Sisma Turchia: il report finale della prima missione italiana di ricognizione dei danni su edifici in c.a.

Sono rientrati i 24 ricercatori di Reluis ed Eucentre dopo i sopralluoghi svoltisi tra il 9 ed il 12 maggio 2023. Il rientro da un’attività di questo tipo è un misto di orgoglio e adrenalina: un’emotività difficile da spiegare, ma che rende appieno l’utilità del lavoro sia di quello svolto sul campo sia nella preparazione e nell’apprendimento.

Con Ingenio abbiamo seguito giorno per giorno l’attività della missione di ingegneria sismica riproponendo le attività e le risultanze preliminari dei sopralluoghi. 

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L’attività non si chiude con il rientro dei nostri ricercatori, anzi inizia proprio ora la parte di interpretazione e restituzione della grande mole di dati raccolti.

Sì, perché dal terremoto non si smette di imparare e quanto accaduto in Turchia e Siria è un buon banco di prova per gli interventi di adeguamento sismico. Cosa c’è da migliorare, cosa da affinare e come ridurre il rischio?

Attraverso il terremoto Siria – Turchia si aggiunge un altro tassello verso la conoscenza del comportamento degli edifici in c.a., in particolare un’analisi di come i rinforzi operati negli ultimi decenni abbiamo o meno mitigato il quadro di danneggiamento del fabbricato.

Scarica il REPORT FINALE della Missione congiunta nei siti di EUCENTRE o RELUIS o in allegato all'articolo.

Ispezionare, comprendere e prevenire: pietre miliari della ricerca con “R” maiuscola

La missione di ricognizione sul campo svolta in Turchia ha ancora una volta confermato che le attività di sopralluogo e di indagine successive al verificarsi di eventi sismici di intensità medio-alta rappresentano certamente uno strumento imprescindibile per:

• la comprensione del comportamento delle strutture esistenti,
• l’analisi e la valutazione delle relative criticità,
• la definizione di future azioni volte alla mitigazione del rischio sismico quali:
  • modifiche di prescrizioni normative;
  • promozione di politiche di incentivo alla realizzazione di interventi di consolidamento e di monitoraggio delle strutture esistenti;
  • campagne di informazione alla popolazione e divulgazione di buone pratiche comportamentali in caso di evento sismico.

L‘esperienza maturata sul campo è inoltre fondamentale per il processo di crescita e formazione di giovani tecnici, e per il trasferimento alle future generazioni dell’importanza della consapevolezza del rischio e delle misure necessarie per la riduzione dello stesso

Shake map: il 50% degli edifici ispezionati è stato investito da una PGA maggiore di 0.3 g

In Figura 1 è riportato l’intero campione di edifici oggetto di studio e la sua localizzazione sulle mappe di scuotimento sismico (shake map) pubblicate dall’USGS relative a:

• Figura 1a: scossa del 6 febbraio 2023 ore 01:17:34 (UTC), magnitudo Mw=7.8,
• Figura 1b: scossa del 6 febbraio 2023 ore 10:24:48 (UTC), magnitudo Mw=7.5,
• Figura 1c: scossa del 20 febbraio 2023 ore 17:04:29 (UTC), magnitudo Mw=6.3
• Figura 1d: è riportata la distribuzione degli edifici visionati, e la percentuale sul totale, in relazione a 8 intervalli di PGA, ciascuno di ampiezza 0.1g.

In tale diagramma si assume come PGA di riferimento per ciascun edificio la massima PGA desunta dalle tre mappe di scuotimento.

Nella quasi totalità dei casi, la massima PGA registrata in corrispondenza degli edifici scolastici è risultata quella relativa all’evento del 6 febbraio 2023 ore 1:17; in solo 18 casi la PGA massima è stata registrata in corrispondenza dell’evento del 20 febbraio 2023 ore 17:04.

L’evento del 6 febbraio 2023 ore 10:24, seppur di magnitudo rilevante ha avuto, infatti, epicentro nella zona a nord di Gaziantep, più distante rispetto alla localizzazione degli edifici in esame.

Circa il 50% degli edifici hanno subito una PGA stimata dalle shake map nell’intervallo 0.1g - 0.3g, circa il 13% nell’intervallo 0.3g - 0.5g, e il restante 37% una PGA > 0.5g.
Età delle strutture ispezionate: analisi storico critica

Il 31% dei fabbricati corrispondono a fabbricati realizzati prima degli anni 90; 30% tra il 1991 e il 2000; 24% successivo al 2000; 15% non identificato. Dal confronto con l’evoluzione delle prescrizioni sismiche in Turchia, emerge quindi che, al netto degli edifici di cui non è nota l’età, certamente meno del 20% degli edifici esaminati è stato progettato con riferimento alle prescrizioni normative definite nel 2007, e ancor meno con riferimento all’ultimo codice normativo entrato in vigore di recente, nel 2018.
Ciò comporta, così come succede per le normative italiane andando a ritroso nel tempo, una sempre più inadeguata progettazione, sia per quanto riguarda la definizione delle azioni sismiche, sia per quanto riguarda i dettagli costruttivi volti a migliorare la duttilità locale degli elementi strutturali e quindi della struttura nel suo complesso. A quest’ultimo proposito, sono evidenti le rotture fragili manifestatesi a causa sia di una inadeguata resistenza dei nodi, sia di una scarsa duttilità di travi e pilastri, in generale per carenza di staffatura, ancoraggi e giunzioni per sovrapposizioni delle armature.

Quali sistemi di retrofitting sono stati riscontrati?

I sopralluoghi sono stati svolti su 204 edifici scolastici (scuole primarie e secondarie) localizzati nelle aree delle province di Hatay, Maras, Antep e Adana.

In particolare, 8 squadre di tecnici organizzate in 7 gruppi di lavoro, hanno eseguito sopralluoghi nelle diverse aree sopracitate. Sul totale di 204 edifici, 190 edifici sono stati oggetto di ispezione completa, mentre per i rimanenti 14 edifici si è potuto riscontrare che gli stessi sono stati demoliti (10 edifici) o accorpati (4 edifici).

Dalle ispezioni sul campo è emerso che la tipologia di intervento più diffusa è l'inserimento di setti in c.a. posizionati all'interno della maglia strutturale ed orientati in entrambe le direzioni. I setti di rinforzo sono stati installati in sostituzione dei pannelli di tramezzatura / tamponatura in muratura esistenti, connettendoli al telaio esistente. Tale intervento ha, evidentemente, richiesto in maniera conseguenziale l’adeguamento delle fondazioni mediante allargamento di quelle esistenti per far fronte alle nuove più onerose sollecitazioni indotte dalla presenza dei setti in c.a.

In molteplici casi si è, inoltre, osservato come, a tali interventi, siano stati affiancati lavori tesi alla realizzazione di un piccolo corpo antistante l’edificio scolastico, giuntato allo stesso.

Riassumendo, quindi, gli interventi di retrofitting riscontrati sono principalmente:

1. Inserimento di setti in c.a. in una o in entrambe le direzioni
2. Incamiciatura degli elementi in c.a..
3. Inserimento di giunti strutturali.
4. Pareti a taglio ed inserimento di travi.

Scarica il REPORT FINALE della Missione congiunta nei siti di EUCENTRE o RELUIS o in allegato all'articolo.

I prossimi passi: analisi dei dati e successiva elaborazione

Per ciascun edificio ispezionato si sta procedendo alla compilazione di moduli di raccolta dati che verranno trasmessi tramite applicativo “ArcGIS Survey123 application” nell’ambito dell’iniziativa di “Clearing House” istituita da AFAD (l’Autorità di protezione civile turca) per condividere gli esiti delle missioni di ricognizione straniere. Si prevede, in questo modo, di creare un database unico attraverso cui accedere ad informazioni relative ad aspetti tipologici degli edifici ispezionati, connessi alla vulnerabilità delle strutture, agli interventi eseguiti e alla tipologia, entità, diffusione del danno.

Si prevede inoltre, grazie alla interazione con la compagine di colleghi dell’Università METU e TED di Ankara, di procedere ad una seconda fase di studio, in cui, una volta raccolta la documentazione di progetto degli interventi di rinforzo sismico sugli edifici oggetto di studio, si focalizzerà l’attenzione sull’efficacia di tali interventi mediante analisi più approfondite, anche attraverso l’ausilio di modellazioni di dettaglio.

Tale studio potrà essere effettuato sia alla scala del singolo edificio, che su larga scala e terrà anche in considerazione le azioni sismiche sostenute dalle strutture in accordo a quanto riportato nelle mappe di scuotimento sismico, pubblicate per i diversi eventi della sequenza sismica dall’USGS, e con l’eventuale uso delle registrazioni accelerometriche delle scosse disponibili.