- UOIS - Università degli Studi dell`Aquila

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DELL’AQUILA
DISAT - UOIS
Unità Operativa di Ingegneria Sismica
Lorenzo Fanale, Marco Lepidi, Vincenzo Gattulli, Francesco Potenza
ANALISI DI EDIFICI DANNEGGIATI
DALL’EVENTO SISMICO DELL’APRILE 2009
NELLA CITTA’ DELL’AQUILA E
IN ALCUNI CENTRI MINORI LIMITROFI
PUBBLICAZIONE
1
MAGGIO
2009
INDICE
1. IL CASTIGO DI DIO – I TERREMOTI DEL 1703 ............................................................................ 3 2. INTRODUZIONE ................................................................................................................... 4 3. MEMBRI DELLA GRUPPO DI ISPEZIONE E DIARIO DELLE ISPEZIONI ............................................ 5 3.1. Membri del gruppo di ispezione ................................................................................................... 5 3.2. Giornata di Venerdì 24_04_2009 .................................................................................................. 5 3.3. Giornata di Sabato 24_04_2009 .................................................................................................... 5 3.4. Giornata di Domenica 24_04_2009 ................................................................................................ 5 4. PETTINO............................................................................................................................. 6 4.1.1. INQUADRAMENTO TERRITORIALE .............................................................................. 6 4.1.2. ANALISI DEL DANNO ................................................................................................ 6 4.1.3. DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA ............................................................................. 8 5. FORTE SPAGNOLO ............................................................................................................. 11 5.1.1. INQUADRAMENTO TERRITORIALE ............................................................................ 11 5.1.2. ANALISI DEL DANNO .............................................................................................. 11 5.1.3. DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA ........................................................................... 12 6. CENTRO STORICO DELLA CITTA’- ZONA FONTANA LUMINOSA ................................................. 13 6.1.1. INQUADRAMENTO TERRITORIALE ............................................................................ 13 6.1.2. ANALISI DEL DANNO .............................................................................................. 13 6.1.3. DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA ........................................................................... 14 7. CENTRO STORICO DELLA CITTA’- ZONA VILLA COMUNALE..................................................... 18 7.1.1. INQUADRAMENTO TERRITORIALE ............................................................................ 18 7.1.2. ANALISI DEL DANNO .............................................................................................. 18 7.1.3. DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA ........................................................................... 19 8. OSPEDALE REGIONALE ...................................................................................................... 20 8.1.1. INQUADRAMENTO TERRITORIALE ............................................................................ 20 8.1.2. ANALISI DEL DANNO .............................................................................................. 20 8.1.3. DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA ........................................................................... 22 9. CASTELNUOVO.................................................................................................................. 27 9.1.1. INQUADRAMENTO TERRITORIALE ............................................................................ 27 9.1.2. ANALISI DEL DANNO .............................................................................................. 27 9.1.3. DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA ........................................................................... 28 10. ONNA ............................................................................................................................... 31 10.1.1. INQUADRAMENTO TERRITORIALE ......................................................................... 31 10.1.2. ANALISI DEL DANNO .......................................................................................... 31 10.1.3. DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA ........................................................................ 32 2
1.
IL CASTIGO DI DIO – I TERREMOTI DEL 1703
è una terra antica, che cova i terremoti.
“Nostro Signore per suoi Impenetrabili giuditij per fatale preludio della sua [dell’Aquila]
imminente rovina” acciocchè giusti e peccatori “ricorrino sotto l’ali della sua infinita misericordia;
e per renderli più isvegliati, e pronti a ricorrere a Sua Divina Maestà, non à mancato di far
conoscere i suoi giusti sdegni contro de’ Peccatori; avendo con replicate innondazioni, e poi con
duplicati Terremoti, chiamati a se le Pecorelle sperse del suo Ovile. [..Infati già] prima delli
quattordici del Mese di Gennaro per quasi due Mesi continui, sono grandissime Innondazioni, che
non si ricordano da molti Anni in qua, con avere apportato molto danno a Terreni, e Molini,
Argini di Fiumi, e Ponti”.
L’epicentro della scossa del venerdì 2 febbraio successivo – la Candelora – fu vicino all’Aquila.
Con un sole allegro già da alcuni giorni, la giornata era stata limpida e calda, benché il suolo
fosse coverto di neve. Era ormai sera “su l’ore diciotto, e mezzo, celebrandosi l’ultima Messa per
la Funzione della distribuzione delle Candele”. La scossa soprese come una trappola i fedeli
convenuti nelle chiese per la festa della purificazione di Maria Vergine. Il terremoto raggiunse
l’undicesimo grado: Replicò il terremoto, e traballò la terra con moto si orribi con triplicate
scosse, che nel tempo di un breve miserere rovinò città paesi “scoppiando, e scuotendo con tanta
Vehemenza, che fu creduto volersi aprire la terra; il tremore della medema, li precipitij degli
edifici, le grida, i lamenti de’ semi vivi, i pianti delli feriti, il timore della morte, e la perdita della
luce offuscata per più di due ore [dal polverone sollevato dai crolli], composero in quel momento
un tuono d’abisso, e uno spavento infernale; [..] tutto spirò orrore e confusione.”
“ Furono le scosse nel principio a successone da sotto in su; ma fine d’inchinazione.
Queste ultime furono le più perniciose. Tremado, terra non si vibrava egualmente, né celermente si
restituiva al primo sito, onde le mura sospese fuori di perpendicolo furono costrette a rovinare”
“.. per 22 hore continue stiede la terra in moto” a ondeggiare modo e quasi bolli mento,
incalzandosi i crolli senza sosta.
Ovunque i superstiti “nel piano de’ loro cari congionti, nel spavento della morte, nella
perdita degli averi, e nell’orridezza del campagna provarono anco li disagi della fame colla
privazione de’ viveri rimasti” sotto le rovine. Istoliditi e sconsolati, imploravano l’intercessione
dei Santi e “la misericordia di quel Dio, che a ciascuno haveva irritato con le sue colpe” perché
Egli si degnasse placarsi. “[..] innumerabili furono le maniere con cui la morte trionfò de’ viventi,
e infinite le miserie, e le calamità, che rimasero alli non estinti” e molti li proavi, e miracoli di
questo infortunio. Dalle macerie furono cavati superstiti fino a sette giorni dopo. Ma tanti altri
avrebbero potuto essere cavati magari invocarono inutilmente aiuto: spesso tentare di dargli ero e
pericolosissimo: ad ognuno dei continui scotimenti cadevano muri. Inoltre – facile a dirsi, dopo –
il male fu che ogni uno cercava lo scampo di se stesso.
Nell’aquilano “ Pizzoli, la Barete, Arrischia, Scoppita, con tutte adjacenti Terre sopra l’Aquila,
sono spianate e sotto l’Aquila, Paganica, Tempera, Onda, S.Gregorio, S. Eusanio, Campana, e
tutte altre fino a Castel Nuovo, ch’è un’esterminio, e una rovina deplorabilissima. [..] In somma è
una desolazione, e si prova in tutti què luoghi l’estremo giorno del Giudizio.
[..] Cessate le scosse grandi, altre innumerabili se ne replicarono per mesi, di notte e di
giorno. Dopo una pausa ricominciarono nella giornata di Sabato Santo, ora con scoppi, ora con
tuoni, ora con rimbombi sotterranei caminanti. Gli uomini cadevano in piedi e nelle piazze, e chi
nelle campagne s’abbracciava agli alberi era violentemente respinto e gettato a terra. Era tenuta
“in continue agitazioni l’umana miseria, che oppressa dalle proprie colpe, aspettava, né vani
pronostici d’una aggravata Coscienza l’ultimo dì, e l’estrema desolazione.”
[I terremoti del 1703, I. Silone]
3
2.
INTRODUZIONE
Nelle giornate di Venerdì 24_05_2009, Sabato 25 e Domenica 26 si è costituito un gruppo di
ispezione composto da membri di differenti università, University at Buffalo, Università
dell’Aquila, Politecnico di Torino, Università di Napoli, con lo scopo di analizzare il fenomeno di
danneggiamento dovuto all’evento sismico dell’aprile 2009 che ha interessato la provincia di
L’Aquila. Le ispezioni hanno avuto come oggetto tutte le categorie di edifici, ma in particolar
modo i monumenti.
La Figura 1 mostra la geometria della faglia dell’aquilano. Essa si trova in una vallata
contenuta fra due catene montuose parallele, disposte in direzione Nord – Sud. Gli abitati
maggiormente colpiti dal sisma sono stati Castelnuovo ed Onna (magnitudo 9.5 della scala
Mercalli), i quali sorgono in posizioni centrali rispetto alle vallate. La città di L’Aquila ha subito i
maggiori danneggiamenti nel centro storico e nel quartiere di Pettino, che si sviluppa proprio
lungo il perimetro Nord Ovest della linea di frattura.
Figura 1: Geometria della faglia ed eventi principali
4
3.
MEMBRI DELLA GRUPPO DI ISPEZIONE E DIARIO DELLE ISPEZIONI
3.1. Membri del gruppo di ispezione
Al gruppo costituitosi per l’ispezione hanno preso parte:
• Andrei M. Reinhorn (Eminent Professor, University at Buffalo, SUNY)
• De Stefano (Politecnico di Torino)
•
Lorenzo Fanale (DISAT, Facoltà di Ingegneria, Università degli Studi dell’Aquila)
•
Giampaolo Cimellaro (Politecnico di Torino)
•
Giuseppe Maddaloni (Facoltà di Ingegneria, Federico II di Napoli)
•
Tatiana K. Kirkova (Politecnico di Torino)
3.2. Giornata di Venerdì 24_04_2009
L’ispezione ha riguardato edifici residenziali nella località di Pettino, in particolare:
• Fabbricato di edilizia economico popolare sito presso la scuola elementare di Pettino
•
Edifici residenziali privati siti in Via Dante Alighieri
3.3. Giornata di Sabato 24_04_2009
La giornata di ispezione ha riguardato la parte storica della città di L’Aquila, ed in particolare
•
Forte Spagnolo
•
Centro Storico della città di L’Aquila, zona Fontana Luminosa e Corso Federico II
•
Centro Storico della città di L’Aquila, zona Villa Comunale
3.4. Giornata di Domenica 24_04_2009
La giornata di ispezione ha riguardato:
•
Ospedale Regionale
•
Castelnuovo
•
Onna
5
4.
PETTINO
4.1.1. INQUADRAMENTO TERRITORIALE
Pettino, quartiere residenziale della periferia Ovest di L’Aquila, si trova ai piedi di una catena
montuosa.
Lo sviluppo urbanistico segue l’andamento delle curve di livello, che coincide con la linea di
faglia.
In Figura 3 si riporta la morfologia della faglia. Essa è un quadrilatero con lati maggiori paralleli
alle catene montuose. Pettino si trova proprio in prossimità della linea superiore di scorrimento
della faglia, quindi il quartiere è stato particolarmente colpito dal sisma, infatti le abitazioni
mostrano danneggiamenti importanti.
Figura 2: Riferimento cartografico (Carta Tecnica Regionale tratta dal sito www.regione.abruzzo.it)
4.1.2. ANALISI DEL DANNO
Il primo esempio di danneggiamento, Figura 4, riguarda il lesionamento di setti di calcestruzzo
armato. L’edificio, di carattere economico popolare, è stato realizzato negli anni 60-70. La
struttura è intelaiata, con dei setti irrigidenti in corrispondenza del vano scala e ascensore. La
direzione del lesionamento è parallela a quella della linea di faglia. La giacitura della classica
deformazione a croce indica la direzione di oscillazione della struttura investita dal sisma.
Osservando in maniera più attenta le caratteristiche di rottura degli elementi strutturali, si notano
crisi dovute a carichi verticali. Questo fenomeno, anomalo per un evento sismico, si collega, però,
con le caratteristiche impulsive dell’evento del 6 aprile 2009.
Sempre nella zona di Pettino sono stati ispezionati gli edifici residenziali di Via Dante Alighieri. I
fabbricati sono di quattro piani, nessuno interrato, irregolari in pianta e regolari in alzato. Due
edifici sono collassati. Il crollo è stato dovuto alla crisi degli elementi strutturali del piano terra. Le
rotture degli elementi strutturali sono sicuramente per sforzi di taglio, anche se sono stati
6
interessati da una forte componente torsionale. Questo è dovuto anche al fatto che i blocchi sono
orientati, rispetto alla direzione di faglia, in modo da amplificare l’effetto rotazionale.
Non è stato possibile analizzare la qualità del calcestruzzo.
Figura 3: Informazioni geografiche della PGA del sisma di L’Aquila [Preliminary study of L’Aquila earthqake ground motion
records V5.10, www.reluis.it]
Come precedentemente accennato, l’area in questione si trova proprio sulla linea di frattura della
faglia che ha provocato l’evento sismico. E’ singolare, però, che nel raggio di pochi metri, alcuni
edifici sono collassati (Figura 7 e Figura 10) , ed altri, spesso simili ma a volte addirittura identici
(Figura 12, Figura 13, Figura 14 e Figura 15), non hanno subito danni. Anche l’orientamento in
pianta degli edifici è la stessa, quindi i fabbricati hanno subito analoghe sollecitazioni torsionali.
Potrebbero essersi verificati fenomeni di amplificazione locale, anche se la vicinanza dei fabbricati
sembrerebbe non avvalorare tale ipotesi.
Le immagini di Figura 16 e Figura 17 mostrano il danneggiamento dell’elemento strutturale
chiamato short column. Il pilastro di colore blu ha subito danneggiamento per sforzo di taglio
nella porzione libera non inglobata nella muratura. Questo comportamento testimonia la
collaborazione nella risposta strutturale della tamponatura, che in fase progettuale viene
considerata esclusivamente come carico applicato.
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4.1.3. DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA
Figura 4: Rottura di un setto in calcestruzzo
armato
Figura 5: Vista del fabbricato con setto lesionato
Figura 6: Via Dante Alighieri Edificio 1, crollo del piano
terra
Figura 7: Via Dante Alighieri Edificio 1, crollo del piano
terra
8
Figura 8: Via Dante Alighieri Edificio 1, crollo del piano
terra
Figura 9: Via Dante Alighieri Edificio 2, crollo del piano
terra
Figura 10: Via Dante Alighieri Edificio 2, crollo del piano
terra
Figura 11: Via Dante Alighieri Edificio 2, crollo del piano
terra
Figura 12: Via Dante Alighieri, fabbricato non lesionato
(prospiciente Edificio 1)
Figura 13: Via Dante Alighieri, fabbricato non lesionato
(stessa tipologia dell’Edificio 1)
9
Figura 14: Via Dante Alighieri, fabbricato non lesionato
(stessa tipologia dell’Edificio 2)
Figura 15: Via Dante Alighieri, fabbricato non lesionato
(stessa tipologia dell’Edificio 1)
Figura 16: Via Dante Alighieri Edificio 3
Figura 17: Via Dante Alighieri Edificio 3, lesione a taglio di
short-column
10
5.
FORTE SPAGNOLO
5.1.1. INQUADRAMENTO TERRITORIALE
Figura 18: Riferimento cartografico (Carta Tecnica Regionale tratta dal sito www.regione.abruzzo.it)
5.1.2. ANALISI DEL DANNO
Il forte cinquecentesco è di forma quadrangolare con possenti bastioni triangolari ai quattro
spigoli. Un fossato circonda l’intero corpo, il quale ha un unico accesso dall’esterno, servito da un
ponte a tre arcate. La muratura è imponente, specialmente fino al livello del piazzale. Il perimetro
del corpo di fabbrica è circondato da palazzine di tre piani, con attacco a terra stabilito al livello
del cortile interno. Il corpo di fabbrica prospiciente l’ingresso principale, sede del museo, è quello
che ha riportato maggiori danni.
Il piano terra del fabbricato in questione è porticato. Massicce colonne in pietra sostengono una
lunga volta a botte in mattoni di laterizio. In Figura 19 si nota che la volta si è lesionata per tutta
la sua lunghezza, e il segno del danno è costituito da una spaccatura nel vertice dell’arco di
cerchio. Anche i grandi pilastri sono stati colpiti dal sisma, sono evidenti i distaccamenti dei conci
di pietra. La spaccatura, al piede del pilastro, è minima nella parte centrale e massima al bordo
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interno. Considerando il comportamento globale dell’elemento strutturale arco, schema piano del
modello di porticato con volta a botte, è facile riscontrare la deformazione a schiacciamento della
curva dell’arco, lo spanciamento in corrispondenza degli appoggi (testimoniato dalle lesioni), e
quindi la rotazione (ribaltamento) dell’elemento pilastro. Il comportamento descritto interessa la
parte interna del porticato in virtù del fatto che un lato è in continuità con un corpo di fabbrica,
quindi meno vulnerabile.
I piani superiori hanno riportato lesioni strutturali ma soprattutto lesioni non strutturali, tipo
distaccamento di intonaci, caduta di oggetti (fenomeno non banale perché v’è un museo) etc.
Osservando accuratamente il lesionamento della muratura, Figura 20, si vede che la crisi avviene
sempre in corrispondenza di una discontinuità. E’ evidente, dalla coesistenza di varie tecnologie
costruttive, che la muratura è stata realizzata a più riprese. Il fenomeno si accentua quando la
muratura è realizzata con bozze, e con leganti di scarse qualità tecniche, Figura 21.
5.1.3. DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA
Figura 19: Lesione volta a botte I piano
Figura 21: zona museo
Figura 20: Lesione della muratura
Figura 22: Lesione volta a crociera
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6.
CENTRO STORICO DELLA CITTA’- ZONA FONTANA LUMINOSA
6.1.1. INQUADRAMENTO TERRITORIALE
Il centro storico della città de L’Aquila sorge su un rilievo collinare con terreno di natura rocciosa,
al centro della vallata definita da due catene montuose sostanzialmente parallele. Questa
caratteristica è comune agli altri due insediamenti maggiormente colpiti dal sisma, Castelnuovo e
Onna.
Figura 23: Riferimento cartografico, le linee rosse indicano i percorsi di ispezione (Carta Tecnica Regionale tratta dal sito
www.regione.abruzzo.it)
6.1.2. ANALISI DEL DANNO
Partendo dalla Fontana Luminosa il gruppo ha effettuato un percorso interno al centro storico,
riportato in rosso in Figura 23, in modo tale da osservare le condizioni di alcuni importanti
monumenti ed edifici. Le prime immagini mostrano lesioni di edifici residenziali a tre piani in
muratura. In molti casi le pareti hanno subito evidenti ingobbamenti, riscontrabili visivamente dal
disallineamento della linea di colmo Figura 24 e Figura 26. Le rotture nella muratura seguono i
tipici andamenti degli sforzi di taglio, lesioni a 45° come in Figura 25. Altro fenomeno di
danneggiamento molto diffuso è quello del distaccamento della facciata in corrispondenza della
copertura, Figura 32, dovuto all’azione della copertura sulle murature portanti. Il crollo non è
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avvenuto quando il tetto è stato realizzato non spingente e leggero (in legno). L’immagine di
Figura 32 mostra che in queste situazioni si raggiungono danneggiamenti molto gravi ma si riesce
a scongiurare il crollo. Al contrario, nel caso di coperture pesanti e spingenti i crolli sono stati
frequenti.
Gli elementi strutturali a cupola, propri delle chiese aquilane, non hanno resistito al terremoto. In
Figura 29 si vede ciò che rimane della copertura di Santa Maria Paganica. La volta è costituita da
un sottostrato in muratura, affrescato all’intradosso, autoportante. Il secondo strato è un
incannucciato e quindi infine l’orditura del tetto in legno. Nel caso di Santa Maria Paganica
l’intera copertura è crollata, anche quella a capanna della navata principale. In altre chiese, invece,
come per esempio Santa Maria degli Angeli, il Duomo, San Bernardino, San Agostino,…, i primi
elementi a subire danneggiamenti gravi e crolli sono state proprio le volte. Ciò vuol dire che le
tecniche costruttive impiegate sono molto efficienti per la resistenza a soli carichi verticali, ma
non idonee per opporsi alle forze orizzontali del sisma. Il recupero del patrimonio archiettonico
danneggiato dovrà sicuramente tenere conto di tali considerazioni per evitare il ripetersi di tali
catastrofi. Come precedentemente citato, la Basilica di San Bernardino ha subito pesanti danni,
Figura 33. Le lesioni della zona con copertura a cupola sono verticali e concentrate in
corrispondenza delle bucature della facciata. La prossimità con la bucatura è giustificata dalla
riduzione di resistenza della parete. L’andamento verticale si può spiegare in funzione del sistema
di distribuzione delle forze agenti sulla muratura e derivanti dall’azione del carico della copertura
a cupola. Data la particolare importanza del monumento sono state immediatamente realizzate
opere di puntellamento e cerchiatura, Figura 34 e Figura 35 , al fine di scongiurare ulteriori crolli.
Uno dei primi provvedimenti urgenti messi in atto è stato quello di chiusura delle lesioni della
facciata con resine ad alte prestazioni. Tali resine, dalle buone proprietà meccaniche, conferiscono
una certa resistenza a trazione alla muratura, impedendo così l’aumento di larghezza delle
spaccature. Particolare è la soluzione di cerchiatura della parte di campanile non crollata. Sono
state utilizzate fasce di materiale ad alta resistenza, in modo da circondare completamente
l’elemento a mò di fasciatura, Figura 35.
6.1.3. DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA
Figura 24: Ingobbamento della parete
Figura 25: Lesionamento della muratura
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Figura 26: Lesionamento grave
Figura 27: Crollo della copertura
Figura 28: Distaccamento della facciata
Figura 29: Crollo della cupola di S. Maria Paganica
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Figura 30: Crollo
Figura 31: Crollo
Figura 32: Distacco frontone di un edificio
Figura 33: Lesionamento cupola di San Bernardino
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Figura 34: Cerchiatura del campanile di San
Bernardino
Figura 35: Cerchiatura del campanile di San Bernardino
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7.
CENTRO STORICO DELLA CITTA’- ZONA VILLA COMUNALE
7.1.1. INQUADRAMENTO TERRITORIALE
Figura 36: Riferimento cartografico, le linee rosse indicano i percorsi di ispezione. (Carta Tecnica Regionale tratta dal sito
www.regione.abruzzo.it)
7.1.2. ANALISI DEL DANNO
L’area della Villa Comunale e di via XX Settembre sono fra le più note poiché purtoppo vi sono
stati numerosi crolli di edifici e vittime. In particolare in via XX Settembre c’era la Casa dello
Studente, Figura 40, tragicamente noto alla cronaca nera. In base allo stato degli edifici si capisce
che sicuramente l’area è stata investita da un’energia sismica enorme. C’è da dire, però, che a
valle di alcuni crolli di edifici in cemento armato possono esservi ragioni di errori progettualicostruttivi. Il primo esempio è quello della Figura 38 , che mostra il crollo di una palazzina.
Davanti l’edificio distrutto è stato recentemente realizzato un altro fabbricato con diversi piani
interrati, a quote inferiori di quelli della fondazione preesistente. Lo scavo del terreno in
prossimità di fondazioni esistenti può aver provocato cedimenti.
La parte crollata della casa dello studente sembra essere un corpo aggiunto ad uno preesistente.
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Questa supposizione nasce dall’analisi delle travi in c.a. non crollate. La superficie liscia e
levigata, dalla quale fuoriescono i ferri di ripresa che si collegavano con l’ampliamento crollato,
può essere ragionevolmente dovuta ad una diversa fase di getto. La discontinuità strutturale
potrebbe aver dato luogo a martellamento e quindi al crollo dell’ala debole.
7.1.3. DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA
Figura 37: Collasso di un piano dell’edificio
Figura 38: Edificio crollato in Via XX Settembre
Figura 39: Via XX Settembre
Figura 40: Casa dello Studente
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8.
OSPEDALE REGIONALE
8.1.1. INQUADRAMENTO TERRITORIALE
L’ospedale regionale si trova nella parte centrale della vallata ovest di L’Aquila.
Figura 41: Riferimento cartografico (Carta Tecnica Regionale tratta dal sito www.regione.abruzzo.it)
8.1.2. ANALISI DEL DANNO
Nella seguente trattazione si dovrà tenere conto che gli ospedali non possono essere considerati
come comune strutture residenziali. Essi sono strategici per la gestione dell’emergenza, quindi
necessariamente hanno il dovere di rimanere funzionanti in caso di calamità. Queste
considerazioni sono molto sentite dal prof. Reinhorn, attento osservatore dei danni non strutturali
oltre che di quelli strutturali.
In Figura 42 si vede il puntellamento di un nodo trave pilastro, irrimediabilmente
compromesso. E’ interessante notare la tecnica della puntellatura, in legno, realizzata dai V.V.F.,
in modo particolarmente attento. Il sostegno della trave è stato realizzato tramite l’unione di tre
elementi lignei ben collegati fra loro, Figura 46. I sostegni sono collegati sia con tavole orizzontali
che inclinate a 45°, per evitare movimenti relativi e quindi ulteriori cedimenti dell’elemento
strutturale soggetto a crollo. Considerando, invece, il cedimento strutturale, si osserva la totale
sconnessione fra la trave e il pilastro. La fenomenologia delle lesioni è in linea con una rottura per
sforzo di taglio. La ragione della rottura risulta chiara se si osserva bene l’armatura del pilastro,
priva di staffe. La mancanza di armatura a taglio e gli errori costruttivi sono, purtroppo,
caratteristiche comuni a tutti i danni strutturali avvenuti nell’ospedale regionale.
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Anche in Figura 43 la barra longitudinale scoperta testimonia la completa mancanza di staffe in
prossimità del nodo, e anche l’assenza dello strato di calcestruzzo di rivestimento, copri ferro, altra
caratteristica diffusa nelle strutture in questione.
Le Figura 44, Figura 50 ed altre, riportano un altro sconcertante elemento di discussione.
Molti pilastri hanno un danno preesistente dovuto alla realizzazione di alcune linee di impianto
elettrico. Si notano in maniera evidente le rotture in prossimità della perforazione del pilastro,
perforazione effettuata per l’alloggiamento della scatola elettrica. Addirittura in Figura 50 si nota
che la lesione segue perfettamente il corrugato inserito nel pilastro. Purtroppo anche in questo
pilastro non v’è presenza di armatura a taglio, ma comunque non è banale che la rottura sia
scaturita dal danno preesistente.
In Figura 52 e Figura 53 si riportano due esempi di errori legati alla fase realizzativa della
struttura in cemento armato. In entrambe le immagini si nota lo stato corrosivo dell’armatura non
protetta dal copriferro. Il degrado dell’armatura esposta all’azione degli agenti atmosferici è
inevitabile e fortemente peggiorativo per le performance strutturali.
Fra i danni non strutturali ci sono molte lesioni delle tamponature con rivestimento a cortina di
laterizio, Figura 49. L’immagine è emblematica della classica lesione a taglio, forma di croce con
lesioni a 45°. La croce si è formata fra due bucature, a testimonianza del fatto che esse
rappresentano, per l’economia globale della resistenza strutturale, elementi di discontinuità e
quindi di debolezza. Se in questo caso la lesione è contenuta e recuperabile, molto più
problematiche sono quelle situazioni in cui la bucatura è posta in corrispondenza degli spigoli o
quando le tamponature si trovano esternamente alle linee strutturali. In Figura 51 si riporta il caso
del crollo di una intera parete di tamponatura. Essa era appesantita dalla presenza dell’insegna
principale dell’ospedale. Comunque il crollo c’è stato per la mancanza di ammorsamenti e
connessioni fra la tamponatura e la struttura portante. Mancano gli irrigidimenti ogni 15 m2, come
previsto dalle norme, quindi si capisce come l’equilibrio della parete fosse molto precario.
Molto particolare e interessante è la soluzione tecnica mostrata nelle immagini di Figura
54 e Figura 55 e Figura 56. Le figure si riferiscono ad un particolare giunto tecnico. Il giunto è
stato progettato con uno schema di carrello spaziale per il blocco di destra. I ferri verticali del
pilastro sono tagliati, e la lastra di piombo testimonia la possibilità di movimento relativo degli
elementi strutturali. La soluzione tecnica trovata è soddisfacente se si trattasse di un giunto
esclusivamente termico. E’ inefficace nel caso di giunto sismico perché la struttura presenta una
labilità nel piano orizzontale. In fase di oscillazione in direzione trasversale all’asse della trave il
corpo “cadrebbe” dal pilastro.
Le immagini di Figura 58 e Figura 59 mostrano una struttura zoppa. Il corpo di fabbrica in
questione è un lungo porticato, ad una sola campata in direzione trasversale. I giunti sono
realizzati tramite l’inserimento di una coppia di pilastri a piano terra, e l’inserimento di un foglio
termoisolante, coperto da una scossalina metallica, al piano superiore. In corrispondenza di una di
queste giunzioni non è stato realizzato un pilastro, quindi il solaio viene sostenuto da soli tre punti
di appoggio.
Esempi di danneggiamenti non strutturali sono quelli riportati in Figura 61 e Figura 62. La
caduta di tramezzature sopra letti di ospedale è un’immagine molto forte. A prescindere dal fatto
che il danneggiamento è recuperabile in modo rapido, la perdita delle funzionalità è altrettanto, se
non maggiormente, problematico in caso di emergenza. E’ interessante notare che la lesione della
tamponatura, Figura 62, ha come vertice la discontinuità rappresentata dall’elemento inserito nella
parte. Il segno della rottura della parete si collega alla bucatura, che rappresenta una zona di
riduzione di resistenza.
In conclusione l’analisi del danneggiamento degli elementi strutturali e non dell’Ospedale
Regionale ha mostrato evidenti e preoccupanti lacune progettuali e costruttive. La particolarità e
l’intensità del sisma sono senza dubbio fuori dal comune, ma strutture sensibili come un ospedale
dovrebbero garantire funzionalità anche in casi limite.
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8.1.3. DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA
Figura 42: Rottura del nodo trave pilastro
Figura 43: Assenza di armatura a taglio
Figura 44: Assenza di armatura a taglio; danno preesistente
(scatola elettrica)
Figura 45: Rottura della trave
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Figura 46: Puntellamento
Figura 47: Rottura del pilastro in corrispondenza della
lesione preesistente
Figura 48: Assenza di armatura trasversale in una lastra
Figura 49: Lesionamento non strutturale
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Figura 50: Lesionamento strutturale in corrispondenza di un
danneggiamento preesistente
Figura 51: Crollo di una tamponatura non ammorzata alla
struttura
Figura 52: Presenza di malta corrosiva
Figura 53: Assenza di copri ferro, armatura non legata,
assenza di armatura a taglio
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Figura 54: Giunto termico, schema a carrello in direzione x e y
Figura 55: Giunto termico, schema a carrello in direzione x e
y
Figura 56: Giunto termico, schema a carrello in direzione x e y,
foglio di piombo e ferro tagliato
Figura 57: Giunto termico
Figura 58: Giunto, struttura zoppa
Figura 59: Giunto, struttura zoppa
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Figura 60: Ancoraggio della tamponatura alla trave
Figura 61: Danneggiamenti non strutturali, compromissione
della funzionalità
Figura 62: Danneggiamento in corrispondenza di indebolimenti
preesisitenti, compromissione della funzionalità
26
9.
CASTELNUOVO
9.1.1. INQUADRAMENTO TERRITORIALE
Castelnuovo, come Onna e L’Aquila, si trova al centro di una vallata contenuta da due catene
montuose. La natura del terreno della vallata è sedimentaria. Particolarità del suolo della collina su
cui sorge il paese è la presenza di argilla. Gli altri insediamenti urbani dell’area della piana di
Navelli, come Barisciano o San Pio delle Camere …, sorgono alle pendici delle catene montuose
quindi su terreni sabbiosi o rocciosi. Caratteristica del paese di Castelnuovo è quella dei
“grottoni”, cavità scavate all’interno della collina nel corso dei secoli. Queste specie di tunnel
sono diffusi in tutte le zone del costruito, e quindi le abitazioni di livelli superiori poggiano le
proprie fondazioni sulle grotte scavate a livello inferiore.
Figura 63: Riferimento cartografico (Carta Tecnica Regionale tratta dal sito www.regione.abruzzo.it)
9.1.2. ANALISI DEL DANNO
Le prime due immagini, Figura 64 e Figura 65, danno una chiara idea dell’effetto del sisma su
Castelnuovo. Il paese è quasi interamente distrutto.
E’ arduo formulare analisi strutturali di fronte a tale devastazione, ma si procederà ugualmente con
la speranza di fornire un contributo per una corretta e saggia ricostruzione.
La prima serie di immagini, dalla Figura 66 alla Figura 69, mostrano i diversi
comportamenti strutturali di edifici in muratura non armata, con vari tipi di coperture. In generale
le coperture leggere, in legno, non spingenti, inducono minori sollecitazioni strutturali alle
murature portanti e quindi v’è una minore probabilità di crollo. Anche i cordoli in cemento
armato, quando correttamente progettati e realizzati, contribuiscono alla resistenza della parete
tramite una funzione di collegamento e cerchiatura. La condizione ottimale è quella di una
cerchiatura o cordonatura di una muratura doppiamente armata. Nei casi presi in esame si è
riscontrata una buona risposta strutturale alla sollecitazione tellurica. Quando, invece, il cordolo in
c.a. sovrasta una muratura di scadenti proprietà meccaniche, Figura 67 e Figura 68, l’oscillazione
dell’elemento rigido sopra pareti deboli ha effetti devastanti. L’edificio della Figura 66 è
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emblematico delle considerazioni appena fatte. Infatti il corpo di fabbrica è costituito da tutte le
pareti rinforzate, tranne una. La struttura nel complesso ha reagito bene alla sollecitazione. La sola
parte danneggiata è quella in prossimità della parete non rinforzata.
L’immagine contenuta in Figura 70 mostra la fuoriuscita del manto di
impermeabilizzazione dal pacchetto di copertura. La particolarità è che le tegole sono rimaste al
loro posto, il tetto non è crollato, è stato solamente espulso il foglio bituminoso, a mò di
prestigiatore che sfila la tovaglia senza far cadere i bicchieri. Questo può dare l’idea della
straordinaria forza impulsiva del sisma del 6 Aprile 2009.
L’ultima serie di immagini riguardano lesioni di una casa di civile abitazione, a due piani,
realizzata circa 40 anni fa in cemento armato. Naturalmente si nota a prima vista che l’armatura a
taglio risulta esigua, ma bisogna tenere in considerazione che essa è stata progettata con la
normativa vigente in quel periodo storico. Il calcestruzzo non sembra di ottima qualità,
l’assortimento granulometrico degli inerti non è dei migliori. Comunque sia, fatte queste doverose
precisazioni, è interessante notare, Figura 71, che la crisi dell’elemento strutturale è avvenuta per
la sola rottura del calcestruzzo. Le armature, non snervate, mostrano delle deformazioni
assimilabili ad instabilizzazione per compressione. La frantumazione del calcestruzzo e il
particolare stato delle armature, inducono ad attribuire la rottura all’azione di carichi verticali di
compressione. Questo meccanismo di rottura è anomalo per un sisma, che induce forzanti
orizzontali. La supposizione trova analogie con molti altri esempi analizzati in precedenza.
9.1.3. DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA
Figura 64: Castelnuovo, veduta aerea prima del terremoto
Figura 65: Castelnuovo, veduta aerea dopo del terremoto del 6
aprile 2009
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Figura 66: Cordolo in c.a. su muratura in parte armata e in
parte non armata
Figura 67: Crollo di una muratura dalle scadenti proprietà
meccaniche sovrastata da un cordolo in c.a.
Figura 68: Azione del cordolo in cemento armato su una
muratura non rinforzata
Figura 69: Resistenza del tetto in legno senza cordolo in
cemento armato
Figura 70: Fuoriuscita della guaina di copertura
Figura 71: Rottura critica del calcestruzzo
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Figura 72: Taglio a 45° nel pilastro
Figura 73: Taglio a 45° nel pilastro
30
10. ONNA
10.1.1. INQUADRAMENTO TERRITORIALE
Figura 74: Riferimento cartografico (Carta Tecnica Regionale tratta dal sito www.regione.abruzzo.it)
10.1.2. ANALISI DEL DANNO
Onna e Castelnuovo sono stati i due centri più colpiti dal sisma, grado 9.5 della scala Mercalli.
Il paese è stato quasi interamente raso al suolo. Sono rimaste in piedi solo alcune case, e
paradossalmente le case ancora agibili sono intatte, senza alcun segno di lesione, ed a solo pochi
metri di distanza con altri di cui rimangono solo cumuli di macerie.
Naturalmente le case illese sono visibilmente di una migliore qualità progettuale e costruttiva.
Comunque è singolare che non riportino alcun segno di danno.
La prima immagine che si vuole mostrare, Figura 70, evidenzia la forza del sisma che si è
abbattuto sul centro abitato. La casa è ad un unico piano e di recente costruzione. La muratura
portante è stata realizzata con blocchi pieni di calcestruzzo. Dalle ispezioni effettuate nelle zone
colpite dal terremoto si è potuto osservare che edifici di questo tipo non hanno mai riportato segni
di danneggiamento. Questo fabbricato, invece, è stato irrimediabilmente compromesso. L’effetto
visivo del lesionamento, in particolare dell’ingobbamento delle murature portanti, è scenico.
Sembra di cogliere la dinamicità dell’onda sismica, e di osservare l’oscillazione del fabbricato.
Un’altra immagine molto singolare è quella riportata in Figura 78. Il concio in laterizio della
bucatura compresa fra le due porte finestre del secondo piano, è scivolato lungo la linea di lesione
della facciata. L’effetto è probabilmente dovuto alla deformazione ciclica che ha subito la facciata
in fase di oscillazione sismica. Il concio è progressivamente scivolato durante la fase di apertura
della lesione per poi essere bloccato nella fase opposta di compressione.
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10.1.3. DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA
Figura 75: Deformazione di una struttura in muratura portante con
tetto non spingente pesante
Figura 76: Crollo di strutture con murature a sacco
Figura 77: Crollo di una copertura pesante
Figura 78: Effetto della sollecitazione ciclica
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Figura 79: Crollo di una copertura pesante
Figura 80: Effetto della sollecitazione ciclica
Figura 81: Struttura priva di segni di danneggiamento
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