I TERREMOTI

Qual è la probabilità che oggi, da qualche parte nel mondo, si verifichi un terremoto? 100 %

http://kharita.rm.ingv.it/Gmaps/weq/index.htm

http://tsunami.geo.ed.ac.uk/local-bin/quakes/mapscript/show_map.pl

TERREMOTO = Vibrazione naturale del suolo, rapida e violenta, provocata dalla liberazione repentina di energia meccanica all’interno della litosfera

Terremoto di Kobe (Giappone) 17-1-1995 Magnitudo 6,9 5000 morti

Terremoto di Kobe (Giappone) 17-1-1995 Magnitudo 6,9 5000 morti… GRAN PARTE DEI QUALI A CAUSA DI INCENDI!

EFFETTI DI UN TERREMOTO: ● Scuotimento sismico e cedimenti strutturali Terremoto di Northridge (California) 17-1-1994 Magnitudo 6.7 72 morti

Terremoto di Loma Prieta (California) 17-10-1989 Magnitudo 6.9 63 morti

Terremoto di Izmit (Turchia) 17-08-1999 Magnitudo 7.4 17000 morti

EFFETTI DI UN TERREMOTO: ● Scuotimento sismico e cedimenti strutturali MA NON SOLO! ● Incendi Great Alaska Earthquake 28-3-1964 Magnitudo 9.2 125 morti

Terremoto di San Francisco (California) 18-4-1906 Magnitudo 8.3 700/3000 morti 28000 edifici distrutti

EFFETTI DI UN TERREMOTO: ● Scuotimento sismico e cedimenti strutturali MA NON SOLO! ● Incendi ● Frane Terremoto di El Salvador 13-1-2001 Magnitudo 7.7 850 morti

EFFETTI DI UN TERREMOTO: ● Scuotimento sismico e cedimenti strutturali MA NON SOLO! ● Incendi ● Frane ● Tsunami e alluvioni Terremoto al largo della costa di Sumatra (Indonesia) 26-12-2004 Magnitudo 9.1 Più di 200000 morti più di 25000 dispersi

EFFETTI DI UN TERREMOTO: ● Scuotimento sismico e cedimenti strutturali MA NON SOLO! Terremoto di Niigata (Giappone) 6-06-1964 Magnitudo 7.5 26 morti ● Incendi ● Frane ● Tsunami e alluvioni ● Liquefazione

? CAUSE DI TERREMOTI 4 - Terremoti tettonici 1 - Terremoti vulcanici 2 - Terremoti da crollo 3 - Terremoti da esplosione ? 4 - Terremoti tettonici

SPIEGAZIONI “POPOLARI” India Giappone

TEORIA DEL RIMBALZO ELASTICO http://www.sceyencestudios.com/movies/elasticrebound.swf

Causa del terremoto (e non conseguenza) SUPERFICIALI: < 70 Km INTERMEDI: 70/300 Km PROFONDI: 300/700 Km LA FAGLIA: Causa del terremoto (e non conseguenza)

Frattura della crosta terrestre lungo cui due blocchi rocciosi si muovono in senso opposto e subiscono spostamenti verticali, orizzontali o obliqui FAGLIA =

FAGLIA DI SAN ANDREAS Velocità media dello scorrimento delle placche lungo la faglia di San Andreas: 56 mm all’anno

PLACCA NORD-AMERICANA PLACCA PACIFICA PLACCA NORD-AMERICANA

ONDE SISMICHE = ONDE P ONDE S ONDE L Onde elastiche generate nei terremoti. Provocano una deformazione dinamica dei materiali attraversati. Si propagano secondo i principi del moto ondulatorio ONDE SISMICHE =

ONDE P ● Si propagano dall’ipocentro in tutte le direzioni ● Onde di compressione (variazione di VOLUME) ● Velocità: 1,5- 8 Km/s ● Si propagano in solidi liquidi e gas, ma con diversa velocità ● Deviano passando da uno strato di rocce ad un altro con caratteristiche chimico/fisiche diverse

ONDE S ● Si propagano dall’ipocentro in tutte le direzioni ● Onde di distorsione (variazione di FORMA) ● Velocità: 2,3-4,5 Km/s ● Non si propagano nei fluidi perché questi modificano la loro forma senza rispondere elasticamente ● Deviano passando da uno strato di rocce ad un altro con caratteristiche chimico/fisiche diverse

● Velocità: 3,5 Km/s (costante) ● Causano i danni maggiori ONDE L ● Si propagano dall’EPICENTRO in tutte le direzioni (onde superficiali) ● Velocità: 3,5 Km/s (costante) ● Causano i danni maggiori 2 TIPI: Onde di Rayleigh Onde di Love

DAL PRIMO SISMOSCOPIO… …AL SISMOGRAFO Zhang Heng 132 d.C. Cina

IL SISMOGRAMMA

LA LETTURA DEL SISMOGRAMMA PERMETTE DI LOCALIZZARE L’EPICENTRO DI UN TERREMOTO DETERMINARE L’ENTITA’ DI UN TERREMOTO

Onde S e onde P come tuono e fulmine A B Onde S e onde P come tuono e fulmine A B http://www.sciencecourseware.org/eec/Earthquake/EpicenterMagnitude/Tutorials/tutorialindex.html

Diagramma spazio-tempo DROMOCRONE

LOCALIZZAZIONE DELL’EPICENTRO DI UN TERREMOTO http://www.sciencecourseware.org/VirtualEarthquake/VQuakeExecute.html

LA LETTURA DEL SISMOGRAMMA PERMETTE DI LOCALIZZARE L’EPICENTRO DI UN TERREMOTO DETERMINARE L’ENTITA’ DI UN TERREMOTO

MAGNITUDO= Scala Richter Maggiore ampiezza oscillazioni dell’ago del sismografo Maggiore energia liberata dal sisma MAGNITUDO= Valore numerico correlato con L’ENERGIA liberata da un sisma. Si ottiene confrontando l’ampiezza massima delle oscillazioni registrate durante un terremoto con l’ampiezza massima delle oscillazioni di un sismogramma di riferimento M = Log A + Q A0 Scala Richter

INTENSITA'= Scala Mercalli E’ correlata all’entità dei danni causati dal terremoto su ambiente naturale, costruzioni, persone e animali. Scala Mercalli

GRADO SCOSSA DESCRIZIONE DEL SISMA I Strumentale II Leggerissima III non avvertito II Leggerissima avvertito solo da poche persone in quiete, gli oggetti sospesi esilmente possono oscillare III Leggera avvertito notevolmente da persone al chiuso, specie ai piani alti degli edifici; automobili ferme possono oscillare lievemente IV Mediocre avvertito da molti all'interno di un edificio in ore diurne, all'aperto da pochi; di notte alcuni vengono destati; automobili ferme oscillano notevolmente V Forte avvertito praticamente da tutti, molti destati nel sonno; crepe nei rivestimenti, oggetti rovesciati; a volte scuotimento di alberi e pali VI Molto forte avvertito da tutti, molti spaventati corrono all'aperto; spostamento di mobili pesanti, caduta di intonaco e danni ai comignoli; danni lievi VII Fortissima tutti fuggono all'aperto; danni trascurabili a edifici di buona progettazione e costruzione, da lievi a moderati per strutture ordinarie ben costruite; avvertito da persone alla guida di automobili VIII Rovinosa danni lievi a strutture antisismiche; crolli parziali in edifici ordinari; caduta di ciminiere, monumenti, colonne; ribaltamento di mobili pesanti; variazioni dell'acqua dei pozzi IX Disastrosa danni a strutture antisismiche; perdita di verticalità a strutture portanti ben progettate; edifici spostati rispetto alle fondazioni; fessurazione del suolo; rottura di cavi sotterranei X Disastrosissima distruzione della maggior parte delle strutture in muratura; notevole fessurazione del suolo; rotaie piegate; frane notevoli in argini fluviali o ripidi pendii XI Catastrofica poche strutture in muratura rimangono in piedi; distruzione di ponti; ampie fessure nel terreno; condutture sotterranee fuori uso; sprofondamenti e slittamenti del terreno in suoli molli XII Apocalittica danneggiamento totale; onde sulla superficie del suolo; distorsione delle linee di vista e di livello; oggetti lanciati in aria

OGNI TERREMOTO HA UN SOLO VALORE DI MAGNITUDO MA MOLTE INTENSITA’ ENTITA’ DEI DANNI ● fattore intrinseco (magnitudo, profondità) ● fattore geologico (distanza dall’epicentro, composizione suolo→ LIQUEFAZIONE) ● fattore “sociale” (densità di popolazione, tipo di costruzioni, preparazione della popolazione all’emergenza sismica, ora del giorno) OGNI TERREMOTO HA UN SOLO VALORE DI MAGNITUDO MA MOLTE INTENSITA’

Mappa delle intensità per il terremoto di Northridge (California) 17-1-1994 Magnitudo 6.7

OGNI TERREMOTO HA UN SOLO VALORE DI MAGNITUDO MA MOLTE INTENSITA’ ENTITA’ DEI DANNI ● fattore intrinseco (magnitudo, profondità) ● fattore geologico (distanza dall’epicentro, composizione suolo→ LIQUEFAZIONE) ● fattore “sociale” (densità di popolazione, tipo di costruzioni, preparazione della popolazione all’emergenza sismica, ora del giorno) OGNI TERREMOTO HA UN SOLO VALORE DI MAGNITUDO MA MOLTE INTENSITA’

IL SUOLO SU CUI E’ COSTRUITO UN EDIFICIO E’ DETERMINANTE Due sismogrammi registrati al porto di San Francisco durante il terremoto di Loma Prieta 1989, a meno di un miglio di distanza l’uno dall’altro. Un suolo soffice durante un terremoto trema di più di un suolo roccioso Aristotele IL SUOLO SU CUI E’ COSTRUITO UN EDIFICIO E’ DETERMINANTE Il terremoto che ha determinato il maggior numero di morti nella storia è quello avvenuto a Shaaxi (Cina) nel 1556: 830.000 morti nel crollo di grotte scavate in depositi di silt e argilla.

OGNI TERREMOTO HA UN SOLO VALORE DI MAGNITUDO MA MOLTE INTENSITA’ ENTITA’ DEI DANNI ● fattore intrinseco (magnitudo, profondità) ● fattore geologico (distanza dall’epicentro, composizione suolo→ LIQUEFAZIONE) ● fattore “sociale” (densità di popolazione, tipo di costruzioni, preparazione della popolazione all’emergenza sismica, ora del giorno) OGNI TERREMOTO HA UN SOLO VALORE DI MAGNITUDO MA MOLTE INTENSITA’

I TERREMOTI NON UCCIDONO, GLI EDIFICI SI’

● Scelta del luogo in cui costruire EDILIZIA ANTISISMICA ● Scelta del luogo in cui costruire ● Scelta dei materiali (acciaio e legno → FLESSIBILITA’) In caso di terremoto, è più sicuro un grattacielo o un palazzo più basso? Più una struttura è alta più è flessibile e meno energia richiede per resistere al crollo.

● Scelta del luogo in cui costruire Transamerica building EDILIZIA ANTISISMICA ● Scelta del luogo in cui costruire ● Scelta dei materiali (acciaio e legno → FLESSIBILITA’) ● Standard di costruzione Costruire strutture che assorbano l’energia delle onde lungo l’altezza dell’edificio e la trasferiscano a terra Rinforzi triangolari per resistere alle sollecitazioni di taglio Transamerica building

Oltre a rinforzare un palazzo è possibile ridurre la forza a cui è soggetto: BASE ISOLATORS

● Scelta del luogo in cui costruire EDILIZIA ANTISISMICA ● Scelta del luogo in cui costruire ● Scelta dei materiali (acciaio e legno → FLESSIBILITA’) ● Standard di costruzione ● Test SHAKE TABLE TEST

RETROFITTING

E’ possibile prevedere i terremoti?

E’ possibile prevedere i terremoti? DOVE, QUANDO, MAGNITUDO Previsioni a lungo termine: basate sugli eventi sismici passati AIUTANO A PREVEDERE IL LUOGO IN CUI POTREBBE AVVENIRE UN TERREMOTO E LA SUA PROBABILE INTENSITA’ Previsioni a breve termine: basate su eventi precursori (scosse premonitrici, emissioni di gas radon, cambiamenti della resistività elettrica delle rocce, onde radio anomale, comportamento degli animali) DOVREBBERO AIUTARE A CAPIRE IL QUANDO MA SONO MOLTO INATTENDIBILI NON E’ POSSIBILE PREVEDERE UN TERREMOTO ! E’ però possibile definire la pericolosità sismica di un’area (intensità massima e frequenza dei terremoti che possiamo attenderci)

Zone sismiche del territorio italiano (2003)

f (P , V , E) RISCHIO SISMICO= PERICOLOSITA’ VULNERABILITA’ La pericolosità sismica di un’area è la probabilità che, in un certo intervallo di tempo, essa sia interessata da forti terremoti che possono produrre danni. PERICOLOSITA’ La vulnerabilità di una struttura è la sua tendenza a subire un danno in seguito a un terremoto VULNERABILITA’   Quantità e qualità dei beni esposti. L’esposizione esprime il valore delle perdite causate da un eventuale terremoto: economiche, artistiche, culturali, morti, feriti e senzatetto. ESPOSIZIONE LA PREVISIONE DEI TERREMOTI STIMA LA PERICOLOSITA’ LA PREVENZIONE PUO’ AGIRE SU VULNERABILITA’ ED ESPOSIZIONE