Analisi del rischio sismico del territorio e delle infrastrutture

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L’Analisi del rischio sismico del territorio e delle infrastrutture è uno strumento fondamentale per comprendere quali conseguenze potrebbe produrre un terremoto su edifici, strade, ponti, reti e altri sistemi essenziali. 

Non riguarda quindi soltanto il calcolo strutturale di una singola opera, ma richiede una lettura più ampia del territorio, delle sue caratteristiche geologiche, del patrimonio costruito e delle funzioni che devono essere garantite anche dopo un evento sismico.

In un Paese come l’Italia, la prevenzione assume un ruolo particolarmente importante. Secondo il Dipartimento della Protezione Civile, l’intero territorio nazionale è interessato dalla possibilità di eventi sismici, anche se frequenza e intensità possono variare significativamente da un’area all’altra.

Analizzare il rischio significa quindi andare oltre la domanda “può verificarsi un terremoto?” e cercare di capire quali danni potrebbe provocare, quali elementi risultano maggiormente vulnerabili e quali interventi possono ridurre le conseguenze.

Indice

  1. Che cosa si intende per rischio sismico
  2. Pericolosità e classificazione sismica del territorio
  3. Il ruolo della risposta sismica locale
  4. Analizzare il rischio sismico delle infrastrutture
  5. Non solo sicurezza strutturale, ma continuità dei sistemi
  6. Il rischio sismico degli edifici esistenti
  7. Norme tecniche e progettazione antisismica
  8. Dalla singola opera a una strategia territoriale
  9. Un approccio integrato alla sicurezza delle opere

Che cosa si intende per rischio sismico

Il rischio sismico deriva dall’interazione di tre componenti principali: pericolosità, vulnerabilità ed esposizione.

La pericolosità sismica esprime la probabilità che in un determinato luogo si verifichi, entro un certo intervallo di tempo, un terremoto capace di produrre una determinata intensità dello scuotimento.

La vulnerabilità riguarda invece la propensione di un edificio, di un ponte o di un’altra infrastruttura a subire danni quando viene sottoposto a un’azione sismica.

L’esposizione considera infine persone, attività economiche, infrastrutture, beni e servizi presenti nell’area interessata.

Per questo motivo due territori caratterizzati da una pericolosità simile possono essere associati a livelli di rischio molto differenti. Una zona densamente urbanizzata, attraversata da infrastrutture strategiche e caratterizzata da costruzioni vulnerabili presenta conseguenze potenziali maggiori rispetto a un territorio meno popolato e con opere progettate secondo criteri più recenti.

La stessa Protezione Civile definisce infatti il rischio come il risultato della combinazione tra pericolosità, vulnerabilità ed esposizione.

 

Pericolosità e classificazione sismica del territorio

La classificazione sismica consente di suddividere il territorio sulla base della pericolosità. Dopo l’Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n. 3274 del 2003, il territorio italiano è stato ricondotto a quattro principali zone sismiche, dalla zona 1, caratterizzata dalla maggiore pericolosità, alla zona 4, nella quale la probabilità di forti terremoti è più bassa.

Questa suddivisione continua a svolgere una funzione importante per la pianificazione e il controllo del territorio. Ai fini della progettazione strutturale, tuttavia, il quadro è più dettagliato.

Le attuali Norme Tecniche considerano infatti la pericolosità specifica del sito. Per determinare le azioni sismiche da utilizzare nel progetto vengono considerate le coordinate geografiche dell’opera, le caratteristiche del terreno, la vita nominale e altri parametri previsti dalla normativa.

Di conseguenza, la sismica del territorio non deve essere letta esclusivamente attraverso il numero della zona nella quale ricade un Comune. L’analisi deve raggiungere una scala sufficientemente dettagliata per rappresentare le effettive condizioni del sito.

 

Il ruolo della risposta sismica locale

Un ulteriore livello di approfondimento riguarda la sismica locale, cioè il modo in cui le caratteristiche geologiche, geotecniche e morfologiche di uno specifico sito possono modificare lo scuotimento prodotto da un terremoto.

Le onde sismiche, infatti, non producono necessariamente gli stessi effetti in luoghi anche relativamente vicini. Tipologia e geometria dei terreni, presenza di depositi superficiali, condizioni morfologiche e altri fattori possono essere determinanti.

Questo significa che conoscere la pericolosità generale di un’area non è sufficiente. La progettazione deve valutare anche le condizioni locali, soprattutto quando si interviene su infrastrutture strategiche, opere di grande importanza o sistemi che devono mantenere specifiche prestazioni durante e dopo un sisma.

 

Analizzare il rischio sismico delle infrastrutture

Quando l’analisi riguarda un’infrastruttura, il problema diventa più complesso rispetto alla valutazione di un singolo fabbricato.

Una strada, ad esempio, è un sistema costituito dal tracciato ma anche da ponti, viadotti, muri di sostegno, rilevati, opere idrauliche, gallerie e intersezioni. Il comportamento complessivo dipende quindi da numerosi elementi.

Lo stesso principio vale per acquedotti, reti tecnologiche, impianti, infrastrutture ferroviarie e sistemi territoriali complessi.

L’Analisi del rischio sismico del territorio e delle infrastrutture deve perciò individuare gli elementi più vulnerabili e valutare quali conseguenze avrebbe la perdita, anche temporanea, della loro funzionalità.

Un ponte danneggiato, per esempio, non rappresenta soltanto un problema strutturale. La sua indisponibilità può interrompere un collegamento fondamentale, rallentare i soccorsi, isolare porzioni di territorio o compromettere la continuità di attività economiche e servizi pubblici.

 

Non solo sicurezza strutturale, ma continuità dei sistemi

Nelle infrastrutture strategiche il tema della sicurezza deve essere affiancato a quello della funzionalità.

Ospedali, viabilità principale, strutture operative, reti di comunicazione e opere necessarie alla gestione dell’emergenza assumono una particolare importanza per la Protezione Civile.

La normativa nazionale prevede infatti specifica attenzione per edifici di interesse strategico e opere infrastrutturali la cui funzionalità durante un terremoto assume un ruolo fondamentale, oltre che per le opere il cui eventuale collasso potrebbe produrre conseguenze rilevanti.

La valutazione deve quindi rispondere anche a una domanda: il sistema sarà ancora utilizzabile dopo l’evento?

 

Il rischio sismico degli edifici esistenti

Un capitolo specifico riguarda il rischio sismico degli edifici, soprattutto quando si interviene sul patrimonio esistente.

Età della costruzione, sistema strutturale, materiali, qualità costruttiva, eventuali modifiche subite nel tempo e stato di conservazione influenzano la risposta dell’edificio a un terremoto.

La valutazione consente di ricostruire il comportamento della struttura e di individuare eventuali criticità sulle quali intervenire attraverso opere di riparazione, miglioramento o adeguamento, secondo quanto richiesto dal caso specifico.

In alcuni ambiti si utilizzano anche le classi di rischio sismico per rappresentare in modo sintetico il livello di rischio associato a una costruzione e confrontare la situazione precedente e successiva a determinati interventi.

Non bisogna però ridurre l’analisi a una semplice classificazione numerica: il risultato deve essere supportato dalla conoscenza dell’opera, dalle indagini e da un modello strutturale coerente con le sue caratteristiche reali.

Anche strumenti come il fascicolo del fabbricato possono contribuire a organizzare e rendere più accessibili le informazioni utili sulla storia e sulle caratteristiche dell’edificio. 

 

Norme tecniche e progettazione antisismica

Il principale riferimento nazionale è rappresentato dal Decreto Ministeriale 17 gennaio 2018, che ha aggiornato le norme tecniche per le costruzioni, generalmente indicate come NTC 2018.

Le tecniche per le costruzioni adottate devono considerare la sicurezza strutturale nelle diverse condizioni previste durante la vita dell’opera e, nelle verifiche sismiche, il comportamento della costruzione rispetto ai livelli prestazionali richiesti.

Le norme tecniche non devono tuttavia essere considerate come un insieme di formule da applicare isolatamente. La qualità dell’analisi dipende dalla capacità di integrare conoscenza del territorio, indagini, modellazione, comportamento dei materiali, caratteristiche dell’opera e funzione svolta dall’infrastruttura.

Dalla singola opera a una strategia territoriale

La prevenzione diventa più efficace quando l’analisi supera la scala del singolo edificio.

Conoscere la pericolosità sismica, la distribuzione delle infrastrutture, le vulnerabilità e le funzioni presenti consente di individuare priorità di intervento e programmare gli investimenti.

Questa impostazione è particolarmente importante per amministrazioni pubbliche, gestori di infrastrutture e soggetti responsabili di patrimoni estesi, perché le risorse disponibili devono essere indirizzate innanzitutto verso le situazioni nelle quali un evento potrebbe produrre gli effetti più rilevanti.

La valutazione della sismica del territorio diventa quindi uno strumento di pianificazione, oltre che di progettazione.

 

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Un approccio integrato alla sicurezza delle opere

L’analisi del rischio sismico richiede competenze che attraversano progettazione strutturale, infrastrutture, geotecnica e conoscenza del territorio. È un approccio particolarmente coerente con l’ingegneria di sistema: ogni opera viene valutata non come elemento isolato, ma in relazione alle reti, al contesto e alle funzioni alle quali appartiene.

L’obiettivo finale dell’analisi del rischio sismico del territorio e delle infrastrutture non è prevedere quando avverrà un terremoto. Una previsione di questo tipo, allo stato attuale delle conoscenze, non è possibile.

L’obiettivo è conoscere meglio ciò che è esposto, individuare le vulnerabilità, comprendere le conseguenze possibili e programmare interventi capaci di ridurre il rischio. È questo passaggio, dalla conoscenza alla prevenzione, che permette di progettare territori e infrastrutture più sicuri e resilienti.