Confronto della vulnerabilità sismica per diverse classi di edifici italiani in cemento armato

La valutazione della vulnerabilità sismica del patrimonio edilizio esistente rappresenta un passaggio fondamentale per la mitigazione del rischio in un Paese ad alta pericolosità come l’Italia. In questo contesto, gli edifici in cemento armato con tamponamenti in laterizio costituiscono una quota significativa del costruito residenziale e mostrano comportamenti molto diversificati in funzione dell’epoca di costruzione e delle caratteristiche geometriche. L’analisi empirica dei dati di danno osservati dopo eventi sismici recenti offre un’opportunità unica per comprendere tali differenze e per calibrare modelli affidabili di vulnerabilità. Il contributo presentato ad ANIDIS 2025 si inserisce in questo filone, proponendo un confronto sistematico tra diverse classi di edifici attraverso l’uso di curve di fragilità derivate da dati reali. I risultati consentono di evidenziare tendenze coerenti con l’evoluzione normativa e con il miglioramento delle pratiche progettuali.

Dati post-sisma e curve di fragilità: un approccio comparativo

Nel corso di ANIDIS 2025, è stato presentato un contributo di grande interesse applicativo per la comunità dell’ingegneria sismica, dedicato al confronto della vulnerabilità di edifici residenziali italiani in cemento armato con tamponamenti in laterizio. Il lavoro, sviluppato da Caterina Carbone, Maria Rota, Flavio Mosele, Paolo Morandi, Andrea Penna e Guido Magenes. nell’ambito della collaborazione tra Fondazione Eucentria e Consorzio Poroton, affronta il tema attraverso un approccio empirico basato su dati reali di danno post-terremoto.

Il cuore dello studio è rappresentato dalla costruzione di curve di fragilità, strumenti probabilistici che consentono di descrivere la probabilità che un edificio raggiunga o superi determinati stati di danno in funzione dell’intensità dello scuotimento sismico. A differenza di molte analisi di tipo analitico o numerico, questo lavoro si fonda su osservazioni dirette, raccolte a seguito di tre eventi sismici significativi che hanno interessato il territorio italiano nel XXI secolo: il terremoto dell'Aquila 2009, la sequenza sismica dell'Emilia 2012 e la sequenza sismica del Centro Italia 2016-2017.

L’elaborazione dei dati ha richiesto una rigorosa selezione e validazione delle informazioni provenienti dalle schede di rilievo AEDES, successivamente confluite nella piattaforma WebDato. Un aspetto particolarmente rilevante è stata la gestione della completezza dei dati: mentre nel caso dell’Aquila si è potuto contare su un rilievo pressoché completo, per gli altri eventi si è dovuto affrontare il problema della parzialità delle campagne di rilievo, adottando quindi strategie di inclusione dei dati che garantissero comunque la significatività statistica.

Evoluzione normativa e caratteristiche del costruito

L’analisi della vulnerabilità non può prescindere dalla comprensione del contesto normativo e costruttivo che ha guidato la realizzazione degli edifici. In Italia, a partire dal secondo dopoguerra, la tipologia strutturale prevalente nel residenziale è rappresentata da telai in cemento armato con tamponamenti in laterizio, una soluzione che ha attraversato diverse fasi evolutive dal punto di vista normativo.

Fino alla metà degli anni Settanta, la progettazione sismica si basava su metodi semplificati, come l’applicazione di forze orizzontali equivalenti e verifiche alle tensioni ammissibili, con indicazioni piuttosto generiche per i tamponamenti. Un cambiamento significativo si è avuto con il decreto del 1981, che ha esteso la classificazione sismica a gran parte dell’Italia centrale, introducendo un primo livello di uniformità normativa.

Successivamente, il decreto del 1996 ha segnato il passaggio al metodo semiprobabilistico agli stati limite, introducendo verifiche sugli spostamenti, seppur limitate a eventi di intensità moderata. La vera svolta si è però avuta con l’OPCM del 2003 e con le Norme Tecniche per le Costruzioni del 2008, che hanno ampliato il campo delle verifiche includendo anche gli elementi non strutturali e, per la prima volta, il comportamento fuori piano dei tamponamenti.

È importante sottolineare come i lunghi periodi transitori abbiano rallentato l’adozione effettiva delle nuove norme: fino al luglio 2009, infatti, è stato possibile continuare a progettare secondo normative precedenti. Questo aspetto si riflette chiaramente nei risultati dello studio, evidenziando una continuità prestazionale tra edifici costruiti tra il 1982 e il 2001 e quelli realizzati nei primi anni successivi.

XX Convegno ANIDIS: focus su sicurezza sismica e vulnerabilità del costruito
Ad Assisi si è svolto il XX Convegno ANIDIS, principale appuntamento per la comunità dell’ingegneria sismica. Al centro del dibattito: vulnerabilità del costruito, tecniche di rinforzo, monitoraggio strutturale, nuovi materiali, strategie multi-hazard e politiche di riduzione del rischio. INGENIO segue l’evento con video e interviste ai protagonisti.
LEGGI L'APPROFONDIMENTO

Il ruolo dei tamponamenti e la definizione del danno

Uno degli elementi più interessanti emersi dalla ricerca riguarda il ruolo dei tamponamenti nel determinare il danno globale degli edifici. Nonostante le schede AEDES includano informazioni su molteplici componenti strutturali e non strutturali, lo studio ha focalizzato l’attenzione su strutture verticali e tamponamenti, convertendo i livelli di danno secondo la scala macrosismica europea.

Il risultato è significativo: il danneggiamento dei tamponamenti risulta spesso predominante rispetto a quello degli elementi portanti, soprattutto nei livelli di danno più bassi. Questo conferma quanto già osservato in altri studi, ovvero che gli elementi non strutturali giocano un ruolo cruciale nella risposta sismica complessiva, in particolare per quanto riguarda la funzionalità e i costi di riparazione.

Anche la caratterizzazione dello scuotimento sismico, effettuata tramite valori di PGA derivati da shake maps, ha permesso di associare a ciascun edificio un livello di domanda sismica coerente, pur con le inevitabili semplificazioni legate all’incertezza di tali strumenti.

Influenza di epoca di costruzione e altezza sulla vulnerabilità

L’analisi comparativa delle curve di fragilità ha consentito di individuare con chiarezza i parametri che maggiormente influenzano la vulnerabilità sismica. In particolare, epoca di costruzione e numero di piani emergono come fattori determinanti, ma con un peso relativo che varia in funzione del livello di danno considerato.

Per i danni lievi e moderati, l’altezza dell’edificio risulta essere il parametro più influente: edifici più alti mostrano una maggiore probabilità di subire danni anche a bassi livelli di scuotimento. Al contrario, per livelli di danno più severi, il fattore predominante diventa l’epoca di costruzione, evidenziando l’importanza dei dettagli costruttivi e delle prescrizioni normative più recenti.

Gli edifici realizzati prima del 1982 e con più di quattro piani rappresentano la classe più vulnerabile, mentre quelli costruiti dopo il 2001 e con altezza contenuta mostrano le migliori prestazioni. Questo andamento è coerente con l’evoluzione delle norme e con l’introduzione progressiva di criteri di progettazione più rigorosi, in grado di migliorare il comportamento sia degli elementi strutturali che dei tamponamenti.

Evidenze, limiti e prospettive per la valutazione del rischio

Pur riconoscendo i limiti legati all’incompletezza di alcune campagne di rilievo e alle semplificazioni nella stima dell’input sismico, lo studio offre un quadro coerente e robusto della vulnerabilità del costruito italiano in cemento armato. Le curve di fragilità ottenute risultano ben vincolate e in linea con la letteratura, confermando il progressivo miglioramento delle prestazioni sismiche nel tempo.

Un elemento metodologico di rilievo è l’inclusione dell’evidenza negativa del danno, ovvero la considerazione degli edifici non danneggiati in aree a basso scuotimento, che contribuisce a rendere più affidabile la stima delle probabilità di danno.

Nel complesso, il lavoro evidenzia come l’approccio empirico, basato su dati reali, rappresenti uno strumento fondamentale per la calibrazione dei modelli di vulnerabilità e per la definizione di strategie di mitigazione del rischio sismico. In un contesto come quello italiano, caratterizzato da un patrimonio edilizio ampio e diversificato, tali analisi assumono un ruolo cruciale per orientare le politiche di prevenzione e gli interventi di riqualificazione.

DI SEGUITO LA RELAZIONE INTEGRALE DI CATERINA CARBONE

Il testo è stato elaborato mediante la registrazione dell'intervento, con l'aiuto dell'IA.