Qual è la probabilità che oggi, da qualche
parte nel mondo, si verifichi un
terremoto?
http://kharita.rm.ingv.it/Gmaps/weq/index.htm
http://tsunami.geo.ed.ac.uk/local-bin/quakes/mapscript/show_map.pl
Vibrazione naturale del suolo,
rapida e violenta, provocata
dalla liberazione repentina di
energia meccanica all’interno
della litosfera
Terremoto di Kobe (Giappone)
17-1-1995
Magnitudo 6,9
5000 morti
Terremoto di Kobe (Giappone)
17-1-1995
Magnitudo 6,9
5000 morti…
GRAN PARTE DEI QUALI A
CAUSA DI INCENDI!
EFFETTI DI UN TERREMOTO:
● Scuotimento sismico e cedimenti strutturali
Terremoto di Northridge (California)
17-1-1994
Magnitudo 6.7
72 morti
Terremoto di Loma Prieta (California)
17-10-1989
Magnitudo 6.9
63 morti
Terremoto di Izmit (Turchia)
17-08-1999
Magnitudo 7.4 17000 morti
EFFETTI DI UN TERREMOTO:
● Scuotimento sismico e cedimenti strutturali
MA NON SOLO!
● Incendi
Great Alaska Earthquake
28-3-1964
Magnitudo 9.2 125 morti
Terremoto di San Francisco (California)
18-4-1906
Magnitudo 8.3
700/3000 morti
28000 edifici distrutti
EFFETTI DI UN TERREMOTO:
● Scuotimento sismico e cedimenti strutturali
MA NON SOLO!
● Incendi
● Frane
Terremoto di El Salvador
13-1-2001
Magnitudo 7.7
850 morti
EFFETTI DI UN TERREMOTO:
● Scuotimento sismico e cedimenti strutturali
MA NON SOLO!
● Incendi
● Frane
● Tsunami e alluvioni
Terremoto al largo della
costa di Sumatra (Indonesia)
26-12-2004
Magnitudo 9.1
Più di 200000 morti
più di 25000 dispersi
EFFETTI DI UN TERREMOTO:
● Scuotimento sismico e cedimenti strutturali
MA NON SOLO!
● Incendi
● Frane
● Tsunami e alluvioni
● Liquefazione
Terremoto di Niigata
(Giappone) 6-06-1964
Magnitudo 7.5 26 morti
CAUSE DI TERREMOTI
1 - Terremoti vulcanici
2 - Terremoti da crollo
3 - Terremoti da esplosione
4 - Terremoti tettonici
SPIEGAZIONI “POPOLARI”
India
Giappone
TEORIA DEL RIMBALZO
ELASTICO
http://www.sceyencestudios.com/movies/elasticrebound.swf
SUPERFICIALI:
< 70 Km
INTERMEDI:
70/300 Km
PROFONDI:
300/700 Km
LA FAGLIA:
Causa del terremoto (e non conseguenza)
Frattura della crosta terrestre lungo cui
due blocchi rocciosi si muovono in senso
opposto e subiscono spostamenti
verticali, orizzontali o obliqui
FAGLIA DI SAN ANDREAS
Velocità media dello scorrimento
delle placche lungo la faglia di
San Andreas: 56 mm all’anno
PLACCA PACIFICA
PLACCA
NORDAMERICANA
ONDE P
ONDE S
ONDE L
Onde elastiche generate nei
terremoti. Provocano una
deformazione dinamica dei
materiali attraversati. Si
propagano secondo i principi del
moto ondulatorio
ONDE P
● Si propagano dall’ipocentro in
tutte le direzioni
● Onde di compressione
(variazione di VOLUME)
● Velocità: 1,5- 8 Km/s
● Si propagano in solidi liquidi e
gas, ma con diversa velocità
● Deviano passando da uno
strato di rocce ad un altro con
caratteristiche chimico/fisiche
diverse
ONDE S
● Si propagano dall’ipocentro in
tutte le direzioni
● Onde di distorsione
(variazione di FORMA)
● Velocità: 2,3-4,5 Km/s
● Non si propagano nei fluidi
perché questi modificano la loro
forma senza rispondere
elasticamente
● Deviano passando da uno
strato di rocce ad un altro con
caratteristiche chimico/fisiche
diverse
ONDE L
● Si propagano dall’EPICENTRO in
tutte le direzioni (onde
superficiali)
● Velocità: 3,5 Km/s (costante)
2 TIPI:
Onde di Rayleigh
Onde di Love
● Causano i danni maggiori
DAL PRIMO SISMOSCOPIO…
Zhang Heng 132 d.C. Cina
…AL SISMOGRAFO
IL SISMOGRAMMA
LA LETTURA DEL
SISMOGRAMMA PERMETTE DI
LOCALIZZARE
L’EPICENTRO DI
UN TERREMOTO
DETERMINARE
L’ENTITA’ DI UN
TERREMOTO
A
A
B
Onde S e onde P
come tuono e
fulmine
B
http://www.sciencecourseware.org/eec/Earthquake/EpicenterMagnitude/Tutorials/tutorialindex.html
Diagramma spazio-tempo
DROMOCRONE
LOCALIZZAZIONE DELL’EPICENTRO DI UN
TERREMOTO
http://www.sciencecourseware.org/VirtualEarthquake/
VQuakeExecute.html
LA LETTURA DEL
SISMOGRAMMA PERMETTE DI
LOCALIZZARE
L’EPICENTRO DI
UN TERREMOTO
DETERMINARE
L’ENTITA’ DI UN
TERREMOTO
Maggiore ampiezza
oscillazioni dell’ago del
sismografo
Maggiore energia
liberata dal sisma
Valore numerico correlato con L’ENERGIA liberata da un
sisma. Si ottiene confrontando l’ampiezza massima delle
oscillazioni registrate durante un terremoto con l’ampiezza
massima delle oscillazioni di un sismogramma di riferimento
M = Log A + Q
A0
E’ correlata all’entità dei danni causati dal terremoto su
ambiente naturale, costruzioni, persone e animali.
GRADO
SCOSSA
DESCRIZIONE DEL SISMA
I
Strumentale
non avvertito
II
Leggerissima
avvertito solo da poche persone in quiete, gli oggetti sospesi esilmente
possono oscillare
III
Leggera
avvertito notevolmente da persone al chiuso, specie ai piani alti degli edifici;
automobili ferme possono oscillare lievemente
IV
Mediocre
avvertito da molti all'interno di un edificio in ore diurne, all'aperto da pochi;
di notte alcuni vengono destati; automobili ferme oscillano notevolmente
V
Forte
avvertito praticamente da tutti, molti destati nel sonno; crepe nei
rivestimenti, oggetti rovesciati; a volte scuotimento di alberi e pali
VI
Molto forte
avvertito da tutti, molti spaventati corrono all'aperto; spostamento di mobili
pesanti, caduta di intonaco e danni ai comignoli; danni lievi
Fortissima
tutti fuggono all'aperto; danni trascurabili a edifici di buona progettazione e
costruzione, da lievi a moderati per strutture ordinarie ben costruite;
avvertito da persone alla guida di automobili
Rovinosa
danni lievi a strutture antisismiche; crolli parziali in edifici ordinari; caduta di
ciminiere, monumenti, colonne; ribaltamento di mobili pesanti; variazioni
dell'acqua dei pozzi
Disastrosa
danni a strutture antisismiche; perdita di verticalità a strutture portanti ben
progettate; edifici spostati rispetto alle fondazioni; fessurazione del suolo;
rottura di cavi sotterranei
Disastrosissima
distruzione della maggior parte delle strutture in muratura; notevole
fessurazione del suolo; rotaie piegate; frane notevoli in argini fluviali o ripidi
pendii
XI
Catastrofica
poche strutture in muratura rimangono in piedi; distruzione di ponti; ampie
fessure nel terreno; condutture sotterranee fuori uso; sprofondamenti e
slittamenti del terreno in suoli molli
XII
Apocalittica
danneggiamento totale; onde sulla superficie del suolo; distorsione delle
linee di vista e di livello; oggetti lanciati in aria
VII
VIII
IX
X
ENTITA’ DEI DANNI
● fattore intrinseco (magnitudo, profondità)
● fattore geologico (distanza dall’epicentro, composizione
suolo→ LIQUEFAZIONE)
● fattore “sociale” (densità di popolazione, tipo di costruzioni,
preparazione della popolazione all’emergenza sismica, ora del giorno)
OGNI TERREMOTO HA UN SOLO VALORE
DI MAGNITUDO MA MOLTE INTENSITA’
Mappa delle intensità
per il terremoto di
Northridge (California)
17-1-1994
Magnitudo 6.7
ENTITA’ DEI DANNI
● fattore intrinseco (magnitudo, profondità)
● fattore geologico (distanza dall’epicentro, composizione
suolo→ LIQUEFAZIONE)
● fattore “sociale” (densità di popolazione, tipo di costruzioni,
preparazione della popolazione all’emergenza sismica, ora del giorno)
OGNI TERREMOTO HA UN SOLO VALORE
DI MAGNITUDO MA MOLTE INTENSITA’
Due sismogrammi registrati al porto di
San Francisco durante il terremoto di
Loma Prieta 1989, a meno di un miglio di
distanza l’uno dall’altro.
Un suolo soffice
durante un
terremoto
trema di più di
un suolo
roccioso
Aristotele
IL SUOLO SU CUI E’ COSTRUITO UN EDIFICIO E’
DETERMINANTE
Il terremoto che ha determinato il maggior numero di morti nella storia è quello
avvenuto a Shaaxi (Cina) nel 1556: 830.000 morti nel crollo di grotte scavate in
depositi di silt e argilla.
ENTITA’ DEI DANNI
● fattore intrinseco (magnitudo, profondità)
● fattore geologico (distanza dall’epicentro, composizione
suolo→ LIQUEFAZIONE)
● fattore “sociale” (densità di popolazione, tipo di costruzioni,
preparazione della popolazione all’emergenza sismica, ora del giorno)
OGNI TERREMOTO HA UN SOLO VALORE
DI MAGNITUDO MA MOLTE INTENSITA’
I TERREMOTI NON UCCIDONO,
GLI EDIFICI SI’
EDILIZIA ANTISISMICA
● Scelta del luogo in cui costruire
● Scelta dei materiali (acciaio e legno → FLESSIBILITA’)
In caso di terremoto,
è più sicuro un
grattacielo o un
palazzo più basso?
Più una struttura è alta più è
flessibile e meno energia
richiede per resistere al crollo.
EDILIZIA ANTISISMICA
● Scelta del luogo in cui costruire
● Scelta dei materiali (acciaio e legno → FLESSIBILITA’)
● Standard di costruzione
Transamerica building
Costruire strutture che
assorbano l’energia delle
onde lungo l’altezza
dell’edificio e la trasferiscano
a terra
Rinforzi triangolari per resistere
alle sollecitazioni di taglio
Oltre a rinforzare un palazzo è possibile ridurre la
forza a cui è soggetto:
BASE ISOLATORS
EDILIZIA ANTISISMICA
● Scelta del luogo in cui costruire
● Scelta dei materiali (acciaio e legno → FLESSIBILITA’)
● Standard di costruzione
● Test
SHAKE TABLE TEST
RETROFITTING
E’ possibile prevedere i terremoti?
E’ possibile prevedere i terremoti?
DOVE, QUANDO, MAGNITUDO
►
Previsioni a lungo termine: basate sugli eventi sismici passati
AIUTANO A PREVEDERE IL LUOGO IN CUI POTREBBE AVVENIRE UN
TERREMOTO E LA SUA PROBABILE INTENSITA’
Previsioni a breve termine: basate su eventi precursori (scosse
premonitrici, emissioni di gas radon, cambiamenti della resistività
elettrica delle rocce, onde radio anomale, comportamento degli
animali)
►
DOVREBBERO AIUTARE A CAPIRE IL QUANDO
MA SONO MOLTO INATTENDIBILI
NON E’ POSSIBILE PREVEDERE UN TERREMOTO !
E’ però possibile definire la pericolosità sismica di un’area
(intensità massima e frequenza dei terremoti che possiamo attenderci)
Zone sismiche del territorio italiano (2003)
f (P , V , E)
PERICOLOSITA’
VULNERABILITA’
ESPOSIZIONE
La pericolosità sismica di un’area è la probabilità che,
in un certo intervallo di tempo, essa sia interessata
da forti terremoti che possono produrre danni.
La vulnerabilità di una struttura è la sua tendenza a
subire un danno in seguito a un terremoto
Quantità e qualità dei beni esposti. L’esposizione esprime il
valore delle perdite causate da un eventuale terremoto:
economiche, artistiche, culturali, morti, feriti e senzatetto.
LA PREVISIONE DEI TERREMOTI STIMA LA PERICOLOSITA’
LA PREVENZIONE PUO’ AGIRE SU VULNERABILITA’ ED ESPOSIZIONE