Vulnerabilità sismica di strutture esistenti

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La valutazione della vulnerabilità sismica di un’opera esistente ha come finalità quella di stabilire, tra tutte le opere presenti sul territorio nazionale, una sorta di graduatoria al fine di determinare quali sono le opere che necessitano di un immediato intervento per migliorare la loro risposta all’azione sismica. A partire dalla graduatoria così definita, viene successivamente stabilito il finanziamento destinato a ciascuna opera per definire tutti gli interventi necessari a perseguire questo scopo. La vulnerabilità sismica dell’opera è in altre parole l’attitudine dell’opera a subire danneggiamenti sotto un determinato livello di intensità sismica; minori sono i livelli di intensità sismica per i quali l’opera subisce danni moderati, severi o collassi maggiore sarà la vulnerabilità sismica dell’opera stessa.
Ai fini normativi, l’obiettivo da perseguire è la definizione dei tre livelli di accelerazione al suolo corrispondenti ai tre stati limite definiti (PGA di CO, DS, DL) ovvero il picco di accelerazione al suolo (PGA) che comporta il collasso (CO), il danno severo (DS) o il danno lieve (DL).
Tali valori di PGA sono da rapportare alle accelerazioni attese (PGA) con una assegnata probabilità di eccedenza (rispettivamente di 2%, 10%, 50%) nel periodo di riferimento di 50 anni. Solitamente la normativa fornisce il PGA10% relativo alla probabilità di eccedenza del 10% in 50 anni. Il PGA con probabilità di eccedenza del 2% in 50 anni si ottiene moltiplicando per 1.5 il PGA10%, mentre PGA con probabilità di eccedenza del 50% in 50 anni si ottiene dividendo per 2.5 il PGA10%.

danni
Quando si deve stabilire la vulnerabilità sismica di un’opera, la prima cosa da fare è quella di effettuare un sopralluogo e reperire elementi progettuali dell’opera (disegni architettonici e strutturali, proprietà meccaniche dei materiali dell’opera, certificati di collaudo originali) al fine di stabilire le modalità di risposta all’azione sismica della struttura stessa e conseguentemente gli elementi che sono più vulnerabili all’azione sismica.
Successivamente occorre stabilire un programma di indagini (rilievo geometrico dell’opera, indagini distruttive e non distruttive dei materiali impiegati ecc.) volto a stabilire un livello di conoscenza (LC) dell’opera. Le indagini si concentreranno, ovviamente, su quegli elementi strutturali che sono più vulnerabili all’azione sismica (ad es. per i ponti le pile, le spalle e le fondazioni). Stabilito il livello di conoscenza ne conseguono dei fattori di confidenza (FC) da utilizzare durante l’analisi strutturale dell’opera e in fase di verifica degli elementi strutturali. Maggiore è il livello di conoscenza ottenuto, minori sono i fattori di confidenza e quindi migliori sono le proprietà meccaniche dei materiali che si possono utilizzare in fase di verifica.

Nell’articolo “Valutazione di vulnerabilità sismica di un ponte esistente: applicazione numerica” viene presentata un’applicazione numerica per la determinazione della vulnerabilità sismica di un ponte esistente in accordo con la norma NTC 2008

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