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Analisi degli effetti del sisma 2012. Il comportamento manifestato da alcuni edifici industriali del primo ‘900
Edoardo Artioli
Riccardo Battaglia
Antonio M. Tralli

INTRODUZIONE
Questo lavoro si prefigge l’obiettivo di analizzare, attraverso lo studio del comportamento di alcune strutture rilevanti, alcuni scenari di rischio concatenato legati ad un evento sismico e a successivi eventi ad esso non correlati. In questo senso si considereranno, fra le strutture esaminate, in particolare la ciminiera del sito industriale saccarifero attualmente sede della facoltà di Ingegneria dell’Università di Ferrara e l'impianto di sollevamento idraulico di Bondeno-Palata.
Il primo caso evidenzia gli effetti rilevati sulla struttura reale correlandoli al contenuto in frequenza della forzante sismica in relazione alla peculiarità della sequenza sismica dell’Emilia che ha interessato in maniera preponderante strutture con frequenze di oscillazione basse (strutture snelle, capannoni, chiese ed edifici ad esse assimilabili); il secondo invece permette di valutare, oltre agli aspetti legati al reale danneggiamento del manufatto, la probabilità di rischio concatenato che può verificarsi in caso di messa fuori servizio dell'impianto di sollevamento posto a presidio del territorio circostante in concomitanza con contemporanei eventi meteorici rilevanti.

LA SEQUENZA SISMICA DEL MAGGIO 2012
Il 20 maggio 2012 alle ore 02:03:53 (UTC) a metà della congiungente i centri abitati di Bondeno (FE) e Mirandola (MO) si è registrata una scossa sismica con magnitudo 5.9 (lat. 44.890, long. 11.230, profondità ipocentro 6.3 km). Si sono poi susseguite diverse altre scosse di magnitudo inferiore, di cui quattro principali con intensità Richter compresa fra 4.8 e 5.1. Il 29 maggio 2012 alle ore 07:00:03 (UTC) nei pressi di Mirandola (MO) è stata registrata una seconda scossa di intensità paragonabile alla principale del 20 maggio con magnitudo 5.8 (lat. 44.850, long. 11.090, profondità 9.6 km). Nella Figura 1 si riporta la sequenza delle scosse sismiche evidenziate in Emilia nel 2012.



Figura 1 - Distribuzione spaziale degli epicentri della sequenza sismica dell'evento del 2012.

In base ai dati reperiti dall'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) è stato possibile ricostruire per le diverse località lo spettro sismico dagli accelerogrammi registrati e metterlo a confronto con quello di progetto previsto dalla Normativa NTC 2008. Nelle Figure 2 e 3 si riportano, per le stazioni di registrazione site in Moglia (MO) e Bondeno (FE), gli spettri elastici da normativa paragonati a quelli registrati in sito in occasione della scossa del 29 maggio 2012.



Figura 2 – Comparazione fra spettri elastici da Normativa NTC 2008 e spettri registrati in occasione della scossa del 29 maggio 2012 - località Moglia (MO). A sinistra gli spettri orizzontali a destra quelli verticali.



Figura 3 – Comparazione fra spettri elastici da NTC 2008 e spettri registrati in occasione della scossa del 29 maggio 2012 - località Bondeno (FE). A sinistra gli spettri orizzontali a destra quelli verticali.

In tabella 1 si riportano i dati relativi alle stazioni accelerometriche di Moglia (MO) e Bondeno (FE) con l'indicazione della distanza dall'epicentro del 29 maggio 2012, la direzione di registrazione e le accelerazioni di picco registrate.

Tabella 1 - Principali dati registrati nelle stazioni accelerometriche di Moglia (MO) e Bondeno (FE) in data 29 maggio 2012.

Già nel passato l’area interessata dalla sequenza sismica del maggio 2012 è stata oggetto di terremoti di magnitudo comparabile, si ricorda ad esempio la sequenza sismica che colpì la città di Ferrara per quattro anni nel 1570-1574; per tali motivi, con riferimento alle mappe fornite dall'INGV (vedi Figura 4), dal 23 ottobre 2005 l'intera bassa pianura Emiliana è stata classificata come sismica con l'entrata in vigore dell'O.P.C.M. 3274/2003 e delle successive NTC 2005 e NTC 2008. Naturalmente i fabbricati antecedenti per i quali non siano stati previsti lavori di ristrutturazione che comportino l’adeguamento sismico o più spesso un miglioramento, in quanto il bene risulta vincolato dalla Soprintendenza per i beni architettonici e paesaggistici (MIBAC), [1], conservano le vulnerabilità originarie.



Figura 4 - Classificazione sismica del territorio nazionale italiano con evidenziazione dei confini della regione Emilia-Romagna e del cratere sismico del 2012.

GLI EDIFICI INDUSTRIALI DEGLI INIZI DEL 1900
Il territorio della Pianura Padana è costituito dai depositi alluvionali trasportati dal fiume Po che nel corso del tempo ha altresì influenzato la morfologia del territorio nonché le attività antropiche e le infrastrutture necessarie al loro svolgimento. Agli inizi del 1900 nella porzione orientale della Pianura Padana si sono sviluppate parallelamente numerose attività industriali di trasformazione, [2], prettamente legate all'agricoltura, colonna portante dell'economia del tempo. In particolare, la coltivazione intensiva di barbabietola da zucchero e la presenza della via d'acqua fornita dal Po e dai canali ad esso collegati, hanno indotto la realizzazione di molteplici impianti saccariferi e contemporaneamente, al fine di garantire terreno per l'agricoltura e regimare il deflusso delle acque in un territorio con un livello altimetrico spesso inferiore a quello del mare, si è sviluppata una fitta rete di bonifica costituita da canali e impianti di sollevamento ancora oggi in funzione, [3]. Le strutture ospitanti gli zuccherifici nonché gli impianti di sollevamento idraulico sono tipicamente caratterizzate da ampie luci, altezze elevate e grandi spazi interni tali da evidenziare comportamenti dinamici di tipo basilicale assimilabili a quelli esibiti dalle chiese.
Al fine di analizzare questi aspetti si è scelto di studiare nel dettaglio due casi: la facoltà di ingegneria di Ferrara (esempio di architettura del primo 900 facente parte di un ex zuccherificio) con particolare riferimento ai danni esibiti dalla ciminiera dell’ex stabilimento saccarifero, [4,5], e l'impianto di sollevamento di Bondeno-Palata (FE), [3].

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All'interno dell'articolo òe analisi strutturali del:

- Ciminiera della facoltà di ingegneria di Ferrara

- Impianto di sollevamento di Bondeno-Palata
 

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