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

Aree interessate dalla Microzonazione sisimica

L’AQUILA

L’Aquila centro (LIVELLO 3)

[ valori di FA ]

www.protezionecivile.it

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

Spettri di risposta per i diversi profili stratigrafici

NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI -20083. Azioni sulle costruzioni

M. Dolce