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IL RISCHIO SISMICO
Gruppo Comunale Volontari di Protezione Civile
Comune di Ponte San Nicolò - Padova
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Che cos’è il terremoto?
Un terremoto è un rapido scuotimento della
superficie della terra causato dalla rottura
della crosta terrestre con liberazione di
grandi quantità di energia elastica.
Il terremoto è un fenomeno naturale come la
pioggia: può colpire ogni parte della terra.
Proprio come la pioggia può avere effetti
insignificanti o catastrofici.
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Tipologie di terremoti
Terremoti naturali
– Terremoti tettonici
– Terremoti vulcanici
– Terremoti di crollo
Terremoti artificiali
– Terremoti da esplosioni
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I terremoti tettonici
Lo strato più superficiale della terra, la crosta, è composta da zolle o placche galleggianti su un “mare” di roccia fusa, il mantello.
Le correnti convettive che agitano il mantello spingono le placche facendole collidere lungo linee di frattura che prendono il nome di faglie.
Le faglie possono essere normali, inverse e trascorrenti.
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Le faglie (fault) Faglia normale: se il movimento avviene perpendicolarmente alla direzione del piano di faglia con uno spostamento verso il basso del tetto rispetto al letto.
Faglia inversa: se il movimento avviene perpendicolarmente alla direzione del piano di faglia con uno spostamento verso l'alto del tetto rispetto al letto.
Faglia trascorrente: se il movimento avviene lungo la direzione del piano di faglia. Si può distinguere in destra o sinistra secondo che ad un osservatore posto su un blocco, l'altro apparirà essere stato spostato rispettivamente verso la sua destra o verso la sua sinistra. Spesso le faglie trascorrenti presentano il piano di scorrimento verticale o quasi, ed in certi casi persino obliquo.
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I terremoti tettonici
terremoti superficiali con ipocentro tra 0 e 70 Km (circa 85% del totale)
terremoti medi con ipocentro tra 70 e 300 Km (circa 12% del totale)
terremoti profondi con ipocentro oltre i 300 Km (circa 3% del totale)
In base alla profondità dell’ipocentro i terremoti si possono dividere in:
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Il ciclo sismico
1. Stadio intersismico: nell’area sismogenetica si verifica un lento e graduale accumulo di energia potenziale.
2. Stadio presismico: il materiale si deforma fino al raggiungimento del livello critico di resistenza.
3. Stadio cosismico: l’energia potenziale accumulata nelle fasi precedenti si trasforma in energia cinetica.
4. Stadio postsismico: l’area sismogenetica lentamente riacquista un nuovo equilibrio.
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Un po’ di terminologia
Epicentro: punto della superficie terrestre sulla verticale dell’ipocentro.
Ipocentro: punto in cui la frattura delle rocce che genera il terremoto ha inizio; è detto anche fuoco.
Magnitudo: misura dell’energia liberata sotto forma di onde sismiche durante un terremoto.
Onde sismiche: modello fisico di propagazione dell’energia elastica liberata da un terremoto.
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Ipocentro ed epicentro
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Le onde sismiche
Onde longitudinali o onde P (primae): sono le
onde più veloci (da 5,5 a 11,7 Km/s). Il mezzo
trasmissivo viene sottoposto a compressioni e
dilatazioni; il movimento del materiale avviene
nella stessa direzione di propagazione
dell’onda, come avviene nelle onde sonore. Lo
spostamento del suolo è quindi prettamente
verticale e dà luogo ai moti sussultori. Le onde
P si propagano in qualunque mezzo.
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Le onde sismiche
Onde trasversali o onde S (secundae): meno
veloci delle onde P (da 3,5 a 7,3 Km/s), danno
luogo a fenomeni di taglio e torsione. Le onde
S si propagano solo attraverso mezzi
trasmissivi rigidi. Il movimento del materiale
avviene ortogonalmente alla direzione di
propagazione dell’onda e gli spostamenti del
suolo sono prettamente orizzontali con un
moto ondulatorio.
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Le onde sismiche Onde superficiali R o di Rayleigh: onde polarizzate in un piano verticale che provocano la vibrazione delle particelle nella direzione di propagazione dell’onda imponendo un movimento simile a quello di una boa in balia delle onde.
Onde superficiali L o di Love: onde polarizzate in un piano orizzontale che provocano la vibrazione delle particelle ortogonalmente alla direzione di propagazione dell’onda imponendo un movimento simile a quello di un serpente che striscia velocemente.
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Le onde sismiche
Le onde P e S sono predominanti nella zona
epicentrale mentre le onde R e L diventano
prevalenti a grande distanza.
Le onde trasversali, con i loro moti ondulatori, sono maggiormente distruttive delle onde longitudinali.
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Come si misurano i terremoti?
Il sismografo di
Zhang Heng (II
secolo d.C.): la
rana che gioca
con il drago.
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Come si misurano i terremoti?
Il sismogramma è
un’immagine grafica del
movimento del suolo
durante un terremoto.
Un sismometro con
apparato di registrazione
su carta (sismografo).
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Come si misurano i terremoti?
Schemi semplificati di
sismografi:
1. registratore della
componente verticale
dei movimenti della
superficie terrestre
1. registratore delle
componenti orizzontali
dei movimenti della
superficie terrestre
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Le scale di misura
La scala macrosismica MCS (Mercalli-
Cancani-Sieberg, 1930), ripartita in 12 gradi,
stima l’intensità di un terremoto in base agli
effetti sull’uomo e sul suo ambiente.
I grado: impercettibile
…
VI grado: forte
…
XII grado: grandemente catastrofico
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Le scale di misura
La scala Richter classifica la magnitudo di un
terremoto in base alla quantità di energia
liberata dalla scossa.
E’ una scala logaritmica: una unità in più nella
scala significa un’energia trenta volte
maggiore.
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Le scale di misura
INTENSITA‘
(MCS)
MAGNITUDO
(Richter)
III-IV 2,8 - 3,1
IV 3,2 - 3,4
IV-V 3,5 - 3,7
V 3,7 - 3,9
V-VI 4,0 - 4,1
VI 4,2 - 4,4
VI-VII 4,5 - 4,6
VII 4,7 - 4,9
VII-VIII 5,0 - 5,1
VIII 5,2 - 5,6
IX 5,7 - 6,1
X-XI 6,2
La scala Mercalli-Cancani-
Sieberg e la scala Richter,
utilizzando modalità diverse
di misurazione, non sono
direttamente confrontabili.
E' comunque possibile
stilare una tabella
comparativa indicativa
come la seguente:
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Effetti del terremoto
Effetti primari
– fratture; sollevamenti del terreno; dislivelli in strade e gallerie; distruzione totale o parziale di edifici, ponti, strade, canalizzazioni.
Effetti secondari
– smottamenti e valanghe; crepacci; traboccamento di acqua dai serbatoi; rottura di cavi elettrici; fragori; rombi…
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La riclassificazione sismica
Ordinanza n . 3274 del 20/03/2003 della
Presidenza del Consiglio dei Ministri
Art. 1.
[…] Nelle more dell’espletamento degli adempimenti di
cui all’art. 93 del Dlgs 31/03/1998, n. 112, […] sono
approvati i “Criteri per l’individuazione delle zone
sismiche […]” nonché le connesse “Norme tecniche
per il progetto, la valutazione e l’adeguamento sismico
degli edifici” […].
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La riclassificazione sismica
Ordinanza n . 3274 del 20/03/2003 della
Presidenza del Consiglio dei Ministri
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Norme di comportamento
SE SEI IN CASA, RIMANI IN CASA
SE SEI ALL’APERTO, RIMANI ALL’APERTO
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Norme di comportamento
Sebbene un terremoto sia un fenomeno naturale non prevedibile che può avvenire in qualunque momento delle 24 ore, è stato rilevato che la probabilità di trovarsi in casa è più alta rispetto a quella di trovarsi all’interno di altri edifici o all’aperto (60% contro 40%).
E’ quindi in casa che bisogna curare con maggiore attenzione la preparazione della popolazione, sia dal punto di vista pratico che da quello psicologico.
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Le fasi dell’evento sismico
1. Allarme: fase in cui viene avvertito il sisma.
2. Soccorso: fase in cui si definiscono i contorni dell’evento e si avvia la necessaria azione di soccorso.
3. Agibilità: fase in cui viene definito lo stato degli “oggetti” sul territorio colpito dal sisma.
4. Macrosismica: fase in cui si analizzano gli effetti del terremoto per definire l’importanza dell’evento.
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Le fasi dell’evento sismico 5. Interventi di emergenza: fase di eliminazione
dei pericoli incombenti.
Dopo i primi 60 giorni, si può considerare chiusa l’emergenza.
6. Analisi dati e programmazione: fase in cui si valutano i danni presunti ed i costi attesi per le riparazioni e gli interventi antisismici.
7. Insediamenti provvisori: fase che si attua nei casi in cui la popolazione non possa rientare nelle proprie abitazioni entro i primi mesi successivi all’evento.
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Le fasi dell’evento sismico
8. Riattazione: interventi strutturali “leggeri” volti a favorire il reinsediamento della popolazione.
9. Riparazione e ricostruzione: fase che comprende anche i piani di riavvio delle reti dei servizi (vie di comunicazione, reti tecnologiche, reti idriche e fognarie…).
10. Reinsediamento della popolazione: fase in cui vengono smantellati i centri di ricovero provvisori.
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Le fasi dell’evento sismico
11. Verifica e monitoraggio: è una fase continua di analisi e trasferimento delle informazioni sul post-evento.
12. Programmazione e pianificazione dell’emergenza: è una fase trasversale a tutte le altre che ha l’obiettivo di preparare e predisporre “in tempo di pace” tutto ciò che che consentirà, nel momento dell’allerta, la risposta più efficiente ed efficace.
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Principi di puntellamento
Ogni terremoto comporta sempre, per quanto
lievi, variazioni strutturali agli edifici. Le opere
che assicurano una maggiore stabilità
strutturale sono:
puntellamenti
tirantature
cerchiature
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Principi di puntellamento
In condizioni di emergenza i soccorritori
devono fare i conti con le difficoltà ambientali
ed in particolare con :
la provvisorietà dei materiali
la semplicità di lavorazione
le risorse limitate e dal basso costo
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Principi di puntellamento
I puntellamenti surrogano la capacità portante
dell’elemento compromesso dal terremoto (funzione
sostitutiva) ma possono anche sostenere una
costruzione che resiste ancora (funzione cautelativa)
ovvero possono evitare il distacco di parti o frammenti
(funzione protettiva).
Se i puntelli si oppongono al ribaltamento totale o
parziale di un muro sono di sostegno; se contrastano
la caduta verticale di conci di archi, volte o architravi si
dicono di ritegno.
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Principi di puntellamento
Il puntello con finalità sismiche non sempre è soggetto
a sola compressione per cui deve essere collegato
rigidamente ad entrambe le estremità.
Utili sono i cosiddetti tavoloni ripartitori, spesso
rinforzati da puntelli più corti, e i controventi,
irrigidimenti trasversali che riducono la lunghezza
libera di inflessione e di irrigidimento dei nodi.
Nel caso di puntellamento di ritegno su archi e volte,
esso deve avere una base di appoggio da cui si
dipartono i ritti che sostengono le centine.
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Un po’ di terminologia
Pilastro
Zeppa
Rompitratta
Cunei
Controventatura
Cambra
Base
Ritto
Centina
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Esempi di puntellamento
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Esempi di puntellamento
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Esempi di puntellamento
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Esempi di puntellamento
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Esempi di puntellamento
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Esempi di puntellamento
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Esempi di puntellamento
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Esempi di puntellamento
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Esempi di puntellamento
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Esempi di puntellamento
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Esempi di puntellamento
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Esempi di puntellamento
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Varchi in muri e solai