Sperimentazione di prodotti e tecniche innovative e sviluppo di nuove metodologie per la protezione dell’ambiente costruito civile dal danno legato a sollecitazioni dinamiche ambientali e in particolare sismiche

In un panorama nazionale caratterizzato da elevata probabilità di rischio ambientale e da valori significativi dell’esposizione, il progetto intende sperimentare prodotti, tecniche e metodologie che possano offrire una risposta innovativa e originale alle problematiche di difesa del territorio e  dell’ambiente costruito afferenti il settore della prevenzione del danno causato da sollecitazioni ambientali di tipo dinamico e in particolare del danno sismico.

Il progetto si articola in due linee di ricerca:
- strumenti per l’analisi del territorio e dell’ambiente costruito;
- metodologie e tecnologie per il controllo strutturale.

Nell’ambito dello sviluppo di nuove metodologie per la protezione dell’ambiente costruito, sono stati sperimentati dispositivi innovativi per il controllo strutturale su modelli in scala, rappresentativi di differenti tipologie costruttive, con l'ausilio di metodi all’avanguardia di indagini dinamiche.
Estremamente innovativa è stata la sperimentazione “al vero” che ha previsto la riproduzione di un laboratorio in campo, con la realizzazione di due modelli di “casette” in c.a. in scala reale, in un’area concessa dal Comune di Avellino.
Le due strutture, ciascuna di due impalcati di 30mq, sono state progettate e realizzate con i criteri costruttivi degli anni 60’.
Ad uno dei manufatti sono stati applicati controventi di dissipazione energetica, dispositivi simili ad ammortizzatori, ispezionabili e sostituibili a seguito di un evento sismico violento. Per l’esecuzione delle prove sperimentali, si è provveduto a simulare in situ un terremoto, attraverso attuatori ciclici, fissati ad una parete di contrasto realizzata in carpenteria metallica. Mettendo a confronto i danni subiti dalle due strutture gemelle, l’una “difesa” sismicamente con i dispositivi dissipativi, e l’altra priva di protezioni, è emerso che la prima ha sopportato forze orizzontali maggiori riportando danni molto contenuti.
Utilizzando i dati della sperimentazione è stato eseguito un intervento dimostratore su una struttura degli anni ’60, sulla quale sono stati applicati dispositivi innovativi di dissipazione energetica.

Altre campagne sperimentali sono state effettuate nel comune di Avellino, territorio caratterizzato da una sismicità tra le più elevate in Italia. E’ stata selezionata un’area caratterizzata dalla presenza di una tipologia di edifici rappresentativi, dal punto di vista storico, tipologico e urbanistico, di tutto l’edificato presente nel territorio comunale, nella quale sono state effettuate campagne di rilievo con differenti metodologie: rilievo aerofotogrammetrico, utilizzo di piattaforma aviotrasportata LIDAR e rilievo speditivo a terra con l’ausilio di tablet PC e sistemi di acquisizione sviluppati ad hoc.
I dati raccolti, opportunamente elaborati, hanno permesso la ricostruzione di un modello tridimensionale fotorealistico dell’area e l’implementazione di uno strumento di supporto alle decisioni per la valutazione della vulnerabilità del territorio indagato.
In una seconda fase, l’area di indagine è stata estesa a tutto il centro storico del comune di Avellino, comprendente il 90% dell’edificato totale e la rete stradale primaria, sul quale sono state sperimentate ed applicate metodologie innovative di raccolta dati in grado di ottimizzare le tecniche tradizionali.
Le informazioni geometriche e quelle relative allo stato manutentivo della rete stradale sono state acquisite attraverso un laboratorio cartografico mobile (Mobile Mapping System) che, opportunamente integrato con un sistema di videocamere debitamente puntate, ha consentito, inoltre, la contestuale acquisizione delle immagini per l’analisi degli edifici presenti sul bordo stradale, ai fini del rilievo dei dati sulla vulnerabilità del costruito.
Opportune procedure di analisi spaziale hanno consentito la definizione della probabilità, per ogni singolo edificio, di raggiungimento degli stati limite (Stato Limite di Esercizio, Stato Limite di Danno Severo, Stato Limite di Crollo) definiti da normativa, partendo dai dati di caratterizzazione della pericolosità sismica e attraverso la valutazione delle caratteristiche meccaniche connesse alle tipologie di suolo analizzate.
I dati acquisiti a tutti i livelli di approfondimento hanno consentito, infine, di strutturare un Sistema Informativo Territoriale finalizzato alla gestione del territorio del comune di Avellino.

Il progetto è stato finanziato dal MIUR.