COSTRUZIONI IN ZONA SISMICA Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Edile-Architettura anno di corso 2016-2017 COSTRUZIONI IN ZONA SISMICA Maria Luisa Beconcini Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale, Università di Pisa

Terremoto del Nepal – 25 aprile 2015 Magnitudo 7,8 Mercalli IX-X: distruttiva-completamente distruttiva vittime circa 10.000

Terremoto dell'Aquila – 6 aprile 2009 Magnitudo 5,9 Mercalli IX-X: distruttiva-completamente distruttiva vittime circa 300 sfollati 80.000

Terremoto dell'Emilia Romagna – maggio 2012 Magnitudo 5,9 Mercalli VII-VIII: molto forte-rovinosa vittime 30 molti edifici distrutti

Terremoto del Cile – settembre 2015 Magnitudo 8,2 vittime 10 1 milione di evacuati in poche ore per rischio tsunami

? In Abruzzo: M 5,9 300 vittime ma soprattutto danni incalcolabili In Cile: M 8,2 = energia 3000 volte superiore pochi danni pochissime vittime ?

I danni causati dal terremoto dipendono sì dall'intensità delle scosse ma dipendono anche dalla vulnerabilità del patrimonio edilizio e dalla educazione della popolazione ad affrontare il fenomeno. E' su questi due aspetti che possiamo, e dobbiamo, agire per far sì che i terremoti non siano più eventi disastrosi. E' compito degli ingegneri e degli architetti di operare in modo da ridurre al minimo la vulnerabilità degli edifici, sia quelli nuovi che quelli esistenti.

Terremoto del Cile – settembre 2015 Il terremoto di oggi conferma ancora una volta come solo una seria prevenzione ci può difendere dai danni dei terremoti. Il Cile, dopo il disastroso terremoto del 1960 di magnitudo 9.5, ha adottato norme per le costruzioni molto rigorose, per le quali tutti gli edifici devono resistere a magnitudo molto elevate. Ha anche introdotto norme per invogliare la popolazione ad adeguare la propria abitazione. Di fatto oggi il Cile ha una vulnerabilità degli edifici molto bassa, ma anche una popolazione educata al terremoto e questo spiega il bassissimo numero di vittime nonostante una magnitudo così elevata (in termini di energia, il terremoto di oggi è stato circa 5000 volte maggiore di quello avvenuto in Emilia Romagna il 20 maggio 2012). dal sito dell'INGV Terremoti

Terra non firma Fin dai tempi più lontani i terremoti venivano descritti più o meno favolisticamente, e venivano classificati in base agli effetti che producevano sulle persone e sulle costruzioni. Poiché gli effetti dei terremoti erano il danneggiamento e la distruzione del patrimonio edilizio, da ciascun terremoto si traevano gli insegnamenti per costruire edifici adatti a resistere alle azioni sismiche. Tali insegnamenti si traducevano in regole del buon costruire che venivano tramandate in genere oralmente, solo di recente attraverso trattati e disposizioni normative

In Italia, ad esempio, fu in seguito al disastroso terremoto di Messina del 1908 che nelle normative riguardanti le costruzioni furono inserite indicazioni costruttive da rispettarsi nell'edificazione nelle zone colpite dal terremoto. R.D. 18 aprile 1909 n° 193: divieto di costruzione su terreni franosi, in forte pendio, ecc. limitazione altezze edifici prescrizioni sulle fondazioni prescrizioni sui materiali: no muratura a secco o con ciotoli, no ghisa e materiali fragili, ecc.

In Italia, si nota che in certe zone l'"abitudine" al terremoto ha portato, fin da tempi anche remoti, all'adozione di tipologie costruttive efficaci dal punto di vista della sismoresistenza, mentre in altre regioni a bassa sismicità le costruzioni si mostrano altamente vulnerabili anche per terremoti di piccola intensità. D'altra parte è ormai verificato che terremoti anche di notevole intensità possono verificarsi in zone mai colpite in precedenza. Di qui la necessità di indirizzare gli studi da una parte alla individuazione delle zone "a rischio sismico", dall'altra alle strategie tese alla protezione delle persone e dei beni dalle conseguenze dei terremoti.

E' solo negli anni '50-'60 del novecento che l'Ingegneria Sismica inizia a svilupparsi come disciplina scientifica indipendente. Ciò grazie soprattutto: all'installazione di fitte reti di stazioni accelerometriche in tutto il mondo allo sviluppo di programmi di calcolo in grado di analizzare la risposta dinamica, sia in campo elastico che plastico, delle strutture alla possibilità di eseguire prove sperimentali in laboratorio ed in situ …

Nel corso di questi anni, grazie ai risultati delle ricerche, ma anche in seguito alle nuove esperienze maturate in occasione dei più recenti eventi sismici, molti concetti sono stati riconsiderati. Il risultato è che l'Ingegneria Sismica è una scienza ancora in rapida evoluzione e ben lungi da potersi considerare sistematizzata. Recenti terremoti (California 1994, Kobe 1995, Turchia 1999) che hanno avuto la loro zona epicentrale in agglomerati urbani densamente abitati con molte costruzioni edificate secondo norme di calcolo moderne, hanno mostrato che : la severità delle azioni sismiche era stata sottostimata costruzioni anche ben realizzate dal punto di vista generale sono entrate in crisi a causa dei dettagli costruttivi

In Italia La situazione in Italia è notevolmente complessa: in ambito scientifico: la ricerca ha avuto notevole impulso dopo i terremoti del Friuli (1976) e dell'Irpinia (1980) e molte cose sono state fatte; si può dire che attualmente il livello ed i mezzi non sono più bassi che in altri paesi, caratterizzati da una più elevata sismicità e all'avanguardia nel campo dell'ingegneria sismica per contro, la cultura antisismica non è stata diffusa sufficientemente fra gli addetti ai lavori: progettisti, costruttori, utilizzatori delle opere

La normativa la normativa riguardante le costruzioni in zona sismica in vigore fino al 2003 era decisamente arretrata rispetto al livello di conoscenza raggiunto in campo scientifico e rispetto alle altre normative, in particolare l'EC8, normativa europea, che, in tempi relativamente brevi, dovrà essere recepita anche dall'Italia in Italia, l'emanazione di nuove norme, così come la classificazione sismica di territori precedentemente non classificati, è avvenuta sempre sulla scia di un evento sismico distruttivo, con l'ovvia conseguenza di essere poco meditate e spesso influenzate da fattori alquanto estranei all'argomento non smentendo le abitudini, nel 2003, dopo il terremoto del Molise, fu emanata l'OPCM 3274, con caratteristiche decisamente diverse rispetto a tutto il corpo normativo vigente

Norme Tecniche per le Costruzioni – NTC 2008 dal 30 giugno 2009 sono in vigore per tutte le costruzioni le Norme Tecniche per le Costruzioni – NTC 2008 emanate con DM 14.01.2008. Il 3.3.2009 è stata pubblicata la Circ. 2 febbraio 2009, n. 617 - Istruzioni per l’applicazione delle “Nuove norme tecniche per le costruzioni” di cui al D.M. 14 gennaio 2008 Entro la fine del 2016 è prevista l'emanazione di una revisione della normativa e la pubblicazione di nuove istruzioni. Le differenze più sostanziali riguardano il capitolo relativo agli interventi sugli edifici esistenti.

Programma del corso Criteri generali di progettazione in zona sismica Elementi di sismologia Richiami di dinamica delle strutture Analisi sismica lineare dei sistemi a un grado di libertà Analisi sismica non lineare Azione sismica di progetto Analisi sismica lineare dei sistemi a N gradi di libertà Analisi sismica degli edifici Progetto antisismico di un edificio in c.a. Analisi sismica di edifici in muratura Analisi sismica degli edifici metallici Isolamento sismico

Testi di riferimento Meirovitch L.: "Elements of vibration analysis", McGraw-Hill, 1975. Clough R.W., Penzien J.: "Dynamics of structures", 2° Ed., McGraw-Hill, 1994. Beconcini M.L.: "Costruzioni in Zona Sismica", Pisa University Press, 2009. Petrini L., Pinho R., Calvi G.M.: "Criteri di progettazione antisismica", IUSS Press, 2004. Paulay, T., Priestley M.J.N. Seismic design of reinforced concrete and masonry buildings (1992). Wiley, NY. Penelis G.G., Kappos A.J.: "Earthquake-resistant concrete structures", E & FN Spon, 1997. Norme Tecniche per le Costruzioni – D.M. 14.01.08 Circ. 2 febbraio 2009, n. 617 Eurocodice 8