1. LA SISMICITÀ DEL TERRITORIO ITALIANO
1.1. La distribuzione territoriale degli eventi sismici
1.1.1. La sismicità italiana in rapporto a quella mondiale
La pericolosità sismica del territorio italiano può considerarsi medio-‐alta nel contesto mediterraneo e addiri4ura modesta rispe4o ad altre zone del pianeta. Infa9, ogni anno nel mondo accadono diversi milioni di terremo=, stando a quanto s=ma uno dei principali centri sismologici internazionali ovvero il Na=onal Earthquake Informa=on Center (NEIC)1 del servizio geologico degli sta= uni=. Il NEIC ne localizza ogni anno tra
12.000 e 14.000, di cui 60 sono classifica= come significa=vi ossia in grado di produrre danni considerevoli o mor= e circa 20 quelli di forte intensità, con magnitudo superiore a 7,0. Se per esempio, si consulta la mappa degli even= avvenu= negli ul=mi 30 giorni di magnitudo messa a disposizione dall’is=tuto U.S. Geological Survey (USGS), emerge che i Paesi maggiormente colpi= da even= disastrosi sono Sud America, Asia e Indonesia. Questo dato è confermato anche dalla semplice consultazione dei numerosi archivi storici esisten= rela=vi ai principali even=.
Fig. 1.1 Terremoti nel mondo negli ultimi 30 gg (Fonte: sito http://earthquake.usgs.gov - Luglio 2013)
La sismicità del territorio italiano
7 1 earthquake.usgs.gov/regional/neic
1.1.2. Sismicità storica e pericolosità sismica in Italia
Nel 2008 l’Is=tuto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)2 pubblica la carta della
sismicità italiana che mostra de4agliatamente gli oltre 20.000 epicentri dei terremo= avvenu= in Italia tra il 2000 e il 2007. «La maggior parte dei terremo= -‐ spiegano all’INGV -‐ ha una magnitudo Richter inferiore a 4.0 ed è localizzata nella crosta terrestre al di sopra dei 35 km. Solo 11 terremo= hanno una magnitudo Richter superiore a 5.0 e il più forte terremoto si è verificato il 26 o4obre 2006 al largo della costa calabra occidentale (M=5.7) ad una profondità di 200 km».
La sismicità si concentra sopra4u4o lungo la catena degli Appennini e nella fascia vulcanica =rrenica. Un altro punto di importante sismicità è il promontorio del Gargano è sede di notevole a9vità sismica. Nell´Appennino se4entrionale è presente un´a9vità sismica a profondità intermedia. Per l´INGV «È evidente una elevata sismicità crostale
al largo delle coste se3entrionali della Sicilia mentre la zona del Tirreno meridionale è cara3erizzata anche da sismicità profonda (fino a 600 km), dovuta al processo di subduzione della litosfera ionica al di so3o della Calabria. Sul Monte Etna è stata registrata una notevole aGvità sismica con frequenI terremoI di magnitudo superiore a 4.0. In Italia se3entrionale la sismicità si concentra principalmente lungo la fascia prealpina orientale».
Fig. 1.2 Mappa degli eventi simici in Italia dal 2000 al 2012
La sismicità del territorio italiano
Fig. 1.3 Mappa degli eventi sismici in Italia dal 1861 al 2011
L´osservazione immediata è che la sismicità recente e quella storica sono concentrate principalmente nelle stesse zone anche se il contenuto informa=vo della sismicità degli ul=mi anni fa vedere che esistono aree sismiche che nel passato non hanno generato grandi terremo= come ad esempio al largo delle coste se4entrionali della Sicilia. 3
Nel corso della storia, i terremo= hanno spesso condizionato la vita di intere comunità e le vicende di vaste aree geografiche.
La sismicità della Penisola Italiana è legata alla sua par=colare posizione geografica, situata nella zona di convergenza tra la zolla africana e quella eurasia=ca e so4oposta pertanto a for= spinte compressive, che causano l’accavallamento dei blocchi di roccia.
Sismicità e vulnerabilità sismica degli edifici esistenti
3
1111.0.0.0.0 SISMICITÀ E VULNERABILITÀ SISMICA DEGLI EDIFICI ESISTENTISISMICITÀ E VULNERABILITÀ SISMICA DEGLI EDIFICI ESISTENTISISMICITÀ E VULNERABILITÀ SISMICA DEGLI EDIFICI ESISTENTISISMICITÀ E VULNERABILITÀ SISMICA DEGLI EDIFICI ESISTENTI 1.1
1.1 1.1
1.1 Sismicità del territorio italianoSismicità del territorio italianoSismicità del territorio italianoSismicità del territorio italiano
Nel corso della storia, i terremoti hanno spesso condizionato la vita di intere comunità e le vicende di vaste aree geografiche; l’Italia, in particolare, è un paese ad elevata sismicità, per la frequenza e l’intensità dei terremoti che hanno interessato il suo territorio.
La sismicità della Penisola Italiana è legata alla sua particolare posizione geografica, situata nella zona di convergenza tra la zolla africana e quella eurasiatica e sottoposta pertanto a forti spinte compressive, che causano l’accavallamento dei blocchi di roccia.
Figura 1.1.1 _ Placche tettoniche nel bacino del mediterraneo. Fonte INGV.
Le placche euroasiatica e africana convergono lungo una direzione Nord-Ovest – Sud-Est, ruotando entrambe in senso antiorario. In particolare la Sicilia settentrionale e la Calabria (arco calabro) sono caratterizzate da una tettonica compressiva che comporta un'elevata sismicità profonda. Spostandosi verso Nord tutta l'area appenninica è caratterizzata da una tettonica distensiva, in direzione nordest- sudovest. Sul versante occidentale dell'Appennino settentrionale (Garfagnana, Mugello e Casentino) sono presenti una serie di bacini distensivi, che comportano un'elevata attività sismica dell'area. La catena montuosa delle Alpi, infine, è interessata da una tettonica compressiva in direzione Nord-Sud che si manifesta soprattutto con l'elevata sismicità dell'Italia nord-orientale.
Secondo la normativa attuale tutta la penisola italiana è sismica; le zone maggiormente critiche si concentrano lungo la dorsale appenninica (Val di Magra, Mugello, Val Tiberina, Val Nerina, Aquilano, Fucino, Valle del Liri, Beneventano, Irpinia), in Calabria e Sicilia e in alcune zone settentrionali tra cui il Friuli, parte del Veneto e la Liguria occidentale. Solo la Sardegna ha una sismicità piuttosto bassa e quindi non rilevante come mostrato dalla carta della massima intensità macrosismica risentita in Italia.
Figura 1.4 Placche tettoniche nel bacino del mediterraneo.
Le placche euroasia=ca e africana convergono lungo una direzione Nord-‐Ovest – Sud-‐ Est, ruotando entrambe in senso an=orario. In par=colare la Sicilia se4entrionale e la Calabria (arco calabro) sono cara4erizzate da una te4onica compressiva che comporta un'elevata sismicità profonda. Spostandosi verso Nord tu4a l'area appenninica è cara4erizzata da una te4onica distensiva, in direzione nordest-‐ sudovest. Sul versante occidentale dell'Appennino se4entrionale (Garfagnana, Mugello e Casen=no) sono presen= una serie di bacini distensivi, che comportano un'elevata a9vità sismica dell'area. La catena montuosa delle Alpi, infine, è interessata da una te4onica compressiva in direzione Nord-‐Sud che si manifesta sopra4u4o con l'elevata sismicità dell'Italia nord-‐orientale.
Secondo la norma=va a4uale tu4a la penisola italiana è sismica; le zone maggiormente cri=che si concentrano lungo la dorsale appenninica (Val di Magra, Mugello, Val Tiberina, Val Nerina, Aquilano, Fucino, Valle del Liri, Beneventano, Irpinia), in Calabria e Sicilia e in alcune zone se4entrionali tra cui il Friuli, parte del Veneto e la Liguria occidentale. Solo la Sardegna ha una sismicità piu4osto bassa e quindi non rilevante come mostrato dalla carta della massima intensità macrosismica risen=ta in Italia.
La sismicità del territorio italiano
In 2500 anni l’Italia è stata interessata da più di 30000 terremo= di intensità superiore al IV-‐V grado della scala Mercalli e da circa 560 even= sismici di intensità uguale o superiore all’VIII grado. Solo nel XX secolo, ben 7 terremo= hanno avuto una magnitudo uguale o superiore a 6.5 (con effe9 classificabili tra il X e l’XI grado).
Sismicità e vulnerabilità sismica degli edifici esistenti
4
In 2500 anni l’Italia è stata interessata da più di 30000 terremoti di intensità superiore al IV-V grado della scala Mercalli e da circa 560 eventi sismici di intensità uguale o superiore all’VIII grado. Solo nel XX secolo, ben 7 terremoti hanno avuto una magnitudo uguale o superiore a 6.5 (con effetti classificabili tra il X e l’XI grado).
Data Area Intensità Magnitudo Mw
08.09.1905 Calabria X-XI 7.1
23.10.1907 Calabria IX 5.9
28.12.1908 Stretto di Messina (Calabria, Sicilia) XI 7.2
07.06.1910 Irpinia (Basilicata) IX 5.9
27.10.1914 Garfagnana (Toscana) VII 5.8
13.01.1915 Avezzano (Abruzzo) XI 7.0
17.05.1916 Mar Adriatico settentrionale VIII 5.9 16.08.1916 Mar Adriatico settentrionale VIII 5.9 26.04.1917 Monterchi-Citerna (Toscana-Umbria) IX-X 5.8 10.11.1918 Appenino forlivese (Emilia Romagna) VIII 5.8
29.06.1919 Mugello (Toscana) IX 6.2
07.09.1920 Garfagnana (Toscana) X 6.5
07.03.1928 Capo Vaticano (Calabria) VIII 5.9
23.07.1930 Irpinia (Campania) X 6.7
30.10.1930 Senigallia (Marche) VIII-IX 5.9
18.10.1936 Bosco Cansiglio (Veneto) IX 5.9
03.10.1943 Ascolano (Marche) IX 5.8
21.08.1962 Irpinia (Campania) IX 6.2
15.01.1968 Valle del Belice (Sicilia) X 6.1
06.05.1976. Friuli IX-X 6.4
15.09.1976 Friuli VIII-IX 5.9
15.04.1978 Golfo di Patti (Sicilia) VIII 6.1
19.09.1979 Valnerina (Umbria) VIII-IX 5.9
23.11.1980 Irpinia (Campania, Basilicata) X 6.9
07.05.1984 Lazio-Abruzzo VIII 5.9
05.05.1990 Potentino (basilicata) VII-VIII 5.8
26.09.1997 Umbria-Marche IX 6.0
31.10.2002 Molise VIII-IX 5.8
06.04.2009 Abruzzo IX-X 6.3
20.05.2012 29.05.2012
Pianura Padana Emiliana (Emilia Romagna) VIII* 5.9 5.7 *cumulo degli effetti della sequenza
Tab. 1.1.1 Elenco dei maggiori eventi sismici che hanno colpito il territorio italiano dal 1905 ad oggi.
Tab. 1.1 Elenco dei maggiori eventi sismici che hanno colpito il territorio italiano dal 1905 ad oggi.
Dal punto di vista economico, ques= even= hanno causato danni consisten=, valutabili per gli ul=mi quaranta anni in circa 135 miliardi di euro4, che sono sta= impiega= per il
ripris=no e la costruzione post-‐evento. A ciò si devono aggiungere le conseguenze non traducibili economicamente sul patrimonio storico, ar=s=co, monumentale che da sempre è il simbolo del nostro Paese.
In Italia il rapporto tra i danni prodo9 dagli even= sismici e l’energia rilasciata nel corso di tali even= è molto più alto rispe4o ad altri Paesi cara4erizza= da elevata sismicità, come la California e il Giappone. Ad esempio il terremoto del 1997 in Umbria e nelle Marche ha prodo4o un danno economico s=mabile intorno ai 10 miliardi di Euro, mentre quello della California del 1989 circa 14.5 miliardi di Dollari, pur essendo cara4erizzato da un’energia dissipata di circa 30 volte maggiore5. Questo è dovuto
principalmente all’elevata densità abita=va del nostro Paese e alla notevole fragilità del patrimonio edilizio Italiano.
È in questa o9ca che si vanno a definire i conce9 di sismicità, vulnerabilità, pericolosità e rischio sismico. La sismicità è una cara4eris=ca fisica del territorio e indica la frequenza e la forza con cui tendenzialmente vi si manifestano i terremo=. Il rischio sismico, invece, è il risultato dell'interazione tra il fenomeno naturale e le principali cara4eris=che della comunità esposta. Si definisce come: ”l'insieme dei possibili effe9 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 rela=vo grado di intensità (severità del terremoto)6”. La
determinazione del rischio è legata a tre fa4ori principali: pericolosità, vulnerabilità ed esposizione.
La pericolosità sismica esprime la probabilità che, in un certo intervallo di tempo e in un determinato luogo, si verifichino even= sismici con assegnate cara4eris=che.
La vulnerabilità valuta la propensione degli edifici a subire danni al verificarsi di un evento sismico, condizionando il corre4o svolgimento delle a9vità svolte all’interno, nonché me4endo in pericolo le persone. Più in generale si può dire che misuri la perdita o la riduzione di efficienza che il sistema territoriale nel suo complesso esprime in condizioni normali.
Il termine esposizione indica la misura della quan=tà e del valore dei beni che sono presen= nell’area in cui avviene l’evento sismico; consiste cioè nell'individuazione, sia come numero che come valore, degli elemen= componen= il territorio o la ci4à, il cui La sismicità del territorio italiano
13 5 www.protezionecivile.gov.it
stato, comportamento e sviluppo può venire alterato dall'evento sismico (il sistema insedia=vo, la popolazione, le a9vità economiche, i monumen=, i servizi sociali).
Ques= termini descrivono i conce9 intorno a cui oggi ruotano le varie classificazioni territoriali, norma=ve tecniche e campagne di prevenzione sismica.
1.2 Classificazione sismica in Italia
L’a4enzione verso il conce4o di prevenzione sismica del territorio italiano ha inizio nel primo decennio del ’900, con il Regio Decreto del 18 Aprile 1909 n. 193, a seguito del disastroso terremoto che colpì nel 1908 i territori della Calabria e Sicilia (XI grado nella scala Mercalli, magnitudo 7.2). Da questo evento in poi si sono susseguite norme che classificavano il territorio italiano in due grandi categorie: aree sismiche, che comprendevano i territori colpi= da terremo= rilevan=, e tu4o il resto dell’Italia, ritenuto non sismico. Pertanto quando fu promulgata la prima classificazione sismica, con il Regio Decreto Legge del 13 marzo 1927, la mappa sismica dell’Italia non era altro che la mappa dei territori colpi= dai for= terremo= avvenu= dopo il 1908, mentre tu9 i territori colpi= prima di tale data -‐ la maggior parte delle zone sismiche d’Italia -‐ non erano classifica= come sismici e, conseguentemente, non vi era alcun obbligo di costruire nel rispe4o della norma=va an=sismica. La lista originariamente consisteva, quindi, nei comuni della Sicilia e della Calabria gravemente danneggia= dal terremoto del 1908, e veniva modificata dopo ogni evento sismico aggiungendovi semplicemente i nuovi comuni danneggia=.
Nel 1974 fu promulgata una nuova norma=va sismica nazionale contenente alcuni criteri di costruzione an=sismica, e una nuova classificazione sismica, la lista, cioè, dei comuni in cui dovevano essere applicate le norme costru9ve, aggiornabile qualora le nuove conoscenze in materia lo suggerissero, e nella quale tu4avia, fino al 1980, vennero inseri= semplicemente i comuni nuovamente colpi= da terremo=.
Gli studi sismologici e geologici che seguirono i terremo= del 1976 in Friuli e del 1980 in Irpinia, svol= nell'ambito del Proge4o Finalizzato Geodinamica del Consiglio Nazionale delle Ricerche (C.N.R.), portarono ad un sostanziale sviluppo delle conoscenze sulla sismicità del territorio nazionale e permisero la formulazione di una proposta di classificazione sismica basata, per la prima volta in Italia, su indagini di =po probabilis=co e che conteneva un “embrione” di s=ma del rischio sismico sul territorio
nazionale. La proposta del CNR fu presentata al governo e trado4a in una serie di decre= da parte del Ministero dei Lavori Pubblici tra il 1980 ed il 1984.
Nel 2003 viene pubblicata la norma che è considerata la antesignana della vigente classificazione sismica: con l’Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n. 3274 del 20 Marzo 2003 “Primi elemen= in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di norma=ve tecniche per le costruzioni in zona sismica” sono sta= emana= i criteri per la nuova classificazione sismica del territorio nazionale, basa= sugli studi e le elaborazione rela=ve alla pericolosità sismica del territorio, ossia sulla probabilità che il territorio venga interessato in un certo intervallo di tempo da un evento che superi una certa soglia di intensità e di magnitudo. Il provvedimento de4a i principi sulla base dei quali le Regioni, a cui lo Stato aveva delegato l’adozione della classificazione sismica del territorio, hanno compilato l’elenco dei comuni con la rela=va a4ribuzione della zona sismica.
Il territorio nazionale viene ripar=to in qua4ro zone sismiche a severità decrescente (zona 1, zona 2, zona 3, zona 4) così definite nell’allegato I della sudde4a Ordinanza:
Sismicità e vulnerabilità sismica degli edifici esistenti
7
certo intervallo di tempo da un evento che superi una certa soglia di intensità e di magnitudo. Il provvedimento detta i principi sulla base dei quali le Regioni, a cui lo Stato aveva delegato l’adozione della classificazione sismica del territorio, hanno compilato l’elenco dei comuni con la relativa attribuzione della zona simica.
Il territorio nazionale viene ripartito in quattro zone sismiche a severità decrescente (zona 1, zona 2, zona 3, zona 4) così definite nell’allegato I della suddetta Ordinanza:
Nella prima colonna sono riportati i valori dell’accelerazione di picco al suolo che definiscono le quattro zone, mentre nella seconda colonna i valori dell’azione sismica utile in fase di progettazione, espressa in termini di accelerazione massima su roccia.
Di fatto tutti i comuni entrano a far parte di una zona, ed è facoltà delle regioni prescrivere l’obbligo o meno di progettazione antisismica in quelli ricadenti nella zona 4. Sulla base della nuova classificazione risultano esserci 725 comuni in zona 1, 2344 comuni in zona 2, 3488 comuni in zona 3 e 3488 comuni in zona 4.
Fig.1.2.1 Zone sismiche del territorio italiano (2003).
Nella prima colonna sono riporta= i valori dell’accelerazione di picco al suolo che definiscono le qua4ro zone, mentre nella seconda colonna i valori dell’azione sismica u=le in fase di proge4azione, espressa in termini di accelerazione massima su roccia. Di fa4o tu9 i comuni entrano a far parte di una zona, ed è facoltà delle regioni prescrivere l’obbligo o meno di proge4azione an=sismica in quelli ricaden= nella zona 4. Sulla base della nuova classificazione risultano esserci 725 comuni in zona 1, 2344 comuni in zona 2, 3488 comuni in zona 3 e 3488 comuni in zona 4.
La sismicità del territorio italiano
7
certo intervallo di tempo da un evento che superi una certa soglia di intensità e di magnitudo. Il provvedimento detta i principi sulla base dei quali le Regioni, a cui lo Stato aveva delegato l’adozione della classificazione sismica del territorio, hanno compilato l’elenco dei comuni con la relativa attribuzione della zona simica.
Il territorio nazionale viene ripartito in quattro zone sismiche a severità decrescente (zona 1, zona 2, zona 3, zona 4) così definite nell’allegato I della suddetta Ordinanza:
Nella prima colonna sono riportati i valori dell’accelerazione di picco al suolo che definiscono le quattro zone, mentre nella seconda colonna i valori dell’azione sismica utile in fase di progettazione, espressa in termini di accelerazione massima su roccia.
Di fatto tutti i comuni entrano a far parte di una zona, ed è facoltà delle regioni prescrivere l’obbligo o meno di progettazione antisismica in quelli ricadenti nella zona 4. Sulla base della nuova classificazione risultano esserci 725 comuni in zona 1, 2344 comuni in zona 2, 3488 comuni in zona 3 e 3488 comuni in zona 4.
Fig.1.2.1 Zone sismiche del territorio italiano (2003). Fig.1.4 Zone sismiche del territorio italiano (2003).
L’importanza di questo Ordinamento consiste nell’aver avviato in Italia un processo per la s=ma della pericolosità sismica secondo da=, metodi, approcci aggiorna= e condivisi e u=lizza= a livello internazionale: le novità e i principi introdo9 con l’Ordinanza sono state recepite ed affinate in seguito nelle successive norma=ve, fino ad arrivare alle vigen= Norme Tecniche delle Costruzioni.
Il primo riscontro di questa “rivoluzione” si ha nel 2004 con la realizzazione, grazie agli studi scien=fici condo9 dall’I.N.G.V. in collaborazione con i maggiori esper= delle Università italiane e altri centri di ricerca, della prima Mappa di Pericolosità Sismica (MPS04) descri4a a4raverso il parametro dell’accelerazione massima a4esa con una probabilità di eccedenza del 10% in 50 anni su suolo rigido pianeggiante. La mappa è diventata ufficialmente la mappa di riferimento del territorio nazionale con l’emanazione dell’O.P.C.M. 3519/2006; le Regioni e le Province Autonome che volessero aggiornare l’elenco della classificazione devono riferirsi a tali soglie descri4e punto per punto. Successivamente, nell'ambito del proge4o INGV-‐DPC S1 (2005-‐2007), sono state rilasciate una serie di mappe di pericolosità sismica per diverse probabilità di eccedenza in 50 anni, basate sullo stesso impianto metodologico e sugli stessi da= di input della MPS04. Inoltre sono state prodo4e mappe per gli stessi periodi di ritorno anche in termini di accelerazioni spe4rali. L’intero territorio italiano è suddiviso da una griglia di calcolo (che ha una densità di 20 pun= per grado, circa un punto ogni 5 km) per la quale si determina lo spe4ro elas=co di riferimento punto per punto.
Sismicità e vulnerabilità sismica degli edifici esistenti
8
L’importanza di questo Ordinamento consiste nell’aver avviato in Italia un processo per la stima della pericolosità sismica secondo dati, metodi, approcci aggiornati e condivisi e utilizzati a livello internazionale: le novità e i principi introdotti con l’Ordinanza sono state recepite ed affinate in seguito nelle successive normative, fino ad arrivare alle vigenti Norme Tecniche delle Costruzioni. Il primo riscontro di questa “rivoluzione” si ha nel 2004 con la realizzazione, grazie agli studi scientifici condotti dall’I.N.G.V. in collaborazione con i maggiori esperti delle Università italiane e altri centri di ricerca, della prima Mappa di Pericolosità Sismica (MPS04) descritta attraverso il parametro dell’accelerazione massima attesa con una probabilità di eccedenza del 10% in 50 anni su suolo rigido pianeggiante. La mappa è diventata ufficialmente la mappa di riferimento del territorio nazionale con l’emanazione dell’O.P.C.M. 3519/2006; le Regioni e le Provincie Autonome che volessero aggiornare l’elenco della classificazione devono riferirsi a tali soglie descritte punto per punto. Successivamente, nell'ambito del progetto INGV-DPC S1 (2005-2007), sono state rilasciate una serie di mappe di pericolosità sismica per diverse probabilità di eccedenza in 50 anni, basate sullo stesso impianto metodologico e sugli stessi dati di input della MPS04. Inoltre sono state prodotte mappe per gli stessi periodi di ritorno anche in termini di accelerazioni spettrali. L’intero territorio italiano è suddiviso da una griglia di calcolo (che ha una densità di 20 punti per grado, circa un punto ogni 5 km) per la quale si determina lo spettro elastico di riferimento punto per punto.
Fig.1.2.2 Mappa di classificazione sismica (2012). Fig.1.2.3 Mappa di rischio sismico (2012). Le Norme Tecniche delle Costruzioni, sancite con il Decreto Ministeriale 14 Gennaio 2008, e corredate di Circolare Esplicativa nel 2009, assorbono tale definizione di azione sismica di riferimento per il quale per ogni costruzione ci si deve riferire ad una accelerazione di riferimento
Fig.1.5 Mappa di classificazione sismica (2012). Fig.1.2.3 Mappa di rischio sismico (2012).
Le Norme Tecniche delle Costruzioni, sancite con il Decreto Ministeriale 14 Gennaio 2008, e corredate di Circolare Esplica=va nel 2009, assorbono tale definizione di azione sismica di riferimento per il quale per ogni costruzione ci si deve riferire ad una accelerazione di riferimento “propria” individuata sulla base delle coordinate geografiche dell’area di proge4o e in funzione della vita nominale dell’opera. Un valore di pericolosità di base, dunque, definito per ogni punto del territorio nazionale, su una maglia quadrata di 5 km di lato, indipendentemente dai confini amministra=vi comunali. La classificazione sismica (zona sismica di appartenenza del comune) rimane u=le solo per la ges=one della pianificazione e per il controllo del territorio da parte degli en= prepos= (Regione, Genio civile, ecc.).
Un capitolo importante per la prevenzione riguarda la sicurezza delle opere strategiche per la protezione civile (come ospedali e centri opera=vi mis=) e rilevan= (come scuole, edifici con grandi affollamen= e pon= sogge9 a grande traffico). Da queste opere ci si aspe4a che siano in grado di fornire prestazioni superiori a quelle delle costruzioni ordinarie in caso di sisma: ad esempio, che quelle strategiche siano u=lizzabili per soccorrere la popolazione. Purtroppo molte di esse sono probabilmente inada4e a soddisfare tali aspe4a=ve, come si è avuto modo di rilevare in occasione di diversi La sismicità del territorio italiano
terremo=. Per questo l’Ordinanza 3274 ha avviato un programma di verifica di ques= edifici, coordinato dal D.P.C.. e di durata quinquennale, il cui termine è stato successivamente prorogato al 2010.
Per promuovere questa a9vità è stato is=tuito, con la Legge Finanziaria del 2003, un fondo dedicato al finanziamento delle verifiche sismiche e anche degli interven= di riduzione della vulnerabilità delle opere strategiche e rilevan= di competenza dello Stato, delle Regioni e degli En= Locali. Nonostante l’esiguità del finanziamento (200 milioni di Euro), questa inizia=va ha a9vato circa 7000 verifiche di opere pubbliche e 200 interven= di adeguamento sismico e, cosa ancora più importante, ha sensibilizzato le amministrazioni pubbliche al problema del rischio sismico.
1.3 Classificazione sismica in Toscana
La prima classificazione sismica della Toscana si ha con il Regio Decreto del 13 marzo 1927 n. 431 con il quale vengono dichiara= sismici poco più di 70 comuni appartenen= alle aree della Lunigiana, Garfagnana, Mugello, Alta Val Tiberina e Amiata.
Come per il resto del territorio nazionale, i successivi decre= hanno apportato modifiche alla lista dei territori classifica= come sismici o meno, sulla base del verificarsi di un evento sismico più o meno rilevante, con la finalità di applicare i provvedimen= amministra=vi e finanziari necessari per la ricostruzione.
In seguito all’evento sismico dell’Irpinia nel novembre del 1980, furono ado4a= in tu4o il territorio nazionale i Decre= Ministeriali rela=vi alla classificazione delle zone sismiche, tra cui quello rela=vo alla regione Toscana del 19 marzo 1982: con quest’ul=mo la Toscana passò da 80 comuni classifica= sismici a 182 comprendendo il 75% del territorio e l’80% della popolazione. Tu9 i comuni toscani classifica= simici ricadevano in zona 2 (sismicità media) mentre il resto del territorio era considerato non sismico.
Successivamente si interpone un nuovo aggiornamento delle liste dei comuni classifica= con l’Ordinanza 3274 del 2003 e la classificazione approvata con Deliberazione di GR del 19 giugno 2006 n. 431, vigente fino allo scorso anno. Tale classificazione presentava come novità l’introduzione di una quinta zona denominata 3s, rispe4o alla classificazione nazionale che dal 2003 prevedeva 4 zone. In questa classe andava a comprendere tu9 i comuni che al variare della so4ozonazione
effe4uata dalla Regione, potevano ricadere sia in zona 2 che in zona 3 e per i quali, in via cautela=va, si consideravano le azioni cara4eris=che della zona 2 (ag = 0,25 ÷ 0,15). L’a4uale classificazione sismica è stata approvata con Del. GRT n° 878 del 8 o4obre 2012 ed è un aggiornamento che si è reso necessario al fine di recepire le novità introdo4e con l’entrata in vigore delle Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC2008) e di rendere la classificazione sismica maggiormente aderente all’approccio “sito dipendente” introdo4o dalle vigen= norma=ve.
La relazione tecnica illustra=va dell’“aggiornamento della classificazione sismica dei comuni della regione Toscana” riportano nello specifico quanto segue: “ A4ualmente, con l'entrata in vigore del D.M. 14 gennaio 2008 (di seguito NTC 2008) la s=ma della pericolosità sismica, intesa come accelerazione massima orizzontale su suolo rigido, viene definita mediante un approccio "sito-‐ dipendente" e non più tramite un criterio "zona-‐dipendente". In sintesi, non si proge4a più s=mando l’azione sismica a par=re dalla “zona”, ma calcolandola ad hoc per il sito di proge4o, inserendo la localizzazione nella mappa nazionale di pericolosità (Allegato B delle NTC 2008). Ne consegue che la classificazione sismica del territorio è scollegata dalla determinazione dell'azione sismica di proge4o, mentre rimane il riferimento per la tra4azione di problema=che tecnico-‐amministra=ve connesse con la s=ma della pericolosità sismica”.
Proprio per quanto riportato sopra l’aggiornamento si poneva come obie9vo quello di una nuova classificazione sismica della regione Toscana al fine di rispondere meglio al mutato approccio proge4uale, nonché di superare il ruolo cautela=vo svolto dalla classe 3s reintroducendo i comuni nelle classi 2 o 3. In generale l’aggiornamento prevedeva il riasse4o dei comuni in 3 sole classi: zona 2, zona 3 e zona 4, con le seguen= traslazioni:
Sismicità e vulnerabilità sismica degli edifici esistenti
10
Successivamente si interpone un nuovo aggiornamento delle liste dei comuni classificati con l’Ordinanza 3274 del 2003 e la classificazione approvata con Deliberazione di GR del 19 giugno 2006 n. 431, vigente fino allo scorso anno. Tale classificazione presentava come novità l’introduzione di una quinta zona denominata 3s, rispetto alla classificazione nazionale che dal 2003 prevedeva 4 zone. In questa classe andava a comprendere tutti i comuni che al variare della sottozonazione effettuata dalla Regione, potevano ricadere sia in zona 2 che in zona 3 e per i quali, in via cautelativa, si consideravano le azioni caratteristiche della zona 2 (ag = 0,25 ÷ 0,15).
L’attuale classificazione sismica è stata approvata con Del. GRT n° 878 del 8 ottobre 2012 ed è un aggiornamento che si è reso necessario al fine di recepire le novità introdotte con l’entrata in vigore delle Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC2008) e di rendere la classificazione sismica maggiormente aderente all’approccio “sito dipendente” introdotto dalle vigenti normative.
La relazione tecnica illustrativa dell’ “aggiornamento della classificazione sismica dei comuni della
regione Toscana” riportano nello specifico quanto segue: “ Attualmente, con l'entrata in vigore del
D.M. 14 gennaio 2008 (di seguito NTC 2008) la stima della pericolosità sismica, intesa come accelerazione massima orizzontale su suolo rigido, viene definita mediante un approccio "sito-dipendente" e non più tramite un criterio "zona-"sito-dipendente". In sintesi, non si progetta più stimando l’azione sismica a partire dalla “zona”, ma calcolandola ad hoc per il sito di progetto, inserendo la localizzazione nella mappa nazionale di pericolosità (Allegato B delle NTC 2008). Ne consegue che la classificazione sismica del territorio è scollegata dalla determinazione dell'azione sismica di progetto, mentre rimane il riferimento per la trattazione di problematiche tecnico-amministrative connesse con la stima della pericolosità sismica”.
Proprio per quanto riportato sopra l’aggiornamento si poneva come obiettivo quello di una nuova classificazione sismica della regione Toscana al fine di rispondere meglio al mutato approccio progettuale, nonché di superare il ruolo cautelativo svolto dalla classe 3s rintroducendo i comuni nelle classi 2 o 3. In generale l’aggiornamento prevedeva il riassetto dei comuni in 3 sole classi: zona 2, zona 3 e zona 4, con le seguenti traslazioni:
ZONA 2 (95) ZONA 2 (95)ZONA 2 (95) ZONA 2 (95)
Comuni confermati in zona 2 90 Comuni che entrano in zona 2 da zona 3s 1 Comuni che entrano in zona 2 da zona 3 4 ZONA 3 (168)
ZONA 3 (168)ZONA 3 (168)
ZONA 3 (168) Comuni confermati in zona 3 63 Comuni che entrano in zona 3 da zona 3s 105 ZONA 4 (24)
ZONA 4 (24)ZONA 4 (24)
ZONA 4 (24) Comuni confermati in zona 4 24
Tab. 1.3.1 Riepilogo generale dell’aggiornamento della classificazione sismica della Regione Toscana.
La città di Livorno, in cui si trovano gli edifici oggetto del presente studio, ricade fra i comuni che entrano a far parte della zona 3 dalla zona 3s.
Tab. 1.3.1 Riepilogo generale dell’aggiornamento della classificazione sismica della Regione Toscana.
La sismicità del territorio italiano
La ci4à di Livorno, in cui si trovano gli edifici ogge4o del presente studio, ricade fra i comuni che entrano a far parte della zona 3 dalla zona 3s.
In seguito si riportano le mappe rela=ve all’aggiornamento della classificazione sismica, e alla pericolosità sismica del territorio toscano.
Sismicità e vulnerabilità sismica degli edifici esistenti
11
In seguito si riportano le mappe relative all’aggiornamento della classificazione sismica, e alla pericolosità sismica del territorio toscano.
Fig.1.3.1 Aggiornamento della classificazione sismica del territorio toscano.
Fig.1.3.2 Mappa di pericolosità sismica (MPS) della Toscana (mappa meridiana al 50° percentile). I valori di accelerazione sono riferiti ad un tempo di ritorno pari a 475 anni (INGV,2004).
Fig.1.6 Aggiornamento della classificazione sismica del territorio toscano.
Sismicità e vulnerabilità sismica degli edifici esistenti
11
In seguito si riportano le mappe relative all’aggiornamento della classificazione sismica, e alla pericolosità sismica del territorio toscano.
Fig.1.3.1 Aggiornamento della classificazione sismica del territorio toscano.
Fig.1.3.2 Mappa di pericolosità sismica (MPS) della Toscana (mappa meridiana al 50° percentile). I valori di accelerazione sono riferiti ad un tempo di ritorno pari a 475 anni (INGV,2004).
Fig.1.7 Mappa di pericolosità sismica (MPS) della Toscana (mappa meridiana al 50° percentile). I valori di accelerazione sono riferiti ad un tempo di ritorno pari a 475 anni (INGV,2004).
1.4 Programma di prevenzione sismica in Toscana
La Regione Toscana si è a9vata negli anni ad aderire alla campagna di monitoraggio della vulnerabilità sismica avviata con l’entrata in vigore dell’ O.P.C.M. 3274 del 20 marzo 2003, che richiedeva di procedere entro il 31 maggio 2008 alla verifica di sicurezza degli edifici pubblici strategici e rilevan= esisten=, proge4a= secondo norme tecniche anteceden= al 1984 e/o situa= in Comuni la cui classificazione sismica, sulla base dei moderni criteri di s=ma della pericolosità sismica di base, comportasse livelli dell’azione sismica superiori a quelli rela=vi all’epoca di costruzione. Il termine per l’effe4uazione delle verifiche tecniche è stato prorogato successivamente al 31 dicembre 2010, ed infine, al 31 marzo 2013, con Legge del 24 dicembre 2012 n. 228. In data 21/04/2010, è stata diffusa dal Dipar=mento della Protezione Civile una “Circolare sullo stato delle verifiche sismiche previste dall’O.P.C.M. 3274/2003 e programmi futuri”, con la quale, ferma restando la scadenza fissata al 31/12/2010, è stato indicato un obie9vo minimo, riassumibile nella compilazione della “Scheda di sintesi di livello 0 di edifici strategici ai fini della protezione civile o rilevan= in caso di collasso a seguito di evento sismico” e nella predisposizione di cronoprogrammi di ul=mazione delle verifiche di sicurezza.
La Regione Toscana, alla quale la citata Ordinanza demandava l’adozione dei provvedimen= di a4uazione di sua per=nenza, ha promulgato specifiche disposizioni al riguardo ed in par=colare:
-‐ D.G.R.T. n. 604 del 16/06/2003 “Indirizzi generali e prime disposizioni sulla riclassificazione sismica in applicazione dell’O.P.C.M. 3274/2003”;
-‐ D.G.R.T. n. 1114 del 27/10/2003 “Programma regionale per l’avvio delle verifiche sismiche su edifici strategici e rilevan= ai sensi dell’O.P.C.M. 3274/2003”;
-‐ L.R. n. 58 del 16/10/2009 “Norme in materia di prevenzione e riduzione del rischio sismico”;
-‐ Delibera di G.R.T. n° 797 del 29.07.02 e successive integrazioni e modificazioni (delibera di GRT n. 1235 del 24.11.03, n° 219 del 08.03.04) “Programma delle a9vità d’indagini su edifici pubblici in cemento armato in zona sismica – vulnerabilità e diagnos=ca”;
In par=colare la Legge Regionale n. 58 del 16 o4obre del 2009:
-‐ de4a gli strumen= e le a9vità di studio, analisi e ricerca sul rischio sismico, erogando La sismicità del territorio italiano
contribu= per il miglioramento della sicurezza sismica del patrimonio esistente, promuovendo la formazione degli operatori del se4ore, de4ando indirizzi per lo svolgimento delle a9vità di controllo sull’a9vità edilizia e supportando gli en= locali per la realizzazione degli interven= di riduzione della pericolosità, vulnerabilità ed esposizione agli even= sismici.
-‐ promuove a9vità di monitoraggio del livello di sismicità del territorio, indagini di micro zonazione sismica per la valutazione degli effe9 locali nei centri urbani, e indagini e studi sulla vulnerabilità sismica sugli edifici strategici e rilevan= individua= ai sensi del regolamento emanato con D.P.G.R. n. 36 del 2009.
-‐ pubblica un documento conosci=vo del rischio sismico con cadenza triennale.
In relazione agli obie9vi e alle a9vità previste nella norma citata, la Regione Toscana ha approvato lo schema del protocollo di intesa sul tema della prevenzione sismica s=pulato tra Presidente della Regione Toscana e da Re4ori delle Università di Firenze, Pisa e Siena. Nello specifico il protocollo di intesa individua una serie di a9vità di studio e ricerca che saranno ogge4o di specifici di accordi di collaborazione scien=fica nelle seguen= materie:
-‐ realizzazione ed aggiornamento di re= di monitoraggio sismometrico, geode=co e geochimico nelle aree a maggior rischio sismico della Toscana;
-‐ a9vazione di linee di ricerca e studi sulle costruzioni in muratura ed in cemento armato;
-‐ a9vazione di linee di ricerca e studi sulla vulnerabilità e danno delle costruzioni in muratura ed in cemento armato;
-‐ realizzazione di studi e analisi di microzonazione sismica nei centri urbani a maggior rischio sismico della toscana.
È in questo ambito che si colloca il Programma Regionale di Vulnerabilità Sismica degli edifici in Cemento Armato (VSCA) al quale si è aderito nella prima parte del presente studio.
Il programma fissa i criteri per lo svolgimento di indagini diagnos=che e saggi finalizza= alla conoscenza delle stru4ure ed alla valutazione della qualità dei materiali in edifici esisten= in cemento armato. Tende quindi a valutare la propensione della stru4ura portante in cemento armato a subire danni so4o azioni sismiche a4raverso la determinazione di fa4ori quali: la qualità dei collegamen=, del telaio, dei solai, la forma dell'edificio e la sua posizione. A tal fine la Regione Toscana ha ado4ato le schede di
rilevamento stru4urale definite rispe9vamente di livello 0, I, e II, messe a punto dal CNR-‐GNDT (Consiglio Nazionale delle Ricerche-‐Gruppo Nazionale per la Difesa dei terremo=). Decreto dirigenziale n. 4301 del 21 luglio 2004 ha inoltre approvato i “Criteri per lo svolgimento di indagini diagnos=che finalizzate alla valutazione della qualità dei materiali in edifici esisten= in cemento armato” .
Le schede ed i criteri per lo svolgimento delle indagini sono descri4e nel de4aglio nel terzo capitolo.
La sismicità del territorio italiano
