Casa distrutta da terremoto

Verifica della vulnerabilità sismica tramite termografia Lascia un commento

In Italia, considerata l’elevata frequenza degli eventi sismici, la verifica della vulnerabilità sismica riveste una particolare importanza.

In questo articolo ti spieghiamo cos’è la vulnerabilità sismica, come calcolarla e cosa prevede la normativa italiana. Inoltre, ti descriviamo come si effettua una verifica di vulnerabilità sismica, in particolare mediante una termocamera.

 

Cos’è la vulnerabilità sismica?

La vulnerabilità sismica si riferisce alla probabilità che un edificio o una struttura subisca danni in seguito a un terremoto

Questo concetto è fondamentale nel campo dell’ingegneria sismica e riguarda l’analisi delle caratteristiche costruttive e strutturali che decretano il “comportamento” di un edificio durante un sisma.

La vulnerabilità è determinata da diversi fattori, tra cui il design strutturale, i materiali utilizzati, la qualità della costruzione, l’età della struttura e la sua posizione geografica

Un’analisi approfondita della vulnerabilità sismica è fondamentale per identificare e mitigare i rischi a cui l’edificio potrebbe essere sottoposto in caso di terremoto, soprattutto in zone ad alta sismicità.

 

L’indice di vulnerabilità sismica

L’indice di vulnerabilità sismica è un parametro quantitativo che valuta la probabilità di danno a un edificio durante un terremoto. 

Questo indice si basa su una serie di fattori tecnico-scientifici che includono la tipologia strutturale dell’edificio, le caratteristiche dei materiali costruttivi, la qualità dell’esecuzione, le modifiche e le ristrutturazioni apportate nel tempo, nonché la sua posizione geografica

La valutazione viene effettuata attraverso metodi analitici ed empirici, che considerano sia le caratteristiche intrinseche dell’edificio sia l’attività sismica della regione

In quanto consente di assegnare a ciascun elemento una priorità basata su criteri oggettivi, la determinazione dell’indice è fondamentale per capire quali sono gli interventi che si dovranno effettuare per migliorare la vulnerabilità sismica della struttura.

 

Il rischio sismico

Il rischio sismico indica la probabilità di accadimento di eventi sismici in relazione al potenziale impatto di tali eventi su persone, strutture e infrastrutture

La formula per il calcolo del rischio sismico è R = P · V · E, dove R rappresenta il rischio sismico, P la pericolosità sismica, V la vulnerabilità sismica ed E l’esposizione.

La pericolosità sismica si riferisce all’intensità e alla frequenza dei terremoti in una data area, tenendo conto della storia sismica del luogo. 

L’esposizione indica la densità della popolazione e la presenza di infrastrutture critiche in aree sismiche. 

La vulnerabilità riguarda la capacità delle strutture costruite e delle comunità di resistere a un terremoto.

 

La normativa italiana per la verifica di vulnerabilità sismica

Come indicato dall’ingegnere civile Fabio Balliana, la normativa italiana in materia di rischio sismico e vulnerabilità sismica si basa sui seguenti punti:

  • O.P.C.M. 3274:2003: obbliga i proprietari di edifici strategici ai fini della protezione civile o rilevanti in relazione alle conseguenze di un eventuale collasso, realizzati precedentemente al 1984, ad eseguire la valutazione di vulnerabilità sismica;
  • l’elenco degli edifici è contenuto nella D.G.R. n. 3645 del 28.11.2003. Nell’elenco troviamo asili, scuole, stadi, palazzetti, palestre, strutture socio sanitarie e socio assistenziali, edifici pubblici potenzialmente affollati, attività commerciali con superficie maggiore di 5000 metri quadri, musei, biblioteche, uffici postali, sedi di banche, sale per convegni e spettacoli (>100 unità), industrie con personale impiegato (>100 unità), chiese e locali di culto.

Va segnalato che la verifica della vulnerabilità sismica per i casi descritti nella normativa è obbligatoria, ma, in linea generale, non si è obbligati ad eseguire gli interventi di adeguamento strutturale (consulta i chiarimenti sulla gestione degli esiti delle verifiche sismiche).

NTC 2018: norme tecniche per le costruzioni

La normativa italiana in materia di vulnerabilità sismica è definita principalmente dalle Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC), aggiornate nel 2018

Queste norme stabiliscono i requisiti e le procedure per la valutazione e il miglioramento della resistenza sismica degli edifici, sia nuovi, sia esistenti

Include direttive specifiche per il calcolo dell’indice di vulnerabilità sismica e per la progettazione strutturale in aree a rischio sismico. L’obiettivo di queste norme è garantire la sicurezza e la resistenza delle strutture in caso di terremoti, riducendo così il rischio per la vita umana e i danni alle proprietà.

È possibile consultare il testo aggiornato sulla Gazzetta Ufficiale.

Nel paragrafo 8.5 della Legge viene descritto come effettuare la verifica di vulnerabilità sismica.

 

Come si effettua la verifica di vulnerabilità sismica: esempio

L’iter da seguire per la verifica di vulnerabilità sismica è descritto nel paragrafo 8.5 delle Norme Tecniche per le Costruzioni. Prevede i seguenti passaggi:

  1. analisi storico-critica: questa fase coinvolge la raccolta e l’esame di documentazione progettuale storica per comprendere la composizione architettonica-strutturale e la storia dell’edificio esistente;
  2. rilievo: in questa fase, vengono rilevate dettagliatamente le caratteristiche geometriche e strutturali dell’edificio, inclusi carichi e condizioni attuali, per creare una base solida per le valutazioni successive;
  3. caratterizzazione meccanica dei materiali: si eseguono prove sui materiali utilizzati nell’edificio per ridurre le incertezze nella modellazione strutturale, considerando la tipologia e la conservazione dei materiali;
  4. livelli di conoscenza e fattori di confidenza: si determinano i livelli di conoscenza dell’edificio in base alle norme tecniche, influenzando i successivi calcoli e permettendo di adottare coefficienti riduttivi delle proprietà meccaniche dei materiali;
  5. analisi strutturale: si procede con l’analisi numerica della struttura, che può essere lineare o non lineare, per valutare il comportamento dell’edificio sotto diverse sollecitazioni e confrontarlo con le normative sismiche;
  6. determinazione della vulnerabilità della struttura esistente: in questa fase si calcola l’indicatore di rischio sismico, che confronta la capacità dell’edificio di resistere alle sollecitazioni sismiche con quanto richiesto dalla normativa, includendo anche aspetti non strutturali;
  7. progettazione degli interventi: vengono proposti interventi per migliorare la sicurezza sismica dell’edificio, valutando il rapporto costi/benefici e definendo una scala di priorità per gli interventi.

Per l’effettuazione dell’analisi strutturale, la termografia strutturale si è rivelata come una tecnica estremamente efficace.

La verifica di vulnerabilità sismica mediante termocamera

La termografia strutturale rappresenta un campo avanzato nell’ambito delle analisi diagnostiche; sfrutta la tecnologia infrarossa per creare immagini che evidenziano le variazioni di temperatura presenti all’interno delle strutture edilizie.

In questo modo permette di individuare le aree critiche all’interno delle costruzioni, offrendo un ampio ventaglio di applicazioni pratiche volte a rafforzare la sicurezza e la resistenza delle strutture esistenti, anche in caso di terremoti.

Per saperne di più sulla termografia strutturale, leggi la nostra guida: I vantaggi e le applicazioni della termografia strutturale.

Vediamo in che modo questa tecnica può risultare utile per la verifica della vulnerabilità sismica.

 

Identificazione delle aree vulnerabili

Durante un terremoto, le sollecitazioni possono infliggere danni impercettibili all’occhio umano, che spesso si manifestano mediante un aumento della temperatura in specifiche aree della struttura. 

Attraverso l’utilizzo della termografia strutturale, è possibile mappare queste variazioni termiche, individuando le zone critiche che potrebbero suggerire la presenza di fessurazioni, deformazioni o altri difetti strutturali.

 

Valutazione dello stato della struttura

La termografia strutturale è un metodo efficace per analizzare la stabilità degli edifici, specialmente quelli che hanno subito gli effetti di terremoti

Utilizzando la termografia, si possono identificare variazioni termiche all’interno delle strutture, segnale di potenziali crepe, danneggiamenti nei materiali di costruzione, o un deterioramento generale

Questi rilevamenti sono fondamentali per determinare l’entità dei danni e per decidere quali azioni correttive intraprendere per garantire la sicurezza e la durabilità dell’edificio.

 

Permette di tenere sotto controllo la situazione

La termografia strutturale consente di monitorare l’evolversi dei danni strutturali nel corso del tempo

Mediante controlli termografici regolari, è possibile verificare se si sviluppano lesioni o se emergono nuove aree problematiche

Il monitoraggio costante è cruciale per valutare se le azioni di riparazione o di rafforzamento stiano funzionando adeguatamente, e per intervenire prontamente se si dovessero notare alterazioni importanti nella struttura.

 

Può essere inserita in un’analisi più completa

La termografia può essere efficacemente integrata con altre tecniche di valutazione per determinare la vulnerabilità degli edifici ai terremoti. L’impiego sinergico di diverse metodologie diagnostiche consente di ottimizzare la valutazione della sicurezza dell’edificio e di prendere decisioni più informate sulle strategie di mitigazione del rischio sismico da adottare.

 

Termocamere per l’analisi di vulnerabilità sismica

Per condurre efficacemente un’analisi di vulnerabilità sismica tramite termografia, è fondamentale selezionare termocamere di alta qualità che offrano risoluzione d’immagine elevata, sensibilità termica precisa e una vasta gamma di temperature rilevabili

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Perché in Italia è importante effettuare la verifica della vulnerabilità sismica?

La verifica della vulnerabilità sismica in Italia è di fondamentale importanza a causa dell’elevata sismicità del territorio

Situata all’incrocio di diverse placche tettoniche, l’Italia ha una lunga storia di terremoti, alcuni dei quali con effetti devastanti

Ciò rende la valutazione della sicurezza degli edifici non solo una questione di sicurezza pubblica, ma anche di salvaguardia del patrimonio storico e culturale. Molti edifici storici, infatti, non sono stati costruiti seguendo i moderni criteri antisismici, il che aumenta la necessità di valutazioni e interventi mirati

Inoltre, la densità abitativa e il capitale semantico e culturale di molte aree urbane italiane accentuano l’urgenza di queste verifiche per minimizzare i rischi per la popolazione e per la conservazione del patrimonio storico-artistico nazionale.

 

Quanto costa l’analisi di vulnerabilità sismica?

Il costo dell’analisi di vulnerabilità sismica varia in base a diversi fattori, come la dimensione dell’edificio, il livello di dettaglio richiesto nell’analisi e la specificità delle tecniche utilizzate

Per edifici di piccole dimensioni, l’analisi può essere relativamente economica, mentre per strutture più grandi e complesse, i costi possono aumentare significativamente. 

In ogni caso, il costo dell’analisi deve essere considerato in relazione ai danni potenzialmente devastanti causati dai terremoti. Infatti, gli interventi di riparazione o ricostruzione possono risultare molto più onerosi, senza considerare il rischio per la vita umana.

 

Conclusione

In conclusione, la verifica della vulnerabilità sismica è un processo essenziale per la sicurezza, sia strutturale che umana

Grazie a questa guida, ora sai cos’è la vulnerabilità sismica, come si calcola e cosa prevede la legge italiana

Non solo, ti abbiamo anche descritto l’efficacia della termografia strutturale per la verifica di vulnerabilità sismica: scegliere l’attrezzatura giusta, come le termocamere FLIR, è essenziale per assicurare diagnosi accurate e affidabili!

Sebbene l’analisi possa comportare un costo iniziale, consideralo come un investimento fondamentale per prevenire danni più gravi e costosi, per garantire una maggiore sicurezza in caso di potenziali terremoti.

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