L’Osservatorio Sismico “A. Bina ha collaborato alla realizzazione di un progetto STEM della durata di 30 ore, proposto dal rinomato Liceo Classico e Musicale “A. Mariotti” di Perugia.
Nello specifico il centro sismico ha ospitato nei propri locali gli studenti del Liceo iscritti al corso STEM, ed ha permesso loro di svolgere attività laboratoriali nell’ambito delle discipline STEM, di utilizzare apparecchiature tecnologiche, sismografi, computer e software dedicati, nell’ambito del monitoraggio di terremoti e della riduzione del rischio sismico. Le attività si sono svolte da marzo a maggio 2025.
Materie STEM coinvolte nel progetto: Scienze, Tecnologia, Ingegneria e Matematica. Materia guida del progetto: Scienze (Scienze della Terra, Geologia, Geofisica).
Luoghi dove sono state svolte le attività:
– spazi interni al Liceo Mariotti (dove è stato possibile utilizzare tecnologie digitali (aula STEM, 6 ore);
– presso l’Osservatorio Sismico “A. Bina” di Perugia, in ambienti specifici dedicati all’insegnamento delle materie STEM, dove è stato possibile svolgere attività laboratoriali ed utilizzare le apparecchiature specifiche per il monitoraggio e l’analisi di terremoti (24 ore).
Attualmente nuove tecnologie e nuove conoscenze permettono di ridurre il rischio sismico. Indagini geofisiche mirate sono alla base, oggi, della progettazione di edifici sicuri. Tali conoscenze permettono, inoltre, di intervenire su edifici esistenti con interventi mirati al fine di migliorarne il comportamento sismico.
Il settore relativo alla progettazione di edifici in zona sismica non solo fornisce lavoro a molte figure professionali quali Geologi, Ingegneri, Fisici e Matematici ma è di fondamentale importanza, nella società, nell’ambito del pubblico interesse. La riduzione del rischio sismico non solo mira alla salvaguardia del patrimonio edilizio, architettonico, culturale del territorio ma permette di salvare vite umane.
Il progetto STEM di sismologia applicata ha avuto l’obiettivo di far conoscere, attraverso attività pratiche e laboratoriali, le metodologie che sono alla base della progettazione di edifici in zona sismica.
Gli studenti, con l’uso di strumenti professionali forniti dall’Osservatorio sismico “A. Bina”, sono stati in grado di determinare le proprietà sismiche dei terreni, quantificare i fattori di amplificazione sismica, calcolare le frequenze di risonanza dei depositi, ricostruire il modello sismostratigrafico del sottosuolo attraverso l’esecuzione di indagini geofisiche. Utilizzando i più avanzati software di modellazione numerica, inoltre, hanno determinato la risposta sismica locale in termini spettrali con l’utilizzo di accelerogrammi naturali, così come prescritto dalle attuali Norme Tecniche sulle Costruzioni (NTC 17/01/18).
Per la determinazione della sismicità storica e recente di una località sono stati consultati di cataloghi digitali ufficiali INGV.
Attraverso l’integrazione delle discipline STEM, in un contesto di apprendimento attivo, che combina teoria e pratica, gli studenti si sono calati in problemi reali o realistici.
Gli argomenti trattati, di forte valenza sociale, sono intimamente legati alle caratteristiche del territorio umbro. Tutti gli studenti hanno dimostrato forte interesse e coinvolgimento diretto in tutte le attività laboratoriali del progetto. Le attività svolte contribuiscono all’orientamento in uscita degli studenti. Con l’utilizzo di sismografi, geofoni, accelerometri e software dedicati è stato possibile applicare metodologie didattiche innovative nell’ambito delle discipline STEM.
La costruttiva collaborazione tra l’Osservatorio Sismico “A. Bina” ed il Liceo Classico e Musicale “A. Mariotti dura ormai da svariati anni (sia per progetti PCTO sia per le visite didattiche guidate).
Programma del corso
06/03/25 14:30-16.30 Che cos’è il terremoto. Genesi dei terremoti, onde sismiche P, S, L e R, dromocrone e sismogrammi, il sismografo. Distribuzione dei terremoti nel nostro pianeta. Esercitazione pratica con la stazione sismica del Liceo Mariotti (Laboratorio di Fisica);
13/03/25 14:30-16.30 Calcolare i parametri principali di un terremoto. Dromocrone, scala MCS (Mercalli Cancani Sieberg), scala Richter (o della magnitudo), calcolo sperimentale di un epicentro con metodi tradizionali;
17/03/24 14:30-16.30 Sismologia storica, recente ed attuale. Metodi per la determinazione della sismicità storica e recente. Esperienza pratica sull’utilizzo di cataloghi storici ufficiali INGV. Compito di realtà;
27/03/25 14:30-16.30 Il rischio sismico. Pericolosità sismica, Esposizione e vulnerabilità. Utilizzo di software per la determinazione dei parametri di pericolosità sismica di base;
31/03/25 14:30-16.30 Come funziona il monitoraggio sismico in Umbria (accelerometrico e velocimetrico). Esperienza pratica sull’analisi di sismogrammi reali, le reti di monitoraggio, come consultare e scaricare dati sismici;
03/04/25 14:30-16.30 La prevenzione dal rischio sismico. Storia della prevenzione sismica, normative, nuove tecnologie nell’ambito del miglioramento sismico;
07/04/25 14:30-17.30 Lo spettro di risposta sismica. Che cos’è lo spettro di risposta sismica e come si determina. Concetto di stati limite. Categorie di sottosuolo in base alle norme tecniche sulle costruzioni, classi d’uso, parametri nell’ambito dell’azione sismica;
10/04/25 14:30-16.30 Indagini geofisiche per la determinazione delle categorie di sottosuolo. Indagini di sismica a rifrazione, down hole e misura di rumore di fondso a stazione singola con analisi HVSR (metodo Nakamura). Esercitazione pratica;
14/04/25 14:30-17.30 Analisi di dati reali per la determinazione del modello sismostratigrafico. Utilizzo di software dedicati per il calcolo del parametro Vseq e per la determinazione della categoria di sottosuolo. Esercitazione pratica;
28/04/25 14.30-17:30 Determinazione dello spettro di risposta attraverso modellazione numerica. Consultazione di banche dati accelerometrici. Utilizzo di software dedicati per la modellazione monodimensionale lineare equivalente di accelerogrammi naturali per la determinazione degli spettri di risposta per ogni stato limite. Esercitazione pratica;
06/05/25 14.30-17.30 Esercitazione pratica e consegna compito di realtà (realizzazione di un elaborato digitale nell’ambito della sismologia storica e recente);
14/05/2514.30-18.30 Compito di realtà. Determinare lo spettro di risposta sismica di un edificio in specifiche condizioni (località, sismostratigrafia, classe d’uso, applicando le normative tecniche NTC 17/01/18).
