Danni da Terremoto: Come Calcolare il Rischio Sismico

Ogni anno nel mondo avvengono diversi milioni di terremoti, ma non tutti sono percepiti dall’uomo in quanto la maggior parte si verifica in zone lontane dalla presenza umana o a profondità importanti oppure ancora perché di magnitudo irrilevante.

I sismometri del NEIC (National Earthquake Information Center) del servizio geologico degli Stati Uniti localizzano ogni anno dai 12000 ai 14000 terremoti, ma solo lo 0,5%, corrispondente circa 60 eventi, viene considerato significativo, ossia in grado di produrre danni rilevanti e perfino morti mentre poco più dello 0,1% ha una magnitudo superiore a 7.0 e viene quindi classificato come terremoto di forte intensità. Ma cos’è il rischio sismico e come si determina la classe di rischio?

L’attività sismica nel territorio italiano

In Italia l'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, mediante l'analisi delle registrazioni della Rete Sismica Nazionale Centralizzata (RSNC), localizza dai 1700 ai 2500 eventi di magnitudo pari o superiore a 2.5 ogni anno.

Dall’analisi della sismicità storica effettuata dall’INGV, che gestisce circa 350 stazioni sismiche su tutto il territorio nazionale, è emerso che in media in Italia ogni cento anni si verificano più di cento terremoti di magnitudo compresa tra 5.0 e 6.0 e dai 5 ai 10 terremoti di magnitudo superiore a 6.0.

I terremoti con magnitudo compresa tra 3.5 e 5.4 spesso vengono percepiti, ma raramente causano danni, mentre gli eventi sismici appena sotto la magnitudo 6.0 sono in grado di danneggiare costruzioni in buono stato strutturale, ma possono causare danni significativi in edifici mal costruiti o datati.

I sismi con magnitudo compresa tra 6.1 e 6.9 possono essere distruttivi in aree fino a 100 km di estensione.

Cos’è il rischio sismico e come si calcola

Il rischio sismico è la probabilità che si verifichi o che venga superato un certo livello di danno o di perdita in termini economico-sociali in un prefissato intervallo di tempo ed in una data area, a causa di un evento sismico.

Secondo l’INGV il rischio sismico di una certa area dipende da tre fattori: la pericolosità sismica, ossia la stima probabilistica dello scuotimento atteso in una data zona, la presenza di beni esposti sul territorio(persone, abitazioni, beni culturali, industrie, impianti particolari, infrastrutture in generale) e la vulnerabilità degli stessi beni, ossia la propensione a danneggiarsi di una struttura, ovvero la sua scarsa resistenza all’azione del terremoto.

Ne consegue che una zona a pericolosità sismica molto elevata, ma priva di attività umane ha un rischio sismico molto basso.

Al contrario, una zona a pericolosità sismica bassa, ma molto popolata, o i cui edifici siano mal costruiti o mal conservati, ha un livello di rischio sismico molto elevato, poiché anche un terremoto moderato potrebbe produrre conseguenze gravi.

Il rischio sismico può essere drasticamente ridotto con interventi di riduzione della vulnerabilità, cioè di miglioramento del comportamento sismico di una struttura.

Metodo convenzionale e metodo semplificato

Il rischio sismico viene definito in classi dalla A+, rischio basso, alla G, ossia rischio elevato.

L'attribuzione della classe di rischio avviene attraverso due metodi alternativi denominati l’uno semplificato e l’altro convenzionale.

Con l’utilizzo del metodo convenzionale, applicabile a qualsiasi tipo di costruzione, la classe di rischio può essere attribuita sia nello stato di fatto, che in quello successivo all’eventuale intervento. Attraverso questo metodo la classe viene attribuita in funzione di due parametri: l'Indice di Sicurezza Strutturale IS-V e la Perdita Annua Media PAM.

L’Indice di Sicurezza Strutturale si riferisce alla salvaguardia delle vite umane, mentre la Perdita Annua Media tiene in considerazione le perdite economiche associate ai danni da sisma, riferite al costo di ricostruzione dell’edificio privo del suo contenuto interno.

La classificazione finale di una costruzione, da A+ a G, è data dal minimo fra le due ottenute da Pam e Is-V.

Il metodo semplificato si basa su una classificazione macrosismica dell’edificio ed è utilizzabile per una valutazione speditiva della classe di rischio dei soli edifici in muratura. Inoltre è applicabile per i soli interventi che possono essere inquadrati come “interventi locali”, cioè di entità tale da non produrre sostanziali modifiche del comportamento globale della struttura, e consente di ottenere un miglioramento dell’edificio di una sola classe di rischio.

Interventi per la riduzione del rischio sismico

Gli interventi hanno lo scopo di mitigare il rischio, con effetti sia sul parametro PAM sia sull'indice IS-V. Essi possono interessare elementi strutturali e/o elementi non strutturali, in relazione alle carenze specifiche della singola costruzione.

Utilizzando il metodo convenzionale, l’effetto degli interventi per la riduzione del rischio, in termini di numero di cambi di classe di rischio conseguiti, è facilmente determinabile valutando la classe di rischio della costruzione in esame nella situazione pre-intervento e post-intervento.

L’utilizzo del metodo convenzionale comporta l’onere di valutare il comportamento globale della costruzione, indipendentemente da come l’intervento strutturale si inquadri nell’ambito delle Norme Tecniche per le Costruzioni (adeguamento, miglioramento o intervento locale).

Quando la classe di rischio è stata assegnata all’edificio mediante il metodo semplificato, è possibile ritenere valido il passaggio alla classe di rischio immediatamente superiore solo quando siano soddisfatte alcune condizioni. L'entità degli interventi deve essere tale da non produrre sostanziali modifiche al comportamento della struttura nel suo insieme e da consentire quindi l'inquadramento come interventi locali, con riferimento alle murature.