Un protocollo metodologico per la certificazione sismica degli edifici

Nel presente articolo si svolgono alcune considerazioni riguardanti l'applicazione al caso degli insediamenti storici della procedura di Certificazione/Qualificazione Sismica degli edifici in muratura esistenti messa a punto dagli Autori nell’ambito di una ricerca condotta dalla Università di Perugia con la Regione dell’Umbria. 

Un protocollo metodologico per la certificazione sismica degli edifici e le sue possibili applicazioni per la stima della vulnerabilità urbana

La procedura, messa a punto su casi reali grazie anche al contributo di rappresentanti del mondo professionale, è applicabile sia su unità strutturali singole che su aggregati, e attribuisce una classe convenzionale di prestazione dell’edificio nei confronti delle azioni sismiche istituendo un lessico simile a quello adottato per la certificazione energetica (dalla A+ corrispondente alla certificazione con le NTC fino alla E, la peggiore).

Le classi di qualificazione sismica derivano da un'analisi dei principali elementi di vulnerabilità e da una serie di verifiche numeriche semplificate e consentono di valutare e raffrontare la prestazione antisismica dell'edificio in forma sintetica e con diversi livelli di approfondimento senza richiedere il rilievo dettagliato dell’edificio.

Inoltre, le caratteristiche della procedura di certificazione sismica risultano particolarmente adatte al caso della stima della vulnerabilità urbana degli insediamenti storici, in quanto consentono una quantificazione speditiva - ma sufficientemente rigorosa per applicazioni a scala urbana - della massima accelerazione sostenibile dagli edifici. In tal modo, quando sia noto il sisma di scenario, è possibile stimare in modo sufficientemente attendibile il livello di danno che è lecito attendersi dai vari edifici di un insediamento e valutare il rispetto degli Stati Limite per l'insediamento storico SLVis ed SLDis previsti nel recente "Studio propedeutico all’elaborazione di strumenti d’indirizzo per l’applicazione della normativa sismica agli insediamenti storici" curato da un Gruppo di Lavoro del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici nel 2012.

1 OGGETTO E FINALITÀ DELLA RICERCA

Si illustra una ricerca svolta dagli Autori per la Regione dell’Umbria, denominata “Linee Guida per la certificazione e qualificazione sismica degli edifici in muratura”, svolta nell’ambito di una convenzione stipulata tra Regione Umbra e Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale dell’Università degli Studi di Perugia per il programma POR FESR 2007-2013.

La metodologia illustrata si riferisce ad edifici in muratura esistenti. Se gli edifici in esame possiedono il livello di sicurezza sismica previsto dalle vigenti normative tecniche (D.M. 14.01.2008 e Circolare n. 617 del 2009) all’edificio in esame può essere attribuita una vera e propria “certificazione antisismica”, mentre invece, se il livello previsto dalle Norme non è raggiunto o non è noto, è possibile pervenire alla identificazione di una classe convenzionale di prestazione dell’edificio nei confronti delle azioni sismiche. In quest’ultimo caso si parla di “qualificazione sismica”.

La finalità e la funzione delle classi di qualificazione sismica non sono quelle di certificare un prefissato livello di sicurezza, ma di consentire, anche a non tecnici, di raffrontare in modo sintetico e semplice le prestazioni antisismiche attese per i diversi edifici in esame. Inoltre, attraverso la metodologia proposta sarà possibile disporre di suggerimenti e indicazioni in merito agli interventi più significativi ed economicamente convenienti per il miglioramento della predetta prestazione.

L’oggetto cui ci si riferisce per la procedura di qualificazione o certificazione è l’Unità Strutturale così come definita dalle NTC ed, in particolare, al punto C8A.3 delle appendici alla Circolare 617. Nel seguito si utilizzeranno indifferentemente come sinonimi i termini Unità Strutturale (US) ed edificio.

È importante rimarcare l’approccio di tipo strutturale: poiché l’oggetto sia della Certificazione che della Qualificazione Sismica è l'Unità Strutturale non possono essere condotte analisi riferite a singoli appartamenti. 

2 CERTIFICAZIONE E QUALIFICAZIONE ANTISISMICA

Si può attribuire ad un edificio una “certificazione antisismica” quando questo possiede i livelli di sicurezza previsti dalle NTC 2008 per lo SLV (stato limite di salvaguardia della vita per la classe d’uso prevista) e tali livelli siano “certificati” da una analisi globale insieme a tutte le analisi e verifiche locali svolte secondo le procedure delle NTC 2008. Pertanto è certificato come antisismico un edificio per cui sia stata svolta la valutazione di sicurezza allo SLV di cui al punto 8.3 delle NTC 2008. Quando ciò accade si qualifica l’edificio di classe A+ dal punto di vista sismico.

Secondo la procedura delineata il responsabile della certificazione è il tecnico valutatore (il progettista, nel lessico delle NTC 2008) che redige una relazione come indicato al punto 8.3 delle NTC 2008.

La qualificazione sismica qui proposta, a differenza della certificazione, è una procedura convenzionale semplificata che consente di attribuire una determinata classe all’edificio cui è riferita, qualificandolo in tal modo nei riguardi della maggiore o minore sicurezza all’azione sismica attesa nel sito dove si trova l’edificio.

La qualificazione sismica è possibile a vari livelli di approfondimento. Come detto, essa non certifica il raggiungimento del livello di sicurezza previsto dalle NTC: tale livello può essere attestato con certezza solo grazie alla certificazione antisismica.

La procedura di qualificazione sismica si compone di due momenti:

  1. una analisi dei principali elementi vulnerabili dell’edificio in esame;
  2. una serie di verifiche numeriche semplificate per l’edificio in esame.

Il risultato finale della procedura di Certificazione/Qualificazione sismica è dato da una classe di qualificazione sismica. Sono state definite cinque classi rispetto ai possibili esiti della qualificazione sismica da A ad E. A tali classi va aggiunta la classe A+ relativa alla certificazione antisismica.

Inoltre alcune classi possono essere suddivise a loro volta in sottoclassi.

In ordine decrescente di prestazione sismica le classi considerate sono:

A+, A, B1, B2, C1, C2, D1, D2, D3, E.

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