Corso di Laurea specialistica in
Ingegneria delle Costruzioni Civili
anno di corso 2007-2008
COSTRUZIONI IN ZONA SISMICA
Maria Luisa Beconcini
Dipartimento di Ingegneria Strutturale, Università di Pisa
Terra non firma
Terra non firma
Fin dai tempi più lontani i terremoti venivano descritti più o
meno favolisticamente, e venivano classificati in base agli
effetti che producevano sulle persone e sulle costruzioni.
Poiché gli effetti dei terremoti erano il danneggiamento e la
distruzione del patrimonio edilizio, da ciascun terremoto si
traevano gli insegnamenti per costruire edifici adatti a
resistere alle azioni sismiche.
Tali insegnamenti si traducevano in regole del buon costruire
che venivano tramandate in genere oralmente, solo di recente
attraverso trattati e disposizioni normative
In Italia, ad esempio, fu in seguito
al disastroso terremoto di Messina
del 1908 che nelle normative
riguardanti le costruzioni furono
inserite indicazioni costruttive da
rispettarsi nell'edificazione nelle
zone colpite dal terremoto.
R.D. 18 aprile 1909 n° 193:
• divieto di costruzione su terreni franosi, in forte pendio,
ecc.
• limitazione altezze edifici
• prescrizioni sulle fondazioni
• prescrizioni sui materiali: no muratura a secco o con
ciotoli, no ghisa e materiali fragili, ecc.
In Italia, si nota che in certe zone l'"abitudine" al terremoto ha
portato, fin da tempi anche remoti, all'adozione di tipologie
costruttive efficaci dal punto di vista della sismoresistenza,
mentre in altre regioni a bassa sismicità le costruzioni si
mostrano altamente vulnerabili anche per terremoti di piccola
intensità.
D'altra parte è ormai verificato che terremoti anche di
notevole intensità possono verificarsi in zone mai colpite in
precedenza.
Di qui la necessità di indirizzare gli studi da una parte alla
individuazione delle zone "a rischio sismico", dall'altra alle
strategie tese alla protezione delle persone e dei beni dalle
conseguenze dei terremoti.
E' solo negli anni '50-'60 che l'Ingegneria Sismica inizia a
svilupparsi come disciplina scientifica indipendente.
Ciò grazie soprattutto:
• all'installazione di fitte reti di stazioni accelerometriche in
tutto il mondo
• allo sviluppo di programmi di calcolo in grado di
analizzare la risposta dinamica, sia in campo elastico che
plastico, delle strutture
• alla possibilità di eseguire prove sperimentali in
laboratorio ed in situ
• …
Nel corso di questi anni, grazie ai risultati delle ricerche, ma
anche in seguito alle nuove esperienze maturate in occasione dei
più recenti eventi sismici, molti concetti sono stati riconsiderati.
Il risultato è che l'Ingegneria Sismica è una scienza ancora in
rapida evoluzione e ben lungi da potersi considerare
sistematizzata.
Recenti terremoti (California 1994, Kobe 1995, Turchia 1999)
che hanno avuto la loro zona epicentrale in agglomerati urbani
densamente abitati con molte costruzioni edificate secondo
norme di calcolo moderne, hanno mostrato che :
• la severità delle azioni sismiche era stata sottostimata
• costruzioni anche ben realizzate dal punto di vista generale
sono entrate in crisi a causa dei dettagli costruttivi
In Italia
La situazione in Italia è notevolmente complessa:
• in ambito scientifico: la ricerca ha avuto notevole impulso
dopo i terremoti del Friuli (1976) e dell'Irpinia (1980) e
molte cose sono state fatte; si può dire che attualmente il
livello ed i mezzi non sono più bassi che in altri paesi,
caratterizzati da una più elevata sismicità e all'avanguardia
nel campo dell'ingegneria sismica
• per contro, la cultura antisismica non è stata diffusa
sufficientemente fra gli addetti ai lavori: progettisti,
costruttori, utilizzatori delle opere
La normativa
la normativa riguardante le costruzioni in zona sismica in
vigore fino al 2003 era decisamente arretrata rispetto al livello
di conoscenza raggiunto in campo scientifico e rispetto alle
altre normative, in particolare l'EC8, normativa europea, che,
in tempi relativamente brevi, dovrà essere recepita anche
dall'Italia
in Italia, l'emanazione di nuove norme, così come la
classificazione sismica di territori precedentemente non
classificati, è avvenuta sempre sulla scia di un evento sismico
distruttivo, con l'ovvia conseguenza di essere poco meditate e
spesso influenzate da fattori alquanto estranei all'argomento
non smentendo le abitudini, nel 2003, dopo il terremoto del
Molise, fu emanata l'OPCM 3274, con caratteristiche
decisamente diverse rispetto a tutto il corpo normativo vigente
dal 30 giugno 2009 sono entrate in vigore per tutte le
costruzioni le
Norme Tecniche per le Costruzioni – NTC 2008
emanate con DM 14.01.2008.
Il 3.3.2009 è stata pubblicata la
Circ. 2 febbraio 2009, n. 617 - Istruzioni per l’applicazione
delle “Nuove norme tecniche per le costruzioni” di cui al
D.M. 14 gennaio 2008
Programma del corso
Criteri generali di progettazione in zona sismica
Elementi di sismologia
Analisi sismica lineare dei sistemi a un grado di libertà
Analisi sismica non lineare
Azione sismica di progetto
Analisi sismica lineare dei sistemi a N gradi di libertà
Analisi sismica degli edifici
Progetto antisismico di un edificio in c.a.
Analisi sismica di edifici in muratura
Analisi sismica degli edifici metallici
Comportamento sismico del terreno
Isolamento sismico
Testi di riferimento
Meirovitch L.: "Elements of vibration analysis", McGraw-Hill, 1975.
Clough R.W., Penzien J.: "Dynamics of structures", 2° Ed., McGraw-Hill,
1994.
Beconcini M.L.: "Elementi di dinamica delle strutture - Appunti per il corso
di Costruzioni in Zona Sismica", TEP, 2000.
Petrini L., Pinho R., Calvi G.M.: "Criteri di progettazione antisismica", IUSS
Press, 2004.
Paulay, T., Priestley M.J.N. Seismic design of reinforced concrete and
masonry buildings (1992). Wiley, NY.
Wakabayashi M.: "Progettazione di strutture antisismiche", McGraw-Hill,
1989.
Penelis G.G., Kappos A.J.: "Earthquake-resistant concrete structures", E &
FN Spon, 1997.
Norme Tecniche per le Costruzioni – D.M. 14.01.08
Eurocodice 8