Adeguamento sismico

La problematica che riguarda l’adeguamento sismico del patrimonio edilizio italiano è un argomento di estrema attualità, in virtù degli eventi accaduti recentemente nel Centro Italia. Nel nostro Paese infatti,  si intrecciano da un lato la consistente pericolosità sismica, e dall’altro la presenza di patrimonio edilizio vetusto, non adatto dunque a resistere alle sollecitazioni sismiche.

A questo proposito, il Consiglio Nazionale Ingegneri ha evidenziato che oltre 21,5 milioni di persone abitino in aree del Paese esposte a rischio sismico molto o abbastanza elevato (zone 1 e 2) e altri 19 milioni risiedono, invece, nei Comuni classificati in zona 3.

Il patrimonio edilizio esistente , secondo gli ultimi dati censiti, si compone di oltre 29 milioni di abitazioni e di queste, 10 milioni circa sono costruite nelle zone sismiche più a rischio: 1,4 milioni sono ubicate nella zona 1 e circa 9 milioni in zona 2. Sono invece 8,5 milioni le abitazioni collocate in zona 3 e 9,4 milioni, infine, in zona 4. E’ evidente quindi come gli edifici residenziali, e non solo, necessitino di interventi di adeguamento sismico.

Sia per la progettazione di un nuovo edificio che per l’adeguamento sismico di un edificio esistente, la Normativa di riferimento, come ricordato nel precedente articolo è il DM 14 gennaio 2008 (NTC08) che definisce i principi per il progetto, l’esecuzione e il collaudo delle costruzioni e affronta anche il delicato problema delle costruzioni esistenti.

Inoltre l’ordinanza del PCM 3274/2003, che riclassifica l’intero territorio nazionale in quattro zone a diversa pericolosità, ha introdotto l’obbligo per gli enti proprietari, di procedere alla verifica sismica degli edifici strategici e di quelli rilevanti per finalità di protezione civile.

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Gli interventi per adeguare, o migliorare,  sismicamente un edificio, variano in base a diversi parametri come il tipo di costruzione (monopiano o pluriplano), il tipo di struttura portante (muratura, calcestruzzo armato, legno), le fondazioni su cui poggia l’edificio, la zona sismica in cui l’edificio ricade e più in generale il contesto nel quale l’edificio è inserito.

Di seguito si riportano brevemente gli interventi  basilari per le principali strutture esistenti sul territorio:

• consolidamento delle murature:   cerchiature, cuciture metalliche, riduzione delle spinte di archi e volte, riduzione della eccessiva deformabilità dei solai, interventi in copertura, incremento della resistenza nei maschi murari, rinforzo mediante reticolo cementato, inserimento di paretine armate, interventi in fondazione, giunti sismici, ecc.

• supporto ed ancoraggi su strutture in cemento armato: in questa tipologia costruttiva si può agire localmente, intervenendo sul singolo elemento strutturale (pilastro, trave ecc) oppure a livello globale. Tra gli interventi a livello locale c’è l’incremento di sezione dell’elemento strutturale e l’aumento delle armature, il confinamento con profilati metallici o il confinamento con FRP (Fiber Reinforced Polymers). E’ possibile intervenire anche sulla globalità della struttura attraverso l’inserimento di controventi metallici, l’inserimento di pareti sismo resistenti, l’isolamento alla base e la dissipazione supplementare dell’energia.
• consolidamento di solai e strutture in legno: una volta valutato il contesto nel quale si opera, si può pensare a sistemi per l’irrigidimento attraverso dei sistemi controventati o sistemi di consolidamento di travi e solai.

Per rendere la struttura più rigida e meno vulnerabile all’azione sismica spesso si punta alla creazione di vincoli efficaci tra i diversi componenti che possano anche contrastare la rotazione torsionale delle travi alte e delle capriate (attraverso un blocco alla trave che potrebbe ribaltare); i dissipatori di energia sono dispositivi che dissipano gran parte dell’energia trasmessa alla struttura durante il sisma, riducendo così le sollecitazioni negli elementi strutturali; solitamente queste soluzioni vengono impiegate nei punti in cui il sisma causa spostamenti relativi tra due elementi strutturali, come tra i piani in un edificio.

Altro intervento fondamentale perché un edificio possa resistere ai terremoti è quello di inserire degli isolatori sismici tra le fondazioni e le strutture in elevazione per disaccoppiare le frequenze del sisma dalle frequenze della struttura in elevazione ed evitare l’insorgere di fenomeni di risonanza. Utilizzando gli isolatori sismici la struttura rimane in campo elastico anche durante terremoti violenti e conserva integre le capacità dissipative di energia offerte dalla duttilità.

Per concludere ricordiamo che uno dei metodi per il consolidamento di una struttura esistente consiste nel miglioramento e rinforzo dei terreni di fondazione; come specificato nelle NTC08,  “il progetto del consolidamento geotecnico deve essere sviluppato unitariamente con quello strutturale, ovvero gli interventi che si reputano necessari per migliorare il terreno o per rinforzare le fondazioni devono essere concepiti congiuntamente al risanamento della struttura in elevazione”. Leggi anche il nostro articolo sui consigli che ci arrivano dal Giappone.

Arch. Elena Valori