TEMA 1: La definizione dell'Input Sismico per valutazioni ... - ReLUIS

LA DEFINIZIONE DELL’INPUT SISMICO PER GLI SCENARI 

DI DANNO E PER LA PROGETTAZIONE 

Angelo MASI Workshop DPC-ReLUIS-INGV Input sismico 

Workshop DPC-INGV 

INGV-RELUIS 

Villa Orlandi, Anacapri, , 12-13 13 giugno 2006 

TEMA 1: La definizione dell’Input Sismico per 

valutazioni di rischio – scenari 

INQUADRAMENTO DELLA PROBLEMATICA 

DAL PUNTO DI VISTA INGEGNERISTICO 

Angelo MASI, , Marco VONA 

DiSGG, , Università di Basilicata 

Centro di Competenza Regionale sul Rischio Sismico 

(CRiS), Regione Basilicata

PREPARAZIONE SCENARI DI DANNO 


Studio della sismicità 

storica 

Individuazione dell’evento 

sismico di riferimento 

Stima del danno 

Caratterizzazione tipologica 

degli edifici privati 

Valutazione della 

vulnerabilità 

Scenario dei danni strutturali e non strutturali 

Valutazione delle conseguenze attese sulla popolazione

CONSIDERAZIONI INTRODUTTIVE 


Tutti gli studi di bibliografia evidenziano la grande importanza 

dell’input sismico nella valutazione della risposta sismica delle 

strutture. 

La scelta del tipo di input da adoperare nelle analisi dipende 

fortemente dall’obiettivo: 

Predisposizione scenari input “realistico” 

Progettazione 

input “convenzionale” 

Nella predisposizione di Scenari come scegliere un input 

sismico che sia realistico ma al tempo stesso non dia luogo a 

risposte singolari ??

CONSIDERAZIONI INTRODUTTIVE 


Come viene espressa l’intensità negli scenari ?? 

Nella preparazione di scenari l’evento di riferimento viene in genere 

espresso in termini di intensità macrosismica 

In Italia l’intensità più frequentemente adoperata è la MCS 

Esempio 

Analisi di scenario effettuate dal DPC/USSN (SSN 2001, Orsini et al. 

2004) 

Che legame vi è tra intensità strumentale e macrosismica ?? 

Può essere adottata una delle relazioni di Margottini et al., 1987: 

PGA=3.353*10 0.22 I_MCS I_MCS=(1/0.22)Log10(PGA/3.353) 

Servizio Sismico Nazionale, Il Rischio Sismico, Ingegneria Sismica, n. 1, 2001 

Orsini G., Di Pasquale G., Martini G., Lo Presti T., Il terremoto del 2002 in Molise e Puglia: lo scenario 

sismico, confronti tra stime preliminari e rilievi sul campo, Ingegneria Sismica, n. 1, 2004 

Margottini C., Molin D., Narcisi B., Serva L., Intensity vs. acceleration: italian data, Proceedings of Workshop 

on Historical Seismicity of Central-Eastern Mediterranean Region, Roma, 27-29 ottobre 1987

INTENSITÀ MACROSISMICA 


Che legame vi è tra le diverse scale macrosismiche ?? 

Per trasformare l’intensità in scala MSK a partire dalla scala MCS, si può fare 

ancora riferimento a (Margottini et al., 1987) ottenendo il PGA in funzione 

dell’intensità MCS e MSK: 

PGA=3.353*10 0.22I_MCS 

PGA=2.279*10 0.258I_MCS 

Da cui si ottengono le seguenti relazioni tra I_MCS e I_MSK: 

I_MCS=1.17*I_MSK - 0.76 I_MSK=(I_MCS + 0.76)/1.17 

Il legame tra I_MSK e I_EMS viene 

commentato nel manuale della scala EMS98 

(ESC 1998), Chapter 4. The usage of intensity 

scales: 

In most cases there should be no difficulty in 

converting between MSK values and EMS 

values on the system MSK = EMS. 

ESC Working Group "Macroseismic Scales". European 

Macroseismic Scale 1998. GeoForschungsZentrum Potsdam, 

Germany, 1998. 

PGA 

0.05 

0.07 

0.1 

0.15 

0.2 

0.25 

0.3 

0.35 

I EMS 

V 

V-VI 

VI 

VII 

VII-VIII 

VIII 

VIII 

VIII-IX 

I MCS 

V-VI 

VI 

VII 

VIII 

IX 

IX-X 

X 

X


ESERCITAZIONE NAZIONALE DI 

PROTEZIONE CIVILE 

VAL D’AGRI 2006, 11 –14 maggio 2006 

SCENARI DI DANNO E CONSEGUENZE 

ATTESE SULLA POPOLAZIONE 

Angelo MASI (coordinatore), Marco MUCCIARELLI, Maria R. 

Gallipoli, Carmelinda SAMELA, Marco VONA, Giuseppe 

SANTARSIERO 

DiSGG, Università della Basilicata, Potenza 

Centro di Competenza sul Rischio Sismico della Regione Basilicata (CRiS) 

Regione Basilicata

ATTIVITA’ PREVISTE 


‣ Predisposizione di 3 scenari di danno e di conseguenze attese 

sulla popolazione conseguenti a: 

-3 scenari di evento forniti dall’INGV riferiti all’evento sismico del 

1857 (magnitudo equivalente 7.1, I_MCSmax = XI); 

-1 scenario di esposizione relativo ad un evento notturno (tutta la 

popolazione nelle proprie case). 

‣ Predisposizione di grafici e mappe GIS in cui siano rappresentati la 

vulnerabilità del patrimonio edilizio privato, i danni e le 

conseguenze attese sulla popolazione per i diversi scenari. 

‣ Collaborazione con le istituzioni e le altre strutture di Protezione 

Civile impegnate nell’esercitazione. 

‣ Attività di formazione – informazione – divulgazione rivolta ad 

amministratori e tecnici comunali, ad operatori di volontariato ed al 

mondo della scuola.

AREA COINVOLTA NELL’ESERCITAZIONE 


VAL D’AGRI, , BASILICATA 

Comuni interessati 

Armento 

Gallicchio 

Grumento Nova 

Marsico Nuovo 

Marsicovetere 

Missanello 

Moliterno 

Montemurro 

Paterno 

Roccanova 

S. Chirico 

S. Martino d'Agri 

Sant'Arcangelo 

Sarconi 

Spinoso 

Tramutola 

Viggiano

SCENARI DI EVENTO 


Gli scenari di evento sono stati forniti dall’Istituto Nazionale di 

Geofisica e Vulcanologia ed elaborati dal Prof. Marco Mucciarelli 

del DiSGG. 

Sono stati predisposti 3 scenari di evento: 

• Scenario 1 (SE) 15.700 E 40.425 N M = 6.9 

• Scenario 2 (BI) 15.800 E 40.350 N M = 6.9 

• Scenario 3 (NW) 15.875 E 40.275 N M = 6.9 

Scenario di evento SE 

Scenario di evento BI 

“Scenario estratto” 

Scenario di evento NW

SCENARI DI EVENTO 

Scenario 1 

Scenario 2 

Scenario 3 

Scenario 3 


COMUNE 

Marsico Nuovo 

Marsicovetere 

Paterno 

Tramutola 

Viggiano 

Grumento Nova 

Moliterno 

Sarconi 

Spinoso 

Montemurro 

Armento 

S. Martino D'Agri 

S. Chirico 

Roccanova 

Sant'Arcangelo 

Missanello 

Gallicchio 

MCS_SE 

9 

9 

9 

9 

10 

10 

10 

10 

10 

10 

9 

9 

9 

8 

8 

9 

9 

MCS_BI 

10 

9 

10 

9 

9 

9 

9 

9 

9 

9 

8 

8 

8 

7 

7 

8 

8 

MCS_NW 

10 

9 

10 

9 

9 

9 

8 

8 

8 

8 

7 

7 

7 

6 

6 

7 

7 

EMS_NW 

9 

8-9 

8-9 

8-9 

8-9 

8-9 

7-8 

7-8 

7-8 

7-8 

6-7 

6-7 

6-7 

6 

6 

6-7 

6-7

Vulnerabilità degli edifici ad uso privato 


Classi di vulnerabilità in termini di numero di edifici 

42% 

24% 

39% 

11% 

20% 

14% 

8% 

47% 

14% 

43% 

42% 

37% 

11% 

4% 

11% 

32% 

28% 

40% 

6% 

8% 

12% 

13% 

48% 

48% 

5% 

3% 

46% 

50% 

44% 

18% 

5% 

1% 

30% 

5% 

44% 

36% 

4% 

2% 58% 

30% 

15% 

47% 

5% 

11% 

50% 

28% 

8% 

15% 

3% 

53% 

7% 

13% 

75% 

14% 

8% 

65% 

16% 

8% 

10% 

66% 

Classe A 

Classe B 

Classe C 

Classe D

Marsico Vetere: conseguenze attese sulla popolazione 

400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

A B C D 

Classi di Vulnerabilità 

A B C D 


A B C D 


0.10 

0.08 

0.06 

0.04 

0.02 

0.00 

0.10 

0.08 

0.06 

0.04 

0.02 

0.00 

0.10 

0.08 

0.06 

0.04 

0.02 

0.00 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

EMS-NE VIII-IXIX EMS-BI VIII-IXIX EMS-SW SW VIII-IXIX 

N° Abitanti Senzatetto 

% Abitanti 

N° Feriti 

0 

A B C D 


0.01 

% Abitanti 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

A B C D 


0.012 

0.010 

0.008 

0.006 

0.004 

0.002 

0.000 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0.01 

N° Vittime 

% Abitanti 


% Abitanti 

N° Feriti 

0 

A B C D 


0.01 

% Abitanti 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

A B C D 


0.012 

0.010 

0.008 

0.006 

0.004 

0.002 

0.000 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0.01 

N° Vittime 

% Abitanti 


% Abitanti 

N° Feriti 

0 

A B C D 


0.01 

% Abitanti 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

A B C D 


0.012 

0.010 

0.008 

0.006 

0.004 

0.002 

0.000 

0.01 

N° Vittime 

% Abitanti 

0.00 

0.00 

0.00 

Angelo MASI Workshop DPC-ReLUIS-INGV Input sismico

ATTIVITÀ IN CORSO 


Progetto Triennale 2005–2008 – DPC/RELUIS 

Linea 10 - Definizione e sviluppo di archivi di dati per la 

valutazione del rischio, la pianificazione e la gestione 

dell’emergenza (Coordinatore: D. Liberatore) 

Progetti sismologici DPC/INGV 

Progetto S3 - Scenari di scuotimento in aree di interesse 

prioritario e/o strategico (coordinatori: F. Pacor e M. 

Mucciarelli)

ATTIVITÀ IN CORSO 


ECEES 2006 - Common Session CS6 

Early warning, shaking and loss scenarios 

On Shaking and Loss Scenarios 

A significant effort went during the last few years into research on ground shaking and loss 

scenarios: besides national studies (e.g. on the cities of Catania, Thessaloniki, Lisbon), the EC 

Risk_UE project (2001-2004) was entirely devoted to developing a European based approach to 

earthquake scenarios and to applying it to seven cities directly involved in the project. 

Within the ongoing LessLoss IP of the EC, begun in 2004, two subprojects deal with loss 

scenarios and mitigation measures (for buildings and for infrastructure systems). 

Ground shaking representations 

Computational seismologists favour advanced source and wave propagation modelling to predict 

the ground motions expected in an urban area. 

However, especially in Europe, observations for calibrating damage estimations for large 

numbers of buildings, e. g. through DPM (Damage Probability Matrices), use mostly 

macroseismic intensity to describe shaking. 

More elaborate approaches use nonlinear mechanical models to predict the performance of 

engineering structures, and the response spectrum to represent seismic demand, but are not as 

extensively calibrated as those based on intensity. 

Under these circumstances, are synthetic ground motions generated by 

sophisticated simulations really justified in scenario practice? 

Should we not favour the simpler approaches?

QUALE INPUT ADOTTARE ? 


Le caratteristiche dell’input sismico (SI) da adottare 

dipendono dal modello di vulnerabilità e di stima del 

danno (DEM) adottati e/o disponibili 

DEM 

Matrici di probabilità 

di danno, DPM 

(probabilistiche) 

Curve di Fragilità, 

FC (probabilistiche) 

Curve di danno, DC 

(deterministiche) 

SI 

Intensità macrosismica 

(I MCS , I MSK , I EMS ) 

Intensità spettrale 

(S d , S v , S a ) 

Intensità strumentale 

(PGA, I A , I H , …) 

Irpinia ’80 

EMS-98 

HAZUS 

RISK-UE 

Riferimenti 

Convenzioni UniBas-SSN 

Studi Masi et al., Cosenza et 

al., Elnashai, Elenas, ..

DPM e Classi di Vulnerabilità Irpinia ‘80 


Le tredici tipologie principali rilevate dopo il sisma ’80 sono 

state raggruppate nelle tre classi di vulnerabilità (A, B, C) 

considerate nella scala macrosismica MSK-76 (Braga, Dolce e 

Liberatore, 1982) 

S t r u t t u r e 

o r i z z o n t a l i 

S i s t e m i a v o l t e 

o m i s t i 

M u ra tu ra in 

p i e t r a m e 

n o n 

sq u ad rato 

S t r u t t u r e v e r t i c a l i 

M u ra tu ra 

in 

p i e t r a m e 

s b o z z a t o 

M u ra tu ra 

in m a tto n i 

o b l o c c h i 

A A A 

S o la i in le g n o A A B 

S o l a i c o n 

p u tre lle 

S o la i o s o le tte in 

c e m e n t o a r m a t o 

B B C 

C e m e n t o 

a r m a t o 

C C C C 

Le tre classi A, B e C sono relative, principalmente, alle 

costruzioni realizzate in assenza di norme sismiche, in quanto 

gran parte del territorio interessato dal sisma del 1980 e dal 

successivo rilievo fu classificato come sismico solo dopo il 1980.

Distribuzioni di danno per la classe di vulnerabilità A 


frequenza danno 

0,80 

0,70 

0,60 

0,50 

0,40 

0,30 

0,20 

0,10 

0,00 

Classe A PDF 

I_EMS p 0 1 2 3 4 5 

VI 0,284 0,188 0,373 0,296 0,117 0,023 0,002 

VII 0,423 0,064 0,234 0,344 0,252 0,092 0,014 

VIII 0,725 0,002 0,021 0,109 0,288 0,380 0,200 

IX 0,87 0,000 0,001 0,017 0,111 0,372 0,498 

X 0,94 0,000 0,000 0,002 0,030 0,234 0,734 

CDF 

I_EMS p 0 1 2 3 4 5 

VI 0,284 0,188 0,561 0,857 0,975 0,998 1,000 

VII 0,423 0,064 0,298 0,642 0,894 0,986 1,000 

VIII 0,725 0,002 0,022 0,132 0,420 0,800 1,000 

IX 0,87 0,000 0,001 0,018 0,129 0,502 1,000 

X 0,94 0,000 0,000 0,002 0,032 0,266 1,000 

PDF classe A 

0 1 2 3 4 5 

Livello di danno 

I = VI 

I = VII 

I = VIII 

I = IX 

I = X 

frquenza cumulativa 

1,00 

0,90 

0,80 

0,70 

0,60 

0,50 

0,40 

0,30 

0,20 

0,10 

0,00 

CDF classe A 

0 1 2 3 4 5 

Livello di danno 

I = VI 

I = VII 

I = VIII 

I = IX 

I = X

Ampliamento DPM 


Per considerare la presenza di edifici antisismici o adeguati 

è stata successivamente introdotta un'ulteriore classe a minore 

vulnerabilità (classe D). 

La relativa DPM è stata ricavata da Dolce, Masi e Vona a 

partire dalle DPM già disponibili e tenendo conto delle 

indicazioni tratte dalla scala EMS98 

Strutture 

o r i z z o n t a l i 

S iste m i a v o lte o 

m i s t i 

S o la i in le g n o c o n o 

sen za caten e 

S o la i in p u tre lle c o n 

o s e n z a c a t e n e 

S o la i o so le tte in 

cem ento arm ato 

E d ific i a n tisism ic i o 

adeguati 

M u r a t u r a 

d i q u a l i t à 

scadente 

Strutture verticali 


d i q u a lità 

m e d i a 


d i b u o n a 

q u a l i t à 

A A A 

A A B 

B B C 

C e m e n t o 

arm ato 

B C C C 

D D D D

CLASSI DI VULNERABILITÀ EMS 98 


CLASSI DI VULNERABILITÀ EMS98 


Tabella di vulnerabilità – Edifici in c.a. 

MATERIALE 

TIPOLOGIA STRUTTURALE 

CEMENTO Telai senza o con bassa antisismicità (L-ERD) 

ARMATO Telai con moderata antisismicità (M-ERD) 

Telai con elevata antisismicità (H-ERD) 

Pareti senza o con bassa antisismicità (L-ERD) 

Pareti con moderata antisismicità (M-ERD) 

Pareti con elevata antisismicità (H-ERD) 

Classe di vulnerabilità più probabile 

Intervallo di variazione probabile 

Intervallo di variazione meno probabile, casi eccezionali 

CLASSE DI 

VULNERABILITÀ 

A B C D E F






DEM 


di danno, DPM 






SI 




(S d , S v , S a ) 


(PGA, I A , I H , …) 

Irpinia ’80 

EMS-98 

HAZUS 

RISK-UE 

Riferimenti 




CURVE DI FRAGILITÀ HAZUS 

HAZUS – Multi-Hazard: FEMA’s GISbased, 

Multi-hazard Risk Assessment 

Program for Analyzing Potential Losses 


METODOLOGIA 


CLASSIFICAZIONE DEGLI EDIFICI 


Nell’individuazione delle classi sono considerati i seguenti 

aspetti: 

• Tipologia strutturale 

• Altezza 

• Livello di progettazione antisismica 

• Qualità costruttiva 

• Parametri strutturali che influenzano la resistenza sismica 

• Elementi non strutturali suscettibili di danno 

• Pratiche costruttive regionali 

• Variabilità dei parametri all’interno delle classi 

• Le classi riprendono le indicazioni riportate nelle norme 

FEMA 178. 

• La classificazione degli edifici è fatta anche sulla base 

della destinazione d’uso

Classificazione tipologie edilizie 


Esempio 

La classe C1L include 

gli edifici in cemento 

armato a struttura 

intelaiata (Concrete 

Moment Frame), bassi 

(Low-Rise) ossia con un 

numero di piani 

compreso tra 1 e 3. 

Sono previste in 

totale 36 tipologie 

edilizie

Classificazione Livello di Prog. Sismica e Qualità Costruttiva 


DANNO FISICO 


La severità del danno agli edifici è descritta da 5 livelli: 

1. Nullo 

2. Lieve 

3. Moderato 

4. Esteso 

5. Totale 

Si noti la differenza con la classificazione del danno della EMS98, che 

prevede 5 livelli di danno, oltre al danno nullo. 

Si può ritenere che il danno 4-5 della EMS98 coincida con danno totale.

CURVE DI CAPACITA’ 






CURVE DI FRAGILITÀ 


• Le curve esprimono la probabilità di raggiungimento di un 

prefissato livello di danno in funzione ad es. dello 

spostamento spettrale



• Ogni curva di fragilità è definita dal valore medio del parametro sismico 

(spostamento spettrale Sd, Sa) in corrispondenza del quale si raggiunge la 

soglia di uno stato di danneggiamento. 

• I valori medi degli spostamenti spettrali e la loro variabilità sono 

determinati, per ogni classe di edificio individuata e livello di danno, sulla 

base di combinazioni di dati forniti da terremoti passati e giudizi esperti. 

• La probabilità condizionata di raggiungere o superare un livello di danno ds, 

dato lo spostamento spettrale Sd è data da: 

S 

d , ds 

β ds 

Φ 

P 

[ ds | S ] 

d 

⎡ 1 

= Φ⎢ 

⎢⎣ 

β 

ds 

⎛ 

⎜ 

S 

ln 

⎝ S 

è il valore medio dello spostamento spettrale a cui l’edificio raggiunge il 

livello di danno ds 

è la deviazione standard del logaritmo naturale dello spostamento 

spettrale per il livello di danno ds 

è la funzione cumulativa normale standard 

d 

d , ds 

⎞⎤ 

⎟ 

⎥ 

⎠⎥⎦



QUADRO DI SINTESI 


RISK -UE 

Matrice delle tipologie per edifici in muratura (27 tipologie) 


RISK -UE 

Matrice delle tipologie per edifici c.a. (21 tipologie) 


RISK -UE 

Matrice delle tipologie per edifici in acciaio e in legno 

(17 tipologie) 


RISK -UE 


RISK -UE 

Alcune proposte di curve di fragilità per la tipologia 

RC1M HC (RC moment frames, Mid-rise, High Code) 







DEM 


di danno, DPM 






SI 




(S d , S v , S a ) 


(PGA, I A , I H , …) 

Irpinia ’80 

EMS-98 

HAZUS 

RISK-UE 

Riferimenti 




INTENSITÀ STRUMENTALE: Parametri sismici 


I parametri sismici sono ricavati dalla registrazione 

dell’evento e possono essere utilizzati per valutare il 

potenziale distruttivo dell’evento. 

• Parametri di picco: PGA, PGV, PGD, rapporti tra 

essi 

• Parametri integrali: Intensità di Arias I A , fattore 

di Saragoni P D , Intensità di Housner I H 

• Durata: durata efficace di Trifunac e Brady t d

PARAMETRI SISMICI: Definizioni 


2 

Intensità di Arias I A I a () 

A 

π 

= ⋅∫ 

Fattore di Saragoni P D 

P D = I A / (υ 0 ) 2 

25 . 

Intensità di Housner I H 

H 

01 . 

pv 

Durata efficace di 

Trifunac e Brady t d 

2g 

t 

0 

t dt 

( ξ 005) 

I = ∫ S T, = . dT 

Intervallo di tempo che 

intercorre tra il 5% ed il 95% 

dell’intensità di Arias I A

UN ESEMPIO: Kwon, Elnashai, The effect of material and ground motion uncertainty on the 

seismic vulnerability curves of RC structure, Engineering Structures 28 (2006) 


Curve di 

vulnerabilità per 

diversi set di 

accelerogrammi 

(a/v=PGA/PGV) 

Serviceability 

Limit State 

Collapse Prevention 

Limit State

UN ESEMPIO: Kwon, Elnashai, The effect of material and ground motion uncertainty on the 

seismic vulnerability curves of RC structure, Engineering Structures 28 (2006) 


CONCLUSION 

• …. 

• At high ground motion levels, material properties contribute to the 

variability in structural response, but the resulting variability is 

much smaller than that due to ground motion variability. 

• Input motion characteristics have a most significant effect on 

vulnerability curves. Therefore, meticulous consideration is 

required when ground motions are selected. 

Il ruolo dell’input appare molto più importante delle 

proprietà dei materiali. 

Ci potrebbe essere un problema: la variabilità delle 

proprietà dei materiali viene considerata soltanto nel calcolo 

della domanda e non nel calcolo della capacità (ISD limite)

INPUT SISMICO 


Accelerogrammi naturali 

• 30 registrazioni di area euro asiatica (dalla Banca Dati Europea) 

• PGA 0.04 ÷ 0.36 g 

• Intensità di Arias 0.03 – 2.88 m/s 

Accelerogrammi artificiali 

• Spettro EC8 per terreno di tipo B 

• SIMQKE, BELFAGOR 

• PGA 0.06 ÷ 0.42 g 

Se / ag 

3 

2.5 

2 

1.5 

1 

0.5 

0 

0 1 2 3 4 5 

T [s]


Caratteristiche accelerogrammi naturali 

1.8387E-03 

2.80 

0.70 

52.00 

16.19 

2.88 

47.79 

0.363 

30 

4.5400E-04 

0.95 

1.92 

18.80 

11.11 

1.31 

27.15 

0.361 

29 

2.5522E-04 

0.49 

2.54 

13.63 

2.99 

0.74 

36.26 

0.346 

28 

9.8635E-04 

0.96 

1.35 

25.02 

21.57 

1.46 

39.94 

0.338 

27 

1.8970E-03 

0.54 

2.06 

16.01 

11.12 

0.61 

48.30 

0.330 

26 

1.7939E-04 

0.58 

2.03 

16.22 

4.01 

0.44 

23.10 

0.329 

25 

1.6678E-04 

0.63 

1.80 

17.25 

5.09 

0.68 

45.97 

0.310 

24 

6.5238E-03 

2.34 

0.57 

53.99 

11.01 

1.95 

48.20 

0.306 

23 

1.8974E-04 

0.36 

3.03 

9.92 

2.49 

0.38 

18.14 

0.300 

22 

1.0147E-04 

0.75 

2.12 

13.95 

15.85 

1.24 

60.00 

0.296 

21 

2.3428E-05 

0.23 

3.75 

7.85 

3.11 

0.50 

7.74 

0.294 

20 

2.3607E-03 

0.38 

2.48 

11.31 

4.69 

0.57 

56.19 

0.281 

19 

6.8225E-04 

1.04 

1.18 

22.45 

5.52 

0.34 

39.04 

0.265 

18 

3.3761E-04 

0.31 

3.39 

7.48 

4.78 

0.34 

23.10 

0.253 

17 

8.1575E-04 

1.30 

0.72 

32.94 

4.03 

0.27 

21.58 

0.237 

16 

8.9747E-04 

0.45 

1.96 

11.83 

1.76 

0.37 

18.56 

0.232 

15 

6.4528E-04 

0.40 

2.13 

10.82 

4.96 

0.26 

19.79 

0.231 

14 

4.3875E-04 

0.97 

0.91 

25.20 

12.85 

0.63 

41.84 

0.230 

13 

1.0915E-03 

1.68 

0.36 

59.58 

5.49 

0.60 

25.83 

0.215 

12 

9.5010E-04 

0.40 

1.97 

10.82 

4.61 

0.38 

22.00 

0.214 

11 

6.1860E-04 

0.40 

1.83 

10.32 

4.03 

0.27 

21.47 

0.189 

10 

1.0614E-04 

0.17 

2.96 

6.23 

4.93 

0.14 

26.12 

0.185 

9 

2.1224E-04 

0.20 

2.49 

6.68 

6.02 

0.14 

33.60 

0.166 

8 

3.1562E-04 

0.30 

1.83 

8.58 

7.12 

0.16 

28.26 

0.157 

7 

2.8496E-05 

0.22 

2.12 

6.77 

3.47 

0.13 

59.84 

0.143 

6 

1.4113E-04 

0.17 

2.55 

5.18 

6.08 

0.10 

33.58 

0.132 

5 

7.5155E-05 

0.18 

2.70 

3.65 

9.89 

0.06 

30.68 

0.099 

4 

4.0637E-05 

0.14 

1.91 

4.08 

6.80 

0.05 

40.47 

0.078 

3 

1.3568E-05 

0.16 

1.75 

3.74 

8.26 

0.04 

65.00 

0.066 

2 

8.9682E-05 

0.09 

1.80 

2.05 

15.05 

0.03 

24.57 

0.037 

1 

[g/ms -1 ] 

[cm/s] 

[m/s] 

PD 

I H 

PGA / PGV 

PGV 

td 

I A 

tmax 

PGA 

N° 

Accelerogrmma 15 

0 

0.2 

0.4 

0.6 

0.8 

1 

1.2 

1.4 

1.6 

1.8 

0 1 2 3 4 5 

[s] 

[g] 


0 

0.2 

0.4 

0.6 

0.8 

1 

1.2 

1.4 

1.6 

1.8 

0 1 2 3 4 5 

[s] 

[g] 


0 

0.2 

0.4 

0.6 

0.8 

1 

1.2 

1.4 

1.6 

1.8 

0 1 2 3 4 5 

[s] 

[g]

Caratteristiche accelerogrammi SIMQKE 


SIMQKE 

t1 

[s] 

2.6 

2.6 

3.3 

4.0 

4.6 

5.3 

6.0 

t2 

[s] 

10.0 

10.0 

12.5 

15.0 

17.5 

20.0 

22.5 

[g] 

t3 

[s] 

2.0 

2.0 

2.5 

3.0 

3.5 

4.0 

4.5 

0.1 

0.08 

0.06 

0.04 

0.02 

0 

-0.02 

-0.04 

-0.06 

-0.08 

-0.1 

t tot 

PGA PGV 

t d 

PGA / 

I A 

I H 

P d 

[s] [g] [m/s] [m/s] PGV [m/s] [m/s] [m/s] 

14.6 0.060 0.060 10.7 1.002 0.080 0.28 2.11E-04 

14.6 0.120 0.120 10.9 1.006 0.328 0.55 8.11E-04 

18.0 0.180 0.166 13.3 1.095 0.855 0.83 1.30E-03 

21.8 0.240 0.228 15.9 1.057 1.768 1.11 1.79E-03 

25.2 0.300 0.300 18.6 1.016 3.107 1.38 2.20E-03 

28.3 0.360 0.350 21.1 1.044 5.012 1.66 2.73E-03 

32.6 0.420 0.400 24.1 1.065 7.501 1.95 3.11E-03 

0 2 4 6 8 10 12 14 

[s]

Caratteristiche accelerogrammi SIMQKE 


BELFAGOR 

[g] 

0.1 

0.08 

0.06 

0.04 

0.02 

0 

-0.02 

-0.04 

-0.06 

-0.08 

-0.1 

t tot 

PGA PGV 

t d 

PGA / 

I A 

I H 

P d 

[s] [g] [m/s] [m/s] PGV [m/s] [m/s] [m/s] 

17.0 0.061 0.061 6.7 1.266 0.048 0.23 1.88E-04 

18.0 0.135 0.135 6.0 1.277 0.184 0.48 6.78E-04 

17.0 0.213 0.213 6.8 1.295 0.437 0.76 1.84E-03 

17.0 0.271 0.271 8.3 1.375 0.828 1.05 3.41E-03 

32.0 0.339 0.339 11.9 1.293 1.689 1.34 3.07E-03 

27.0 0.367 0.367 15.9 1.335 2.594 1.57 5.33E-03 

29.5 0.417 0.417 16.0 1.210 3.340 1.78 6.94E-03 

0 2 4 6 8 10 12 14 

[s]

Confronto accelerogrammi naturali-artificiali 

PGA – IA 

8.0 

7.0 

6.0 

Naturali 

SIMQKE 

BELFAGOR 

5.0 

4.0 

3.0 

IA [m/s] 

2.0 

1.0 

0.0 

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 

PGA [g] 



PGA – IH 

3.0 

2.5 

2.0 

Naturali 

SIMQKE 

BELFAGOR 

1.5 

1.0 

0.5 

0.0 

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 

PGA [g] 

IH [m/s] 



PGA - t d 

30.0 

25.0 

20.0 

Naturali 

SIMQKE 

BELFAGOR 

15.0 

10.0 

5.0 

0.0 

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 

PGA [g] 

tsd [s] 




PD 

PGA – PD 

8.E-03 

7.E-03 Naturali 

6.E-03 

SIMQKE 

BELFAGOR 

5.E-03 

4.E-03 

3.E-03 

2.E-03 

1.E-03 

0.E+00 

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 

PGA [g]



PGA / PGV 

PGA / PGV 

4.00 

SIMQKE 

BELFAGOR 

3.50 

Naturali 

3.00 

2.50 

2.00 

1.50 

1.00 

0.50 

0.00 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324252627282930

Analisi della risposta: METODOLOGIA 


• STUDIO DELLE NORMATIVE 

• STUDIO DELLA MANUALISTICA 

• ESAME DI PROGETTI TIPICI 

PROGETTAZIONE SIMULATA 

• Sollecitazioni: schemi di calcolo semplici 

• Calcolo armature e verifica sezioni 

STUDIO TIPOLOGICO 

SELEZIONE DELLE 

TIPOLOGIE 

STUDIO DEL COMPORTAMENTO IN CAMPO NON LINEARE 

• Legame monotono 

M 

1 

0.5 

• Duttilità disponibili 

0 

10 20 30 

φ 

-0.5 

0 

•Degrado 

-1

Analisi della risposta: MODELLI 


Caratteristiche tipiche edifici progettati a carichi verticali 

•Telai in una sola direzione (longitudinale, escluso perimetro) 

•Distribuzione sostanzialmente simmetrica delle rigidezze 

•Tamponature in laterizio perimetrali, spesso assenti al piano terra 

•Progettazione con la normativa degli anni ‘70 

Travi portanti 

Telai di 

estremità 

Distribuzione 

tamponature 

Bare Pilotis Infilled 

Frame (BF) Frame (PF) Frame (IF)

Analisi della risposta: telai BF 


Drift/h (%) 

Drift/h (%) 

4.0 

3.5 

3.0 

2.5 

2.0 

1.5 

1.0 

0.5 

0.0 

4.0 

3.5 

3.0 

2.5 

2.0 

1.5 

1.0 

0.5 

0.0 

SIMQKE BELFAGOR Naturali 

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 

PGA 


0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 

I H 

Drift/h (%) 

Drift/h (%) 

4.0 

3.5 

3.0 

2.5 

2.0 

1.5 

1.0 

0.5 

0.0 

4.0 

3.5 

3.0 

2.5 

2.0 

1.5 

1.0 

0.5 

0.0 


0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 


0.00E+00 2.00E-03 4.00E-03 6.00E-03 8.00E-03 1.00E-02 

PD 

I A

Analisi della risposta: telai IF 


Drift/h (%) 

Drift/h (%) 

4.0 

3.5 

3.0 

2.5 

2.0 

1.5 

1.0 

0.5 

0.0 

4.0 

3.5 

3.0 

2.5 

2.0 

1.5 

1.0 

0.5 

0.0 


Drift limite 

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 

PGA 


0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 

I H 

Drift/h (%) 

Drift/h (%) 

4.0 

3.5 


3.0 

2.5 

2.0 

1.5 

1.0 

0.5 

0.0 

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 

4.0 

3.5 


3.0 

2.5 

2.0 

1.5 

1.0 

0.5 

0.0 

0.00E+00 2.00E-03 4.00E-03 6.00E-03 8.00E-03 1.00E-02 

PD 

I A

Analisi della risposta: telai PF 


Drift/h (%) 

Drift/h (%) 

4.0 

3.5 

3.0 

2.5 

2.0 

1.5 

1.0 

0.5 

0.0 

4.0 

3.5 

3.0 

2.5 

2.0 

1.5 

1.0 

0.5 

0.0 


0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 

PGA 


0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 

I H 

Drift/h (%) 

Drift/h (%) 

4.0 

3.5 


3.0 

2.5 

2.0 

1.5 

1.0 

0.5 

0.0 

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 

4.0 

3.5 


3.0 

2.5 

2.0 

1.5 

1.0 

0.5 

0.0 

0.00E+00 2.00E-03 4.00E-03 6.00E-03 8.00E-03 1.00E-02 

PD 

I A

CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE (??) 


‣ Come valutare il campo macrosismico con cui costruire 

gli Scenari ?? 

‣ Nella predisposizione dei modelli di stima del danno da 

utilizzare nella preparazione di Scenari come scegliere 

un Input Sismico che sia realistico ma al tempo stesso 

non dia luogo a risposte singolari ?? 

‣ Come correlare l’Input Sismico in termini di Intensità 

Strumentale o Spettrale a quello in termini di Intensità 

Macrosismica ?? 

‣ Quale modello di stima del danno può essere utilizzato 

in funzione dei dati disponibili sul patrimonio edilizio 

(es. dati tipologici contenuti nella scheda AeDES) ??

TEMA 1: La definizione dell'Input Sismico per valutazioni ... - ReLUIS

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