Nuova zonazione sismica e procedure per la valutazione degli effetti sismici di sito nel territorio lombardo

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Saverio Berardi
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1 Nuova zonazione sismica e procedure per la valutazione degli effetti sismici di sito nel territorio lombardo F. Pergalani, M. Compagnoni, M.P. Boni Politecnico di Milano - Dipartimento di Ingegneria Strutturale, Milano Una nuova geologia per la Lombardia Istituto Lombardo Regione Lombardia Milano, 7 novembre 2008

2 Sismicità e governo del territorio Scale di lavoro Nazionale/Regionale Pericolosità sismica di base Zonazione sismica Comunale Pericolosità sismica locale Microzonazione Sito Progettazione singola struttura

3 Ambito tecnico normativo Ordinanza PCM n 3274/03 Pericolosità sismica predisposta dal Gruppo di Lavoro, 2004 Norme Tecniche per le Costruzioni, 2008 Progettazione basata sull allegato NTC derivante dalla pericolosità su una griglia Progettazione sganciata dalla zonazione Zonazione finalizzata alla pianificazione

4 Scala Nazionale/Regionale: zonazione Proposte di aggiornamento della zonazione sismica del territorio lombardo Amax Tr 475 Danno atteso medio annuo

5 Individuazione qualitativa e quantitativa delle variazioni della pericolosità di base dovute a particolari condizioni geologiche e geomorfologiche, che possono produrre un amplificazione del moto del suolo, quali valli, pendii, creste, scarpate, ecc. e attivazioni o riattivazioni di movimenti franosi

6 Legge Regionale n. 12 del 11 marzo 2005 per il governo del territorio e art. 57 della stessa legge DGR n. 8/1566 e DGR n. 8/7374 contiene i relativi criteri ed indirizzi per la definizione della componente geologica, idrogeologica e sismica del Piano di Governo del Territorio. Nell allegato 5 della DGR è illustrata la procedura per la valutazione della componente sismica ed in particolare per gli effetti di sito

7 3 livelli di approfondimento: 1 livello di tipo qualitativo permette di individuare e delimitare le aree soggette ad effetti sismici locali 2 livello di tipo semiquantitativo permette di determinare il valore del Fattore di amplificazione (Fa) tramite l uso di curve di correlazione 3 livello di tipo quantitativo condotta con approccio numerico e/o sperimentale, permette di definire gli spettri di risposta del sito

8 Sigla SCENARIO PERICOLOSITA SISMICA LOCALE EFFETTI Z1a Zona caratterizzata da movimenti franosi attivi Z1b Zona caratterizzata da movimenti franosi quiescenti Instabilità Zona potenzialmente franosa o esposta a rischio di Z1c frana Z2 Zone con terreni di fondazione particolarmente Cedimenti e/o scadenti (riporti poco addensati, terreni granulari fini liquefazioni con falda superficiale) Z3a Z3b Z4a Z4b Z4c Z4d Z5 Zona di ciglio H > 10 m (scarpata con parete subverticale, bordo di cava, nicchia di distacco, orlo di terrazzo fluviale o di natura antropica) Zona di cresta rocciosa e/o cocuzzolo: appuntite - arrotondate Zona di fondovalle con presenza di depositi alluvionali e/o fluvio-glaciali granulari e/o coesivi Zona pedemontana di falda di detrito, conoide alluvionale e conoide deltizio-lacustre Zona morenica con presenza di depositi granulari e/o coesivi (compresi le coltri loessiche) Zone con presenza di argille residuali e terre rosse di origine eluvio-colluviale Zona di contatto stratigrafico e/o tettonico tra litotipi con caratteristiche fisico-meccaniche molto diverse Amplificazioni topografiche Amplificazioni litologiche e geometriche Comportamenti differenziali

9 Permette di valutare gli effetti di amplificazione sismica di tipo litologico e morfologico tramite l utilizzo di opportune schede di valutazione Schede di valutazione disponibili: 6 schede litologiche: - litologie ghiaiose - litologie limoso argillose tipo 1 e 2 - litologie limoso sabbiose tipo 1 e 2 - litologie sabbiose 2 schede morfologiche: - creste rocciose - scarpate rocciose

10 Struttura delle schede di valutazione litologica Scelta della tipologia litologica Verifica validità della scheda Caratteristiche strato superficiale

11 Struttura della scheda di valutazione per le creste Riconoscimento del PSL - Z3b Scelta della tipologia di cresta Cresta appuntita: valutazione del fattore di forma H/L, scelta della curva di correlazione in funzione del valore di L e calcolo di Fa Cresta arrotondata: valutazione del fattore di forma H/L e calcolo di Fa

12 Struttura della scheda di valutazione per le scarpate Riconoscimento di PSL - Z3a Scelta della tipologia di scarpata e valutazione del valore di Fa in funzione di H e di α Classe altimetrica Classe di inclinazione Valore di Fa Area di influenza 10 m H 20 m 10 α A i = H 20 m < H 40 m 10 α A i = 3/4 H 10 α < α H > 40 m 40 < α A i = 2/3 H 60 < α α >

13 Confronto tra Fa calcolato dalle curve di correlazione e il valore di soglia comunale con variabilità di 0.1 Equivalente significato energetico tra Fa e valore di soglia: valori di soglia differenziati per comune, categoria di suolo ed intervallo di periodo considerato ( s, s) IL CONFRONTO PERMETTE DI VALUTARE IN TERMINI ENERGETICI IL GRADO DI SICUREZZA NELL APPLICAZIONE DELLA NORMA

14 Analisi sismica di 2 livello Database regionale Valore Fa SC > Fa SC < Fa Soglia comunale SC Lo spettro di norma è sufficientemente cautelativo Lo spettro di norma non è in grado di coprire sufficientemente gli effetti sismici di sito

15 1 livello: fase pianificatoria obbligatoria per tutti i comuni della Lombardia ed estesa a tutto il territorio comunale (PSL) 2 livello: fase pianificatoria zone sismiche 2 e 3: obbligatoria nelle aree interferenti con l urbanizzato e l urbanizzabile zona sismica 4: obbligatoria nelle aree con presenza di edifici strategici e rilevanti 3 livello: fase progettuale quando con il 2 livello il valore di Fa calcolato supera il valore di soglia comunale nelle aree PSL Z1-Z2-Z5

16 ESEMPIO Comune di Botticino (BS) Zona sismica: 3 a max = 0.154g Categoria di suolo B SC SC Categoria di suolo C SC SC Categoria di suolo D SC SC Categoria di suolo E SC SC

17 1 LIVELLO

18 2 LIVELLO

19 Conclusioni Per un efficace governo del territorio finalizzato alla prevenzione del rischio sismico si ritiene che elementi di base possano essere : Importanza degli studi di aggiornamento e approfondimenti alle diverse scale Importanza del coordinamento dei tre livelli Importanza di strumenti agili e flessibili per applicazioni non specialistiche

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