TEMA DI RICERCA: 2

 

TITOLO DEL PROGETTO: Analisi di scenario nella Liguria occidentale e soluzioni per la conservazione dei centri storici

 

DURATA DEL PROGETTO: 36 mesi

 

COORDINATORE SCIENTIFICO:	Sergio Lagomarsino
	Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica
	Università di Genova
	Via Montallegro 1, 16145 Genova
	Tel.: 0103532521
	Fax: 0103532534
	e-mail: lagomarsino@diseg.unige.it

 

 

 

 

 

La Liguria occidentale e i terremoti

U.R. 2 - Responsabile: E. Guidoboni

Storia Geofisica Ambiente srl, Bologna

Per il secondo anno di ricerca gli argomenti da approfondire sono i seguenti:

·         effetti del terremoto del 1818 a Taggia;

·         effetti del terremoto del 1831 a Taggia e a Castellaro;

·         elementi generali dell'edilizia storica in relazione ai danni sismici;

·         analisi della documentazione reperita, in particolare di quella conservata presso l'Archivio di Stato di Torino, relativa soprattutto al terremoto del 26 maggio 1831;

·         proseguimento della ricerca archivistica finalizzata al reperimento di informazioni che integrino gli scenari sismici delle località di Taggia e Castellaro in generale e dei tre edifici monumentali oggetto di approfondimento. A tale scopo si prevede di vagliare altri fondi conservati presso l'Archivio Centrale dello Stato: in particolare il fondo Culto e il fondo in cui si conserva la documentazione prodotta dalla Commissione Reale, istituita il 31 maggio 1887 allo scopo di erogare i fondi per la riparazione dei danni del terremoto avvenuto in quell'anno;

·         pur tenendo conto che i percorsi della ricerca sono in parte subordinati alla documentazione progressivamente reperita, sono previsti approfondimenti mediante la consultazione dei fondi archivistici conservati presso l'Archivio di Stato di Imperia e/o dell'Archivio Storico Comunale di Taggia;

·         è inoltre previsto il proseguimento della ricerca iconografica e cartografica storica, per altro già iniziata anche in vista della formazione della monografia programmata.

 

Sismicità e sismotettonica della Liguria occidentale

U.R. 1 - Responsabile: C. Eva

DIPTERIS, Università di Genova, Genova

 

L'attività di ricerca che sarà sviluppata dall'UR di Genova riguarderà principalmente i seguenti temi:

 

Pericolosità Sismica

Si procederà alla stima probabilistica dello scutotimento atteso a scala regionale, includendo nella procedura le incertezze relative ai parametri di input. A tal proposito risultano particolarmente utili i risultati dell'analisi sismotettonica sviluppata nella prima parte del progetto che hanno individuato  le strutture simogenetiche relative ai terremoti più significati dell'area. Inoltre, in funzione della quantita e qualità delle informazioni geologico-geotecniche, desumibili dalle carte tematiche di sintesi dell'area (in elaborazione), saranno utilizzate metodologie opportune per produrre carte di scuotibilità comprensive di effetti di amplificazione locale.

 

Amplificazione Locale

Gli studi di rumore sismico in Valle Argentina basati sulla tecnica di Nakamura realizzati nel corso del primo anno hanno evidenziato peculiari e significativi effetti di amplificazione strettamente correlabili con la geologia di superficie e di sottosuolo. L'attività di ricerca del secondo hanno sarà indirizzata alla validazione dei risultati di microtremore (frequenze proprie ed amplificazione), utilizzando diverse metodologie. In particolare, si prevede di utilizzare, ove possibile, i dati geotecnici-geologici dei sondaggi acquisiti nel primo anno, per effettuare delle modellazioni 1D ed otterenere delle curve di amplificazione teoriche. Inoltre, una validazione attendibile verrà conseguita confrontando i rapporti H/V di Nakamura con i rapporti spettrali relativi ad alcuni terremoti registrati dai due accelerometri K2 attualmente in funzione nel territorio comunale di Arma di Taggia.

 

Sismologia strumentale

Questo tema comprende alcune attività già iniziate nel primo anno ed in particolare:

·         il monitoraggio continuo della sismicità dell'area vasta, individuata dai settori fisiografici del Mar Ligure, Liguria Occidentale e Piemonte meridionale, tramite la rete sismica afferente al DIPTERIS di Genova;

·         lo studio dei meccanismi focali e la migliore individuazione delle caratteristiche sismogenetiche delle strutture locali;

·         l'analisi delle registrazioni tre componenti ad alta dinamica per un loro eventuale utilizzo ai fini di un miglioramento delle conoscenze sull'attenuazione delle onde sismiche.

 

Moto sismico, effetti di sito ed interazione

U.R. 3 - Responsabile: E. Faccioli

DIS, Politecnico di Milano, Milano

 

Le attività programmate per il prossimo anno prevedono approfondimenti per l'analisi sia a scala regionale che locale. In particolare:

 

A scala sub-regionale:

·         analisi comparativa fra diverse relazioni di attenuazione (anche proposte ad hoc per la regione in esame), stima della sensitività dei parametri, generazione di mappe di scuotimento per diversi terremoti di scenario (con localizzazioni di sorgente anche a terra),

·         indagine probabilistica da affiancare all'analisi deterministica svolta e confronto dei risultati.

 

A scala locale (zona di Taggia):

·         sintesi degli elementi necessari alla creazione di modelli avanzati di propagazione locale per le simulazioni di scosse sismiche di scenario, e prime simulazioni con i modelli stessi.

 

Infine si procederà alla definizione di possibili fattori amplificativi di carattere topografico a scala regionale: si affronterà il tema della validazione dello scuotimento previsto con il grado di danneggiamento risentito nei terremoti presi a riferimento.

 

Censimento a scala sub-regionale e analisi di vulnerabilità

U.R. 7 - Responsabile: S. Lagomarsino

DISEG, Università di Genova, Genova

 

Costruito diffuso

L'affidabilità dei dati ISTAT deve essere verificata, in quanto le informazioni raccolte dai rilevatori non erano finalizzate a tale scopo. Si prevede quindi di eseguire alcuni rilievi a campione, selezionando sia le aree più urbanizzate sulla costa, sia quelle dell'entroterra, al fine di una eventuale taratura.

Inoltre, si intende elaborare una semplice scheda che consenta di affinare le conoscenze sul patrimonio edilizio tramite l'acquisizione speditiva, condotta su base statistica in ciascun sezione censuaria, di altri modificatori di comportamento (Tabella 3.5), per i quali saranno definiti opportuni punteggi.

 

 

Tabella: Proposta di altri modificatori di comportamento per l'analisi di vulnerabilità.

 

 

Questa scheda sarà in particolare applicata al comune di Taggia, individuato come area studio per analisi di livello più approfondito. In tal caso sarà quindi possibile effettuare un confronto tra i risultati di un'analisi condotta a livello territoriale, con “dati poveri”, e lo scenario di danno ottenibile con valutazioni puntuali su ogni singolo edificio.

Negli Stati Uniti, ma ormai anche in Europa, le tendenze più recenti nel campo dell'analisi di rischio sismico e di scenario portano, tuttavia, ad operare con modelli meccanici, ancorché semplificati, gli unici che possono utilizzare in modo coerente le moderne valutazioni della pericolosità sismica (PGA, ordinate spettrali, spettri di risposta). In particolare la metodologia HAZUS[1] (HAZUS 1999), messa a punto dalla Federal Emergency Management Agency (FEMA), rappresenta ormai lo standard nelle analisi di rischio sismico per gli Stati Uniti; essa si basa sul confronto tra la domanda del terremoto, espressa in termini di spettro ADRS - Adimensional Displacement Response Spectrum, e la capacità della struttura a sopportarlo, descritta da una curva forza-spostamento, valutata attraverso un'analisi incrementale a collasso, normalizzata alla massa sul primo modo di vibrazione. Ovviamente tali curve sono fornite a-priori per le diverse tipologie, sulla base di pochi parametri dimensionali e costruttivi; su di esse sono individuati alcuni significativi stati limite di danno. Tale approccio è utilizzato, con qualche variante, nel Progetto Catania[2], in parallelo con le tradizionali metodologie GNDT.

Il metodo fino ad ora sviluppato non contempla ancora tale approccio che, pur se promettente, necessita di una robusta validazione sperimentale, per lo meno sulle tradizionali costruzioni in muratura del territorio italiano. Tuttavia l'inquadramento generale prima descritto, con riferimento al censimento ed alla classificazione del costruito, non preclude concettualmente lo sviluppo di un modello di questo tipo. Nel secondo anno di attività si lavorerà anche su questo, proponendo curve di capacità per le diverse categorie di edifici, in relazione alla loro altezza ed agli altri parametri contenuti nella base dati dell'ISTAT.

 

Costruito monumentale

Un primo aspetto che verrà affrontato nel secondo anno è l'organizzazione informatica dei dati sul patrimonio monumentale e la successiva archiviazione in ambito GIS. Per quanto possibile si procederà ad una georeferenziazione puntuale dei manufatti: tale operazione sarà condotta per tutti i monumenti dell'area studio (Taggia) e su quelli di maggior importanza nell'intera area analizzata dal progetto. Gli altri manufatti saranno associati al perimetro del centro abitato nel quale si trovano.

Con riferimento alle chiese, la campagna di schedatura sarà estesa anche fuori dalla zona di approfondimento (area studio), andando a considerare le emergenze segnalate dalla Soprintendenza.

Inoltre, si intendono sviluppare nuove schede per il rilievo della vulnerabilità di altre tipologie di manufatti monumentali: torri, ponti ad arco, conventi.

Infine si studieranno i centri storici nel loro insieme, intesi come patrimonio storico, architettonico ed ambientale. Su questo fronte esistono già delle metodologie e schede specifiche, che saranno analizzate ed applicate. L'interesse in tal senso è molto forte nella Liguria Occidentale, disseminata di moltissimi borghi, nessuno particolarmente importante ma che nel complesso caratterizzano il territorio. Questi centri storici sono spesso collocati in posizione critica dal punto di vista degli effetti di amplificazione topografica del moto sismico (creste, vette, ecc.); la UR 3 ha già studiato alcuni di questi casi, la cui maggiore pericolosità è suffragata anche da dati di sismicità storica. Ha quindi senso effettuare un'analisi di rischio che consideri i centri storici come entità unitaria, valutandone la pericolosità, la vulnerabilità media del costruito ed il loro valore.

 

 

Classificazione tipologica e rilievo del costruito

 

Edifici in muratura: materiali e tecniche costruttive

U.R. 4 - Responsabile: L. Binda

DIS, Politecnico di Milano, Milano

 

·         Proseguimento della campagna di prove in situ ed in laboratorio nel complesso dell'ex Convento delle Suore della Visitazione: prove soniche, martinetti piatti, prelievo e caratterizzazione dei materiali.

·         Inizio della campagna di prove in situ ed in laboratorio nel complesso edilizio di Baiardo: prove soniche, martinetti piatti, prelievo e caratterizzazione dei materiali.

 

Edifici in muratura: tipologie costruttive nei centri storici

U.R. 5 - Responsabile: C. Baggio

DiPSA, III Università di Roma, Roma

 

Bussana Vecchia

Completamento delle attività in corso, in particolare:

·         Censimento delle tipologie costruttive.

·         Analisi meccaniche.

 

Taggia

·         Analisi dello sviluppo urbano (su dati storiografici supportati da osservazioni in situ).

·         Censimento delle tipologie costruttive.

·         Censimento delle tipologie murarie (attraverso fotografie e restituzioni grafiche dei tipi).

·         Censimento dei danni rilevabili nei muri di facciata.

·         Rilievo architettonico di limitati brani del tessuto.

 

Prove di laboratorio

Prove sperimentali su tavola vibrante (di dimensioni 2x1.5 m) di modelli murari in scala; in particolare per lo studio di connessioni murarie (angolate, incroci) e tessiture murarie tridimensionali complesse. Le prove saranno effettuate presso il Laboratorio prove materiali dei Dipartimenti di Scienze dell'Ingegneria civile e di Progettazione e Scienze dell'Architettura dell'Università di Roma Tre.

 

Edifici in cemento armato: tipologie costruttive ricorrenti

U.R. 6 - Responsabile: G. Magenes

DIPMEC, Università di Pavia, Pavia

 

Per il secondo anno sono previste le seguenti attività:

·         Acquisizione di dati di dettaglio su singoli edifici in cemento armato, intervista di professionisti locali.

·         Analisi parametriche di dettaglio con simulazione di nodi “deboli” e interazione telaio-tamponature; individuazione dei meccanismi globali di risposta significativi.

·         Analisi di dettaglio con modelli nonlineari di edifici reali rappresentativi.

·         Ricalibrazione della procedura “agli spostamenti” per le analisi di scenario.

 

Costruito monumentale: tipologie e vulnerabilità specifiche

U.R. 7 - Responsabile: S. Lagomarsino

DISEG, Università di Genova, Genova

 

Nel secondo anno sono previste per le chiese le seguenti attività sul costruito monumentale:

Sviluppo di un software per l'archiviazione delle schede (in linguaggio Microsoft Access), con elaborazione automatica dell'indice di vulnerabilità, gestione delle immagini fotografiche e trasferimento dei principali dati (dati generali, parametri per lo scenario di danno) nel GIS.

Individuazione di alcuni casi studio (2 o 3 chiese) ed analisi di vulnerabilità di maggiore dettaglio (analisi limite dell'equilibrio per carichi orizzontali su macroelementi), confrontando tali valutazioni con la documentazione storica sui danni sismici verificatisi in passato.

Per quanto riguarda invece le altre tipologie del costruito monumentale:

Sviluppo di schede per il censimento e la valutazione della vulnerabilità su alcune tipologie ricorrenti (ponti ad arco, torri, palazzi nobiliari).

Prime applicazioni delle nuove schede nell'area di approfondimento (Taggia, Castellaro, Bussana, bassa Valle Argentina).

 

Beni artistici e storici

U.R. 8 - Responsabile: M. L. Dalai

Dipartimento di Storia dell'Arte, La Sapienza, Roma

 

Per il secondo anno si prevede di approntare la scheda B per la realizzazione di un inventario urbano, concludendo in questo modo l'analisi di vulnerabilità di primo livello dell'area vasta. I risultati del primo rilevamento consentiranno poi l'individuazione di alcuni casi significativi oggetto di ulteriori approfondimenti. Sui casi studio verranno quindi effettuate indagini relative alla storia sismica (di concerto con la UR2) e alle vicende conservative degli apparati decorativi fissi; indagini diagnostiche per la conoscenza dei materiali, delle tecniche di esecuzione e degli eventuali interventi di restauro; analisi delle vulnerabilità specifiche attraverso una scheda di dettaglio.

 

Gestione informatica dei dati

Responsabile: V. Pessina

DIS, Politecnico di Milano, Milano

 

Uniformità e scambio di dati. Sarà imminente la raccolta e l'organizzazione di tutti i dati GIS prodotti dalle diverse UR nel primo anno di attività: dopo aver impostato la struttura del sistema informativo, i dati saranno disponibili uniformati e corredati di pratiche indicazioni (metadati); le diverse UR potranno utilizzarli con il software già in loro possesso o, qualora ne fossero sprovvisti, visionarli ed utilizzarli attraverso il programma di visualizzazione ArcExplorer (free ware), la cui validità è già stata controllata.

Le analisi di pericolosità svolte nel primo anno hanno infatti già prodotto materiale utile alle successive analisi di danno: gli scenari deterministici di scuotimento (UR Milano), le mappe di rapporti spettrali (UR Genova) e la localizzazione delle faglie (UR Genova) verranno presto affiancati ai dati sulla vulnerabilità (localizzazione delle chiese e degli edifici storici, localizzazione degli edifici in muratura rilevati con annesse informazioni) e produrranno mappe di distribuzione del danno.

 

 

Unità di ricerca partecipanti

 

Unità di Ricerca 1
Responsabile Scientifico:	Claudio Eva, DIPTERIS-Università di Genova
Unità di Ricerca 2
Responsabile Scientifico:	Emanuela Guidoboni, Storia Geofisica Ambiente s.r.l.
Unità di Ricerca 3
Responsabile Scientifico:	Ezio Faccioli, DIS-Politecnico di Milano
Unità di Ricerca 4
Responsabile Scientifico:	Luigia Binda, DIS-Politecnico di Milano
Unità di Ricerca 5
Responsabile Scientifico:	Carlo Baggio, DIPSA-Università di Roma3
Unità di Ricerca 6
Responsabile Scientifico:	Guido Magenes, DIPMEC-Università di Pavia
Unità di Ricerca 7
Coordinatore del Progetto
Responsabile Scientifico:	Sergio Lagomarsino, DISEG-Università di Genova
Unità di Ricerca 8
Responsabile Scientifico:	Maria Luisa Dalai Emiliani, Dip. Storia Arte-Università di Roma “La Sapienza”