Valutazione della vulnerabilità sismica: la coscienza della prevenzione

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Il terremoto del 24 agosto scorso ha reso ormai evidente una realtà che non può più essere sottovalutata; quella cioè che ogni intervento “antisismico” o no  su una struttura, si trovi essa in zona ad alta pericolosità sismica o meno, non può prescindere da una valutazione della vulnerabilità sismica in termini di sicurezza globale sia sullo stato di fatto dell’edificio sia sul modo in cui gli interventi da eseguire possano influenzare il comportamento sismico globale dell’edificio stesso.

Il problema è che ci si ricorda di migliorare sismicamente le nostre abitazioni solo quando queste risultano compromesse da un quadro fessurativo più o meno ampio dovuto ad un evento sismico. In realtà si dovrebbe essere consapevoli che qualunque intervento di ristrutturazione destinato al miglioramento delle condizioni abitative (apertura di vani, ampliamenti, sopraelevazioni, cambi di destinazione d’uso) influisce in maniera significativa sul comportamento statico e sismico della struttura  e, se non correttamente valutato in fase progettuale, spesso ne determina un peggioramento in termini di risposta all’evento sismico.

A dirla tutta la Normativa Tecnica italiana prevede che:

“La valutazione della sicurezza deve essere effettuata ogni qual volta si eseguano gli interventi strutturali di cui al punto 8.4 – adeguamento sismico, miglioramento sismico, rinforzo locale – e dovrà determinare il livello di sicurezza prima e dopo l’intervento”

Questa definizione nasconde due problemi:

  1. Il primo è la mancanza dell’obbligo di esecuzione degli interventi di adeguamento. Quindi se a casa mia non ho necessità di eseguire alcun intervento, esclusi quelli di manutenzione ordinaria e straordinaria che non interferiscono con elementi strutturali, non ho l’obbligo né di valutare il livello di sicurezza né di migliorarla o adeguarla sismicamente.
  2. Il secondo nasce da una pessima abitudine: “il fai da te”. Quante volte ci si rivolge al muratore di turno per eseguire interventi ritenuti non invasivi come l’apertura di un vano o una finestra o la ristrutturazione del sottotetto per ricavare un piccolo appartamento variandone in questo modo la destinazione d’uso. Si pensa di evitare in questo modo la parcella dell’ingegnere, le incombenze burocratiche, lungaggini e ritardi ma, spesso inconsapevolmente, si aumenta il rischio che la propria abitazione possa venire fortemente danneggiata o, nella peggiore delle ipotesi, crollare in presenza di un evento sismico.

Vale la pena sottolineare come, quando si parla di sicurezza, non debba essere compito esclusivo della normativa quello di obbligare al miglioramento o all’adeguamento sismico, ma è necessario creare  una coscienza della prevenzione sia per la salvaguardia  della vita che degli edifici ed i manufatti in essi contenuti.

Quanto costa fare prevenzione

Facciamo subito una distinzione. La Normativa Tecnica individua le seguenti categorie di intervento:

  • adeguamento per conseguire i livelli di sicurezza previsti dalle norme;
  • miglioramento per aumentare la sicurezza strutturale esistente, pur senza necessariamente raggiungere i livelli richiesti dalle norme.

Generalmente adeguare è più oneroso che migliorare, soprattutto perché si tratta di interventi, più o meno invasivi, diffusi nell’intero fabbricato, mentre gli interventi di miglioramento possono riguardare porzioni ridotte dell’edificio. È ovviamente impossibile fornire un indicazione precisa di costo senza un’attenta analisi di vulnerabilità sismica del fabbricato che sappia  indicarci con esattezza i punti deboli e suggerire gli interventi più adatti per il raggiungimento di un livello di sicurezza adeguato. È necessario tuttavia sfatare un mito: gli interventi cosiddetti “antisismici” non richiedono necessariamente grandi investimenti. Basti pensare alle famose “catene” che svolgono prevalentemente un’azione di contrasto del ribaltamento cui sono soggette le pareti esposte; il loro costo medio è di poche centinaia di euro al metro lineare.

Non bisogna commettere l’errore di pensare che un intervento di solo miglioramento possa risultare inefficace nei confronti di un evento sismico violento come quello di Amatrice dello scorso 24 agosto.

Anche gli interventi di miglioramento, se correttamente progettati, consentono di raggiungere livelli di sicurezza tali da evitare il collasso della struttura e limitarne il quadro fessurativo.

Valutazione della vulnerabilità sismica

La valutazione della vulnerabilità sismica costituisce il primo passo essenziale da compiere per pianificare sia gli interventi di miglioramento o adeguamento che le risorse economiche necessarie.

“Nelle costruzioni esistenti le situazioni concretamente riscontrabili sono le più diverse ed è quindi impossibile prevedere regole specifiche per tutti i casi. Di conseguenza, il modello per la valutazione della sicurezza dovrà essere definito e giustificato dal Progettista, caso per caso, in relazione al comportamento strutturale attendibile della costruzione”

Le procedure per la valutazione della sicurezza sono illustrate al Paragrafo 8.5 delle Norme Tecniche e devono necessariamente tener conto dei seguenti aspetti.

Analisi storico - critica

Durante la fase preliminare è fondamentale ricostruire il processo di realizzazione e le successive modifiche subite nel tempo dal manufatto, nonché gli eventi che lo hanno interessato. Sulla base dei dati raccolti nella fase di ricerca storica, si possono trarre conclusioni di tipo operativo per la modellazione meccanica globale dell’edificio.

Rilievo geometrico - strutturale

Il rilievo si compone di un insieme di procedure relazionate e mirate alla conoscenza della geometria esterna della struttura e dei dettagli costruttivi. Questi ultimi possono essere occultati alla vista e possono richiedere rilievi a campione e valutazioni estensive per analogia. Questa fase è così importante che la Normativa Tecnica non prevede livelli differenti di acquisizione (come vedremo per i dettagli costruttivi e le proprietà dei materiali) ma deve fornire informazioni sempre esaustive delle caratteristiche della struttura.

Caratterizzazione meccanica dei materiali

Per conseguire un’adeguata conoscenza delle caratteristiche dei materiali e del loro degrado, ci si baserà sulla documentazione disponibile, su verifiche visive in situ e su indagini sperimentali. Le indagini dovranno essere motivate, per tipo e quantità, dal loro effettivo uso nelle verifiche.

L’uso delle indagini merita sicuramente un approfondimento. Spesso si sottovalutano, soprattutto da parte dei proprietari che le ritengono inutili, distruttive e costose. Questa visione, permettetemi un poco superficiale, è completamente sbagliata soprattutto alla luce della ratio normativa. La Norma, infatti, prevede l’utilizzo di fattori cautelativi che andranno a ridurre le caratteristiche meccaniche dei materiali, tanto più grandi quanto minore è la conoscenza della struttura. La scarsa conoscenza può determinate livelli di sicurezza inferiori a quelli reali che a loro volta conducono alla formulazione di interventi di adeguamento che possono essere sovradimensionati o addirittura completamente inutili.

Per questo eseguire una campagna indagini adeguata può far risparmiare, e molto, nella programmazione delle attività e nell’esecuzione degli interventi.

Livelli di conoscenza e fattori di confidenza

La Norma Tecnica distingue tre livelli di conoscenza per l’edificio ed in particolare LC1 (conoscenza limitata, il minimo consentito) LC2 (conoscenza adeguata) e LC3 (conoscenza accurata, il massimo consentito). Come visto precedentemente un elevato livello di conoscenza consente l’utilizzo di coefficienti riduttivi delle proprietà meccaniche dei materiali maggiori.

La scelta del livello di conoscenza è in funzione della geometria, dei dettagli costruttivi e delle proprietà dei materiali secondo un livello di approfondimento crescente.

Valutazione della vulnerabilità sismica

La raccolta delle informazioni consente l’esecuzione della verifica in termini qualitativi e quantitativi attraverso software di calcolo. L’indice di vulnerabilità sismica di un fabbricato viene espresso in funzione del rapporto tra la capacità del fabbricato di far fronte all’evento sismico e la domanda espressa dal sisma di riferimento previsto dalla Norma. Il rapporto capacità/domanda viene espresso in termini di spostamento e/o resistenza.

Interventi di miglioramento/adeguamento

Valutati i punti deboli della struttura si può procedere all’individuazione degli interventi di miglioramento o adeguamento più adatti in termini del rapporto costi/benefici. L’analisi post intervento consente di valutare il grado di sicurezza raggiunto a valle di ogni singolo intervento consentendo, eventualmente, di definire una scala di priorità e di programmare nel tempo l’esecuzione degli interventi.

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Roberto Cornacchia
Ingegnere libero professionista in possesso di P.Iva individuale attivo nel settore dell’edilizia per lavori sia pubblici che privati.Abilitato all’esercizio della professione di Ingegnere presso l’Università Politecnica delle Marche. Abilitato alle funzioni di Coordinatore in fase di progettazione ed esecuzione ai sensi del D.Lgs 81/2008. Abilitato alla certificazione energetica degli edifici ai sensi del DPR 16/04/2013 n° 75. Iscritto all’elenco dei soggetti certificatori della Regione Abruzzo codice di assegnazione 1628. Iscritto nell’elenco speciale dei tecnici per la ricostruzione post sisma ai sensi dell’art. 34 comma 2 del D.L. 189/2016. In possesso della certificazione ENACT Energy Auditor. Autore dei volumi “Sisma Bonus:prontuario tecnico e fiscale” e “Classificazione della vulnerabilità sismica degli edifici e sisma bonus” entrambi pubblicati da Maggioli Editore.