SEMINARIO. Laboratorio Dati Territoriali DICEA/UNIFI

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1 SEMINARIO Labratri Dati Territriali DICEA/UNIFI PREVENZIONE E MITIGAZIONE DEL RISCHIO SISMICO: caratterizzazine tiplgic-strutturale dell edificat rdinari di alcuni Cmuni tscani Ing. Snia Bschi, PhD snia.bschi@unifi.it DICEA, Dipartiment di Ingegneria Civile e Ambientale Università degli Studi di Firenze Firenze, 23/11/2016

2 RISCHIO SISMICO Periclsità, Vulnerabilità ed Espsizine MITIGAZIONE DEL RISCHIO SISMICO Patrimni stric italian e vulnerabilità strutturale Imprtanza della cnscenza delle cstruzini PROGETTO DPC-ReLUIS CARTIS Descrizine della metdlgia-prcedura di lavr Utilizz dati territriali Regine Tscana Cstruzine del database gereferenziat Risultati: cmparti, tiplgie strutturali prevalenti, individuazine delle aree a maggire vulnerabilità strutturale, definizine di scenari di iptetic dann Smmari 2/27

3 RISCHIO SISMICO = f (VULNERABILITÀ, PERICOLOSITÀ, ESPOSIZIONE ) VULNERABILITÀ: è definita cme la prpensine degli edifici a subire danni al verificarsi di un event sismic PERICOLOSITÀ: ESPOSIZIONE Rischi sismic 3/27

4 Se(T) [g] Sd(T) [cm] RISCHIO SISMICO = f (VULNERABILITÀ, PERICOLOSITÀ, ESPOSIZIONE ) VULNERABILITÀ: è definita cme la prpensine degli edifici a subire danni al verificarsi di un event sismic PERICOLOSITÀ: esprime la prbabilità che, in un cert intervall di temp, in un dat lug, si verifichi un event sismic cn assegnate caratteristiche ESPOSIZIONE Respnse spectra in acceleratin and displacement 1.20 Se(T*) Se(T*) Se(T) Sed(T) Se(T)_A_T1 Sd(T) T [sec] Rischi sismic 4/27

5 RISCHIO SISMICO = f (VULNERABILITÀ, PERICOLOSITÀ, ESPOSIZIONE ) VULNERABILITÀ: è definita cme la prpensine degli edifici a subire danni al verificarsi di un event sismic PERICOLOSITÀ: esprime la prbabilità che, in un cert intervall di temp, in un dat lug, si verifichi un event sismic cn assegnate caratteristiche ESPOSIZIONE quantità e valre dei beni che sn presenti nell area sggetta all event sismic, espsti al rischi sismic. Rischi sismic 5/27

6 Numer di edifici IL PATRIMONIO EDILIZIO ESISTENTE IN ITALIA Circa 3.5 milini di abitazini sn realizzate in c.a.; Circa 7 milini di abitazini sn realizzate in muratura; La maggir parte di queste sn realizzate senza criteri di prgettazine sismica Edifici residenziali: tip di materiale (ISTAT, 2011) C.A. Muratura prtante Altr (acciai, legn,..) Patrimni edilizi italian 6/27

7 percentuale IL PATRIMONIO EDILIZIO ESISTENTE IN ITALIA Circa 3.5 milini di abitazini sn realizzate in c.a.; Circa 7 milini di abitazini sn realizzate in muratura; La maggir parte di queste sn realizzate senza criteri di prgettazine sismica;. L Edificat stric prevalente è cstituit da edifici in muratura prtante di pietrame. Distribuzine del patrimni abitativ italian per età al 1991 Muratura c.a. < Patrimni edilizi italian 7/27

8 VULNERABILITÀ DELLE COSTRUZIONI STORICHE Il prblema della sicurezza delle cstruzini esistenti è di fndamentale imprtanza in Italia, da un lat per l elevata vulnerabilità, sprattutt rispett alle azini sismiche, dall altr per il valre stric-architettnic-artistic-ambientale di gran parte del patrimni edilizi esistente. Perché le cstruzini striche in muratura sn mlt vulnerabili all azine sismica? L Aquila, 2009 Emilia Rmagna, 2012 Amatrice, 2016 Vulnerabilità delle cstruzini striche 8/27

9 VULNERABILITÀ DELLE COSTRUZIONI STORICHE La muratura ha un bun cmprtament ed una elevata resistenza per carichi gravitazinali; Vulnerabilità delle cstruzini striche 9/27

10 VULNERABILITÀ DELLE COSTRUZIONI STORICHE La muratura ha un bun cmprtament ed una elevata resistenza per carichi gravitazinali; La muratura ha bassa resistenza a trazine. τ La presenza di azini rizzntali fa nascere delle tensini tangenziali nella muratura Si crean delle tensini di trazine che prtan a rttura il pannell murari Vulnerabilità delle cstruzini striche 10/27

11 VULNERABILITÀ DELLE COSTRUZIONI STORICHE La muratura ha un bun cmprtament ed una elevata resistenza per carichi gravitazinali; La muratura ha bassa resistenza a trazine. Si distingun: rtture nel pian delle pareti murarie; Castelnuv (L Aquila, 2009) Frazine di Amatrice, 2016 Vulnerabilità delle cstruzini striche 11/27

12 VULNERABILITÀ DELLE COSTRUZIONI STORICHE La muratura ha un bun cmprtament ed una elevata resistenza per carichi gravitazinali; La muratura ha bassa resistenza a trazine. Si distingun: cllassi furi pian delle pareti. Castelnuv (L Aquila, 2009) Vulnerabilità delle cstruzini striche 12/27

13 PREVENZIONE E MITIGAZIONE DEL RISCHIO SISMICO Cme si può mitigare il prblema del rischi sismic in Italia? Impssibilità di prcedere cn la messa in sicurezza di tutt il patrimni edilizi italian, per ragini ecnmiche e lgistiche; Necessità di stabilire quali sian le zne a rischi più elevat e definire una scala di prirità di interventi; MAPPE DI RISCHIO SISMICO: ricavate da una svrappsizine di tre carte distinte: carta della periclsità sismica, della vulnerabilità e dell espsizine. IMPORTANZA DELLA CONOSCENZA DELLE COSTRUZIONI ESISTENTI (A LIVELLO NAZIONALE) - AMPIO CAMPIONE DI STUDI GIS RACCOGLIERE, ORGANIZZARE, GEOREFERENZIARE, ANALIZZARE Mitigazine del rischi sismic 13/27

14 PREVENZIONE E MITIGAZIONE DEL RISCHIO SISMICO PROGETTO «CARTIS» Finalizzat al rilevament delle tiplgie edilizie prevalenti in ambit cmunale attravers la suddivisine del territri in aree mgenee denminate «cmparti». edifici cn affini caratteristiche rispndn in md simile all azine sismica studi delle caratteristiche tiplgic-strutturali cstruttive principali, del prcess stric cstruttiv, del prcess insediativ, psizine del cntest urban definizine dei cmparti mgenei per Cmune e lr caratterizzazine Prgett «CARTIS» Grupp di ricerca: Vignli A., Bschi S., Cnticini S., Del Mnte E. 14/27

15 ORGANIZZAZIONE DEL DATABASE: il punt di partenza Regine Tscana Cittadini Territri e paesaggi Infrmazine gegrafica - ftteca Selezine di una zna di interesse tramite Cmune Dati territriali Regine Tscana 15/27

16 ORGANIZZAZIONE DEL DATABASE: il punt di partenza Regine Tscana Cittadini Territri e paesaggi Infrmazine gegrafica Dati territriali Regine Tscana 16/27

17 DATABASE EDIFICATO: infrmazini esistenti Nell edificat sn presenti le maggiri infrmazini: DESTINAZIONE D USO (Residenziale, agricl, strategic, religis..); TABELLA ATTRIBUTI Mdificare, raggruppare, aggiungere infrmazini.. EDIFICIO ISOLATO OD IN AGGREGATO PERIODIZZAZIONE STORICA (Infrmazine da Catast stric + vli aerei) e recenti Database Edificat Cstruzine di carte tematiche dell edificat 17/27

18 DATABASE EDIFICATO: infrmazini esistenti DESTINAZIONE D USO (Residenziale, agricl, strategic, religis..); Database Edificat 18/27

19 DATABASE EDIFICATO: infrmazini esistenti PERIODIZZAZIONE STORICA (Infrmazine da Catast stric + vli aerei) e recenti Database Edificat 19/27

20 DATABASE EDIFICATO: infrmazini aggiuntive RACCOLTA DEI DATI IN SITU cn il supprt di tecnici lcali ed inseriment nel database di infrmazini utili alla definizine delle tiplgie edilizie ed alla definizine dei cmparti: NUMERO DI PIANI; ALTEZZA MEDIA DI PIANO SUPERFICIE E VOLUME DELL EDIFICIO; MATERIALE dell EDIFICIO (c.a., muratura, altr); Database Edificat infrmazini aggiuntive 20/27

21 DATABASE EDIFICATO: infrmazini aggiuntive NUMERO DI PIANI Database Edificat infrmazini aggiuntive 21/27

22 DATABASE EDIFICATO: infrmazini aggiuntive RACCOLTA DEI DATI IN SITU cn il supprt di tecnici-cstruttri lcali ed inseriment nel database di infrmazini utili alla definizine delle tiplgie edilizie e dei cmparti: NUMERO DI PIANI; ALTEZZA MEDIA DI PIANO SUPERFICIE E VOLUME DELL EDIFICIO; MATERIALE dell EDIFICIO (c.a., muratura, altr); TIPOLOGIA STRUTTURALE; ASPETTI LEGATI ALLA TIPOLOGIA STRUTTURALE (vulnerabilità) Database Edificat infrmazini aggiuntive 22/27

23 TS3 MUR Perid TS6 CA Perid TS9 CA Perid TS2 MUR Perid TS5 MUR Perid TS8 CA Perid TS1 MUR Perid < 1830 TS4 MUR Perid TS7 CA Perid DATABASE EDIFICATO: infrmazini aggiuntive TIPOLOGIA COSTRUTTIVA muratura irreglare slai defrmabili muratura reglare tuf/mattni slai semirigidi/rigidi c.a. cndmini travi e pilastri slai rigidi muratura irreglare slai defrmabili muratura reglare mattni/prtn slai rigidi c.a. schiera a setti prtanti slai rigidi muratura irreglare sbzzata slai semirigidi c.a. schiera travi e pilastri slai rigidi c.a. islata travi e pilastri slai rigidi Database Edificat infrmazini aggiuntive 23/27

24 DATABASE EDIFICATO: infrmazini aggiuntive TIPOLOGIA COSTRUTTIVA (c.a., muratura, altr (acciai-legn)) - Cndmini - Edifici islat - Aggregat - caratteristiche della muratura - lgge e prtici (sl muratura) - qualifica del CA - tampnature pian terra e piani piltis Database Edificat infrmazini aggiuntive 24/27

25 DATABASE EDIFICATO: individuazine dei COMPARTI C5 C7 C6 C3 C4 C1 Centr stric C2 Zna 1 espansine C3 Zna 2 espansine C4 Frazini minri C5 Centr stric frazine C6 Zna di espansine frazine C2 C1 C7 Zna di cllegament Cmparti mgenei in un Cmune 25/27

26 DATABASE EDIFICATO: pssibilità di svilupp di scenari di dann HIGHER DAMAGE D0 D1 D2 D3 D4 D5 ABSENCE D0 SLIGHT D1 MODERATED2 SUBSTANTIAL D3 D4 HEAVY D5 COLLAPSE D1/D2 D2/D3 D3/D4 D4/D5 D1-D2 D3 ft di Castelnuv (AQ) D4 D5 PRE-SISMA D5- ttal cllapse Classificazine del dann strutturale medi su edifici (EMS-98) 26/27

27 Cnclusini Intrduzine al rischi sismic Cnscenza del database Cartteca-Ftteca Regine Tscana Cstruzine di carte tematiche relative ad infrmazini dell edificat, al fine della cstituzine dei cmparti mgenei di Cmuni tscani Analisi di vulnerabilità e svilupp di scenari di dann a frnte di periclsità sismica iptizzata Utili strumenti per la cstituzine di Piani di Prtezine Civile per la gestine dell emergenza sismica Cnclusini 27/27