Progettazione impiantistica Antisismica: Pericolosità Sismica del Sito

Analizziamo, nel presente articolo, il secondo capitolo dei parametri utili alla progettazione impiantistica antisismica, riguardante la pericolosità sismica del sito, intesa in senso probabilistico, come lo scuotimento del suolo atteso in un dato sito con una certa probabilità di eccedenza in un dato intervallo di tempo; sostanzialmente la pericolosità sismica rappresenta la frequenza e la forza dei terremoti che interessano il sito stesso. Un altro approccio alla valutazione della pericolosità sismica è quello di tipo deterministico, basato cioè sullo studio dei danni osservati in occasione di eventi sismici che storicamente hanno interessato un sito, e sulla ricostruzione successiva degli scenari di danno, al fine di stabilire la frequenza con cui si sono ripetute nel tempo scosse di uguale intensità.

Rimanendo con l’approccio di tipo probabilistico, i parametri fondamentali per la caratterizzazione della pericolosità sismica, riguardano:

1. L’accelerazione orizzontale massima attesa (a_g)

Accelerazione in condizioni di campo libero su sito di riferimento rigido (suolo di categoria A), con superficie topografica orizzontale, con riferimento a prefissati periodi di ritorno T_R.

2. Amplificazione spettrale massima (F₀)

Valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro in accelerazione orizzontale

L’Ordinanza PCM 3519 del 28 aprile 2006 ha individuato su tutto il territorio italiano una maglia di circa 10km di lato, dove ad ogni nodo sono stati attribuiti i valori di a_g e F₀, ottenendo la mappatura sismica qui di seguito riportata.

Per i valori intermedi alla maglia, ci si può rifare al foglio di calcolo denominato Spettri-NTC fornito dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici (CSLP), strumento validissimo per la determinazione degli spettri di risposta in accelerazione delle componenti verticali e orizzontali; anche l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) ci può essere di aiuto tramite la mappa interattiva della pericolosità sismica sviluppata con il Progetto esse 1 (convenzione 2004-2006 tra INGV e Dipartimento Protezione Civile).

Nella definizione dell’accelerazione massima orizzontale a_g, abbiamo affermato come questo valore dipenda dal periodo di ritorno T_R, pertanto fissato quest’ultimo si ottengono i relativi valori di a_g in tutto il territorio nazionale, come di seguito riportato.

Da tale immagine è subito evidente come all’aumentare del periodo di ritorno, l’accelerazione massima aumenti, coerentemente agli approcci probabilistici che li caratterizzano.

La Normativa Tecnica sulle Costruzioni individua di fatto i seguenti eventi temporali per determinati intervalli dell’accelerazione sismica:

1. evento Frequente per l’intervallo di accelerazione sismica corrispondente al periodi di ritorno T_R dai 25 ai 72;
2. evento Occasionale per l’intervallo di accelerazione sismica corrispondente al periodi di ritorno T_R dai 72 ai 225;
3. evento Raro per l’intervallo di accelerazione sismica corrispondente al periodi di ritorno T_R dai 255 ai 475;
4. evento Molto Raro corrispondente al periodo T_R dai 800 ai 2500 anni. 

In definitiva, per caratterizzare il sito di nostro interesse da un punto di vista sismico, attribuendogli cioè una pericolosità sismica specifica, basta conoscere le sue coordinate geografiche espresse in uno specifico “sistema di coordinate” riferito ad un “datum” o sistema geodetico di riferimento; è consuetudine considerare come modello della terra il datum “ED50” (European Datum 1950) e il datum “WGS84” (Word Geodetic System 1984), i quali pur se non perfettamente coincidenti nella determinazione del punto sulla superficie terrestre (differenza sempre inferiore ai 200m), possono essere considerati indistintamente per i nostri calcoli, vista l’esiguità dell’errore finale, assolutamente trascurabile.

Con questo, abbiamo terminato l’esamina del secondo gruppo di parametri per il dimensionamento degli elementi resistenti al sisma per un impianto tecnologico

Seguirà l’esamina degli altri gruppi di parametri negli articoli successivi, riguardanti il sottosuolo e topografia del sito e la condotta, che insieme al capitolo relativo alla costruzione ospitante già esaminato, concorreranno nella determinazione della domanda sismica con la quale dimensionare gli elementi atti a realizzare una progettazione impiantisitca antisismica, quali controventi trasversali e longitudinali.