61Resilienza dei centri urbani e rilievo delle costruzioni: un binomio indivisibile.

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Resilienza dei centri urbani e
rilievo delle costruzioni:
un binomio indivisibile
Stefania Arangio
StroNGER s.r.l.
GLI ATTORI DEL DIVENIRE URBANO
I CONVEGNO SULL’INTERAZIONE UOMO-SPAZIO-TEMPO
Prof. Franco Bontempi
Sapienza Università di Roma

FB org
www.francobontempi.org www.stronger2012.com www.disg.uniroma1.it/bontempi
Pierluigi
OLMATI
Design Engineer
AKT II Consulting
London (UK)
pierluigi.olmati
@akt-uk.com
Filippo
GENTILI
Structural Engineer,
Post-doctoral
fellow, University of
Coimbra ISISE (PT)
filippo.
gentili@uc.pt
Sauro
MANENTI
Hydraulic Engineer
Assistant Professor
University of Pavia
(IT) sauro.
manenti@unipv.it
Francesca
BRANDO
Project Director
Thornton Tomasetti
New York (NY)
FBrando@thornton
tomasetti.com
Luca
SGAMBI
Structural
Engineer,
Research Fellow,
P.E., Politecnico di
Milano (IT)
luca.sgambi@
polimi.it
Prof. of Structural
Analysis and
Design, Sapienza
University of Rome
Franco
BONTEMPI
Chiara
CROSTI
Structural Engineer, PhD, P.E.
chiara.crosti@
{uniroma1.it;stronger2012.com}
Expertise:
• Forensic Engineering
• Fire Safety Engineering
• Nonlinear FEM Analysis
Stefania
ARANGIO
stefania.arangio@
Expertise:
• Structural Safety
• Structural Identification
• Metal and Masonry
structures
Konstantinos
GKOUMAS
Francesco
PETRINI
francesco.petrini@
Expertise:
• Performance - and
Resilience Based - Design
• Energy Harvesting
• Multi-hazard analysis
Mario
FORLINO
Structural Engineer, P.E. PhD Student
mario.forlino@uniroma1.it
Expertise:
• Forensic Engineering
• Accident analysis
• Masonry Structures
Paolo Emidio
SEBASTIANI
PhD Students StroNGER srl External Group
paolo.sebastiani@uniroma1.it
Expertise:
• Earthquake engineering
• Performance based
seismic design
• Seismic protection
Transportation S. Engineer, PhD, P.E.
konstantinos.gkoumas@
Expertise:
• Urban Transportation
Infrastructures
• Energy Harvesting
• Sustainability and Resilience
Marcello.mangione@uniroma1.it
Expertise:
• Fire Engineering
• Fire investigation
Marcello
MANGIONE

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4/61 StroNGER s.r.l
Start up innovativa ai sensi
del D.L. 179/2012
Str
o N
GER
www.stronger2012.com
(Structures of the Next Generation – Energy harvesting and Resilience)
All’interno dell’incubatore
ITech di BIC Lazio

Structure of Next Generation – Energy harvesting and Resilience
Spin-off di Ricerca – www.stronger2012.com
• Progettazione, adeguamento e ottimizzazione di
strutture nuove ed esistenti
Modellazione numerica avanzata
• Approccio ingegneristico alla progettazione di
strutture in caso di incendio
• Ingegneria Forense
• Ricerca e sviluppo
Resilienza
Sostenibilità e recupero energetico
Soluzioni innovative per l’Ingegneria Strutturale
ATTIVITA’

Resilienza dei centri urbani e rilievo delle costruzioni: un binomio indivisibile
stefania.arangio@stronger2012.com
Outline
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• Resilienza delle aree urbane nei confronti dei fenomeni
geologici e idrogeologici
• Rilievo delle costruzioni in situazioni post-evento
• RILEVIA: «RILievo di Edifici Vulnerabili a fenomeni
geologici, Idrogeologici e Alluvionali»
• Conclusioni

Outline
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• Conclusioni

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Resilienza di un sistema urbano
Capacità di riorganizzarsi in seguito ad una perturbazione
o a uno shock; le alterazioni possono essere causate sia
da eventi naturali (frane, sismi, etc) sia da attività
antropiche.

http://www.lastampa.it
COMUNI A RISCHIO IDROGEOLOGICO89%
VITTIME TRA IL 1963 E IL 20126.772
POPOLAZIONE RESIDENTE IN ZONE A
ELEVATO RISCHIO IDROGEOLOGICO
9,6%
COSTO COMPLESSIVO DEI DANNI PER
FRANE E INONDAZIONI DAL 1944 AL 2012
61,5 MLD €
Un tema attuale è la resilienza dei sistemi urbani nei confronti del dissesto idrogeologico

• Un sistema urbano resiliente necessita di strumenti efficaci per il
rilievo speditivo del territorio urbanizzato in situazioni post-
evento. E’ importante per avere una efficace stima dei danni e
una corretta organizzazione delle risorse e delle tempistiche.
• Un rilievo efficace ed esaustivo deve considerare l’intero sistema
urbanizzato (territorio, edifici, singole abitazioni) con un approccio
multilivello.
Resilienza e rilievo delle costruzioni in situazioni post-evento

Outline
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• Conclusioni

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Generalmente, durante un rilievo speditivo dello stato
di una costruzione, un tecnico registra su schede
cartacee una serie di informazioni sulla costruzione e
dà un giudizio sulla sicurezza
Rilievo delle costruzioni in zone soggette a fenomeni geologici e
idrogeologici

Rilievo dei danni alle costruzioni: Schede AeDES
Esistono schede per il rilevamento
speditivo delle costruzioni ma sono
orientate al rilievo dei danni da sisma
(ad esempio: scheda di 1°livello di
rilevamento danno, pronto intervento e
agibilità per edifici ordinari nell’emergenza
post-sismica - AeDES 5/2000)
Sono strumenti consolidati per i rilievi post-
sisma ma che hanno alcune limitazioni
significative in caso di fenomeni geologici.

1) Non sono in grado di cogliere le caratteristiche dei
danni legati ai fenomeni geologici
 Il danno non interessa la struttura in modo omogeneo: in
genere interessa principalmente il piano terra e, a volte,
parte del primo piano
 I danni strutturali gravi sono legati all’impatto violento di
rocce e detriti ingombranti trasportati da un flusso veloce
 In caso di movimento lento e trasporto di materiale
leggero, il danno è principalmente non strutturale
Limitazioni degli strumenti esistenti per il rilievo post-evento

2) Non rilevano le caratteristiche geomorfologiche e i danneggiamenti del
territorio in modo esaustivo
Sprofondamento
Presenza di coltivazioni
Versante in frana

3) Le categorie di agibilità potrebbero essere non rappresentative della situazione
Edificio considerato
Strada statale a monte dell’edificio
Zona interessata
dal movimento
franoso
Altolia (comune di Messina) – Ottobre 2009

L’edificio, a parte il terreno franato che insiste sulla parete
posteriore, risulta integro. Con la scheda AeDES viene
considerato
INAGIBILE PER RISCHIO ESTERNO
ma non c’è modo di specificare che il rischio esterno è
legato a un dissesto del territorio (potrebbe anche
essere la vicinanza ad un edificio pericolante).
Non è quindi possibile differenziare gli interventi sulle
costruzioni dagli interventi sul territorio.
Considerazioni sulle categorie di agibilità

4) Formato cartaceo:
- I risultati dei rilievi devono essere scansionati o sintetizzati su supporti informatici
- Si rischia di rilevare più volte lo stesso stabile se gli inquilini non sono tutti presenti
nello stesso momento
RALLENTAMENTI DELLE OPERAZIONI E PROBLEMI ORGANIZZATIVI:
SISTEMA NON RESILIENTE

Outline
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• Conclusioni

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RILEVIA è un progetto finanziato dalla
Regione Lazio come idea innovativa
di imprenditoria femminile

RILEVIA
RILEVIA (RILievo di Edifici Vulnerabili a fenomeni geologici,
Idrogeologici e Alluvionali) è una applicazione per smartphone e tablet:
• permette di catalogare i danni e formulare un giudizio in merito all’agibilità
degli edifici a valle di un fenomeno di dissesto (frana, alluvione, ...)
• fornisce il supporto per la redazione di testimoniali di stato, ad esempio nel
caso in cui le costruzioni presenti in una certa zona siano interessate dagli
effetti di scavi per la realizzazione di linee metropolitane, parcheggi interrati, …
• ha valore predittivo se viene compilata in situazioni ordinarie per verificare lo
stato di una costruzione e valutare la possibile attività di un fenomeno di
pericolosità geologica, ancora non palese

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Approccio multi-livello per la catalogazione delle informazioni
Territorio Confini amministrativi
Fessurazioni locali
Singolo edificio
Singola unità abitativa
RILEVIA

Approccio multi-livello
Ad ogni livello 0 (rilievo del territorio)
sono associati diversi livelli 1 (una
scheda per ogni edificio che si trova
nel territorio considerato)

Contenuti del livello 0 – Rilievo del territorio
1) Identificazione del sopralluogo
2) Cartografia
2.1 informazioni cartografiche
2.2 informazioni sui dissesti idrogeologici
2.3 estratti cartografici
2.4 informazioni sulla geomorfologia desunte dalla cartografia o da altre fonti
3) Rilievo diretto del territorio
3.1 Geologia
3.2 Geomorfologia prevalente
3.3 Idrogeologia
3.4 Processi morfogenetici
3.5 Possibili cause dei processi morfogenetici osservati
3.6 Documentazione fotografica
4) Danni ed interventi
4.1. Danni nell’area di interesse
4.2 Indagini e monitoraggio
4.3 Interventi consigliati sul territorio
5) Valutazione della pericolosità geologica e idrogeologica

Identificazione del rilevatore
Identificazione della zona ed
estratto della mappa catastale

Quando si caricano delle
immagini è possibile sistemare i
settaggi

Dettaglio delle informazioni
cartografiche disponibili sulla
zona

Rilievo diretto del territorio
Classificazione litologica

E’ possibile specificare la
fonte delle informazioni

C’è la possibilità di dare
indicazioni sulle cause che
possono aver portato al
dissesto osservato

Alla fine del livello 1 è
possibile valutare la
pericolosità geologica del
territorio considerato

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Il rilievo è esportabile in
una scheda in pdf

33Resilienza dei centri urbani e rilievo delle costruzioni: un binomio indivisibile
RILEVIA – Livello 1 – Rilievo di un singolo edificio
La posizione dell’edificio
può essere rilevata
direttamente dal gps del
dispositivo di rilievo

RILEVIA – Livello 1 – Rilievo di un singolo edificio
Si assegnano le
caratteristiche strutturali

Livello 1: Oggettività nel rilievo del danneggiamento
RILEVIA è uno strumento tecnologico che supporta il tecnico nel
rilievo puntuale del danneggiamento

Livello 1: danni ad elementi strutturali (c.a.)
Per il rilevamento del
danno i piani sono
considerati
separatamente
Per ogni piano è fornita
una check list di
possibili manifestazioni
del danno (modi di
danno)
Strutture verticali in c.a.
Livello di intensità del danno
Estensione

lesioni longitudinali nei
pilastri
lesioni diagonali nei pilastri lesioni ad andamento
diagonale sulle tamponature
lesioni da distacco della
tamponatura
formazione di cavità nella
tamponatura
lesioni in campata delle travi
con andamento diagonale
lesioni nei solai
lesioni alle estremità
delle travi
lesioni nei pavimenti
37
Livello 1: modi di danno per strutture in c.a.

lesioni diagonali nei pilastri
Modi di danno per le strutture in c.a.: livelli di intensità
Per ogni modo di danno vengono individuati cinque livelli di intensità
Esempio di danno di livello
4: danno molto grave
1 – Leggero: lesioni minori di 2 mm
distacco dell’Intonaco
2 – Medio: spessore delle lesioni compreso tra 2 e 5 mm
locali distacchi del copriferro con incipiente
instabilizzazione delle barre
3 – Grave: lesioni macroscopiche
instabilizzazione delle barre
4 – Molto Grave: lesioni pronunciate e instabilizzazione delle
barre; nei casi più gravi si verifica la
disgregazione di notevoli porzioni di
calcestruzzo
5 – Gravissimo: incipiente collasso o collasso dell’elemento
strutturale

Flessione nelle travi
Livello 1
Livello 4
Livello 2 Livello 3
Livello 5
Livelli di intensità del danno
Durante il rilievo il tecnico può consultare delle immagini di riferimento che lo
supportano nella corretta assegnazione del livello del danno osservato

Traslazione verticale con
danneggiamento a taglio
Traslazione verticale con
danneggiamento a flessione
Rotazione rigidaTraslazione per
cedimenti differenziali
Livello 1 : meccanismi di danneggiamento per strutture in c.a.

Cedimento alla base di un
pilastro
Collasso di un piano debole
Collasso dei nodiFlessione nelle travi
Livello 1 : meccanismi di danneggiamento per strutture in c.a.

Correlazione tra modi di danno e meccanismi di danneggiamento
RILEVIA contiene un algoritmo che suggerisce i meccanismi di
danneggiamento compatibili con i modi di danno osservati

Correlazione tra modi di danno e meccanismi di danneggiamento
Le correlazioni sono state validate anche mediante simulazioni agli
elementi finiti
(In collaborazione con Ing. Alessandro Cattaneo)

Livelli di intensità del danno
DANNO 1
Molto lieve
DANNO 2
Lieve
DANNO 3
Moderato
DANNO 4
Grave
(In collaborazione con Ing. Alessandro Cattaneo)

Oggettività del rilievo: giudizio di agibilità
Sono state inserite alcune categorie in più rispetto alla
AeDES:
• è stato separato l’INAGIBILE per danni dovuti all’evento
dall’INAGIBILE per carenze preesistenti (per evitare una stima
falsata dei danneggiamenti)
• è stato separato l’INAGIBILE per rischio esterno dall’INAGIBILE
per rischio geologico e idrogeologico (per avere una stima globale
delle zone che necessitano di interventi sul territorio)

Vista frontale dell’edificio
Nella scheda tecnica proposta si considera anche la voce:
INAGIBILE
PER RISCHIO GEOLOGICO E IDROGEOLOGICO
Questa categoria è finalizzata proprio all’individuazione di
zone in cui gli edifici sono ancora integri o poco
danneggiati ma sono necessari interventi sul territorio
Valutazioni di agibilità: confronti con scheda AeDES

RILEVIA – Livello 2 – Rilievo del singolo appartamento

Outline
• Conclusioni

Conclusioni
• Resilienza e rilievo delle costruzioni costituiscono un binomio
indivisibile ma nel caso di situazioni post-dissesto idrogeologico gli
strumenti esistenti risultano carenti del necessario approccio
sistemico multi-livello.
• RILEVIA è una nuova applicazione per smartphone e tablet
finalizzata al rilievo speditivo delle costruzioni in zone soggette a
fenomeni geologici e idrogeologici.
• L’utilizzo di uno strumento oggettivo, esaustivo e informatizzato
permette di gestire il tempo e le risorse economiche in modo
ottimizzato, in un ottica moderna volta alla resilienza e alla
sostenibilità.

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INNOVAZIONE
S.I.V.E.S. è il primo sistema di schede
informatizzate per il rilievo speditivo
delle costruzioni in zone soggette a
fenomeni geologici e idrogeologici.
OGGETTIVITA’
S.I.V.E.S. supporta il tecnico
nell’individuazione del tipo di danno e
nella assegnazione della gravità
mediante appositi abachi
informatizzati.
COMPLETEZZA
S.I.V.E.S. utilizza un approccio multi-livello
Livello 0: caratteristiche del territorio
urbanizzato;
Livello 1: rilievo del singolo edificio;
Livello 2: analisi delle fessurazioni e di
danneggiamentilocali.
CONDIVISIONE
I vari esperti coinvolti nel rilievo delle
costruzioni storiche, con S.I.V.E.S.
operano su una stessa piattaforma
condividendo tutte le informazioni.
S.I.V.E.S. permette una valutazione
speditiva della vulnerabilità delle
costruzioni e una funzionale
catalogazione delle informazioni
rilevate.
SEMPLICITA’
Può essere utilizzata per il rilievo delle
costruzioni danneggiate da cedimenti,
frane e alluvioni.
Permette di catalogare i danni sulle
costruzioni e di formulare un giudizio in
merito all’agibilità.
1– Leggero
2– Medio
3– Grave
4– Molto Grave
5– Gravissimo
E’ uno strumento innovativo per la
redazione dei testimonialidi stato.
RILEVIA

LA RESILIENZA
DEI SISTEMI
In ecology, resilience is the capacity of an ecosystem
to respond to a perturbation or disturbance by
resisting damage and recovering quickly. Such
perturbations and disturbances can include stochastic
events such as fires, flooding, windstorms, insect
population explosions, and human activities such as
deforestation, fracking of the ground for oil extraction,
pesticide sprayed in soil, and the introduction of
exotic plant or animal species. Disturbances of
sufficient magnitude or duration can profoundly affect
an ecosystem and may force an ecosystem to reach
a threshold beyond which a different regime of
processes and structures predominates.
British Standard, BS65000(2014) defines
"organisational resilience" as "ability of an
organization to anticipate, prepare for, and respond
and adapt to incremental change and sudden
disruptions in order to survive and prosper."[1]
In recent years, a new consensus of the concept of
resilience emerged as a practical response to the
decreasing lifespan of organisations[2] and the from
key stakeholders, including boards, governments,
regulators, shareholders, staff, suppliers and
customers to effectively address the issues of
security, preparedness, risk, and survivability.
www.francobontempi.org
Str
o N
GER

www.francobontempi.org
Str
o N
GER

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