Monitoraggio sismico di siti ed edifici significativi per fini di Protezione Civile

Sprint User -

Gabriele Lorenzini

Relatore: Prof. S. Grimaz
Correlatore: Ing. P. Malisan
A.a. 2016-2017

Sommario

Il manifestarsi di fenomeni eccezionali di origine naturale e antropica ha portato alla luce la necessità di saperli gestire in maniera adeguata, al fine di salvaguardare principalmente l'incolumità delle persone e la funzionalità dei sistemi in cui viviamo. Da questo contesto nasce la cosiddetta Ingegneria delle Emergenze, che si propone (in linea generale) di ridurre nel più breve tempo possibile le condizioni di criticità connesse al manifestarsi di un evento calamitoso.
Tra le varie situazioni emergenziali, in questo contesto ci si occuperà dei terremoti: si è visto nel tempo come un'adeguata preparazione e conoscenza delle situazioni collegate agli eventi tellurici possa ridurre drasticamente gli effetti che questi hanno sulla società. Si tratta dunque di un contesto nel quale si intrecciano varie branche della scienza e della tecnica, quali appunto l'Ingegneria della Sicurezza, la Sismologia e l'Ingegneria Strutturale e Sismica.
Diversi strumenti concorrono a migliorare la risposta di un sistema in caso di terremoto (azioni di prevenzione e protezione), tra i quali la conoscenza in tempo reale dei probabili scenari emergenziali risulta fondamentale ai fini della predisposizione di un corretto piano di risposta. Vista l'importanza della disposizione di strumenti di questo tipo, la Regione Friuli Venezia Giulia ha stipulato un accordo (tramite la Protezione Civile Regionale) con l'Istituto Nazionale di Oceanografia e Geofisica Sperimentale (OGS) e le Università di Udine e Trieste al fine di realizzare uno studio per prevenire e gestire il rischio sismico attraverso il monitoraggio di edifici significativi in termini emergenziali (gli edifici sentinella). L'obiettivo finale del "Progetto edifici sentinella" è quello di sviluppare una piattaforma digitale che, correlando in maniera automatizzata le conoscenze del terremoto, del territorio e degli edifici sentinella, consenta di visualizzare in tempo reale l'eventuale scenario di scuotimento e fare una prima stima di danno, al fine di stabilire ed intraprendere nel più breve tempo possibile le corrette azioni decisionali ed operazionali da parte del sistema protezione civile". In particolare l'intenzione è quella di riuscire ad identificare in modo rapido l'area di cratere, ovvero la zona che verserà in uno stato emergenziale a causa del sisma, sulla quale dovranno essere intraprese il più rapidamente possibile le corrette azioni di soccorso/gestione. La sentinella avrà perciò il compito di restituire informazioni riguardanti gli edifici posti in zone ad esso limitrofe (a livello comunale o sub-comunale) in base alla correlazione tra dati desumibili dai sensori di monitoraggio e caratterizzazione preventiva della sentinella stessa e del suo intorno in termini di classe di performance in condizioni simiche.

Nel quadro generale del Progetto edifici sentinella appena descritto, si inseriscono gli obiettivi di questa tesi, che sono coinvolti nella prima parte della realizzazione del progetto stesso:

  1. stabilire dei criteri per la scelta dei siti da includere nella rete di monitoraggio;
  2. stabilire dei criteri per la scelta degli edifici sentinella su tali siti;
  3. stabilire dei criteri per il posizionamento degli strumenti di monitoraggio negli edifici sentinella;
  4. progettare una Procedura prototipale di caratterizzazione dell'edificio sentinella, al fine di stabilirne una classe di performance in condizioni sismiche;
  5. elaborare una procedura per estendere le valutazioni dall'edificio sentinella ad un suo intorno;
  6. effettuare delle valutazioni sul caso prototipale di Tolmezzo.

Il presente lavoro è stato così strutturato.

  • Capitolo 1 in cui si affronta il concetto generale dell'emergenza, riportando i processi fondamentali per la caratterizzazione del cosiddetto Ciclo della gestione dell'emergenza;
  • Capitolo 2 in cui si pone l'attenzione sull'emergenza nel caso di eventi sismici, mostrando la necessità di unire conoscenze derivanti da varie branche della scienza e della tecnica per creare degli strumenti adeguati alla gestione dell'emergenza sismica;
  • Capitolo 3 nel quale si riportano due modalità con le quali si possono sviluppare strumenti atti ad agire nei primi istanti seguenti il manifestarsi di un evento tellurico, che tuttavia sono diversi per obiettivi, criteri ed applicabilità;
  • Capitolo 4 in cui si riporta un quadro descrittivo generale sul Progetto edifici sentinella, richiamando gli obiettivi del presente lavoro che saranno sviluppati da questo capitolo in poi;
  • Capitolo 5 nel quale vengono proposti i Criteri di identificazione, che rappresentano i primi tre obiettivi della tesi prima descritti;
  • Capitolo 6 in cui si propone una Procedura prototipale di caratterizzazione dell'edificio sentinella in muratura, necessaria per stabilire la sua classe di performance in condizioni sismiche;
  • Capitolo 7 in cui si elabora una metodologia per l'estensione delle valutazioni sulle performance dagli edifici sentinella alle aree limitrofe;
  • Capitolo 8 in cui vengono applicate le metodologie proposte al caso prototipale di un edificio sentinella nel Comune di Tolmezzo, presentando una Scheda di caratterizzazione dell'edificio sentinella e del suo intorno.