Dipartimento della protezione civile

La vulnerabilità sismica

La vulnerabilità sismica è la propensione di una struttura a subire un danno di un determinato livello a fronte di un evento sismico di una data intensità.

Una delle cause principali di morte delle persone durante un terremoto è il crollo delle abitazioni e di altri edifici. Per ridurre le perdite di vite umane, è necessario rendere sicure le strutture edilizie, per evitare che subiscano danneggiamenti a causa di un forte terremoto. Bisogna, tuttavia, stabilire anche quali costi siamo disposti ad affrontare per costruire case sicure. Oggi, le norme per le costruzioni in zone sismiche prevedono che gli edifici non si danneggino per terremoti di bassa intensità, non abbiano danni strutturali per terremoti di media intensità e non crollino in occasione di terremoti forti, pur potendo subire gravi danni. Questi criteri sono finalizzati innanzi tutto alla protezione degli occupanti e poi degli edifici, nei limiti di un costo economicamente ragionevole.

Durante un terremoto un edificio si può danneggiare in diversi modi e riportare danni strutturali (agli elementi portanti dell’edificio, come pilastri, travi, setti murari) e danni non strutturali (agli elementi che non determinano l’instabilità dell’edificio, come camini, cornicioni, tramezzi, tamponature). E’ difficile prevedere quale sia il tipo di danno che si può verificare durante un terremoto e dipende dal tipo di struttura dell'edificio (muratura, calcestruzzo armato, acciaio), dall’età, dalla configurazione della struttura, dai materiali di costruzione, dalle condizioni del luogo dove è stato costruito, dalla vicinanza con altre costruzioni e da elementi non strutturali. 

Danno strutturale (su travi, pilastri e scale) di edifici in calcestruzzo armato                                                             

Quando si verifica un terremoto, mentre il terreno si muove orizzontalmente e/o verticalmente, un edificio subisce delle spinte in avanti e indietro in modo simile a quelle che subisce un passeggero dentro ad un autobus che accelera e frena alternativamente. L’edificio inizia così a oscillare, deformandosi. Se la struttura è capace di subire grandi deformazioni, potrà anche subire gravi danni, ma non crollerà. Si dice in tal caso che la struttura è duttile. Il danno degli edifici dipende anche dalla durata e dall’intensità del terremoto: più questo è forte, più tende a scuotere a lungo e più forte il terreno e, quindi, a causare danni alle strutture.  Dopo che si è verificato un terremoto è abbastanza semplice valutare la vulnerabilità degli edifici: è sufficiente rilevare i danni che sono stati provocati, associandoli all’intensità della scossa subita. Molto più complessa è invece la valutazione della vulnerabilità degli edifici prima che si verifichi un evento sismico. Per questa sono stati messi a punto diversi metodi: di tipo statistico, di tipo meccanicistico, o i giudizi esperti. I metodi di tipo statistico classificano gli edifici in funzione dei materiali e delle tecniche con cui sono costruiti.

La vulnerabilità viene espressa come la probabilità che una struttura di un certo tipo possa subire un certo livello di danneggiamento a seguito di un terremoto di una determinata intensità. La valutazione è basata sui danni osservati in precedenti terremoti su edifici appartenenti alla tipologia in esame. Questa tecnica è relativamente semplice nell’applicazione, ma richiede dati di danneggiamento da passati terremoti non sempre disponibili e non può essere utilizzata per valutare la vulnerabilità del singolo edificio, dato che la valutazione ha carattere statistico e non puntuale.

I metodi di tipo meccanicistico utilizzano, invece, modelli teorici che riproducono le principali caratteristiche degli edifici da valutare, su cui vengono studiati i danni causati da terremoti simulati. Generalmente sono modelli semplici e possono esser utilizzati per valutare singoli edifici o gruppi di edifici simili. In ogni caso l’utilizzabilità di questi metodi è limitata alle costruzioni di cui si conoscono le caratteristiche costruttive.
Infine, alcuni metodi utilizzano dei giudizi esperti per valutare il comportamento sismico e quindi la vulnerabilità di predefinite tipologie strutturali o per individuare i fattori che determinano il comportamento delle costruzioni e valutarne, in termini qualitativi e quantitativi, la loro influenza sulla vulnerabilità.

I risultati finali possono essere di due tipi:
- la vulnerabilità assoluta, che rappresenta il danno medio (o una distribuzione di probabilità di danno) in funzione dell’intensità sismica;
- la vulnerabilità relativa, che permette di ordinare le costruzioni in funzione della loro vulnerabilità sismica attraverso opportuni indici per i quali, però, non viene data una relazione diretta fra danno e intensità sismica.

Per poter valutare la vulnerabilità degli edifici su tutto il territorio nazionale è necessario ricorrere a metodi statistici che utilizzino dati omogenei sulle caratteristiche degli edifici stessi. Per il territorio italiano sono disponibili i dati rilevati dai censimenti Istat sulle abitazioni.  Essi vengono utilizzati nell’applicazione di un metodo statistico, che mette in relazione il livello di danno rilevato in precedenti terremoti con diverse tipologie costruttive. Nella mappa è rappresenta la distribuzione percentuale delle abitazioni appartenenti alla classe di vulnerabilità più elevata (A) in Italia.