Valutazione della vulnerabilità sismica degli aggregati in muratura: il caso di un borgo nel centro Italia

I centri urbani italiani sono caratterizzati nella maggior parte dei casi da aggregati edilizi in muratura, frutto del risultato di processi non pianificati di sviluppo e dell’assemblaggio di edifici di diverse età, materiali, tecniche di costruzione, dettagli costruttivi. La valutazione della vulnerabilità sismica di tali realtà è, quindi, intrinsecamente connessa alla conoscenza della loro storia costruttiva e delle loro trasformazioni. Infatti, i metodi di analisi per la valutazione della sicurezza sismica, nonché la loro affidabilità, sono strettamente legati al livello di conoscenza.

L'attenzione verso questi sistemi è testimoniata dagli studi disponibili nella letteratura attuale e dalle indicazioni specifiche introdotte nelle recenti versioni della normativa italiana.

Nel presente lavoro viene presentata la valutazione della vulnerabilità sismica di due aggregati edilizi situati nel Borgo San Rocco del comune di Sora attraverso una procedura che mette in evidenza lo stretto legame tra livello di rilievo geometrico/strutturale e metodi di analisi della vulnerabilità sismica.


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Come salvaguardare (sismicamente) i nostri centri storici

I recenti eventi sismici che hanno coinvolto i comuni dell’Italia centrale hanno riaperto (riproposto) il dibattito sulla salvaguardia dei centri storici, che per la loro conformazione urbana e unicità sono considerati dei veri e propri monumenti d’ambiente da preservare e tutelare. La maggior parte di essi si trova sulla fascia appenninica, la quale è caratterizzata da un’elevata pericolosità sismica. Inoltre, le continue trasformazioni architettonico/strutturali che hanno riguardato gli edifici che costituiscono gli agglomerati urbani, assieme alla mancanza di un’adeguata manutenzione, costituiscono alcune tra le cause principali di vulnerabilità sismica di tali realtà.

La salvaguardia dei centri storici necessita di un processo di conoscenza accurato e strutturato per evidenziare i fattori principali di vulnerabilità, non legati solamente ad aspetti tecnici, ma ad una molteplicità di fenomeni territoriali, socio- economici, legislativi, etc.

La valutazione dei meccanismi locali

In questo lavoro viene presentata la valutazione della vulnerabilità sismica degli edifici in aggregato di un borgo dell’Italia centrale eseguita attraverso una procedura che combina esplicitamente i livelli di rilievo geometrico/strutturale con i metodi di analisi sismica. Nel caso specifico, la valutazione della vulnerabilità sismica viene condotta prendendo a riferimento i meccanismi locali di primo modo (Giuffré 1993), che spesso risultano prevalere nel comportamento sismico degli edifici dei centri storici dal momento che questi ultimi raramente presentano un comportamento di tipo scatolare (Doglioni 2000).

L’attenzione alla vulnerabilità sismica nei confronti dei meccanismi locali per la tutela dei centri storici è già evidenziata da numerosi studi condotti negli ultimi anni fra i quali Valluzzi et  al. 2007; Munari et al. 2009; Giuffrè e Carocci 1999; Modena, et al. 2004, ed è confermata dall’introduzione per la prima volta delle verifiche nei confronti dei meccanismi fuori piano per gli edifici in muratura, previste nell’OPCM n. 3274 del 20/03/2003 (OPCM n. 3274 2003), e successivamente nella OPCM n. 3431 del 03/05/2005 (OPCM n. 3431 2005).

Le istruzioni a cui riferirsi per l’analisi dei meccanismi locali sono in seguito state recepite ed integrate dal DM 14/01/2008 “Norme Tecniche per le Costruzioni” (NTC 2008) e aggiornate dal vigente DM 17/01/2018 “Aggiornamento delle «Norme tecniche per le costruzioni»” (NTC 2018) che, in particolare, individua per la valutazione dei meccanismi locali due tipologie di analisi basate sull’approccio cinematico (Circolare 2019): l’analisi cinematica lineare, volta a determinare il moltiplicatore dei carichi che attiva il cinematismo e la corrispondente accelerazione spettrale di attivazione; l’analisi cinematica non lineare, tramite la quale è possibile dedurre la curva di capacità.

L’analisi della vulnerabilità sismica, ed in particolare l’analisi dei meccanismi locali, è strettamente connessa al grado di conoscenza della costruzione investigata che influenza il livello di accuratezza dei modelli, dei metodi utilizzati e dei risultati ottenuti. La conoscenza di un edificio singolo o in aggregato può essere ottenuta tramite differenti tecniche/strumenti di indagine (es. indagini storico-critiche, rilievo architettonico, rilievo strutturale e tecnologico, caratteristiche dei materiali, indagini diagnostiche, etc.). A seconda del livello di dettaglio dei dati acquisiti si possono impiegare metodi di analisi più o meno dettagliati e quindi ottenere differenti livelli di informazione. La scelta del tipo di indagine e di analisi strutturale da svolgere è correlata al grado di attendibilità e all’obiettivo che si vuole raggiungere, oltreché all’impegno economico e temporale da sostenere. Obiettivo del presente lavoro è di seguire una procedura che coniughi, in modo esplicito, razionale ed efficiente, il livello di conoscenza della costruzione con i differenti metodi di analisi strutturale per la valutazione della sicurezza sismica degli edifici esistenti in muratura, in particolare degli edifici in aggregato caratterizzanti i centri storici.

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L’analisi è condotta con riferimento al Borgo San Rocco a Sora (FR) già analizzato in precedenti studi dagli stessi autori (Pelliccio et al. 2017a; Rea et al. 2017; Pelliccio et al. 2017b; Chiumiento et al., 2018) e attualmente inserito come uno dei casi studio nell’ambito del progetto di ricerca “Tecnologie per il miglioramento delle Sicurezza la rIcostruzione dei centri Storici in area sisMIca (SISMI)” del Distretto Tecnologico per le nuove Tecnologie applicate ai beni e alle attività culturali della Regione Lazio (DTC).

La procedura per l'analisi di vulnerabilità sismica

La procedura utilizzata per la valutazione della vulnerabilità sismica si articola su due livelli che mettono in relazione il grado di conoscenza degli edifici investigati (isolati o in aggregato) con i metodi di analisi della vulnerabilità. I due livelli, che si distinguono in base al grado di approfondimento del rilievo geometrico/strutturale (fase di input) e del tipo di informazioni che ne derivano (fase di output), sono caratterizzati come segue:

  • Livello qualitativo (lvl_1) basato su un grado di conoscenza minimo, ovvero su un numero limitato di informazioni, conduce a una definizione della sicurezza sismica meramente di tipo qualitativo;
  • Livello quantitativo (lvl_2) basato su un rilievo di maggiore dettaglio, permette invece una valutazione quantitativa del livello di sicurezza sismica.

Entrambi i livelli sono descritti in dettaglio nell'articolo integrale scaricabile in PDF, nonché applicati al caso di studio.

Articolo tratto dagli atti del XVIII Convegno ANIDIS - Ascoli Piceno 2019


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