mercoledì 13 settembre 2017

ISCHIA: NTC 2008 e PSHA nuovamente invalidati


Sono un ingegnere che sta progettando un edificio nuovo fiammante ad Ischia. Uso le NTC 2008. Mi trovo nei pressi della stazione IOCA che ha rilevato le accelerazioni del suolo nel corso dell'ultimo terremoto. Per sfortuna sono proprio vicino all'epicentro. Ma è qui che devo fare il progetto.
La vicinanza con una stazione sismica mi consente di validare le normative, e verificarne la sicurezza.

Mi dicono che devo normalmente progettare per una vita utile di 50 anni, e che il periodo di ritorno è di 475 anni. Uso questi dati, che la legge di fatto mi suggerisce ed impone, e li introduco in uno dei numerosi sw a disposizione:

Lat. 40.7458
Lon. 13.9008
Suolo B
Categoria topografica T1
Tr = 475 anni (eh!)

Ottengo :

ag = 0.1511
Fo = 2.2866
T*C= 0.3266
SS= 1.20

PGA attesa al suolo: 0.1511 * 1.20 = 0.181 g
In direzione verticale: 0.1511 x 1.20 x 1.35 ⎷0.1511 = 0.0951

In [1] trovo scritto che alla stazione IOCA, la PGA E-W è stata 0.280g (forte) e N-S è 0.272g (forte), mentre la PGA in direzione verticale è stata 0.192g (forte).
Ciò implica i seguenti errori a sfavore di sicurezza

280/0.181 --> 55%
0.192/0.0951 --> 101%

Considerando le ordinate dello spettro per periodi sotto il secondo, si trovano errori simili o anche superiori.
Concludo che nell'area colpita dal sisma la normativa in vigore ha mancato l'obiettivo di stimare in modo adeguato le azioni sismiche attese. Certo, l'area della stazione sismica ha la sfortuna di essere vicino all'epicentro. Ma le NTC determinano la pericolosità sismica solo lontano dall'epicentro?

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Sono un normatore che deve valutare il carico per progettare una altalena. Stimo, con miei metodi diciamo tolemaici, che il massimo carico con periodo di ritorno di 475 anni sia 90kg, ma invece dopo nove anni dalla uscita della norma una altalena nuova è caricata con 135 kg. L'altalena si rompe. Di chi è la colpa?
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Sono il presidente del CNI Armando Zambrano. E ho dichiarato in [4] tra l'altro
"L’ennesimo evento sismico, che stavolta ha colpito Ischia, sta a dimostrare che nel nostro Paese anche le scosse di non particolare entità possono determinare danni rilevanti a cose e persone."
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Siamo il professori Erto, Giorgio e Iervolino e in [3] abbiamo scritto:


"Si noti che tra le azioni disponibili si deve sempre ritenere compresa anche l'azione, A0, che prevede di non intraprendere alcuna iniziativa [...] Nel caso dell'esempio, se non fosse intrapresa alcuna azione mitigatrice la perdita attesa E[L|A0], ammonterebbe a dieci milioni di euro. La perdita attesa nel caso si evacui, E[L|A2], è pari a quasi mezzo miliardo di euro, mentre il piano [di protezione civile] rafforzato la riduce a circa diciassette milioni, E[L|A1]. E' evidente che in questo caso (del tutto accademico e senza riferimenti reali) la decisione ottima sia quella di non intraprendere alcuna azione mitigatrice".


"Non ci dobbiamo illudere: il calcolo deduttivo di una probabilità secondo regole matematiche costituisce un risultato scientifico inconfutabile; tuttavia, accettare l'adeguatezza del risultato a una ben determinata realtà fisica costituisce comunque una nostra scelta, di cui non possiamo disconoscere la paternità e la conseguente responsabilità".

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"Generalizzando si potrebbe dire che è logico ritenere che le migliori valutazioni possono essere prodotte solo da chi conosce meglio il fenomeno (e il calcolo delle probabilità). Questo è il motivo, in effetti, per cui le valutazioni di pericolosità (i.e. probabilità di occorrenza di eventi pericolosi) e dei rischi associati si chiedono di norma agli esperti, intendendo con questo termine, proprio quelli che sono in grado di ridurre al minimo l'incertezza sul fenomeno in esame, avendolo studiato più di tutti (corsivi originali)".


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Siamo il professor Iervolino, e gli ingegneri Baltzopoulos e Chioccarelli, e in [1], "Report Ingegneristico Preliminare sui dati di squotimento del terremoto del 21 Agosto 2017 a Ischia", abbiamo scritto (traduco in italiano):

"Un'altra interessante osservazione è il fatto che, a dispetto della modesta magnitudo stimata, entrambi gli spettri di accelerazione orizzontali sono comparabili con quelli da adottare per le nuove costruzioni in accordo alla norma italiana (NTC 2008). Infatti, in accordo alla figura 6, la componente EW dello spettro appare eccedere lo spettro di normativa, relativo ad un periodo di ritorno di 475 anni, per vari periodi di vibrazione. Questi superamenti non sono totalmente inattesi e possono essere dovuti ad una combinazione di prossimità alla sorgente, bassa profondità dell'ipocentro e condizioni locali di sito; qualche discussione pertinente si può trovare in Iervolino e Giorgio (2017)". Il lavoro Iervolino e Giorgio (2017) si intitola "E' possibile evitare il superamento delle azioni di progetto nell'area epicentrale di terremoti forti?".


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Sono un umile vignaiuolo nella vigna della ingegneria strutturale e rispondo che sì, è possibile farlo gettando nel cestino i metodi probabilistici sistematicamente errati,cambiando le NTC con norme più serie e più sincere sulla nostra ignoranza, e chiedendo a un bel po' di persone di cambiare approccio, metodologia, e fede parascientifica (e un po' più di umiltà non guasterebbe, tra l'altro il fenomeno lo hanno studiato più di tutti i geofisici, non gli ingegneri e nemmeno gli statistici).
Infine, sempre come umile vignaiuolo, noto che le carte NDSHA (Prof. Panza e gruppo triestino di geofisici), davano ad Ischia la PGA attesa, senza amplificazione, inclusa nell'intervallo 0.15-0.30g. Analogo sostanziale risultato ebbero per Amatrice.



[1]http://www.itc.cnr.it/wp-content/uploads/2017/08/2017-09-29-Report-on-Casamicciola-ground-motion_V3.pdf

[2] F. Mulargia, P. Stark, R. Geller, Why is PSHA still used?, Physics of the Earth and Planetary Interiors, 264, March 2017
http://www.google.it/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=12&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjo1eaokJXWAhUDuhQKHUJEAUoQFghTMAs&url=http%3A%2F%2Fwww.sciencedirect.com%2Fscience%2Farticle%2Fpii%2FS0031920116303016&usg=AFQjCNEuwTbAZizHBXOAo2vwK1ri5ENO9Q

[3] P. Erto, M. Giorgio, I. Iervolino, Probabilità e Rischio, Ambiente Rischio e Comunicazione 4, Ottobre 2012 http://www.amracenter.com/doc/pubblicazioni/ARC_numero_4_web.pdf

[4] https://www.tuttoingegnere.it/images/News/2017/Comunicato_stampa_CNI_con_dichiarazione_Zambrano_su_terremoto_a_Ischia.PDF

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