Caratterizzazione tipologico - strutturale e valutazione della vulnerabilità degli edifici del Comune di Tolmezzo (UD) a seguito degli interventi post sisma 1976

A seismic risk assessment performed at territorial scale, addressed to earthquake emergency management and intervention planning, is essential for protecting the Italian building heritage. This kind of evaluation is generally based on large scale inventories of the built environment, which provide aggregate information founded on census data. The information framework that emerges may be used to define the number of buildings at municipal scale and some related parameters such as number of storeys, type of vertical structure and age of construction. These data, although useful, are not always sufficient for a correct estimation of vulnerability and, consequently, of seismic risk. This is especially the case if we consider limited or specific realities such as small municipalities or mountain areas, for which is required a systematic collection of data aimed at precisely quantify the exposure of the building heritage. In this way, it is possible to draw up predictive damage scenarios that also take into account previous interventions or any other factor able to modify the seismic response of structures. This paper explores the application of CARTIS methodology, introduced and tested as part of the ReLUIS Project for the Typological - Structural Characterization of buildings for civil use, to the municipality of Tolmezzo (UD). The latter is a small mountain reality located in North - West Friuli, affected by the events of 1976 earthquake and consequently included in the subsequent repair and reconstruction campaign implemented by the Friuli Venezia Giulia Region. The aim of this dissertation is to assess the seismic vulnerability of the civil buildings sited in the ten hamlets that compose the municipality of Tolmezzo. Given the above, the estimation of seismic vulnerability cannot be separated from a thorough study of the interventions carried out after the 1976 earthquake and their role in defining such value. To fully achieve this goal, the thesis offers a logical path that moves from the knowledge of the territory and the built environment through the compilation of the 2nd level CARTIS form (Scheda di 2° livello CARTIS Edificio, 2016) for each civil building, using geographic information systems (GIS) to collect and represent a database composed of 3851 forms. Then follows the data processing and the definition of 19 areas with homogeneous construction types, named Town Compartments, through the compilation of the 1st level CARTIS form (Scheda di 1° livello CARTIS Comparto, 2014). After that, the vulnerability study at territorial scale is carried out by employing the macroseismic method in order to obtain both a punctual and an aggregate assessment for representing individual buildings alongside with Town Compartments. These actions lay the groundwork for drawing up predictive damage scenarios at different seismic intensities, both expected and historically observed in this area. Eventually, due to some inconsistencies detected between expected data and actual results, the paper proposes some adjustments to the parameters used in the aforesaid method in order to better estimate the effect of interventions on the expeditious quantification of seismic vulnerability.

La valutazione del rischio sismico condotta a scala territoriale, finalizzata alla gestione delle risorse in situazioni emergenziali e alla pianificazione degli interventi, è fondamentale per la salvaguardia del patrimonio edilizio italiano. Essa viene generalmente eseguita sulla base di inventari a larga scala dell’edificato, costituiti da informazioni aggregate provenienti da dati censuari. Il quadro informativo che emerge, seppur utile per la definizione del numero di edifici a scala comunale e di alcuni parametri ad essi relativi quali il numero di piani, il tipo di struttura verticale e l’età di costruzione, non sempre risulta sufficiente per una corretta stima della vulnerabilità e, conseguentemente, del rischio sismico. In particolare, per realtà territoriali ridotte o specifiche, quali piccoli Comuni o aree montane, si rende necessario un dato sistematico che permetta una quantificazione più precisa dell’esposizione del patrimonio edilizio, al fine di redigere scenari di danno predittivi che tengano conto anche di eventuali interventi pregressi o di altri fattori in grado di modificare la risposta sismica delle strutture. Il presente elaborato propone l’applicazione della metodologia CARTIS, introdotta e sperimentata nell’ambito del Progetto ReLUIS (Rete dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica) per la Caratterizzazione Tipologico – Strutturale dell’edilizia ad uso civile, al Comune di Tolmezzo (UD), una piccola realtà montana del Friuli Nord – Occidentale, colpita dagli eventi sismici del 1976 e conseguentemente inclusa nella successiva campagna di riparazioni e ricostruzioni attuata dalla Regione Friuli Venezia Giulia. La tesi si pone l’obiettivo di valutare la vulnerabilità sismica degli edifici civili presenti nelle dieci frazioni di cui si compone il Comune di Tolmezzo e, parallelamente, di studiare gli interventi post sisma 1976 e il ruolo che ricoprono nella definizione della sua entità. Il percorso proposto muove dalla conoscenza del territorio e dell’edificato attraverso la compilazione della scheda di 2° livello CARTIS Edificio (2016) per ogni edificio di civile abitazione presente, sfruttando Sistemi Informativi Geografici (GIS) per rappresentare nel territorio i dati di 3851 schede. Segue poi l’elaborazione del dato e la definizione, attraverso la scheda di 1° livello CARTIS Comparto (2014), di 19 aree con tipi costruttivi omogenei (comparti). Lo studio di vulnerabilità avviene a scala territoriale impiegando il Metodo Macrosismico per ottenere una valutazione puntuale, per i singoli edifici, e aggregata, a livello di comparto, ed è propedeutico alla redazione di scenari di danno per diverse intensità sismiche, attese e osservate storicamente in zona. Infine, a fronte dei risultati ottenuti e di alcune incongruenze emerse rispetto al dato atteso, l’elaborato si conclude con una proposta di modifica ai parametri utilizzati nel sopracitato metodo, al fine di meglio stimare l’effetto degli interventi sulla quantificazione speditiva della vulnerabilità sismica.