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1. INTRODUZIONE
Alla luce degli ultimi eventi sismici che hanno interessato il territorio nazionale, il suo patrimonio edilizio e la sua elevata vulnerabilità sismica, gli interventi sulle costruzioni esistenti assumono sempre più importanza fondamentale ai fini della riduzione del rischio sismico.
L’Italia infatti è uno dei Paesi mediterranei a maggior rischio sismico a causa della sua posizione geografica: è situata al margine di convergenza tra due grandi placche, la zolla africana e la zolla euroasiatica.
Fig. 1.1 - Le placche tettoniche nel Bacino del Mediterraneo- Fonte INGV
I movimenti delle zolle determinano in profondità condizioni di sforzo e di accumulo di energia. Quando lo sforzo supera il limite di resistenza, le rocce si rompono, formando profonde faglie, l’energia accumulata si libera e avviene il terremoto.
Solo negli ultimi cento anni in Italia sono stati registrati più di 250 eventi sismici di magnitudo uguale o superiore a 5.
Fig. 1.2 - Eventi sismici di magnitudo superiori a 5 dall’anno 1900 al 2014- Fonte INGV
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Agli oltre 30 terremoti molto forti (con magnitudo superiore al 5.8) registrati in Italia negli ultimi anni, si aggiungono i recenti eventi sismici che hanno interessato il centro Italia gli scorsi mesi: una serie di episodi sismici iniziati ad Agosto con epicentri situati fra la valle del Tronto e i Monti Sibillini. La prima scossa di magnitudo pari a 6 si è registrata lo scorso 24 Agosto e a questa sono susseguite successive scosse di assestamento di magnitudo anche superiori a 5. Successivamente, tra il 26 ed il 30 Ottobre, altre scosse sono state registrate al confine umbro marchigiano con magnitudo comprese fra i 4 e 5 gradi della scala Ricther e scossa più forte di magnitudo pari a 6,5 con epicentro tra i paesi di Norcia, Preci e Castelsantangelo sul Nera.
Di seguito, la lista dettagliata delle scosse telluriche, con magnitudo superiore a 4, registrate dal 24 agosto 2016 al 30 Ottobre (Fonte INGV):
Data Ora locale Magnitudo Ipocentro Epicentro
Profondità Comune
24-ago-16 03:36:32 6 8 km Accumoli
24-ago-16 03:37:26 4,5 9 km Accumoli
24-ago-16 03:56:00 4,3 8 km Amatrice
24-ago-16 04:33:29 5,4 8 km Norcia
24-ago-16 05:40:11 4,1 11 km Amatrice
24-ago-16 06:06:50 4,4 6 km Norcia
24-ago-16 13:50:30 4,5 10 km Norcia
24-ago-16 19:46:09 4,2 10 km Accumoli
25-ago-16 01:22:05 4 12 km Accumoli
25-ago-16 05:17:16 4,3 9 km Arquata del Tronto
25-ago-16 14:36:05 4,4 8 km Amatrice
26-ago-16 06:28:25 4,8 9 km Amatrice
27-ago-16 04:50:59 4 8 km Montemonaco
28-ago-16 17:55:35 4,2 9 km Norcia
03-set-16 03:34:12 4,2 9 km Norcia
03-set-16 12:18:51 4,3 8 km Castelsantangelo sul Nera
16-ott-16 11:32:35 4 9 km Norcia
26-ott-16 19:10:36 5,4 9 km Castelsantangelo sul Nera
26-ott-16 21:18:05 5,9 8 km Ussita
26-ott-16 23:42:01 4,5 10 km Castelsantangelo sul Nera
27-ott-16 05:19:27 4 9 km Castelsantangelo sul Nera
27-ott-16 05:50:24 4,4 9 km Castelsantangelo sul Nera
27-ott-16 10:21:45 4,3 9 km Castelsantangelo sul Nera
27-ott-16 19:22:23 4,2 9 km Norcia
29-ott-16 18:24:33 4,2 11 km Norcia
30-ott-16 07:40:17 6,5 9 km Norcia
30-ott-16 07:44:30 4,6 10 km Preci
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30-ott-16 07:55:40 4,1 13 km Norcia
30-ott-16 08:00:40 4,1 10 km Preci
30-ott-16 08:04:59 4 10 km Preci
30-ott-16 08:05:56 4,1 8 km Norcia
30-ott-16 08:07:53 4,2 10 km Norcia
30-ott-16 08:08:35 4,3 10 km Norcia
30-ott-16 08:13:05 4,5 11 km Accumoli
30-ott-16 08:34:47 4 10 km Ussita
30-ott-16 09:35:58 4,4 10 km Preci
30-ott-16 11:19:26 4,1 11 km Norcia
30-ott-16 12:21:08 4,1 8 km Pievebovigliana
30-ott-16 12:58:17 4 10 km Preci
30-ott-16 13:07:00 4,6 10 km Preci
30-ott-16 14:34:54 4,5 9 km Norcia
30-ott-16 19:21:09 4 10 km Norcia
1.1 Il rischio sismico
Secondo le definizioni fornite dal Dipartimento di Protezione Civile, si definisce rischio sismico il risultato dell’interazione fra il fenomeno naturale e le principali caratteristiche della comunità esposta, ossia l’insieme dei possibili effetti che un terremoto di riferimento può produrre in un determinato intervallo di tempo, in una determinata area, in relazione alla sua probabilità di accadimento ed al relativo grado di intensità.
La sua determinazione è in funzione di tre fattori principali:
- Pericolosità: probabilità che, in un certo intervallo di tempo, un’area sia interessata da terremoti che possono produrre danni. Dipende dal tipo di terremoto, dalla distanza tra l’epicentro e la località interessata, nonché dalle condizioni geomorfologiche, ma prescinde da ciò che l’uomo ha costruito.
- Esposizione: misura dell’importanza dell’oggetto esposto al rischio in relazione alle principali caratteristiche dell’ambiente costruito. Consiste nell’individuazione degli elementi componenti il territorio o la città, il cui stato, comportamento e sviluppo può venire alterato dall’evento sismico.
- Vulnerabilità: parametro che valuta la possibilità che persone, edifici o attività subiscano danni al verificarsi dell’evento sismico. Misura da una parte la perdita o la riduzione di efficienza e dall’altra la capacità residua a svolgere ed assicurare le funzioni che il sistema territoriale nel suo complesso esprime normalmente.
Risulta così che l’Italia possiede una pericolosità medio – alta per intensità e frequenza
dei terremoti, una vulnerabilità notevole a causa della fragilità del suo patrimonio edilizio e
un’esposizione elevatissima per densità abitativa e patrimoni storico – artistici unici al
mondo.
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Prevedere i terremoti o modificarne l’intensità non è possibile, perciò il fattore di pericolosità non può essere diminuito, conoscerlo però aiuta nella progettazione e negli interventi. La vulnerabilità invece è un fattore che può essere modificato, riducendo il livello di danno a fronte di fenomeni sismici e migliorando le caratteristiche strutturali del costruito.
Definire l’uso del territorio in funzione della densità abitativa e della destinazione d’uso, aumentare il livello di protezione e la consapevolezza del rischio, incide invece sull’esposizione, misura del valore delle perdite umane, culturali ed economiche del post sisma.
1.2 Classificazione sismica italiana
La prima classificazione sismica del territorio nazionale risale al 1909 e riguarda i comuni colpiti dal terremoto del 1908 (Catanzaro, Cosenza, Reggio Calabria e Messina).
Fig. 1.3 Comuni con classificazione sismica, 1909 – Fonte www.treccani.it
Nel corso degli anni seguirono una serie di normative (tra cui il Regio Decreto n. 573 del 29/04/1915; Regio Decreto n. 431 del 13 marzo 1927 che istituì due categorie sismiche, in relazione al grado di sismicità ed alla costituzione geologica del territorio comunale; la Legge n. 1684 del 25 novembre 1962) che aggiornavano gli elenchi sulla base degli eventi sismici che si susseguivano sulla base di una filosofia assistenziale e risarcitoria.
Infatti fino al 1974 una zona era classificata sismica solo in seguito ad un evento sismico
e in base ai danni subiti. Il piano di classificazione non era organico e presentava anomalie,
con zone classificate altamente sismiche attigue a zone non classificate.
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Fig. 1.4 - Zonizzazione e classificazione sismica, 1975 – Fonte www.treccani.it
Con la legge n.64 del 2 febbraio 1974 si stabilì che la classificazione sismica doveva essere realizzata sulla base di comprovate motivazioni tecnico-scientifiche, attraverso decreti del Ministero per i Lavori Pubblici.
Solo dopo il terremoto dell’Irpinia (1980), venne adottata la proposta di riclassificazione del territorio nazionale in 3 categorie sismiche predisposta dal Cnr – Consiglio Nazionale delle Ricerche, Progetto Finalizzato Geodinamica. Con appositi decreti ministeriali, tra il 1981 ed il 1984, il 45% del territorio nazionale risultò classificato ed obbligato al rispetto di specifiche norme per le costruzioni.
Fig 1.5 - Zonizzazione e categorie sismiche, 1984 – Fonte www.treccani.it
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Dopo il terremoto del 2002 in Puglia e Molise venne emanata l’Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n.3274 del 2003 per riclassificare l’intero territorio nazionale secondo criteri basati sugli studi relativi alla pericolosità sismica, cioè sull’analisi della probabilità che il territorio venga interessato in un certo intervallo di tempo da un evento che superi una certa intensità. Le zone, che riguardano l’intero territorio nazionale, risultano quattro a pericolosità sismica decrescente, ciascuna con un diverso valore del parametro a
g(accelerazione massima al suolo con probabilità di accadimenti del 10% in 50 anni), come riportato in tabella:
ZONA ag
1, sismicità alta >0,25g 2, sismicità media 0,25g÷0,15g
3, sismicità bassa 0,15g÷0,05g 4, sismicità molto bassa <0,05g
Fig. 1 6 - Zone sismiche e rappresentazione qualitativa della probabilità di accadimento del sisma – Fonte INGV
In seguito all’ordinanza, si è resa inoltre necessaria l’elaborazione di una normativa per le costruzioni che recepisse le prescrizioni di carattere innovativo e armonizzasse i diversi documenti esistenti: le “Norme Tecniche per le Costruzioni – NTC 2008” che attualmente costituiscono l’unica normativa di riferimento per le costruzioni.
Con l’entrata in vigore delle NTC08, ogni costruzione deve riferirsi ad un accelerazione di riferimento propria, individuata sulla base delle coordinate geografiche dell’area di progetto e in funzione della vita nominale dell’opera.
Perciò l’Istituto Nazione di Geofisica e Vulcanologia (INGV) ha elaborato mappe di
pericolosità sismica (definite anch’esse in termini di accelerazione massima del suolo con
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probabilità di eccedenza del 10% in 50 anni riferita a suoli rigidi, a
g) i cui valori sono riportati in corrispondenza dei nodi del reticolo di riferimento, di maglia quadrata di 5 Km per lato, indipendente dai confini amministrativi comunali.
Fig. 1.7 - Pericolosità sismica di riferimento per il territorio nazionale– Fonte INGV
1.3 Classificazione sismica in Toscana
La Toscana è sede di attività sismica rilevante nelle zone appenniniche nord – orientali (Garfagnana, Lunigiana, Mugello, alta Valtiberina), nella fascia costiera centrale e a sud, nella zona amiatina, mentre la fascia collinare interna è sede di sismicità più moderata.
I terremoti più distruttivi nell’arco dell’ultimo millennio hanno avuto origine in Garfagnana (1920, magnitudo 6.5) e nel Mugello (1919, magnitudo 6.3), anche se le aree delle colline livornesi e metallifere e le zone dell’Amiata hanno registrato diversi eventi sismici di magnitudo superiore a 5.
La sismicità regionale recente risulta comunque molto più debole di quella storica, con un
ultimo evento registrato nel 2013 di magnitudo 5.2 che ha interessato la Lunigiana. Di
conseguenza il territorio regionale ha pericolosità sismica più elevata in corrispondenza della
dorsale appenninica e diminuisce andando verso la costa.
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I primi comuni ad essere classificati sismici del 1927 furono quelli appenninici delle province di Massa Carrara, Arezzo, Firenze ed alcuni comuni della provincia di Siena. Nel decennio successivo, più di un terzo furono declassificati, fra questi anche il comune di Carrara. Solo tra il 1981 e il 1984 una parte dei comuni precedentemente declassificati (fra cui il comune di Carrara) ed altri nuovi 112 comuni, sono stati classificati ad alta pericolosità (zona 2).
Fig 1.8 - Date di ingresso in zona sismica della regione Toscana – Fonte INGV
Dal 2003 al 2014, per una revisione della classificazione, il numero dei comuni compresi nella zona 2 è aumentato di poco, mentre è stata soppressa la zona 3S e i relativi comuni sono confluiti nella zona 3.
Fig. 1.9 – Storia della classificazione sismica dei comuni della provincia di Massa Carrara dal 1927 ad oggi – Fonte Regione Toscana
La classificazione sismica attuale della Toscana, mostrata nella figura seguente, è stata
approvata con il Del. GRT n. 421 del 26/05/2014 (che aggiorna la precedente Deliberazione
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di G.R. del 19.06.2006, n. 431). Tale delibera recepisce l'Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n. 3519 del 28.04.2006 e le novità introdotte dalle NTC08.
Fig 1.10 - Attuale classificazione sismica della regione Toscana – Fonte Regione Toscana (la freccia indica la posizione del comune di Carrara)
Fig. 1.11 - Mappa della pericolosità sismica della toscana con i valori di ag. È evidenziato il valore rispettivo al comune di Carrara, di cui si ha uno zoom affianco.
