technologies

for Sustainability and Resilience in Planning

Funda Atun, Maria Pia Boni, Annapaola Canevari, Massimo Compagnoni, Luca Marescotti, Maria Mascione, Ouejdane Mejri, Scira Menoni, Floriana Pergalani

Laboratorio organizzato da Luca Marescotti

Cover

3 marzo 2015 Maria Pia Boni

Pericolosità e classificazione sismica

2015 Workshop Conoscenza e tecnologie appropriate per la sostenibilità e la

resilienza in urbanistica - Knowledge and Appropriate Technologies for Sustainability and Resilience in Planning

SCENARIO DI DANNO

SCENARIO DI SCUOTIMENTO

EFFETTI LOCALI

PERICOLOSITA’ DI BASE

PERICOLOSITA’ LOCALE

SCENARIO DI SCUOTIMENTO DETTAGLIATO

VULNERABILITA’

RISCHIO SISMICO

AZIONI DI PROGETTO

AMBITO DETERMINISTICO

AMBITO PROBABILISTICO

Concettualmente si può definire come il livello di scuotimento (entità del moto del suolo) che è lecito attendersi in una determinata area (senza considerare gli effetti locali) È una caratteristica del sito/area, non dipende dalle strutture presenti Per calcolarla esistono molteplici metodologie, basate comunque su

conoscenze di geologia strutturale e dati sulla sismicità storica Ci sono diversi parametri per misurare la pericolosità sismica (es.: max.

accelerazione al suolo y o ag, accelerazione spettrale, ecc.). Molto spesso, anche se un po’ limitativo, la pericolosità è espressa relativamente ad un solo periodo di ritorno Il risultato di base di un’analisi di pericolosità è la distribuzione degli eventi

risentiti al sito al di sopra di una fissata soglia (del parametro scelto)

Dati di Base: Catalogo degli eventi Zone sorgenti Leggi di attenuazione

Sviluppata nel 2004, calcolo basato sull’approccio “Cornell” (1968) o “Metodo delle zone sorgenti”

Il metodo prevede i seguenti passi: • selezione degli eventi del catalogo da

utilizzare con specifiche ipotesi (1) • definizione della ‘sismicità’ delle zone

sismogenetiche (2) • applicazione delle leggi di attenuazione agli

eventi presenti nelle zone sismogenetiche (3). Si valuta se gli eventi sono risentiti al sito con un valore del parametro scelto (es.: ag) al di sopra una soglia fissata

• costruzione della distribuzione degli eventi al sito e relativa funzione di probabilità di eccedenza (1-F) (4)

• calcolo dei parametri di pericolosità basandosi su tale distribuzione

Per ogni step ci sono specifiche ipotesi da assumere e metodi da applicare

1.E-08

1.E-07

1.E-06

1.E-05

1.E-04

1.E-03

1.E-02

1.E-01

1.E+00

0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25

Amax (g)

Num

. eve

nti p

er in

terv

alli

di A

max

1-F(y) : probabilità che, dato un evento con accelerazione maggiore del valore di soglia, questo abbia accelerazione maggiore di y

(y)]F-[1NT

ysR

λ==

11

• λs : numero medio annuo di tutti gli eventi del sito caratterizzati da una accelerazione maggiore di una soglia minima

• numero medio annuo di eventi con accelerazione maggiore di y N(y) =λs [1-Fy(y)]

Relazione valida per valori di N abbastanza piccoli

• Relazione tra TR e N(y)

rT/Tep ∆−−= 1

Relazione tra la probabilità di eccedenza (p) dell’accelerazione in Δt anni ed il periodo di ritorno corrispondente (Tr) (valida in base alle ipotesi assunte nel calcolo della pericolosità)

Fissata quindi una data probabilità di eccedenza in un dato intervallo di tempo Δt (o analogamente un dato periodo di ritorno), con la relazione tra il periodo di ritorno e la distribuzione 1-F(y) si ricava il valore di accelerazione corrispondente

1E-06

1E-05

1E-04

1E-03

1E-02

1E-01

1E+00

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3

Ag (g)

Prob

abili

tà d

i ecc

eden

za d

i Ag

in 5

0 an

ni

Valori di ag(g) con probabilità di eccedenza del 10% in 50 anni (TR=475 anni)

Ordinanza PCM 3519/2006

Mediana delle sedici mappe corrispondenti ai sedici rami dell’albero logico (con i pesi specificati)

Tr=2475 anni Tr=101 anni Tr=475 anni

- Zone colpite da eventi

- Gestire ricostruzione e finanziamenti

- Classificazione non ai fini di una reale prevenzione

Aspetti preventivi della classificazione: non norme per la ricostruzione, ma per la costruzione in zone sismiche

1909 - 1962

- Zone colpite dal sisma/ eventi significativi in passato - Tecniche per ricostruzione e costruzione nuovi edifici

1909 1962

- Mappa sull’intero territorio nazionale - Criteri basati su analisi di pericolosità (PFG-CNR)

- Introduzione zona 3

1980-84

1980-84 OPCM 3274/03

A tutti i comuni italiani è attribuita una zona sismica Emanati: - Mappa di prima applicazione (da studio del ‘97) Nel caso di comuni già classificati, si mantiene la zona a rischio più elevato

- Criteri basati su ag475 anni (non utilizzati per la mappa di prima applicazione)

1980-84

Map

pa d

i per

icol

osità

200

4,

OPC

M 3

519/

06 (a

max

Tr =

475

ann

i)

[…] Devono essere evitate situazioni di forte disomogeneità nelle zone sismiche ai confini tra regioni diverse. A tal fine, l'individuazione delle medesime dovrà tenere conto di un elaborato di riferimento compilato in modo omogeneo a scala nazionale, secondo i criteri esposti più sopra […] OPCM 3274/03- All.1

Criteri OPCM 3274/03 - OPCM 3519/06

FINO AGLI ANNI ’60

interventi dopo un sisma nelle zone colpite, a volte specifici

indirizzi e finanziamenti per la ricostruzione e per la costruzione,

delle nuove strutture

DA ANNI ‘70 E IN PARTICOLARE DOPO ’80

si è considerata la

classificazione anche da un punto di vista preventivo

Classificazione = identificazione delle aree più o meno sismiche (da analisi di pericolosità) e definizione

di misure preventive più idonee per limitare gli effetti dannosi di un

futuro sisma

Stretto legame tra la zona sismica e le azioni per la

progettazione delle strutture in tale zona

ES: OPCM 3274/03 e 3519/06, per ogni zona definito il valore di Amax di ancoraggio dello spettro di risposta elastico

Omogeneizzazione del livello di attenzione nella progettazione, per tutte le aree della zona che potevano essere caratterizzate anche da sismicità

diverse tra di loro

D.Lgs 112/98

«Conferimento di funzioni e compiti

amministrativi dello Stato alle regioni ed agli enti locali, in attuazione del

capo I della L.15 marzo 1997, n.59»

STATO preposto per la classificazione sismica e per le

normative tecniche

STATO: “criteri generali per l'individuazione delle zone sismiche e alle norme tecniche per le costruzioni nelle medesime zone” (art. 93 comma 1g) REGIONI: “individuazione delle zone sismiche, la formazione e l'aggiornamento degli elenchi delle medesime zone” (art. 94 comma 2a)

Alcuni tra gli altri compiti normativi spettanti alle Regioni:

- la competenza di stabilire le modalità e criteri per l'esercizio delle funzioni di vigilanza e controllo su opere e costruzioni in zone sismiche (in armonia con il DPR n. 380 del 6 giugno 2001)

- determinazione dei criteri per l'esecuzione di studi di microzonazione sismica

EMANAZIONE DELLE NTC08 Le azioni per la progettazione non dipendono più dalla zona sismica, sono relative ad ogni sito e dipendono dalla stato limite, dal tipo e dalla classe d’uso della struttura e sono direttamente ottenute dall’analisi di pericolosità di riferimento (allegati A e B alle NTC08)

SI È SVINCOLATO L’ASPETTO PROGETTUALE DALLA CLASSIFICAZIONE SISMICA

Il concetto di classificazione perde buona parte del suo significato di prevenzione delegandolo al

calcolo della pericolosità relativo ai diversi periodi di ritorno specificati nelle NTC08 Rimangono correlate alla classificazione le scelte regionali circa i controlli sull’applicazione delle norme e le determinazioni in base alle quali si devono implementare i diversi livelli di microzonazione sismica

NB: Nelle NTC08 rimane un riferimento alle zone quando si definiscono le semplificazioni progettuali nei comuni in zona 4

CRITERI DI CLASSIFICAZIONE A LIVELLO NAZIONALE

non c’è stata l’emanazione di nuovi

criteri dopo l’OPCM 3519/06

(anche se sono state elaborati studi ed effettuate proposte, oltre ad essere stata costituita un’apposita commissione per

revisionare i suddetti criteri)

REGIONE NORMATIVA DATA

Abruzzo DGR 438 29 marzo 2005

Basilicata DCR 731 19 novembre 2003

Calabria DGR 47 10 febbraio 2004

Campania DGR 5447 7 novembre 2002

Emilia Romagna DGR 1435 21 luglio 2003

Friuli V. G. DGR 845 6 maggio 2010

Lazio DGR 387 / 835 22 maggio 2009 / 03 novembre2009

Liguria DGR 1362 19 novembre 2010

Lombardia DGR 14964 7 novembre 2003

Marche DGR 1046 29 luglio 2003

Molise DCR 194 20 settembre 2006

Piemonte DGR 4-3084 12 dicembre 2011

Puglia DGR 153 2 marzo 2004 Sardegna DGR 15/31 30 marzo 2004

Sicilia DGR 408 19 dicembre 2003

Toscana DGR 878 8 ottobre 2012

Prov. Aut. Bolzano DGP 33 21 luglio 2009

Prov. Aut. Trento DGP 2919 27 dicembre 2012

Umbria DGR 1111 18 settembre 2012

Veneto DCR 67 3 dicembre 2003

Valle d’Aosta DGR 5130 30 dicembre 2003

-recepimento della classificazione di “prima applicazione” dell’OPCM 3274/03 senza alcuna modifica

-recepimento della classificazione di “prima applicazione” dell’OPCM 3274/03 con modifiche per singoli comuni;

-applicazione dei criteri dell’OPCM 3519/06 alla mappa di pericolosità della stessa ordinanza

-applicazione dei criteri dell’OPCM 3519/06 alla mappa di pericolosità della stessa ordinanza (o variazioni della stessa), con alcune modifiche (introduzione di particolari “sottoclassi”, modifiche delle soglie di ag che definiscono le zone, modifiche a singoli comuni)

-modifiche alle classificazioni effettuate dopo l’OPCM 3274/03, dettate dall’evoluzione normativa introdotta dalle NTC08

-scelte diverse per l’applicazione di controlli o autorizzazioni preventive e per gli obblighi relativamente agli studi di MS

D.G.R. 11/07/2014 - N. X/2129

D.g.r. 10 ottobre 2014 - n. X/2489

DIFFERIMENTO del termine di entrata in vigore della nuova classificazione sismica del territorio approvata con d.g.r. 21 luglio 2014, n. 2129 «Aggiornamento delle zone sismiche in Regione Lombardia (l.r. 1/2000, art. 3, comma 108, lett. d)»

[…]

2. di differire al 14 ottobre 2015 il termine dell’entrata in vigore della d.g.r. 21 luglio 2014, n. 2129; 3. di disporre che nelle more dell’entrata in vigore della nuova classificazione sismica, nei Comuni che saranno riclassificati dalla Zona 4 alla Zona 3 e dalla Zona 3 alla Zona 2, tutti i progetti delle strutture riguardanti nuove costruzioni – pubbliche e private – siano redatti in linea con le norme tecniche vigenti, rispettivamente, nelle Zone 3 e 2;

[…]

Cornell C.A., Engineering seismic risk analysis, Bulletin of Seismic Society of America., 58, 1968, pp. 1583-1606

Gruppo di Lavoro (2004). Redazione della mappa di pericolosità sismica prevista dall’Ordinanza PCM 3274 del 20 marzo 2003. Rapporto conclusivo per il Dipartimento di Protezione Civile, INGV, Milano-Roma, Aprile 2004, 65 pp. + 5 appendici

Meletti C., Montaldo V., 2007. Stime di pericolosità sismica per diverse probabilità di superamento in 50 anni: valori di ag. Progetto DPC-INGV S1, Deliverable D2, http://esse1.mi.ingv.it/d2.html

Petrini V., Boni M. P. Gli sviluppi nelle strategie di protezione sismica e nella classificazione, in Terremoto 1997-98: Normativa, Ricerche, Sviluppi, ed. Quattroemme s.r.l., Perugia, Italia, pp. 159-164, a cura di Paolo Angeletti, 2007