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DPCM 09.02.2011 Linee Guida per la
valutazione e riduzione del rischio sismico
del patrimonio culturale, allineate con le
Nuove Norme Tecniche per le costruzioni
2008 (NTC 2008)
LEZIONE N. 8 : VALUTAZIONE, PREVENZIONE E RIDUZIONE DEL RISCHIO SISMICO
P = pericolosità (seismic hazard)
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.
(The seismic hazard area is the probability that in a certain interval of time, it is affected
by strong earthquakes that can produce damage.)
V= Vulnerabilità (seismic vulnerability)
La vulnerabilità di una struttura è la sua
tendenza a subire un danno in seguito a un
terremoto.
(The vulnerability of a structure is its
tendency to suffer damage as a result of an
earthquake.)
E = Esposizione (Earthquake exposure)
Prima dell’evento: quantità e qualità dei beni esposti. (Before the event: quantity and
quality of the exhibits.)
Dopo l’evento: l’esposizione esprime il valore delle perdite causate dal terremoto:
economiche, artistiche, culturali, morti, feriti e senzatetto.
(After the event: exposure expresses the value of losses caused by earthquake,
economic, artistic, cultural, dead, injured and homeless.)
Il rischio sismico è funzione delle tre
caratteristiche
The earthquake risk is a function of
three characteristics
Il rischio sismico *
• 2.500 terremoti con intensità Mercalli maggiore del V grado hanno colpito il
nostro territorio nell’ultimo millennio
• 200 dei quali distruttivi, 120.000 vittime nell’ultimo secolo (85.000 delle quali
dovute al terremoto di Reggio Calabria e di Messina del 1908)
• 20 terremoti con intensità superiore od uguale al IX grado MCS dal 1900 ad
oggi, un terremoto disastroso in media ogni 4 anni
• danno economico, valutato per gli ultimi venticinque anni in circa 75 miliardi
di euro (145.000 miliardi delle vecchie lire), impiegati per il ripristino e la
ricostruzione post-evento.
• 500.000 beni storici proprietà dello stato fortemente esposto agli effetti del
terremoto.
* Fonte Protezione Civile Italiana
L’Aquila palazzo della Prefettura
dopo il sisma del 2009 (edificio
dichiarato strategico)
Onna (AQ) 2009, il ricordo
dei morti
Carreggiata del ponte di Finale Emilia :
spostamento per effetto del recente
sisma del maggio 2012
Rocca di Finale Emilia :
dislocazione della parte sommitale
della copertura per effetto del
sisma del maggio 2012
• tre classi (A,B,C) a vulnerabilità sismica decrescente
Classe A costruzione in pietrame naturale, costruzioni
rurali, case di adobe e case con argilla o limo.
Classe B
costruzioni in mattoni comuni, in grossi blocchi o
in prefabbricati, muratura con telai di legname,
costruzioni in pietra squadrata
Classe C costruzioni armate, strutture in legno ben fatte
Scala di sensibilità all’azione sismica in relazione alla tipologia costruttiva
Sei (6) livelli di danno per ciascuna classe, compresi tra 0 e 5: 0 Nessun danno
1 Lievi danni: esili crepe negli intonaci, caduta di
piccoli pezzi d’intonaco
2 Moderati danni: piccole lesioni nei muri, caduta
di grandi pezzi di intonaco, tegole, lesioni ai
comignoli, caduta di parti di comignoli
3 Forti danni: lesioni ampie e profonde dei muri,
caduta di comignoli
4 Distruzioni: aperture nei muri, possono crollare
parti di edifici, crollano muri interniDestruction:
5 Danni totali degli edifici
Tre quantificazioni del numero di edifici di ciascuna classe con certo
livello di danno
pochi meno del 15%
molti dal 15% al 50%
la maggior parte più del 55%
Distribuzione percentuale delle abitazioni appartenenti alla classe di
vulnerabilità più elevata A (Fonte: SSN).
Un metodo per valutare la vulnerabilità sismica proposto dal Servizio Sismico Nazionale
si basa sull’analisi delle tipologie costruttive degli edifici e sull’epoca di costruzione
(dati facili da reperire perché presenti nei Censimenti ISTAT).
Si definiscono le seguenti tipologie :
• murature anteriori al 1919
• murature realizzate tra il 1920 ed il 1945
• murature realizzate tra il 1946 ed il 1961
• murature realizzate tra il 1961 e 1976
• murature realizzate tra il 1976 ed il 1981
• murature in cemento armato
Le classi di vulnerabilità definite sono tre (A, B,
C).
Confrontando la mappa di pericolosità sismica con quella della vulnerabilità
delle costruzioni esistenti si ha una preoccupante coincidenza tra zone a più
alto rischio ed edifici a più alta vulnerabilità
In particolare 500.000 beni storici proprietà dello stato fortemente esposto
agli effetti del terremoto
LINNE GUIDA PER LA PREVENZIONE E RIDUZIONE DEL RISCHIO
SISMICO DEL PATRIMONIO TUTELATO
IL CONCETTO DI PREVENZIONE : INTERVENIRE IN TERMINI DI
VALUTAZIONE DELLA VULNERABILITA’ PER RIDURRE IL RISCHIO
SALVAGUARDIA DELLA VITA UMANA E
CONSERVAZIONE DEL PATRIMONIO TUTELATO
criteri di definizione della conoscenza
verifica della sicurezza sismica
individuazione di tecniche di miglioramento strutturale
CONTENUTI DELLE LINEE GUIDA
In particolare le linee guida stabiliscono la possibilità di raggiungere livelli di
sicurezza per gli edifici storici diversi rispetto a quanto previsto per le nuove
costruzioni, con interventi rispettosi delle istanze della conservazione a patto di
esplicitare gli incrementi di sicurezza ottenibili con i progetti di miglioramento.
Pertanto si fa riferimento al concetto di miglioramento e non di adeguamento.
DEFINIZIONE DI STATI LIMITE DI RIFERIMENTO PER IL PATRIMONIO CULTURALE
STATI LIMITE ULTIMI (SLU): volontà di salvaguardare la costruzione e l’incolumità degli occupanti
nel caso di terremoti di forte intensità e rari.
(ULTIMATE LIMIT STATES: (SLU) resolve to protect the building and the safety of the occupants in
case of earthquakes of high intensity and rare.)
-STATO LIMITE DI SALVAGUARDIA DELLA VITA (SLV)
( Life Safety Limit State(SLV))
- STATO LIMITE DI PREVENZIONE DEL COLLASSO (SLC)
-COLLAPSE LIMIT STATE (SLC)
STATI LIMITE DI ESERCIZIO (SLE) : hanno l’obiettivo di limitare i danni per terremoti meno intensi
ma più frequenti
SERVICEABILITY LIMIT STATE (SLE): are intended to limit the loss to less intense but more frequent
earthquakes
- STATO LIMITE DI DANNO (SLD):
DAMAGE LIMIT STATE (SLD)
- STATO LIMITE DI OPERATIVITA’ (SLO)
OPERATIONAL LIMIT STATE (SLO)
Stato limite ultimo(SLU),
terremoti rari e di forte
intensità
STATO LIMITE DI DANNO (SLD)
Terremoto frequente, salvaguardia operatività
Salvaguardia della Vita SLV)
Terremoto molto raro, salvaguardia dal collasso
Terremoto frequente meno intenso , prevenzione dai danni
Stato limite di collasso , SLC
Stato limite di esecizio
(SLE)
STATO LIMITE DI OPERATIVITA’ (SLO)
DEFINIZIONE DEGLI STATI LIMITE
Di solito la sicurezza e la protezione
contro il rischio sismico è garantita
attraverso la definizione di quattro
Stati Limite, associata a
quattro livelli di prestazione,
in base ad esempio alle norme
FEMA
Terremoto raro, salvaguardia della vita.
Nei casi in cui lo stato di conservazione del bene, la estrema sensibilità a
sollecitazioni che non comporterebbero comunque particolari danni strutturali
ma in grado di generare possibili situazioni critiche per le parti individuate,
richiede specifiche valutazioni dello SLA
Palazzo Ducale Venezia. Vista della facciata
Milano Cenacolo vinciano. Particolare dello
stato di conservazione della pellicola pittorica
STATO LIMITE BENI
ARTISTICI (SLA)
la sicurezza della vita degli occupanti è garantita e l'edificio
storico, anche se gravemente danneggiato può essere riparato
e restaurato.
questo stato limite deve essere considerato solo quando è
fondamentale per garantire la fruibilità del palazzo dopo il
terremoto: per un edificio storico in muratura il danno dopo un
terremoto è fisiologico
per la salvaguardia del patrimonio
artistico situati nelle costruzioni,
nonché di parti decorative o
artistico appendici strutturali Apparati decorativi Apparati decorativi mobili
Stato limite Ultimo
Damage Limit State
Rare EQ: life safety requirement, i.e. safety of people
Occasional EQ: prevention of damage to property Stato limite di esercizio
DEFINIZIONE DI STATO LIMITE PER I BENI ARTISTICI
Life Safety Limit State
LO STATO LIMITE DEI BENI ARTISTICI
Stati limite di riferimento per il patrimonio culturale
Per terremoti rari e di forte intensità con l’obiettivo di salvaguardare la vita degli
occupanti si fa riferimento di norma allo SLV, Stato Limite di Salvaguardia della
Vita
Per terremoti meno intensi ma più frequenti con l’obiettivo di contemperare
aspetti economici e funzionali si fa riferimento allo SLD, Stato limite di Danno
SLV e SLD sono definiti nel punto 3.2.1. delle NTC
Per particolari situazioni nelle quali il danno di porzioni di edificio o elementi
inseriti nei medesimi la cui perdita risulta incidere in modo significativo e
irreversibile sul patrimonio culturale, onde contenere i danni in manifestazioni
rimediabili con tecniche conservative, si introduce lo Stato limite per i Beni
Artistici SLA
La individuazione delle zone di verifica afferenti agli elementi o
parti particolarmente sensibili e soggette a valutazioni secondo lo
SLA viene ottenuta mediante modelli di verifica locale su parti
autonome che possono essere lette con riferimento alla
scomposizione in macroelementi ma più in generale attraverso
una comprensione costruttiva e storica del manufatto.
STRUMENTI :
-FASI COSTRUTTIVE RILEVATE CON RAPPORTI MACROSTRATIGRAFICI
-CARATTERIZZAZIONE MATERICO COSTRUTTIVA E DEL DANNO DEGLI ELEMENTI
-AFFINAMENTO DEL MODELLO DEL MECCANISMO DI COLLASSO
La conservazione di un bene può essere improntata ad una logica di
miglioramento nei confronti di terremoti di forte intensità e pertanto per valori
della vita nominale Vn lunghi.
Questa procedura può però indurre opere e trasformazioni in grado di
modificare in modo rilevante le caratteristiche materico costruttive dell’oggetto e
una conseguente inaccettabile perdita di materia storica.
LIVELLI DI SICUREZZA
Le azioni sismiche sulla costruzione vengono valutate in relazione ad un periodo di
riferimento VR con :
R N UV V C
Con Cu = classe d’uso e Vn = Vita Nominale come definite nel Cap.2 delle NTC
La vita nominale Vn di un edificio, è il periodo espresso in numero di anni tra
un intervento di manutenzione e controllo e quello successivo nel quale la
costruzione garantisce la funzione d’uso per cui è stata progettata
Questo implica la possibilità di ridurre il tempo corrispondente alla vita
nominale Vn e quindi la valutazione di terremoti più frequenti ma meno
gravosi.
Una procedura in grado di mitigare le problematiche descritte si lega al
concetto di controllo e manutenzione programmata del manufatto storico. E’
inteso che il monitoraggio e la manutenzione programmata basata su cicli
opportuni legati alle caratteristiche dell’oggetto, sia una procedura in grado di
contenere gli interventi maggiormente trasformativi e garantire una migliore
controllo della sicurezza della costruzione
LIVELLI DI SICUREZZA, MANUTENZIONE E CONTROLLO , VITA NOMINALE
Per ogni bene tutelato è pertanto possibile valutare per ogni periodo di riferimento Vr e
allo stato limite considerato, il periodo di ritorno di riferimento dell’azione sismica Tr
R
RR
V
VT
ln(1 P )
Per la verifica nei confronti dello SLA si potrà fare riferimento ad azioni sismiche
caratterizzate dalla probabilità di eccedenza relativa allo SLD, stato limite di danno
(PVR=63%), ma valutate modificando il periodo di riferimento VR, in base al numero n di
cicli di controllo necessari, in VR anni, al monitoraggio dello stato di conservazione degli
apparati decorativi, dei relativi supporti e di elementi architettonici in muratura o
materiale lapideo di particolare fattura (tali cicli di controllo possono configurarsi come
monitoraggio e/o manutenzione), pervenendo ad un periodo di riferimento artistico
VRA=nVR.
L’istituzione del coefficiente n ( numero di cicli di manutenzione previsti) si lega
alla possibilità di definire da parte dell’ente di tutela, una scala di sensibilità al
danno del bene osservato.
In questo caso rientra la possibilità, necessità, di consentire la valutazione da
parte dell’Amministrazione dello stato di conservazione e delle qualità materico
costruttive del supporto oltre che dell’apparato ad esso collegato
I valori di n devono essere assunti dall’Amministrazione deputata alla tutela; a
titolo di esempio, per VR/n può essere assunto un valore compreso tra 10 e 20
anni oppure, più semplicemente, n può essere usato come coefficiente che
definisca le caratteristiche del bene artistico presente nel manufatto, in
relazione a quelli mediamente presenti sul territorio e assunti ad n=1. L’obiettivo
è quello di assumere un periodo di ritorno TR maggiore (azione sismica più
gravosa) in presenza degli apparati decorativi più significativi; in ogni caso non
dovranno mai essere assunti valori di TR maggiori di quelli corrispondenti allo
SLV.
Par. 2.4 Livelli di sicurezza sismica
La definizione del periodo di riferimento artistico, VRA=nVR., consente
all’Amministrazione una verifica e controllo dell’attività di valutazione e
prevenzione del rischio sismico del patrimonio culturale
Relazionando i cicli di manutenzione e controllo necessari per una indagine
dello stato di conservazione del bene al rischio sismico di perdita del
medesimo si stabilisce con una modalità indiretta la sensibilità dell’oggetto al
danno.
Questo evidenzia da un lato la necessità di un controllo e
manutenzione dei beni storici ma anche la possibilità di stabilire
una gradualità nelle verifiche e degli interventi non legato al
concetto di rilevanza che moduli le istanze della conservazione,
nei termini di contenimento delle trasformazioni e perdita di
materia storica con le necessità di protezione sismica che
garantisca la sicurezza del bene stesso
L’obiettivo è quello di assumere un periodo di ritorno TR maggiore
(azione sismica più gravosa) in presenza degli apparati decorativi
più sensibili; in ogni caso non dovranno mai essere assunti valori
di TR maggiori di quelli corrispondenti allo SLV
SALVAGUARDIA E CONSERVAZIONE
Anagrafica della costruzione
Specificazione de sito, presenza di evidenze appartenenti al patrimonio artistico …
Descrizione geometrica Rilievo geometrico, allo stato attuale compreso la stato fessurativo e
deformativo
Analisi storica
Fase utile per definire il processo evolutivo della costruzione spesso
fornendo importanti informazioni sulla sequenza di costruzione
Caratterizzazione meccanica dei materiali
Caratterizzazione geotecnica Conoscenza del suolo e delle fondazioni
Caratterizzazione delle tecniche costruttive.
Identificazione della gerarchia strutturale, delle tecniche costruttive, dettagli e
connessioni elemento, valutazione dello stato di conservazione di materiali
ed elementi costitutivi
Il percorso della
conoscenza
IL PERCORSO DELLA CONOSCENZA
indagini sperimentali devono preservare il valore storico dell'edificio e la
realizzazione di una campagna di limitata invasività.
La conoscenza degli edifici
storici è un mezzo essenziale
per la valutazione attendibile
della sicurezza sismica,
nonché per una scelta
adeguata di interventi di
rinforzo efficaci.
.
Il percorso della conoscenza, stabilisce la possibilità di
ottenere vari livelli di approfondimento delle analisi sul
costruito che incidono direttamente sull’aspetto
quantitativo delle valutazioni di vulnerabilità. Le analisi
comprendono I dati storiografici, il rilievo geometrico, la
caratterizzazione materico costruttiva e del danno e aspetti
geotecnici
I Fattori di Confidenza FC
I livelli di conoscenza costituiscono la possibilità per mezzo della
definizione dei fattori di confidenza Fci, di condizionare
quantitativamente le valutazioni, modificando I parametri meccanici dei
materiali o modificando l’intensità dell’azione sollecitante
4
1k
CkC F1F
Il percorso della
conoscenza
PERCORSO DELLA CONOSCENZA
I fattori FC si applicano in modo diverso in funzione dei modelli adottati per la valutazione della
sicurezza sismica:
il fattore di confidenza si applica alle
proprietà dei materiali,
si riducono moduli elastici e
resistenze
il fattore di confidenza si applica direttamente
alla capacità della struttura, si riduce
l’accelerazione corrispondente ai diversi
stati limite
MODELLI COSTITUTIVI
modelli che considerano la deformabilità e la
resistenza dei materiali e degli elementi
strutturali
MODELLI DI CORPO RIGIDO
modelli che considerano l’equilibrio limite dei diversi
elementi della costruzione: il materiale muratura è
assunto rigido e non resistente a trazione
(creazione di un cinematismo di blocchi rigidi,
attraverso l’introduzione di opportune sconnessioni)
UTILIZZO DEI FATTORI DI CONFIDENZA
ag = 0.28 g con FC=1
ag = 0.21 g con FC=1.35
Rilievo geometrico
rilievo geometrico completo FC1 = 0.05
rilievo geometrico completo, con restituzione grafica dei quadri
fessurativi e deformativi FC1 = 0
Identificazione delle specificità storiche e costruttive della fabbrica
restituzione ipotetica delle fasi costruttive basata su un limitato rilievo
materico e degli elementi costruttivi associato alla comprensione delle
vicende di trasformazione (indagini documentarie e tematiche)
FC2 = 0.12
restituzione parziale delle fasi costruttive e interpretazione del com-
portamento strutturale fondate su: a) limitato rilievo materico e degli
elementi costruttivi associato alla comprensione e alla verifica delle
vicende di trasformazione (indagini documentarie e tematiche, veri-
fica diagnostica delle ipotesi storiografiche); b) esteso rilievo materico
e degli elementi costruttivi associato alla comprensione delle vicende
di trasformazione (indagini documentarie e tematiche)
FC2 = 0.06
restituzione completa delle fasi costruttive e interpretazione del com-
portamento strutturale fondate su un esaustivo rilievo materico e degli
elementi costruttivi associato alla comprensione delle vicende di
trasformazione (indagini documentarie e tematiche, eventuali indagini
diagnostiche)
FC2 = 0
Proprietà meccaniche dei materiali
parametri meccanici desunti da dati già disponibili FC3 = 0.12
limitate indagini sui parametri meccanici dei materiali FC3 = 0.06
estese indagini sui parametri meccanici dei materiali FC3 = 0
Terreno e fondazioni
limitate indagini sul terreno e le fondazioni, in assenza di dati
geotecnici e disponibilità d’informazioni sulle fondazioni FC4 = 0.06
disponibilità di dati geotecnici e sulle strutture fondazionali; limitate
indagini sul terreno e le fondazioni FC4 = 0.03
estese o esaustive indagini sul terreno e le fondazioni FC4 = 0
Tabella 4.1 – Definizione dei livelli di approfondimento delle indagini sui diversi aspetti della conoscenza e relativi fattori parziali di confidenza
4
1k
CkC F1F
Livelli di conoscenza e fattori di confidenza
Rilievo
Geometrical Survey
Rilievo geometrico completo Complete Geometrical Survey FC1 = 0.05
Rilievo geometrico completo con quadri fessurativi e deformativi
Complete Geometrical Survey, with cracking and deformation pattern restitution FC1 = 0
IL RILIEVO GEOMETRICO E LA LETTURA E RESTITUZIONE DEL DANNO
RILIEVO QUADRO FESSURATIVO
Le lesioni saranno classificate secondo le loro
caratteristiche geometriche: se parallele o
lesioni singole, se passanti o no (con
particolare attenzione al rapporto fra spessore
murario e profondità della lesione),
complanari, a V, a cigli paralleli, dimensione
massima della gola.
In questo modo potranno essere associati ad
ogni lesione, o ad insiemi di lesioni, uno o più
meccanismi di danno, che siano compatibili
con la geometria dell’organismo edilizio, con i
materiali presenti, con gli eventi subiti.
;
LETTURA E RESTITUZIONE DEL DANNO
Identificazione delle
specificità storiche e
costruttive della fabbrica
Identification of historical
and constructive aspects of
the construction
Restituzione ipotetica delle fasi costruttive basata su un limitato rilievo
materico e degli elementi costruttivi associato alla comprensione delle
vicende di trasformazione (indagini documentarie e tematiche) )
FC2 = 0.12
Restituzione parziale delle fasi costruttive e intepretazione del
comportamento strutturale fondate su a) limitato rilievo materico e degli
elementi costruttiviassociato alla comprensione e verifica delle vicende
delle trasformazioni (indagini documentarie e tematiche,verifica
diagnostica delle ipotesi storiografiche) b) esteso rilievo materico e degli
elementi costruttivi associato alla comprensione delle vicende di
trasformazione (indagini documentarie e tematiche )
FC2 = 0.06
Restituzione completa delle fasi costruttive e interpretazione del
comportamento strutturale fondato su un esaustivo rilievo
materico e degli elementi costruttivi associato alla
comprensionedelle vicende di trasformazione (indagini
documentarie e tematiche, eventuali indagini diagnostiche) ).
FC2 = 0
LE FASI DI TRASFORMAZIONE
Identificazione delle
specificità storiche e
costruttive della fabbrica
Identification of historical
and constructive aspects of
the construction
Restituzione ipotetica delle fasi costruttive basata su un limitato rilievo
materico e degli elementi costruttivi associato alla comprensione delle
vicende di trasformazione (indagini documentarie e tematiche) )
FC2 = 0.12
Restituzione parziale delle fasi costruttive e intepretazione del
comportamento strutturale fondate su a) limitato rilievo materico e degli
elementi costruttiviassociato alla comprensione e verifica delle vicende
delle trasformazioni (indagini documentarie e tematiche,verifica
diagnostica delle ipotesi storiografiche) b) esteso rilievo materico e degli
elementi costruttivi associato alla comprensione delle vicende di
trasformazione (indagini documentarie e tematiche )
FC2 = 0.06
Restituzione completa delle fasi costruttive e interpretazione del
comportamento strutturale fondato su un esaustivo rilievo
materico e degli elementi costruttivi associato alla
comprensionedelle vicende di trasformazione (indagini
documentarie e tematiche, eventuali indagini diagnostiche) ).
FC2 = 0
restituzione ipotetica delle fasi costruttive basata su un
limitato rilievo materico e degli elementi costruttivi
associato alla comprensione delle vicende di
trasformazione (indagini documentarie e tematiche)
FC2 = 0.12
a) Eidotipo
b) Individuazione degli elementi costruttivi portanti
c)Caratterizzazione speditiva delle caratteristiche materico costruttive degli
elementi
d)Individuazione dei rapporti costruttivi mediante analisi storiografica,
iconografica e macrostratigrafica a vista
e) Individuazione dei macroelementi
Ossana Tn _ Casa degli
Affreschi. Rilievo materico
costruttivo e dello stato di
danno con descrizione delle
ipotetiche fasi costruttive
Identificazione delle
specificità storiche e
costruttive della fabbrica
Identification of historical
and constructive aspects of
the construction
Restituzione ipotetica delle fasi costruttive basata su un limitato rilievo
materico e degli elementi costruttivi associato alla comprensione delle
vicende di trasformazione (indagini documentarie e tematiche) )
FC2 = 0.12
Restituzione parziale delle fasi costruttive e intepretazione del
comportamento strutturale fondate su a) limitato rilievo materico e degli
elementi costruttiviassociato alla comprensione e verifica delle vicende
delle trasformazioni (indagini documentarie e tematiche,verifica
diagnostica delle ipotesi storiografiche) b) esteso rilievo materico e degli
elementi costruttivi associato alla comprensione delle vicende di
trasformazione (indagini documentarie e tematiche )
FC2 = 0.06
Restituzione completa delle fasi costruttive e interpretazione del
comportamento strutturale fondato su un esaustivo rilievo
materico e degli elementi costruttivi associato alla
comprensionedelle vicende di trasformazione (indagini
documentarie e tematiche, eventuali indagini diagnostiche) ).
FC2 = 0
restituzione parziale delle fasi costruttive e interpretazione
del comportamento strutturale fondate su: a) limitato rilievo
materico e degli elementi costruttivi associato alla
comprensione e alla verifica delle vicende di
trasformazione (indagini documentarie e tematiche, verifica
diagnostica delle ipotesi storiografiche); b) esteso rilievo
materico e degli elementi costruttivi associato alla
comprensione delle vicende di trasformazione (indagini
documentarie e tematiche)
FC2 = 0.06
a) Individuazione di una ipotesi di sequenza costruttiva del
CA ( Complesso Architettonico)
b) Esecuzione di approfondimento dei rapporti
macrostratigrafici anche mediante saggi limitati a suffragare
le ipotesi documentali e storiografiche
b) Approfondimento del rilievo materico costruttivo
UFFIZI – FIRENZE . MAPPATURA DEL DANNO E INDIVIDUAZIONE DEI RAPPORTI
MACROSTRATIGRAFICI MEDIANTE ANALISI DIRETTA E ESECUZIONE DI SAGGI
Identificazione delle
specificità storiche e
costruttive della fabbrica
Restituzione ipotetica delle fasi costruttive basata su un limitato
rilievo materico e degli elementi costruttivi associato alla
comprensione delle vicende di trasformazione (indagini
documentarie e tematiche)
FC2 = 0.12
Restituzione parziale delle fasi costruttive e intepretazione del
comportamento strutturale fondate su a) limitato rilievo materico e
degli elementi costruttiviassociato alla comprensione e verifica
delle vicende delle trasformazioni (indagini documentarie e
tematiche,verifica diagnostica delle ipotesi storiografiche) b)
esteso rilievo materico e degli elementi costruttivi associato alla
comprensione delle vicende di trasformazione (indagini
documentarie e tematiche
FC2 = 0.06
Restituzione completa delle fasi costruttive e interpretazione del
comportamento strutturale fondato su un esaustivo rilievo
materico e degli elementi costruttivi associato alla
comprensionedelle vicende di trasformazione (indagini
documentarie e tematiche, eventuali indagini diagnostiche)
FC2 = 0
restituzione completa delle fasi costruttive e
interpretazione del comportamento strutturale fondate su
un esaustivo rilievo materico e degli elementi costruttivi
associato alla comprensione delle vicende di
trasformazione (indagini documentarie e tematiche,
eventuali indagini diagnostiche)
FC2 = 0
Uffizi ala di levante : restituzione delle fasi costruttive e interpretazione del
comportamento strutturale
a) Sequenze costruttive, modifica delle condizioni di carico e di
comportamento strutturale
b) Valutazione della cronologia sismica con le fasi di trasformazione
c) Valutazione dell’eventuale efficacia di interventi di riparazione e/o
presidio realizzati in funzione di un evento sismico
Uffizi a Firenze : ipotesi di trasformazione – interpretazione delle fasi costruttive e
interpretazione del comportamento strutturale
Proprietà meccaniche dei
materiali
Mechanical characterization
of materials
Parametri meccanici desunti da dati già disponibili
mechanical parameters of construction obtained by available data FC3 = 0.12
Limitate indagini sui parametri meccanici dei materiali
limited investigations on mechanical parameters of construction materials FC3 = 0.06
Estese indagini sui parametri meccanici dei materiali
extensive investigations on mechanical parameters of construction materials FC3 = 0
LA CARATTERIZZAZIONE DEI MATERIALI
Con riferimento al livello di conoscenza acquisito, si possono definire i valori
medi dei parametri meccanici ed i fattori di confidenza secondo quanto segue:
- il livello di conoscenza LC3 si intende raggiunto quando siano stati effettuati il
rilievo
geometrico, verifiche in situ estese ed esaustive sui dettagli costruttivi, indagini
in situ esaustive sulle proprietà dei materiali; il corrispondente fattore di
confidenza è FC=1;
-
il livello di conoscenza LC2 si intende raggiunto quando siano stati effettuati il
rilievo
geometrico, verifiche in situ estese ed esaustive sui dettagli costruttivi ed
indagini in situ estese sulle proprietà dei materiali; il corrispondente fattore di
confidenza è FC=1.2;
-
il livello di conoscenza LC1 si intende raggiunto quando siano stati effettuati il
rilievo
geometrico, verifiche in situ limitate sui dettagli costruttivi ed indagini in situ
limitate sulle
proprietà dei materiali; il corrispondente fattore di confidenza è FC=1.35.
CIRCOLARE 2
febbraio 2009 , n. 617
Istruzioni per
l'applicazione delle
«Nuove norme
tecniche per le
costruzioni» di cui al
decreto ministeriale
14 gennaio 2008.
Valori di riferimento dei parametri meccanici (minimi e massimi) e peso specifico medio
Reference values of mechanical parameters (minimum and maximum) and medium weight
Tabella 11.D.1
OPCM 3431/05
Coefficienti correttivi dei parametri meccanici da applicarsi in presenza di: malta
di caratteristiche buone o ottime; presenza di ricorsi o listature; presenza
sistematica di connessioni trasversali; consolidamento con iniezioni di malta;
consolidamento con intonaco armato.
sia ai parametri di resistenza (fm e t0), sia ai moduli elastici (E e G)
si applica il coefficiente indicato in tabella ai soli parametri di resistenza (fm e t0), *
*
*
* * * *
Tabella 11.D.2
OPCM 3431/05
Terreno e fondazioni
Soil and Foundations
Limitate indagini sul terreno e le fondazioni in assenza di dati geotecnici e disponibilità di
informazioni sulle fondazioni
limited investigations on soil and foundations, without geotechnical data and without
foundation information
FC4 = 0.06
Disponibilità di dati geotecnici e sulle strutture fondazionali; limitate indagini sul terreno e
fondazioni
limited investigations on soil and foundations, with geotechnical data and with foundation
information
FC4 = 0.03
Estese o esaustive indagini sul terreno e le fondazioni
extensive investigations on soil and foundations FC4 = 0
LA CARATTERIZZAZIONE DEI TERRENI E DELLE FONDAZIONI
CONFIDENCE FACTORS FC
The FC factors should be applied in two different ways depending on the models adopted for the seismic safety
assessment
il fattore di confidenza è
applicato alle proprietà dei
materiali,
modificando sia il modulo
elastico che la resistenza
.
il fattore di confidenza viene
applicato direttamente alla
capacità strutturale.
riducendo l'accelerazione di
collasso corrispondente ai
vari stati limite
Modelli costitutivi
Modelli che necessitano delle caratteristiche
meccaniche dei materiali.
Modelli di valutazione
Modelli a blocchi rigidi
Analisi limite dell’equilibrio, catene cinematiche.
L’edificio suddiviso in macroelementi, consente
di valutare la sicurezza mediante l’analisi
cinematica. Modelli che non necessitano delle
caratteristiche ,eccaniche dei materiali
MODELLI PER LA
VALUTAZIONE
DELLA SICUREZZA
STRUTTURALE
Scala Territoriale LV1
valutazione sismica
semplificata
Su singola parte, macroelemento,
di edificio
Su singolo edificio, nel complesso,
analisi globale
STRUCTURAL MODELS
The bell Tower of Venezia
The Uffizi Palace of Firenze
MODELLI PER LA
VALUTAZIONE
DELLA SICUREZZA
STRUTTURALE
MODELS FOR
STRUCTURAL SAFETY
ASSESSMENT
Territorial-scale – LV1
simplified seismic evaluation
LV1 consente la valutazione
dell'accelerazione di collasso per mezzo di
modelli semplificati sulla base di un numero
limitato di parametri geometrici e meccanici
o che utilizzano strumenti qualitativi (esame
visivo, caratteristiche costruttive e indagine
stratigrafica
LV1 allows the evaluation of collapse
acceleration by means of simplified models
based on a limited number of geometric and
mechanical parameters or which utilizes
qualitative tools (visual test, construction
features, and stratigraphic survey)
Indice di sicurezza sismica
Seismic Safety Index Is
Fattore di accelerazione fa
Acceleration Factor fa
LSg,
LSLSa,
a
a f
LSR,
LSs
T
T I
of particular significance the LS indexes
Indice di sicurezza sismica è il rapporto tra il tempo di ritorno dell'azione sismica che
porta la costruzione di uno stato limite e il tempo di ritorno del terremoto atteso del sito,
corrispondente ad una determinata probabilità di superare il limite nel periodo di
riferimento
Seismic safety index is the ratio between the return time of the seismic action which
brings the building to a limit state and the return time of the expected earthquake of the
site, corresponding to a determined probability of exceeding the limit in the reference
period.
Fattore di accelerazione fa è il rapporto fra l'accelerazione che porta la costruzione di
uno stato limite e la prevista accelerazione del sito che corrispondente ad una
determinata probabilità di superare il limite nel periodo di riferimento
Acceleration Factor fa is the ratio between acceleration which brings the building to a
limit state and the expected acceleration of the site which corresponding to a
determined probability of exceeding the limit in reference period
fa<0.1
0.1<fa<1.0
1<fa<2
MODELLAZIONE STRUTTURALE STRUCTURAL MODELS
quantitative
Questi parametri dovrebbero essere uno strumento utile per la pubblica amministrazione
per evidenziare le situazioni più critiche del territorio analizzato e stabilire le priorità per
gli interventi futuri.
In realtà tale indice devono essere valutati per un numero significativo di edifici della
stessa tipologia, con l'obiettivo di elaborare un "ranking comparativa" tra i diversi oggetti,
a sostegno della decisione di cui si serve l'intervento.
Il livello LV1 non consentono la progettazione di intervento
These parameters should be a useful tool for the public administration for highlighting the most critical
situations in the analyzed territory and establish priorities for future interventions.
In fact such index should be evaluated for a significant number of buildings of the same typology, with the
aim of draw up a “comparative ranking” between the different objects, to support the decision of which one
need the intervention.
The LV1 level do not allow the design of intervention
Territorial-scale – LV1
simplified seismic evaluation
On individual building – LV2
LV1 consente la valutazione dell'accelerazione di collasso per mezzo di modelli
semplificati sulla base di un numero limitato di parametri geometrici e
meccanici o che utilizzano strumenti qualitativi (esame visivo, caratteristiche
costruttive, e rilievo stratigrafico)
LV1 allows the evaluation of collapse acceleration by means of simplified models based on a
limited number of geometric and mechanical parameters or which utilizes qualitative tools (visual
test, construction features, and stratigraphic survey)
Seismic Safety Index Is
Acceleration Factor fa
In any case the collapse
acceleration of the whole
construction has to be
evaluated, and it is possible to
use the LV1 tools On individual building – LV3
– l'applicazione generalizzata dei modelli locali utilizzati per il livello LV2 generalized application of the local models used for LV2 level
– Modello strutturale globale quando è possibile garantire l’affidabilità
LSaIl metodo LV2 deve essere adottato in caso di interventi locali su zone limitate
della costruzione, che non altera significativamente il comportamento
strutturale
The LV2 method has to be adopted in case of local interventions on limited zones of the
building which do not significantly alter the established structural behaviour and for which local
analysis methods have been suggested
LV3 deve essere usato quando gli interventi modificare il comportamento strutturale dell'edificio o quando una valutazione
accurata della sicurezza costruzione sismica è richiesto. In ogni caso la valutazione deve considerare l'intera costruzione
LV3 has to be used when the interventions modify the structural behavior of the building or when an accurate evaluation of the
construction seismic safety is required. In any case the assessment has to consider the whole construction
LSg,
LSLSa,
a
a f
LSR,
LSs
T
T I
of particular significance the LS indexes
MODELLI PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA: LV1
MODELS FOR SEISMIC SAFETY ASSESSMENT: LV1 LEVEL
LV1: simplified
seismic evaluation
LV2: evaluation on single macro-elements
(collapse local mechanism)
LV3: global evaluation of seismic
response of the construction
Building, villas and other
structures with bearing walls and
intermediate horizontal
diaphragms
Churches, and structures with
large halls without intermediate
horizontal diaphragms
Towers, Bell-towers and other tall
and slender structures
Masonry Bridge, triumphal
arches and other arch-structures
D1C0
1ULSe,
C1B
0
1ULSe,
ULS
TTTFS
)T(S
TTTFS
)T(S
a
v
v
i3.445.1ULS
i3.442.75SLD
1.80.025Sa
1.80.025Sa
D1CC
1
0
ULSe,
C1B
0
ULSe,
ULS
TTTT
T
FS
S
TTTFS
S
a
SLVg,
SLVSLVa,
a
a f
SLVR,
SLVs
T
T I
for typology
Mode1 mechanism
Out of plane
Mode 2 mechanism
In plane
“Global” Analysis
“Local” Analysis
LV1: simplified
seismic evaluation
LV3: global evaluation of seismic
response of the construction
MODELLI PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA: LV2
MODELS FOR SEISMIC SAFETY ASSESSMENT: LV2
“Local” Analysis
LV2: evaluation on single
macro-elements
(collapse local mechanism)
Numerical model
Limit Analysis
ALCUNI PRESUPPOSTI PER LA SCELTA DEI MODELLI
INTERPRETATIVI E DI VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA
RISPOSTA LOCALE
RISPOSTA GLOBALE
La verifica complessiva della risposta sismica del manufatto non richiede necessariamente il
ricorso ad un modello globale della costruzione, ma è possibile procedere alla scomposizione
della struttura in parti (macroelementi), a condizione che venga valutata la ripartizione delle
azioni sismiche tra i diversi sistemi strutturali, in ragione delle diverse rigidezze e dei
collegamenti tra le stesse; tale ripartizione può essere operata anche in modo approssimato,
purché venga garantito l’equilibrio nei riguardi della totalità delle azioni orizzontali.
COMPORTAMENTO GLOBALE = COMPORTAMENTI LOCALI
1- individuazione dei macroelementi
2- analisi dei macroelementi
3- analisi dei rapporti costruttivi
4- valutazione del danno
Linee Guida per la valutazione e riduzione del rischio sismico del
patrimonio culturale con riferimento alle norme tecniche per le
costruzioni
MODELLI PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA: LV3
MODELS FOR SEISMIC SAFETY ASSESSMENT: LV3 LEVEL
Building, villas and other
structures with bearing walls and
intermediate horizontal
diaphragms
Churches, and structures with
large halls without intermediate
horizontal diaphragms
Towers, Bell-towers and other tall
and slender structures
Masonry Bridge, triumphal
arches and other arch-structures
Utilizzo diffuso di
LV2, tutti I
macroelementi
individuati, dei
meccanismi di
collasso locale
LV3: valutazione
globale della
risposta sismica
della costruzione
for typology
Per tipologia