RAPPORTO ANALISI CRITICA DELLE TIPOLOGIA, DEL DANNO E DEI MECCANISMI DI COLLASSO IN OCCASIONE DEL SISMA DI CASAMICCIOLA DEL 21 AGOSTO 2017 Missione Centro Studi Plinivs del 23.08.2017 (Giulio Zuccaro, Francesco Cacace, Stefano Nardone, Mauro Iacuaniello) INTRODUZIONE Si esaminano gli effetti dell evento verificatosi sull Isola d Ischia il 21-08-2017 alle ore 20:57:5 ora italiana. Come riportato dall INGV, l epicentro è localizzato nel Comune di Casamicciola, (40.74 lat.n, 13.90 long E) con Magnitudo 4.0. La profondità ipocentrale è di circa 1.7 km. A causa della bassissima profondità e di un marcato effetto di amplificazione locale, la scossa ha fatto registrare valori di accelerazione piuttosto elevati in prossimità dell epicentro (0.28 g alla stazione OV- OC9, posta a circa 0.8 km dall epicentro) ed una rapidissima attenuazione, tale che la scossa non ha provocato danni significativi in località poco distanti, anche nello stesso Comune di Casamicciola. In figura sono indicate la posizione dell epicentro e l intensità macrosismica come indicata nel rapporto del gruppo operativo QUEST dell ENEA.
Come si può osservare nella mappa, il terremoto ha causato forti danni in una zona piuttosto circoscritta. La scossa è stata avvertita, con diversa intensità, sull intera isola, ma ha provocato danni gravi solo a Casamicciola alta, in particolare in zona Piazza Maio-La Rita, ed in una piccola area in località Fango a Lacco Ameno. Immediatamente ai margini di queste zone (ad es. in località Sentinella, Piazza Bagni e nell area intorno al Municipio) si rilevano numerosi edifici danneggiati, ma con danni di entità lieve e solo in rari casi media. Per quanto è stato possibile osservare, allontanandosi ancora dalla zona epicentrale (ad es. nella zona centrale di Lacco Ameno e nel rione Perrone di Casamicciola), non si riscontrano edifici con lesioni significative né l attivazione di meccanismi di danno. Nel Comune di Ischia non si rileva alcun danno, a Ischia Ponte, per esempio, la scossa ha provocato solo apprensione tra la popolazione (da alcuni non è stata nemmeno avvertita). Considerata la situazione di emergenza in atto, non sono, ovviamente, ancora disponibili rilievi e schedature di danno ed agibilità, quindi non è possibile quantificare numericamente l entità dei danni. Da un sopralluogo effettuato nell area interessata, anche se non è stato possibile accedere all interno degli edifici, è stato possibile avere un idea precisa dell impatto sismico sugli edifici.
TIPOLOGIE DEGLI EDIFICI Un attenta osservazione dei danni è stata condotta sugli edifici in zona Rossa. Compatibilmente con le ovvie limitazioni di movimento dovute alla situazione di emergenza, sono stati osservati numerosi edifici, classificandone la tipologia ed il livello di danno subito. Come sopra riportato, l area di massimo danno è piuttosto ristretta, e comprende gli edifici presenti lungo la direttrice Via Speziera-Piazza Maio-Via Montecito e lungo Via D Aloisio-Via Casa Mennella. Si riportano, senza pretesa di esaustività, le tipologie edilizie prevalentemente presenti nell area di massimo danno, che peraltro non sono molto dissimili dalle tipologie ampiamente presenti in altri centri abitati dell Isola. TIPOLOGIA 1 La maggior parte degli edifici presenti nell area, in particolare nel nucleo intorno a Piazza Maio, è stata costruita fra la fine del 19 secolo ed i primi decenni del 20 secolo. La tipologia prevalente di questi edifici è la struttura muraria in tufo (foto 1) con solai in legno o più raramentee in acciaio. Va tuttavia osservato che molti edifici presentano segni di interventi successivi, risalenti con ogni probabilità agli ultimi decenni del secolo scorso. In particolare si osservano numerosi interventi di sostituzione dei solai originari con solai in latero-cemento o di tipo SAP, frequenti sono anche interventi di ampliamento, mediante la realizzazione di volumi a chiusura di preesistenti terrazzi o logge (foto 2), o mediante la realizzazione di sopraelevazioni (foto 3,4). In qualche caso si riscontrano ampliamenti o piccole aggiunte (scale o tettoie) realizzati con struttura in c.a. FOTO 1 Rapporto Analisi Critica delle tipologia, del danno e dei meccanismi di collasso in occasione del sisma di Casamicciola del 21 agosto 2017
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TIPOLOGIA 2 Altra tipologia diffusa è costituita da edifici realizzati fra gli anni 60 e gli anni 80 del secolo scorso, sempre a struttura portante muraria, ma talvolta mista a telai c.a. o con pilastri isolati, ma con finiture più recenti ed orizzontamenti in latero-cemento. FOTO 6 FOTO 7
TIPOLOGIA 3 Si osserva infine anche la presenza di alcuni edifici a struttura muraria ad un unico livello, talvolta con copertura leggera in acciaio, realizzati presumibilmente negli ultimi decenni, talvolta in sostituzione di preesistenti costruzioni leggere in legno o acciaio, nate in origine come strutture temporanee. FOTO 8 FOTO 9
Una classificazione tipologica di vulnerabilità di livello 0 è possibile sulla base delle caratteristiche tipologiche osservate, facendo riferimento ai parametri di classificazione utilizzati nella metodologia SAVE (Zuccaro-Cacace 2012). Con questi criteri, la vulnerabilità osservata degli edifici nell area in esame è generalmente media. Sono quasi del tutto assenti edifici a bassa vulnerabilità (classe D ) ed edifici ad alta vulnerabilità (classe A ), si osserva invece una prevalenza di edifici in classe C, ed una buona presenza di edifici in classe B. ANALISI DEL DANNO OSSERVATO Ovviamente qualsiasi analisi critica sulla risposta sismica degli edifici non può prescindere dall entità dello scuotimento. Un analisi approfondita dello scuotimento è riportata nel rapporto pubblicato da Iervolino et al sul sito Reluis, che riporta fra l alto la seguente tabella dei valori di scuotimento massimi registrati dalla Stazione OV- IOCA, a circa 0.8 Km dall epicentro. Si osservano immediatamente due circostanze: 1) La componente lungo la direttrice E-W e la componente verticale sono sostanzialmente quasi uguali; 2) Il valore dell accelerazione di picco è piuttosto elevato. Per la distribuzione di vulnerabilità mediamente riscontrata nell area (vulnerabilità media), ci si attende dagli edifici una risposta mediamente buona all azione sismica, a meno di specifiche carenze o difetti strutturali che possono sfuggire ad una classificazione di livello 0. La distribuzione del danno sugli edifici analizzati è: 25 20 15 10 5 0 D1 D2 D3 D4 D5 Distribuzione del danno degli edifici rilevati
In proposito occorre ricordare che solo una parte degli edifici è stata rilevata, e tutti nell area di massimo danno. Analizzando in dettaglio i danni, si osserva in generale un comportamento piuttosto diverso rispetto alle consuete tipologie di danni e meccanismi più volte riscontrate nei centri storici colpiti da eventi recenti, ad esempio sono quasi del tutto assenti i meccanismi di ribaltamento della facciata, mentre il meccanismo riscontrato con maggiore frequenza è il meccanismo da taglio nel piano della parete, che conferma mediamente il buon comportamento scatolare degli edifici, ed una buona qualità delle tessiture murarie con un buon ammorsamento delle pareti nei cantonali. FOTO 10
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FOTO 13 Come ampiamente documentato in letteratura, questo meccanismo presenta lesioni ad andamento diagonale, e generalmente non comporta crolli, salvo i casi in cui il meccanismo è talmente avanzato da provocare il distacco completo di una porzione di cantonale che, libera da vincoli, può ribaltare verso l esterno.
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FOTO 17 FOTO 18 Una variante del meccanismo descritto, riscontrata su alcuni edifici, è un sistema di lesioni con andamento solo leggermente inclinato che si riscontrano in prossimità dei cantonali. In questo caso la lesione non interessa l intero maschio murario, ma è particolarmente netta solo in prossimità del cantonale (foto 18 ed 19). Anche per questo meccanismo, in una fase particolarmente avanzata si verifica il distacco del cantonale, circostanza che si riscontra qui in diversi edifici (foto 20 ed 21). In questo caso il quadro fessurativo non è compatibile con la semplice sollecitazione di taglio nel piano della parete. Per effetto del buon grado di vincolo nel cantonale non si attiva il meccanismo di flessione delle due pareti fuori dal piano, ma i due momenti ribaltanti si compongono a formare un momento nel piano della bisettrice, che provoca le lesioni (quasi verticali) ed il ribaltamento del cantonale.
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FOTO 21 FOTO 22 Un altro meccanismo riscontrato in molti edifici è lo scorrimento di piano, evidenziato da una marcata lesione orizzontale, spesso in corrispondenza di un solaio intermedio. Questo tipo di meccanismo è senz altro imputabile alla forte componente verticale della scossa. FOTO 23 FOTO 24
FOTO 25 FOTO 26 Un effetto analogo si può leggere su alcuni muretti o pilastrini di recinzione, che per lo stesso motivo presentano una marcata lesione orizzontale nella zona centrale. La forte componente verticale ha provocato anche numerosi collassi di muretti a secco di recinzione o di sostegno. FOTO 27 FOTO 28
FOTO 29 FOTO 30 Si osservano, ovviamente, anche lesioni da martellamento fra edifici adiacenti. FOTO 31 FOTO 32 A conferma della buona qualità dei collegamenti si osservano solo sporadici casi di meccanismi da ribaltamento della facciata.
FOTO 33 FOTO 34 Un appunto a parte va fatto per un edificio, presumibilmente costruito dopo il sisma del 1883, in muratura di pietrame irregolare rinforzata con un telaio ligneo, ed ampliato in epoca più recente con un loggiato in c.a. Questo edificio, considerata anche l altezza, ha mostrato una risposta abbastanza buona. Anche se la muratura della facciata si è sgretolata, il telaio in legno ha retto perfettamente, scongiurando il crollo dell edificio. Probabilmente il danno è stato amplificato dalla forte differenza di rigidezza fra il secondo ed il terzo livello, dovuta all ampliamento in c.a.
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