L’INGEGNERIA FORENSE STRUTTURALE: INVESTIGAZIONE DI SCENARI DI COLLASSO FIRE-INDUCED Franco Bontempi Professore Ordinario di Tecnica delle Costruzioni Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale Università degli Studi di Roma La Sapienza [email protected]1
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L’INGEGNERIA FORENSE STRUTTURALE: INVESTIGAZIONE DI SCENARI DI COLLASSO FIRE-INDUCED
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L’INGEGNERIA FORENSE STRUTTURALE: INVESTIGAZIONE DI SCENARI DI
COLLASSO FIRE-INDUCED
Franco BontempiProfessore Ordinario di Tecnica delle Costruzioni
A Black Swan is an event with the following three attributes.
1. First, it is an outlier, as it lies outside the realm of regular expectations,
because nothing in the past can convincingly point to its possibility.
Rarity -The event is a surprise (to the observer).
2. Second, it carries an extreme 'impact'.
Extreme “impact” - the event has a major effect.
3. Third, in spite of its outlier status, human nature makes us concoct
explanations for its occurrence after the fact, making it explainable and
predictable.
Retrospective (though not prospective) predictabilityAfter the first recorded instance of the event, it is rationalized by
hindsight, as if it could have been expected; that is, the relevant data were
available but unaccounted for in risk mitigation programs. The same is
true for the personal perception by individuals.
References: Taleb, Nassim Nicholas (April 2007). The Black Swan: The Impact of the Highly Improbable (1st ed.).
London: Penguin. p. 400. ISBN 1-84614045-5.
Black Swan Events
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Lo sviluppo di incidenti
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Sviluppo di un evento negative (Reason)
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STRUCTURAL
SYSTEM
CHARACTERISTICS
STRUCTURAL
SYSTEM
WEAKNESS
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13
STRUCTURAL
CONCEPTION
STRUCTURAL
TOPOLOGY
&
GEOMETRY
threats
No
Yes
threats
STRUCTURAL
MATERIAL
& PARTS
No
Yespassive
structural
characteristics
threats
FIRE DETECTION
& SUPPRESSION
No
Yes
active
structural
characteristics
threats
ORGANIZATION &
FIREFIGHTERS
No
Yes
threats
MAINTENANCE
& USE
No
Yes
threats
No
alive
structural
characteristics
Yes
14
Acc
iden
t Tr
ajec
tory
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La ricostruzione di incidenti
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Forensic Engineering: definitions
• Forensic Engineering is the application of engineering methods in determination and interpretation of causes of damage to, or failure of, equipment, machines, or structures.
• Forensic Engineering is the application of the art and science of engineering in matters which are in, or may possibly relate to, the jurisprudence system, inclusive of alternative dispute resolution.
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Direct vs. Inverse Problems
Back-analysis
Forward-analysisDirect problem
Inverse problem
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ISO 13387: Example of Event Tree
A
B
C
D
E
G
F
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COSA PUO’ SUCCEDERE
ISO 13387: Example of Event Tree
A
B
C
D
E
G
F
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COSA E’ SUCCESSO
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Causal Pearl Chain
END
TRIGGERINGCAUSE
ROOTCAUSE
GO/NO GOPOINT
Diagramma di Ishikawa
PROBLEM
CAUSE 1 CAUSE 2 CAUSE 3
CAUSE 4 CAUSE 5 CAUSE 6
SUB CAUSE 1SUB CAUSE
2SUB CAUSE 3
E’ una tecnica manageriale utilizzata nel settore industriale e nei servizi per individuare la/le causa/e più probabile/i di un effetto
(problema), detta anche diagramma causa-effetto o a lisca di pesce.22
evidenza: rilievo materiale o documentale a carattere probatorio;
deduzione deriva dalla singola evidenza;
la compatibilità accerta l’ammissibilità della deduzione con quelle derivantida altre evidenze;
la compatibilità totale compara le singole compatibilità.23
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25Prof. Ing. Franco BontempiIng. Marcello Mangione
School of Civil and Industrial Engineering Sapienza University of Rome
Aspetti giuridici
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spiegazióne s. f. [der. di spiegare; cfr. lat. explicationis]
1. L’atto, il fatto e il modo di rendere chiaro ciò che è oscuro e difficile da comprendere: chiedere la s. di ciò che non si è riusciti a capire; se non ti è ancora tutto chiaro, ti darò un’ulteriore s.; la s. di un indovinello, di una sciarada; un enigma di difficile spiegazione.
2. Ciò che serve a spiegare un fatto, cioè a giustificarlo, a capirne le ragioni: non so darmi una s. del suo comportamento; non riesco a trovare una s. alla sua violenta reazione; la s. da lui fornita non ha convinto nessuno; la s. di quanto è accaduto non può essere che questa; per fatti come questi non c’è una s. plausibile.
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Teoria condizionalistica o della condicio sine qua non
• L’azione A è causa dell’evento B, se può dirsi che senza A, tenendo conto di tutte le circostanze del caso concreto, l’evento B non si sarebbe verificato.
• Questa concezione del rapporto di causalità rispecchia il senso comune: spesso nella vita quotidiana ci si chiede cosa sarebbe avvenuto senza il compimento di una determinata azione.
• Pentimento, risentimento, rimprovero si manifestano sempre nelle frasi: se io non avessi fatto questo o quest’altro, l’evento X non sarebbe accaduto
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HAZARD
IN-D
EPTH
DEFE
NCE
HOLES DUE TO
ACTIVE ERRORS
HOLES DUE TO
HIDDEN ERRORS
Responsability logic
Failure logicE1
an
d E2
an
dE3
and
E4
E1 o
rE2
or
E3 o
rE4E4
E2
E3
E1
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Dovere di motivazione
• Il dovere di motivazione delle decisioni giurisdizionali si manifesta nel campo del ragionamento probatorio come dovere di indicazione delle ragioni giustificative del convincimento formatosi sulle prove acquisite.
• Il dovere di motivazione, corollario del dovere di verità del giudice procedente, esige la presenza del discorso giustificativo a sostegno della decisione adottata in ordine agli elementi e alle situazioni rilevanti.
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Aspetti strutturaliWindsor Hotel
WTC 7
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Windsor Hotel Madrid
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1st section:
floors 3 to 16
1st technical floorreception
5 basements
2nd technical floor
2nd section:
floors 17 to roof
empty floors
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39
40
4141
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The progressive collapse
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Collasso progressivo (1)
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Collasso progressivo (2)
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Collasso progressivo (3)
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Collasso progressivo (4)
49
Collasso progressivo (5)
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51
com
par
tim
en
tzio
ne
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WTC 7 New York
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56
WTC 7
Bad vs Good CollapseSTRUCTURE
& LOADSCollapse
Mechanism
NO SWAY
“IMPLOSION”OF THE
STRUCTURE
“EXPLOSION”OF THE
STRUCTURE
is a process in which
objects are destroyed by
collapsing on themselves
is a process
NOT CONFINED
SWAY
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Simulated exterior buckling of WTC 7 during the collapse.
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61
Sen
sib
ility
to in
itia
lco
nd
itio
ns:
FOR
WA
RD
AN
ALY
SIS
INITIAL CONDITIONSFOR #1 - #2
FINAL STATE
FOR #1
FINAL STATE
FOR #2
evolutive analysisdecomposability
course predictability
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Sen
sib
ility
to in
itia
lco
nd
itio
ns:
BA
CK
WA
RD
AN
ALY
SIS
INITIALCONDITIONS
#1
FINAL STATE
INITIAL CONDITIONS
#2
investigative analysisdecomposability
course predictability
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Conclusioni
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COSE – STRUTTURE - SISTEMITHINGS – STRUCTURES - SYSTEMS