Vulnerabilità

Per l'individuazione e la classificazione tipologica e di vulnerabilità degli edifici residenziali si è seguito un approccio multilivello. Un primo livello di analisi è fornito dal dato Istat 91 aggregato, che riporta sul territorio comunale 19272 abitazioni e 5045 edifici, distribuiti in classi di vulnerabilità come:
Muratura A 7.9%
Muratura B 5.9%
Muratura C 3.8%
Cemento armato 82.5%
Ad un secondo livello di analisi, il territorio comunale, a seguito di incontri con tecnici comunali e professionisti locali, è stato suddiviso in 22 aree omogenee o macroaree, caratterizzate da una omogeneità tipologica e funzionale degli edifici (Figura 9). Di queste, solo 13 ricadono nell'area obiettivo allargata del progetto Crotone. In ognuna di queste macroaree gli edifici sono stati rilevati per mezzo di distribuzioni marginali di elementi tipologici, quali l'epoca di costruzione, il numero di piani, la superficie media di piano, i principali fattori di vulnerabilità sismica.

Al terzo livello di analisi, a partire dalle aree tipologicamente omogenee, gli edifici sono stati singolarmente censiti con una scheda di I livello, contenente diverse informazioni, tra cui materiale impiegato, struttura resistente, numero di piani, superficie ai vari livelli, fattori di vulnerabilità.
Il rilievo visivo è stato condotto solo dall'esterno da 19 tecnici locali, suddivisi tra ingegneri, architetti e geometri, opportunamente formati. L'unità minima di rilievo è stata l'edificio, più edifici possono fare parte dello stesso aggregato.

L'individuazione degli edifici e degli aggregati è stata facilitata dal GIS, nel quale è stato importato un fotogrammetrico, dal quale, a sua volta, sono stati estratti e numerati in automatico tutti i poligoni degli aggregati. Al rilevatore veniva quindi fornita una mappa della zona da rilevare contenente i poligoni degli aggregati e la relativa numerazione. La scheda conteneva due campi codice, di cui il primo da compilare con il numero di aggregato ed il secondo con il codice-edificio. Qualora nel corso del rilievo visivo il tecnico evidenziava la necessità di suddividere un aggregato in più edifici, venivano compilate più schede con lo stesso codice-aggregato, ma con diverso codice-edificio, riportando sulla mappa le suddivisioni effettuate. La concatenazione del codice-aggregato e del codice-edificio ha permesso una identificazione univoca degli oggetti nel GIS.

I dati delle schede di rilievo sono stati informatizzati con una interfaccia in Access (Microsoft) e successivamente collegati ai poligoni degli edifici. Al momento dell'informatizzazione, se il tecnico del SIT individuava più schede, e quindi più edifici, per lo stesso aggregato, il poligono originario dell'aggregato, dopo essere copiato nel layer-edifici, veniva separato in più poligoni in accordo alle indicazioni dei rilevatori. Nel corso dell'informatizzazione, i dati raccolti sono stati validati, correggendo sia errori di battitura che errori di rilievo. Come spesso accade, la parte di lavoro più impegnativa è stata proprio la validazione dei dati. Il numero di poligoni desunti dal fotogrammetrico nell'area bersaglio è di 4665. Di questi solo 4234 rappresentano effettivamente edifici e 2966 sono gli edifici effettivamente rilevati (70.0%). La vulnerabilità è stata attribuita ai singoli edifici, seguendo due approcci, il primo in termini di matrici di probabilità di danno (DPM) e di intensità macrosismica, il secondo in termini di curve di capacità e spettro di risposta. Poiché al momento non sono state ancora calcolate le curve di capacità per tutte le classi di edifici riscontrate, verrà illustrato il solo approccio in termini di DPM e di intensità macrosismica. In particolare, si sono considerate due grandi classi rappresentative di edifici in muratura ed edifici in cemento armato. All'interno di ognuna di queste due classi si sono individuate ulteriori 5 classi di vulnerabilità: 1) bassa; 2) medio-bassa, 3) media, 4) medio-alta e 5) alta. Ogni edificio viene classificato in una di queste cinque classi sulla base di indicatori base e di modificatori di vulnerabilità ricavabili dalle schede di rilievo. In particolare, per gli edifici in muratura la vulnerabilità di base è stata determinata dalle strutture verticali ed orizzontali prevalenti, mentre i modificatori di vulnerabilità hanno tenuto in conto la natura delle malte, la dimensione e la disposizione delle aperture, la presenza di cordoli o catene, coperture pesanti e/o spingenti, sopraelevazioni e interventi di miglioramento o adeguamento sismico. Per gli edifici in cemento armato la vulnerabilità di base è stata determinata dall'età dell'edificio, mentre i modificatori di vulnerabilità hanno tenuto in conto la regolarità planimetrica e altimetrica, la presenza di piano soffice, di pilastri corti, di telai in una sola direzione, di corrosione, di interventi di miglioramento o adeguamento. Quando i dati richiesti per l'attribuzione della vulnerabilità non erano presenti sulla scheda in quanto non compilati, gli stessi venivano desunti dalle informazioni di livello superiore (macroarea). Lo stesso per il 30% di edifici non rilevati, per i quali il dato di superficie è stato desunto dal GIS, mentre gli altri dimensionali e quelli di vulnerabilità sono stati desunti dalle informazioni relative alla macroarea in cui ricadevano. In Figura 12 si riporta la distribuzione degli edifici nelle 5 classi di vulnerabilità, sia per i 2990 edifici in cemento armato (71%) che per i 1239 in muratura (29%).

La distribuzione di danno attesa per ogni intensità e per ogni classe di vulnerabilità è stata ottenuta dal modello Petrini (1989), basato sull'indice di vulnerabilità. Più in particolare ad ogni classe è stata attribuita una distribuzione dell'indice di vulnerabilità di Petrini. Successivamente, per ogni classe, tramite una relazione di conversione accelerazione-intensità macrosismica è stata ottenuta la distribuzione di danno economico prevista dal modello Petrini, a sua volta trasformato in danno fisico. A titolo di esempio si riporta nella Figura 13 la distribuzione di danno prevista dal modello per edifici in muratura ed in cemento armato, per la classe di vulnerabilità Media e per l'intensità IMCS=X. Come si evince, gli edifici in cemento armato, a parità di classe di vulnerabilità, risultano meno vulnerabili di quelli in muratura. Tale aspetto deriva dal modello Petrini che prevede indici di vulnerabilità più bassi per edifici in cemento armato e dal fatto che le 5 classi sono state uniformemente distribuite rispetto all'indice.

Gli edifici pubblici sono stati individuati singolarmente e georiferiti nel GIS. E' stata preliminarmente acquisita la base dati LSU1 [MLPS et al., 1999], comprensiva di 290 edifici, successivamente validata ed aggiornata, in quanto sono state riscontrate notevoli variazioni, dovute principalmente ad una delocalizzazione delle funzioni. La localizzazione degli edifici strategici e rilevanti ai fini del collasso è riportata in Figura 14 con un pallino rosso. Si vede come questi edifici siano maggiormente localizzati nelle zone centrali. Il progetto prevedeva anche una valutazione di vulnerabilità puntuale di un certo numero di edifici strategici. Il Comune ha espresso interesse per la valutazione sismica delle scuole. Sono stati formati 7 tecnici locali, prevalentemente ingegneri strutturisti, sul tema della valutazione di edifici esistenti in cemento armato. Ogni tecnico ha poi valutato la capacità di 2 corpi di fabbrica appartenenti a scuole ricadenti nel Comune di Crotone. Le scuole sono state selezionate sulla base dell'epoca di costruzione e della disponibilità di elaborati grafici relativi a carpenterie ed armature. Le analisi sono state svolte mediante analisi statica non lineare. Nella quasi totalità dei casi è stato utilizzato il programma Seismostruct (2004).

La localizzazione delle scuole analizzate è riportata in Figura 14 con un pallino blu. Per gli altri edifici strategici, la vulnerabilità è stata valutata come per gli edifici residenziali. Poiché l'Ospedale civile rientra tra le opere da sottoporre a verifica secondo il piano delle verifiche previsto dall'OPCM 3274 (2003) ed il Municipio rientra tra le opere su cui intervenire nell'ambito dello stesso piano, annualità 2004, i risultati delle verifiche verranno, appena disponibili, inseriti nel GIS.

La rete stradale è stata individuata tramite un grafo, comprensivo di 985 nodi ed 1220 archi orientati (a secondo del senso di percorrenza). Rami ed archi sono stati censiti con scheda di primo livello contenente informazioni sulla larghezza della sede stradale e del marciapiede, sulle eventuali opere d'arte quali muri di sostegno. La rete stradale comprende anche 3 ponti che non sono stati ancora censiti. Il grafo, in termini sia di nodi che di rami, è stato inserito nel GIS ed è riportato nella Figura 15.

L'elaborazione del grafo permetterà di individuare in futuro la connettività della rete ed i percorsi sicuri verso le aree di raccolta. Sono state raccolte ed inserite nel GIS anche informazioni sulla rete idrica, considerata come un grafo con 1027 rami (Figura 16). Per ogni ramo della rete è stato individuato il nodo iniziale, il nodo finale, il tipo di materiale della condotta, il diametro della condotta e la profondità di posa della stessa.

L'elaborazione del grafo permetterà di individuare in futuro la connettività della rete ed i percorsi sicuri verso le aree di raccolta. Sono state raccolte ed inserite nel GIS anche informazioni sulla rete idrica, considerata come un grafo con 1027 rami (Figura 16). Per ogni ramo della rete è stato individuato il nodo iniziale, il nodo finale, il tipo di materiale della condotta, il diametro della condotta e la profondità di posa della stessa.

La popolazione residente è stata rilevata dal censimento Istat 2001, suddivisa per sezioni censuarie e per maschi e femmine (Figura 17). Da notare che la Figura 17 riporta il numero di persone per sezione censuaria, e non una densità residenziale, ed è pertanto influenzata dalla dimensione della sezione stessa. Il totale della popolazione residente ammonta a circa 50000 persone. In ogni sezione di censimento la popolazione è stata, successivamente, ripartita negli edifici residenziali sulla base della superficie del singolo edificio rapportata alla somma delle superfici degli edifici ricadenti nella sezione di censimento considerata. Il Comune aveva anche a disposizione l'anagrafica per edificio, ma l'edificio amministrativo non coincideva con l'edificio strutturale. Si è pertanto deciso di suddividere la popolazione sulla base della superficie degli edifici.

Fonte: Filippo Ciccone, Massimo Cristiano, Gianfranco de Tullio