L’uso del Sismabonus nell’adeguamento sismico: un caso di sopraelevazione di edificio esistente in muratura

In questo focus vediamo un caso di sopraelevazione di un edificio in muratura e di come sia possibile applicare il Sismabonus attraverso la Classificazione del Rischio Sismico e la definizione degli interventi di miglioramento sismico. 

Trattiamo l'argomento nei seguenti punti:

  • L'edilizia esistente
  • La valutazione della sicurezza
  • Come sfruttare il Sismabonus anche nelle sopraelevazioni
  • Valutazione della sicurezza – stato di fatto
  • Classe di Rischio Sismico – stato di fatto
  • Interventi di miglioramento sismico
  • Valutazione della sicurezza – stato di progetto
  • Classe di Rischio Sismico – stato di progetto
  • Sismabonus

Si ringrazia per il materiale del caso studio l'Ing. Diego Ernesto Tedoldi

L'edilizia esistente

Avere a che fare con un edificio esistente nell'ambito professionale è una realtà. Secondo i dati Istat, in Italia circa il 25% degli edifici è stato costruito prima del 1945, e di questi l'8% versa in pessime condizioni; inoltre solo il 14% degli edifici ha meno di 30 anni. Prendiamo come esempio l'edilizia residenziale e tratteggiamo la distribuzione temporale delle epoche di costruzione:

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Distribuzione dell'edilizia residenziale per epoca di costruzione

Nella pratica professionale l'edilizia esistente rappresenta quindi una costante e un campo sul quale si confrontano temi come la riqualificazione, il riuso, il non consumo di suolo. 

La principale criticità di un edificio esistente è la conoscenza dello stato di fatto e ancora di più la conoscenza del livello di sicurezza che può garantire, delle capacità di risposta alle azioni che possiede.

Trasformare un edificio, recuperare un sottotetto o, come nell'esempio, soprelevare una costruzione non può prescindere dalla sicurezza della struttura esistente. La valutazione della sicurezza segue dal punto di vista tecnico le indicazioni delle Norme Tecniche per le Costruzioni e prevede una conoscenza delle capacità della struttura prima e dopo l'intervento edilizio. Intervenendo su un esistente e valutando le capacità della struttura allo stato di fatto, si può scoprire la struttura incapace di resistere alle condizioni limite di un terremoto di modesta o elevata intensità, a prescindere dall'intervento di modifica o trasformazione ipotizzato. 

La valutazione della sicurezza

Il riferimento tecnico per la valutazione della sicurezza del patrimonio esistente è il capitolo 8 delle Norme Tecniche per le Costruzioni. Un riferimento che guida i professionisti con la consapevolezza che riqualificare il patrimonio esistente è un obiettivo necessario. Obiettivo che può essere raggiunto attraverso diverse tipologie di intervento in funzione della valutazione o dell'eventuale modifica che si sta apportando alla struttura. 

Così gli interventi di riparazione o locali, di miglioramento e l'adeguamento sismico definiscono i processi per raggiungere un livello di sicurezza congruo o quantomeno migliore di quello di partenza.


8.4.1. RIPARAZIONE O INTERVENTO LOCALE

Gli interventi di questo tipo riguarderanno singole parti e/o elementi della struttura. Essi non debbono cambiare significativamente il comportamento globale della costruzione e sono volti a conseguire una o più delle seguenti finalità:

  • ripristinare, rispetto alla configurazione precedente al danno, le caratteristiche iniziali di elementi o parti danneggiate;
  • migliorare le caratteristiche di resistenza e/o di duttilità di elementi o parti, anche non danneggiati;
  • impedire meccanismi di collasso locale;
  • modificare un elemento o una porzione limitata della struttura.

Il progetto e la valutazione della sicurezza potranno essere riferiti alle sole parti e/o elementi interessati, documentando le carenze strutturali riscontrate e dimostrando che, rispetto alla configurazione precedente al danno, al degrado o alla variante, non vengano prodotte sostanziali modifiche al comportamento delle altre parti e della struttura nel suo insieme e che gli interventi non comportino una riduzione dei livelli di sicurezza preesistenti.

La relazione di cui al § 8.3 che, in questi casi, potrà essere limitata alle sole parti interessate dall'intervento e a quelle con esse interagenti, dovrà documentare le carenze strutturali riscontrate, risolte e/o persistenti, ed indicare le eventuali conseguenti limitazioni all'uso della costruzione.

Nel caso di interventi di rafforzamento locale, volti a migliorare le caratteristiche meccaniche di elementi strutturali o a limitare la possibilità di meccanismi di collasso locale, è necessario valutare l'incremento del livello di sicurezza locale.

8.4.2. INTERVENTO DI MIGLIORAMENTO

La valutazione della sicurezza e il progetto di intervento dovranno essere estesi a tutte le parti della struttura potenzialmente interessate da modifiche di comportamento, nonché alla struttura nel suo insieme.

Per la combinazione sismica delle azioni, il valore di ζE può essere minore dell'unità. 

A meno di specifiche situazioni relative ai beni culturali, per le costruzioni di classe III ad uso scolastico e di classe IV il valore di ζE, a seguito degli interventi di miglioramento, deve essere comunque non minore di 0,6, mentre per le rimanenti costruzioni di classe III e per quelle di classe II il valore di ζE, sempre a seguito degli interventi di miglioramento, deve essere incrementato di un valore comunque non minore di 0,1.

Nel caso di interventi che prevedano l'impiego di sistemi di isolamento, per la verifica del sistema di isolamento, si deve avere almeno ζE=1,0.

8.4.3. INTERVENTO DI ADEGUAMENTO

L'intervento di adeguamento della costruzione è obbligatorio quando si intenda:

  • sopraelevare la costruzione;
  • ampliare la costruzione mediante opere ad essa strutturalmente connesse e tali da alterarne significativamente la risposta;
  • apportare variazioni di destinazione d'uso che comportino incrementi dei carichi globali verticali in fondazione superiori al 10%, valutati secondo la combinazione caratteristica di cui alla equazione 2.5.2 del § 2.5.3, includendo i soli carichi gravitazionali. Resta comunque fermo l'obbligo di procedere alla verifica locale delle singole parti e/o elementi della struttura, anche se interessano porzioni limitate della costruzione;
  • effettuare interventi strutturali volti a trasformare la costruzione mediante un insieme sistematico di opere che portino ad un sistema strutturale diverso dal precedente; nel caso degli edifici, effettuare interventi strutturali che trasformano il sistema strutturale mediante l'impiego di nuovi elementi verticali portanti su cui grava almeno il 50% dei carichi gravitazionali complessivi riferiti ai singoli piani.
  • apportare modifiche di classe d'uso che conducano a costruzioni di classe III ad uso scolastico o di classe IV.

In ogni caso, il progetto dovrà essere riferito all'intera costruzione e dovrà riportare le verifiche dell'intera struttura post-intervento, secondo le indicazioni del presente capitolo.

Nei casi a), b) e d), per la verifica della struttura, si deve avere ζE > 1,0. Nei casi c) ed e) si può assumere ζE > 0,80. Resta comunque fermo l'obbligo di procedere alla verifica locale delle singole parti e/o elementi della struttura, anche se interessano porzioni limitate della costruzione. 

Una variazione dell'altezza dell'edificio dovuta alla realizzazione di cordoli sommitali o a variazioni della copertura che non comportino incrementi di superficie abitabile, non è considerato ampliamento, ai sensi della condizione a). 

In tal caso non è necessario procedere all'adeguamento, salvo che non ricorrano una o più delle condizioni di cui agli altri precedenti punti.


Come sfruttare il Sismabonus anche nelle sopraelevazioni: il caso studio

Il caso che trattiamo è di sopraelevazione di un edificio in muratura. Valutando la sicurezza della struttura, in accordo con i riferimenti normativi sopra riportati, si è in un caso di adeguamento sismico. L'adeguamento sismico di per sé non prevede la valutazione esplicita delle capacità della struttura allo stato di fatto, ma richiede comunque la conoscenza della struttura esistente sia in termini di dettagli costruttivi che di capacità resistenti così da poter determinare e garantire le capacità della struttura allo stato di progetto. 

È però vero che una volta in possesso delle informazioni che caratterizzano la costruzione esistente, valutare la sicurezza della struttura allo stato di fatto è un passaggio aggiuntivo poco oneroso e costituisce il punto di partenza per valutare il miglioramento della capacità sismica dell'edificio.

La finalità del lavoro diventa dunque duplice: da una parte garantire le capacità della struttura una volta realizzata la sopraelevazione, dall'altra accedere al sistema di incentivi previsti dal Sismabonus per la messa in sicurezza della struttura rispetto allo stato attuale.

 sopraelevazione di un edificio in muratura

Stato di fatto – foto Ing. Diego Ernesto Tedoldi

L'edificio in esame è una struttura in muratura portante sita in Rozzano e costituita da due piani fuori terra ed un piano seminterrato, con elementi di ripartizione dei carichi gravitazionali in calcestruzzo armato. 

Il progetto di intervento prevede una riqualificazione dell'edificio mantenendo la destinazione d'uso a 'uffici', migliorando l'accesso ai diversi livelli dello stabile e realizzando una sopraelevazione in acciaio rispetto al piano di copertura attuale.

L'articolo continua con la trattazione dei seguenti punti al presente LINK

  • Valutazione della sicurezza – stato di fatto
  • Classe di Rischio Sismico – stato di fatto
  • Interventi di miglioramento sismico
  • Valutazione della sicurezza – stato di progetto
  • Classe di Rischio Sismico – stato di progetto
  • Sismabonus