Comitato Regionale Toscano Geometri Collegio dei Geometri e Geometri Laureati della Provincia di Firenze Firenze, 4 aprile 2013

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1 Corso di Formazione La gestione tecnica dell'emergenza sismica, rilievo del danno e valutazione dell agibilità Comitato Regionale Toscano Geometri Collegio dei Geometri e Geometri Laureati della Provincia di Firenze Firenze, 4 aprile 2013 Presentazione a cura del Dipartimento della Protezione Civile Gruppo di Lavoro Agibilità : Ing. F. Giordano, Arch. C. Mercuri, Arch. F. Papa, Ing. A.G. Pizza, Ing. S. Sabato, Arch. E. Speranza, Ing. M. Severino. L agibilità: analisi, diagnosi, giudizio La valutazione di agibilità degli edifici ordinari : inquadramento, concetti generali, approccio metodologico e scheda AEDES Relatore parte 3 Arch. Cosmo MERCURI Dipartimento della Protezione Civile, Ufficio Rischio Sismico e Vulcanico

2 Osservazione ed interpretazione del danno visibile (apparente) Analisi complessiva d insieme del quadro fessurativo in chiave diagnostica (giudizio) Analisi dell eventuale variazione di configurazione Modifiche delle condizioni strutturali e non Gravità del danno ai fini della prestazione attesa Muratura entità delle lesioni espulsione di materiale variazione significativa di configurazione fuori piombo e distacchi separazione dei paramenti esterni effetti di spanciamento meccanismi di ribaltamento in atto effetti di martellamento danni alle coperture danni alle scale Cemento armato espulsione del copriferro formazione di cerniere plastiche nei nodi inizi di meccanismi di piano rotture a taglio nei pilastri sfilamento ferri di armatura danni alle tamponature e tramezzature effetti di martellamento danni alle scale Elementi non strutturali comignoli, cornicioni, tegole distacco intonaci, controsoffitti danni agli impianti

3 Sezione 4: Analisi dei danni agli elementi strutturali 1 Stutture verticali 2 Orizzontamenti 3 Scale 4 Copertura 5 Tamponature-tramezzi 6 Danno preesistente B C D E F G H Nullo < 1/3 1/3-2/3 > 2/3 A Il danno va valutato per livello ed estensione D1 Leggero < 1/3 1/3-2/3 < 1/3 > 2/3 Componente strutturale Danno preesistente D2-D3 Medio grave > 2/3 D4-D5 Gravissimo 1/3-2/3 Livello estensione (1) DANNO I L E distinto per elementi strutturali Il danno preesistente può essere considerato come un ulteriore indicatore di vulnerabilità in quanto può evidenziare carenze pregresse La lettura analitica del danno deve indirizzare il rilevatore verso la comprensione del comportamento (futuro prossimo?) della struttura sotto sisma, della prestazione offerta e di quella che è ancora in grado di offrire. Sez. 8: Emissione del giudizio di agibilità

4 Sezione 4: Analisi dei danni agli elementi strutturali 1 Stutture verticali 2 Orizzontamenti 3 Scale 4 Copertura 5 Tamponature-tramezzi 6 Danno preesistente A B C D E F G H Nullo < 1/3 > 2/3 1/3-2/3 D1 Leggero < 1/3 1/3-2/3 < 1/3 > 2/3 Componente strutturale Danno preesistente D2-D3 Medio grave > 2/3 D4-D5 Gravissimo (1) DANNO 1/3-2/3 Livello estensione I L I danni da riportare nella sezione 4 sono quelli apparenti, cioè quelli riscontrabili a vista sui componenti strutturali al momento del sopralluogo, siano essi preesistenti o collegabili al sisma. Le prime 4 righe sono riferite agli elementi strutturali principali. La riga 5 è riferita ad elementi di particolare rilevanza (tamponature e tramezzi) che possono modificare la resistenza e/o la risposta della struttura, in particolare di quelle intelaiate. Nelle righe da 1 a 5 si descrive il danno totale apparente al momento dell ispezione differenziato per ciascuna tipologia di elemento. Nella riga 6 (danno preesistente) si descrive in modo sintetico la situazione globale dell edificio che si può ragionevolmente presumere esistesse prima dell evento sismico (aliquota del danno totale che si valuta preesistente).

5 Livelli di gravità del danno apparente Danno leggero D1 - non cambia in modo significativo la resistenza della struttura Distacchi di intonaci Lesioni capillari o lievi nelle strutture verticali senza espulsioni di materiale e/o dislocazioni significative dei componenti. Lesioni capillari nei solai parallelamente all orditura dovute a flessione differenziale dei travetti Caduta di qualche tegola di bordo nelle coperture in legno o acciaio Danno leggero non diffuso edificio agibile In genere per gli edifici in muratura un lieve stato fessurativo è non patologico Attenzione ad eventuali pericoli derivanti da danni non strutturali

6 Livelli di gravità del danno apparente Danno leggero D1 Distacchi di intonaco Lesioni capillari o lievi

7 Livelli di gravità del danno apparente Danno leggero D1 Lesioni capillari o lievi

8 Livelli di gravità del danno apparente Danno leggero D1 Lesione in corrispondenza dell architrave (distacco a parabola) Lesione in corrispondenza di un parapetto

9 Livelli di gravità del danno apparente Danno medio - grave D2/D3 - potrebbe anche cambiare in modo significativo la resistenza della struttura, senza che però venga avvicinato palesemente il limite del crollo parziale di elementi strutturali principali Lesioni di maggiore gravità con espulsioni localizzate di materiale Significativi distacchi fra solai e pareti e fra pareti ortogonali Distacchi di media entità di parti sommitali di angoli di muratura Lesioni pronunciate nelle volte Qualche crollo parziale nell orditura secondaria dei solai Forte sconnessione dei tetti Deformazioni anelastiche nei nodi di telai in cemento armato Danni alle tamponature: evidenti lesioni da distacco, lesioni diagonali, schiacciamento agli angoli edificio agibile o... edificio inagibile?

10 Danno medio - grave D2/D3 Lesioni di maggiore gravità con espulsioni localizzate di materiale

11 Livelli di gravità del danno apparente Danno medio - grave D2/D3 edificio agibile o... edificio inagibile? Si riscontra una significativa variazione della configurazione iniziale? Qual è il livello di estensione del danno? Si sono attivati possibili meccanismi? Si sono modificate le condizioni originarie di vincolo? Il quadro fessurativo prelude a possibili distacchi parziali o totali? Si evidenziano marcati fuori piombo causati dall evento? Etc. Diffusione sistematica di danno lieve e presenza di alcune manifestazione di danno medio edificio inagibile? Attenzione ai fattori di vulnerabilità (carenze strutturali)

12 Danno medio - grave D2/D3 edificio inagibile! Meccanismo nel piano Lesioni diagonali nei maschi murari

13 Danno medio - grave D2/D3 Rottura a taglio della muratura per azioni complanari Meccanismo nel piano Meccanismo di danneggiamento riscontrabile con notevole frequenza. Lesioni a croce di S. Andrea nei maschi murari o nelle fasce di interpiano. Imminente distacco di cuneo di muratura ( D4)

14 Danno medio - grave D2/D3 Meccanismo nel piano Alcune murature, anche se danneggiate a taglio, riescono comunque ad assolvere alla loro capacità portante anche in presenza di estese lesioni.

15 Danno medio - grave D2/D3 Meccanismo nel piano

16 Danno medio - grave D2/D3 Meccanismo fuori piano Rottura alla Rondelet Ribaltamento Ribaltamento con spinta delle coperture Spanciamento dei paramenti murari da A. Giuffré - Sicurezza e Conservazione dei centri Storici

17 Danno medio - grave D2/D3 Meccanismo fuori piano Nocera Umbra. Deformazione e rotazione della facciata con fessurazione passante nella muratura ad andamento verticale

18 Danno medio - grave D2/D3 Meccanismo di danneggiamento molto frequente, responsabile di collassi parziali o totali Meccanismo fuori piano Lesioni localizzate in corrispondenza degli elementi strutturali di controvento ed in corrispondenza degli spigoli

19 Danno medio - grave D2/D3 Meccanismo fuori piano Particolare di distacco della facciata con lesione continua sul pavimento

20 Danno medio - grave D2/D3 Meccanismo fuori piano Evidenze di distacco di facciata

21 Danno medio - grave D2/D3 Meccanismo fuori piano Principio di spanciamento L azione perpendicolare al piano può generare anche fenomeni di inflessione delle pareti, riscontrabili con maggiore frequenza in presenza di murature con paramenti non collegati

22 Danno medio - grave D2/D3 Effetto di martellamento Danni che si producono in punti di contatto tra edifici o strutture caratterizzate da rigidezze di diversa entità

23 Danno medio - grave D2/D3 Strutture orizzontali Diffusi danni alle volte: dislocazioni e distacchi dai muri

24 Danno medio - grave D2/D3 Strutture in c.a. Componente aggiuntiva: corrosione ( D4/D5)

25 cemento armato: instabilizzazione delle barre longitudinali

26 Danno medio - grave D2/D3 Strutture in c.a. Diffusi danni alle tamponature (per le quali può considerarsi un livello di danno pari a D4)

27 Livelli di gravità del danno apparente Danno gravissimo D4/D5 - modifica in modo evidente la resistenza della struttura portandola vicino al limite del crollo parziale o totale di elementi strutturali principali (Stato descritto da danni superiori ai precedenti, incluso il collasso). Dislocazioni macroscopiche dei componenti strutturali Sconnessioni nei nodi di telai in cemento armato Crolli parziali o totali edificio inagibile

28 Danno gravissimo D4/D5 Strutture in muratura Annifo. Lesioni diagonali nei maschi murari; espulsione parziale della muratura.

29 Danno gravissimo D4/D5 Strutture in muratura Meccanismo fuori piano Cesi. Ribaltamento della facciata in un edificio con solaio ligneo

30 Danno gravissimo D4/D5 Friuli, 1976 Macroscopiche lesioni diagonali nei maschi murari: incipiente distacco di cunei di muratura

31 Danno gravissimo D4/D5 Strutture in muratura Cesi. Crollo di una zona d angolo

32 Danno gravissimo D4/D5 Strutture in muratura Sellano. Distacco cantonale Arvello. Crollo di una zona d angolo in un edificio con solaio ligneo, senza cordolo.

33 Danno gravissimo D4/D5 Isola Strutture in muratura Notevoli deformazioni delle pareti di facciata

34 Danno gravissimo D4/D5 Strutture in muratura Loc. Camino - Foligno (PG) Nuova copertura in c.a.

35 Danno gravissimo D4/D5 Strutture in muratura Sellano (PG) Nuova copertura in c.a. senza rinforzo della muratura, totalmente schiacciata (manca un interpiano)

36 Danno gravissimo D4/D5 Sellano (PG) Strutture in muratura Stesso edificio della foto precedente

37 Danno gravissimo D4/D5 Strutture in muratura Collecurti (PG)

38 Danno gravissimo D4/D5 Sellano (PG) Strutture in muratura Edificio in fase di ristrutturazione

39 Strutture in muratura

40 Struttura in cemento armato Danno gravissimo D4/D5 Cinematismo del piano debole

41 Struttura in cemento armato Danno gravissimo D4/D5 Collasso del piano debole

42 Struttura in cemento armato Danno gravissimo D4/D5 Crollo parziale del livello superiore Mexico City,1985

43 Struttura in cemento armato Danno gravissimo D4/D5 Meccanismi di piano Rottura per formazione di cerniere nei pilastri (pancake)

44 Struttura in cemento armato Danno gravissimo D4/D5 Comportamento a pilastro rigido e trave deformabile (Weak Beam - Strong Column)

45 Struttura in cemento armato Danno gravissimo D4/D5 Sfilamento dall appoggio

46 Danno gravissimo D4/D5 Località Thrakomakedones Struttura in cemento armato Pilastri tozzi

47 Struttura in cemento armato Danno gravissimo D4/D5 Lesioni da taglio nei pilastri, anche in entrambe le direzioni

48 Danno gravissimo D4/D5 Struttura in cemento armato Effetti di liquefazione del terreno di fondazione

49 Danno gravissimo D4/D5 Struttura in cemento armato Effetti sugli edifici conseguenti a fenomeni di liquefazione Segnalare anche in Sezione 7: terreno e fondazioni Adapazari

50 Danno gravissimo D4/D5 Struttura mista - collasso parete in muratura Località Ano Liosia

51 Struttura in c.a. Località Ano Liosia Tubazioni annegate nei pilastri Danno gravissimo D4/D5

52 Struttura in c.a. Grave danno alle tamponature di un edificio in cemento armato Sant Angelo dei Lombardi, 1980 Danno gravissimo D4/D5

53 La stima dell'estensione va effettuata separatamente per ogni riga e con riferimento all'intero edificio. Per ogni componente elencata nelle righe si deve: a) rilevare la presenza di ognuno dei tre gruppi di livelli di danno; va precisato che se uno dei tre livelli di danno non si presenta per una data componente, non si spunterà nessuna delle tre caselle previste sulla relativa riga ma si spunterà la casella Nullo. b) stimare l'estensione da assegnare a ognuno dei tre livelli. Si dovranno opportunamente combinare rapporti percentuali relativi al numero di piani danneggiati rispetto al numero di piani totali e rapporti percentuali, in ogni piano, delle parti o superfici danneggiate sul totale delle parti o superfici totali del piano.

54 PER OGNI COMPONENTE STRUTTURALE ESTENSIONE DEL DANNEGGIAMENTO PER OGNI LIVELLO DI DANNO (criterio puramente indicativo) NUMERO TOT ELEMENTI DANNEGGIATI NESSUN ELEMENTO DANNEGGIATO: POCHI ELEMENTI DANNEGGIATI: CIRCA META ELEMENTI DANNEGGIATI: MAGGIORANZA ELEMENTI DANNEGGIATI: ESTENSIONE DEL DANNO NULLO <1/3 1/3-2/3 >2/3 La somma delle estensioni danneggiate per ogni riga non potrà superare 1 (=100%). Quando la somma delle estensioni per la stessa riga è inferiore a 1, si intende che in significative parti dell edificio la componente considerata non ha subito danno.

55 Estensione Nel caso degli orizzontamenti la stima può essere fatta considerando il rapporto tra tutti i campi di solaio (volte o solai piani) che presentano il livello di danno considerato in rapporto al totale dei campi di solaio nell'edificio. Nel caso delle scale il riferimento può essere il totale delle rampe incluso i pianerottoli. Nel caso della copertura si può fare riferimento all'estensione della superficie danneggiata (riferita all area coperta in pianta) o al numero di elementi portanti.

56 DANNO PREESISTENTE Nel caso del danno preesistente, l'estensione deve essere espressa con riferimento all'insieme di tutte le componenti dell'edificio e quindi deve risultare da un giudizio sintetico del rilevatore che rappresenti ragionevolmente la condizione generale di danneggiamento prima del sisma.

57 DANNO PREESISTENTE

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59 Danno agli elementi non strutturali Il danno provocato dal sisma su elementi che non fanno parte dell'organismo strutturale vero e proprio dell'edificio ha comunque importanza ai fini di una più generale descrizione degli effetti e, naturalmente, per stime di carattere economico; ma sicuramente non trascurabile è anche la rilevanza che può assumere ai fini del giudizio di agibilità

60 del danno - elementi non strutturali Sconnessione manto di copertura Tegole non più vincolate alla copertura Possibile caduta ulteriori tegole

61 Danni ad elementi non strutturali

62 Danni ad elementi non strutturali

63 Elementi non strutturali Danni al tetto, caduta di tegole

64 Elementi non strutturali vetri Danni non strutturali in edificio in c.a.

65 Un altro fattore di rischio importante per l'agibilità è connesso al pericolo derivante dalle influenze esterne all'edificio oggetto del sopralluogo e che possono derivare, principalmente, da situazioni di instabilità di edifici vicini (pericolo di crolli o di caduta di oggetti) o anche da condizioni di insicurezza del sistema delle reti di distribuzione. Molto frequenti, nell'ambito dei centri storici, sono i casi nei quali le condizioni di rischio indotto sono determinate da pericolo sulle vie di accesso ed è quindi molto importante avere le giuste informazioni riguardanti gli edifici interessati.

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69 Molise, 2002

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71 Linea elettrica

72 Sezione 7: informazioni riguardanti le condizioni del terreno e delle fondazioni (rischio geotecnico) ma di carattere molto qualitativo e descrittivo. Il significato è da vedere più sotto l'aspetto di una constatazione di evidenza, che come valutazione sintetica di tipo specialistico. Le informazioni contemplano una semplice osservazione sulla morfologia del sito dell'edificio e la registrazione di evidenti presenze di dissesti del terreno, distinti nella forma di versanti incombenti o di cedimenti che interessano le fondazioni dell'edificio. Per i dissesti del terreno si richiede di valutare se sono riconducibili in tutto o in parte all'azione del sisma o se sono invece da ritenere conseguenza di fatti preesistenti all'evento.

73 Nella gestione tecnica dell'emergenza post-sismica è contemplata anche l'attività di controllo sui fenomeni franosi ed è quindi assai probabile che nell'ambito di tale attività vengano anche identificati ed esaminati gli edifici coinvolti in situazioni di questo tipo; tuttavia può anche verificarsi il caso contrario nel quale l'individuazione di un dissesto del terreno possa derivare dalla normale verifica di agibilità sugli edifici.

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75 δ Lauria, 1998 Edificio fuori piombo per deformazione del terreno Diminuzione delle condizioni di stabilità della fondazione Possibile crollo parziale o totale dell edificio

76 Movimento fondale

77 Versanti incombenti

78 FRANE SISMOINDOTTE

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