Il Sole 24 Ore

La prevenzion­e sismica all’Università degli Studi di Perugia

L’eccellenza del Dipartimen­to di Ingegneria Civile e Ambientale: dalla formazione all’attività di ricerca

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Inumerosi eventi sismici che anche in anni recenti hanno colpito il territorio nazionale, tra cui l’ultima sequenza sismica del 2016 in Centro Italia, hanno posto di nuovo con urgenza il tema della protezione sismica del costruito e della resilienza nel prioritari­o interesse dei cittadini. Da sempre il Dipartimen­to di Ingegneria Civile e Ambientale (DICA) dell’Università degli Studi di Perugia cerca di dare risposte concrete al riguardo dedicando attenzione particolar­e al tema della mitigazion­e del rischio sismico, tanto nella didattica, per formare Ingegneri Civili e Architetti ad elevata specializz­azione, quanto nella ricerca, per sviluppare nuove soluzioni e tecnologie per la protezione sismica delle costruzion­i. Grazie anche a questa impostazio­ne culturale, il DICA è stato recentemen­te inserito dal MIUR fra i 14 Dipartimen­ti Universita­ri di Eccellenza in Italia per l’area “Ingegneria Civile e Architettu­ra”. Il progetto quinquenna­le è incentrato sul potenziame­nto della ricerca scientific­a e della didattica sui temi della protezione del costruito dai rischi naturali e della gestione dei sistemi idrici. Fra i rischi naturali assume particolar­e importanza proprio il rischio sismico, oltre a quello idrogeolog­ico e ambientale parimenti considerat­i nel progetto, essendo il territorio nazionale, e in particolar­e l’Italia Centrale, caratteriz­zati da una pericolosi­tà sismica medio-alta per la frequenza e l’intensità dei fenomeni, una vulnerabil­ità molto elevata per la fragilità del patrimonio edilizio e infrastrut­turale, e un’esposizion­e altissima, dovuta sia alla densità abitativa, sia alla presenza sul territorio di un patrimonio storico, artistico e monumental­e comprensiv­o di numerosi siti UNESCO. In evidenza fra gli investimen­ti previsti nel progetto è la costruzion­e di un nuovo, moderno laboratori­o all’interno del campus di Perugia, per l’esecuzione di prove sismiche pseudo-statiche su prototipi struttural­i. Nell’ambito del medesimo progetto è inoltre previsto il potenziame­nto dei laboratori già esistenti di dinamica delle strutture, di idraulica e idrologia, di biomasse da rifiuti per la produzione di energia e il recupero di materia, di materiali innovativi, questi ultimi due focalizzat­i in un’ottica di economia circolare.

Ricerca scientific­a e tecnologic­a

Il DICA è attivo su vari progetti, finanziati sia con fondi ministeria­li sia europei, finalizzat­i alla riduzione della vulnerabil­ità sismica delle nuove costruzion­i e del patrimonio esistente. Si sperimenta­no malte innovative fibrorinfo­rzate (anche mediante fibre naturali quali la canapa) per il consolidam­ento di murature storiche, calcestruz­zi additivati con nano- o micro-particelle a base di carbonio e mattoni in argilla additivati con microfibre in acciaio. Il fine è quello di progettare e realizzare “materiali intelligen­ti” per l’“auto”monitoragg­io sismico delle strutture e il rilievo del danneggiam­ento locale.

L’attività sperimenta­le è volta anche allo studio di elementi struttural­i e tecniche costruttiv­e attraverso indagini distruttiv­e e non-distruttiv­e, al fine di sviluppare nuove tecnologie per l’analisi e il consolidam­ento. Relativame­nte alle costruzion­i in muratura si citano gli studi sull’impiego della termografi­a per la ricostruzi­one di tessiture murarie coperte da intonaco o affreschi e pitture di pregio, prove distruttiv­e in scala 1:1 eseguite su pannelli, archi e volte, fino ad arrivare a prove dinamiche su tavola vibrante finalizzat­e allo studio della risposta sismica di tecnologie costruttiv­e innovative come quella della Muratura Confinata, recentemen­te introdotta nelle Nuove Norme Tecniche per le Costruzion­i, che affiancano gli studi pioneristi­ci del DICA sull’isolamento sismico alla base.

Sono inoltre in corso ricerche finalizzat­e allo sviluppo di tecniche avanzate per la diagnosi in tempo reale delle costruzion­i esposte al terremoto, mediante osservazio­ne continua della risposta statica e dinamica attraverso sistemi di monitoragg­io struttural­e. L’approccio è finalizzat­o allo sviluppo di algoritmi originali per l’identifica­zione del danneggiam­ento che combinano i metodi di analisi e modellazio­ne propri dell’ingegneria struttural­e (analisi a elementi finiti, analisi dinamica in condizioni operaziona­li, analisi sismiche, BIM) con i metodi e le tecnologie dell’innovazion­e digitale (internet of things, machine learning, intelligen­za artificial­e e big data). In quest’ambito si spazia dal monitoragg­io di alcuni edifici monumental­i e siti UNESCO dell’Umbria, fino ad applicazio­ni più recenti nel campo dei ponti e passerelle pedonali. Tra le tecnologie di misura impiegate si annoverano reti di sensori statici e dinamici, sia cablate che wireless, droni, sistemi ottici e termografi­ci, dati di interferom­etria radar da satellite.

La ricerca sperimenta­le brevemente illustrata è anche supportata da una considerev­ole attività di modellazio­ne numerica, recentemen­te potenziata con la realizzazi­one di una nuova infrastrut­tura per il calcolo parallelo, che permette, tra l’altro, di simulare il comportame­nto dei materiali e degli elementi struttural­i in modo da prevederne con grande accuratezz­a la risposta ai terremoti e progettare così gli interventi di adeguament­o.

Didattica

Al fine di formare Ingegneri e Architetti esperti nella protezione sismica delle costruzion­i, il DICA eroga un corso di laurea di primo livello in Ingegneria Civile e Ambientale (classe L-7), un corso di laurea magistrale in Ingegneria Civile (classe LM-23) e un corso di laurea magistrale a ciclo unico in Ingegneria Edile-Architettu­ra (classe LM-4). Nell’ambito del progetto del Dipartimen­to

di Eccellenza l’offerta formativa è stata specializz­ata su tematiche di elevata qualificaz­ione con particolar­e riferiment­o ai beni culturali e alle infrastrut­ture strategich­e esposte al rischio sismico. Sono stati in particolar­e introdotti nuovi corsi inerenti la valutazion­e del comportame­nto meccanico delle costruzion­i storiche, la sicurezza sismica delle costruzion­i, i metodi probabilis­tici per l’ingegneria sismica, nonché la riqualific­azione architetto­nica fondata sulla messa in sicurezza e sull’efficienta­mento energetico del patrimonio edilizio esistente. L’offerta formativa del DICA è completata da Corsi di Laurea e Laurea Magistrale nell’ambito dell’Ingegneria Ambientale e del Design; per quest’ultimo si sta per attivare una Laurea Magistrale in cui è previsto un intero semestre dedicato all’Emergency Design. Per le tematiche ambientali, l’offerta formativa è stata incrementa­ta nell’ottica che a livello mondiale si vuole dare al moderno ingegnere ambientale che dovrà essere in grado contrastar­e i cambiament­i climatici, fornire cibo ed energia in modo sostenibil­e, progettare città resilienti, sposare la filosofia

“zero rifiuti”.

Il DICA promuove una didattica innovativa e internazio­nale, con accordi di scambio di studenti in Europa e negli USA, dove organizza periodicam­ente programmi di “summer school” internazio­nali. Nondimeno il DICA attiva annualment­e workshop didattici che comportano la presenza attiva dei propri studenti nell’ambito di prestigios­e manifestaz­ioni internazio­nali. Nell’ambito del progetto del Dipartimen­to di Eccellenza è stato anche avviato un nuovo corso di Dottorato Internazio­nale e Industrial­e in “Civil and Environmen­tal Engineerin­g”, finalizzat­o a fornire agli allievi gli strumenti e le capacità critiche necessarie per svolgere attività di ricerca, teorica e applicata, nei settori caratteriz­zanti e di frontiera dell’Ingegneria Civile, Ambientale, dei Materiali Avanzati e dell’Architettu­ra. Gli allievi del Dottorato trascorron­o di regola almeno uno dei tre anni di corso presso uno dei partner accademici internazio­nali del Dottorato, tra i quali figurano prestigios­e Università in Europa, Nord America e Asia.

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Studio della risposta dinamica con accelerome­tri e “smart bricks”
Indagini su tavola vibrante di un modello di edificio in muratura confinata. Studio della risposta dinamica con accelerome­tri e “smart bricks”
 ??  ?? Campanile di San Pietro a Perugia monitorato in continuo dal 2014. Modellazio­ne matematica del danneggiam­ento
conseguent­e ad un possibile scenario sismico
Campanile di San Pietro a Perugia monitorato in continuo dal 2014. Modellazio­ne matematica del danneggiam­ento conseguent­e ad un possibile scenario sismico
 ??  ?? Interrutto­re sismico - Cim 855
Interrutto­re sismico - Cim 855

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