Danni post sisma in edifici in muratura portante
Come abbiamo visto nel precedente articolo, la classificazione dei danni post sisma si basa sulla scala macrosismica europea Ems 98, che prevede sei possibili stati di danneggiamento; vediamo nel dettaglio, che tipo di danni possono presentarsi su un edificio in muratura portante (una tipologia strutturale molto frequente nel patrimonio edilizio storico del nostro Paese) a seguito di un evento sismico.
– Livello D1 (danno leggero)
Sulle murature perimetrali possono essere presenti lesioni lievi per flessione in testa o al piede dei maschi murari e in corrispondenza di angoli di aperture o sugli architravi di porte e finestre; il primo tipo può essere sintomo di un lieve superamento della resistenza a trazione della muratura nelle zone più sollecitate, con conseguenze trascurabili una volta cessato l’evento sismico. L’innesco di queste lesioni è spesso agevolato dalle concentrazioni di tensione dovute agli spigoli delle aperture, che generalmente si scaricano attraverso una “naturale” ridistribuzione dell’andamento delle forze. Piccole lesioni negli architravi possono essere dovute anche alla formazione di archi di scarico e al successivo superamento della resistenza a trazione nella porzione di muro sottostante l’arco; se la lesione, che parte dall’architrave, si estende su tutta la fascia di piano e trova corrispondenze ai piani superiori, è sintomo probabile di un diverso meccanismo, non più localizzato, che può preludere alla separazione di intere fasce verticali dell’edificio (livello di danno maggiore di D1). Se l’apertura è limitata e non si notano segni di dissesto nel terreno si potrà ritenere che la capacità portante non sia significativamente alterata, specialmente se sono presenti elementi di collegamento e cucitura ai piani (cordoli e catene). Lesioni ad andamento diagonale (per taglio) nei maschi murari e nelle fasce di piano: questo tipo di lesioni può indicare il superamento della resistenza a taglio nei pannelli murari, ma l’entità limitata del danno visibile può far ritenere che non siano significativamente variati i meccanismi di trasmissione delle forze per attrito e per ammorsamento dei blocchi, così che sia praticamente ancora disponibile la capacità portante originaria.
Lievi danni alle catene come l’allungamento delle catene stesse o anche la deformazione permanente delle zone di ancoraggio, (piastre, zeppe, muratura sottostante) è indice di un impegno eccessivo dell’elemento strutturale che ha portato alla plasticizzazione di alcune sue parti, il che rivela un’insufficienza rispetto all’azione da contrastare (elevati livelli di danno). Quando non ci sono rotture e la plasticizzazione è irrilevante si può ritenere che la struttura, deformandosi, abbia trovato un assetto abbastanza stabile.
Fuori piombo appena percettibili in edifici antichi, se stabilizzati e non riattivati dal terremoto: ovviamente l’importanza del fuori piombo dal punto di vista del rischio strutturale è condizionata dall’efficacia dei collegamenti agli impalcati.
Lesioni orizzontali all’attacco fra muro e orizzontamenti, con dislocazioni molto limitate (certamente minori di 1mm): queste lesioni denunciano un inizio (livello D1) di scorrimento fra il solaio e la muratura sottostante.
-Livello D2 – D3 ( danno medio grave)
Lesioni per flessione in testa o al piede dei maschi murari e sugli architravi di porte e finestre, aperte fino a circa 1-1.5 cm, possono indicare una forte sconnessione permanente dei maschi e delle fasce murari: in questo caso, se l’estensione del fenomeno è rilevante, sarà ragionevole presumere che in un’eventuale ripetizione dell’evento sismico il fabbricato potrebbe raggiungere il livello di danno superiore.
Lesioni ad andamento diagonale (per taglio) nei maschi murari e nelle fasce di piano (tipo 2, 3, >1 mm fino a circa 1 cm) sono generalmente spiegabili con l’attivazione di un meccanismo di resistenza a taglio che ha prodotto dislocazioni visibili: saltuariamente lesioni di questo tipo rivelano l’attivazione di un meccanismo che comprende anche deformazioni fuori piano del pannello murario; in questi casi sono presenti visibili spanciamenti, che generalmente indicano una situazione di rischio per possibili futuri crolli parziali (con livello di danno D4).
Lesioni di distacco delle pareti, in corrispondenza degli incroci, maggiori di 1mm se passanti o leggermente più ampie se non passanti: il meccanismo di danno, caratterizzato dalla perdita di connessione fra murature ortogonali, è stato chiaramente attivato e lo schema statico della costruzione ha sicuramente subito un’alterazione rispetto alla situazione originaria: questa situazione richiede solitamente provvedimenti di pronto intervento, nei casi in cui sia pregiudicata l’incolumità degli utenti.
–Livello D4-D5 (danno gravissimo e/o crollo)
Danni ai singoli elementi resistenti maggiori di quelli del livello precedente (D2-D3), con modifica evidente della resistenza della struttura che si avvicina al limite del crollo parziale o totale di elementi strutturali principali. Rientra in tale sezione il collasso parziale o totale dell’edificio. Si riscontra espulsione di materiale strutturale in quantità rilevante e/o crolli localizzati di muri portanti, di cantonali e di spigoli murari.
Concludiamo ricordando che le indicazioni riportate sono orientative e valide per le tipologie murarie nelle quali la capacità di dissipare energia è maggiormente legata a fenomeni di attrito che mantengono una certa stabilità, anche a seguito di lesioni modeste, come ad esempio le murature costituite da blocchi pieni.
Arch. Elena Valori