Interventi per la sicurezza sismica perimetrali: il “cappotto sismico”. Quando e come è possibile realizzarli

Garantire la sicurezza sismica di un edificio intervenendo solo dall’esterno

Garantire la sicurezza sismica di un edificio intervenendo solo dall’esterno può essere una soluzione ragionevole. Alcune tecnologie costruttive prevedono soluzioni assimilabili al jacketing adattate agli edifici esistenti: una sorta di “cappotto sismico”.

Cappotto sismico: Quando è conveniente? Quali sono le controindicazioni da un punto di vista strutturale?

Il principale ostacolo ad un più diffuso utilizzo degli incentivi legati al sismabonus è la prospettiva per gli inquilini di dovere abbandonare la propria abitazione per qualche mese, affrontando due traslochi oltre alla interruzione e modifica della routine quotidiana. Dal punto di vista dei costi, tralasciando quelli relativi allo spostamento e riallocazione degli inquilini, la sola, semplice considerazione che finiture e impianti esistenti non vengono toccati, è tale da rendere superflua qualsiasi valutazione numerica sul vantaggio economico che una forma di intervento perimetrale può fornire.

E’ fuori dubbio che se la conformazione di un edificio esistente consente di intervenire per la messa in sicurezza sismica mantenendosi all’esterno del fabbricato, tale soluzione sia da privilegiare su qualsiasi altra.

Da tempo in Italia si nota l’interesse di molte azienda a proporre soluzioni tecnologiche applicabili al patrimonio edilizio esistente che possano essere assieme tecnicamente ed economicamente accettabili, ed una di queste è l’adattamento del jacketing ad edifici esistenti.

La soluzione può essere descritta semplicemente: si tratta di creare sul perimetro dell’edificio, delle pareti sismo resistenti in calcestruzzo armato di dimensioni e forme opportune, con lo scopo di assorbire in caso di sisma le azioni da esso derivanti. Questi manufatti potendo facilmente essere accoppiati a coibentazioni a cappotto, consentono contemporaneamente di riqualificare l’edificio anche dal punto di vista energetico.

Appare evidente come questa soluzione, che potremmo facilmente chiamare “cappotto sismico” sia decisamente una delle più convenienti. 

Quando si può realizzare l'intervento: qualche considerazione strutturale

Purtroppo questa soluzione non è sempre applicabile. La situazione ideale per intervenire col cappotto sismico è quella di un edificio strutturalmente indipendente ed accessibile in tutti i fronti, nel quale è possibile l’aumento di volume conseguente al cappotto senza invadere aree pubbliche.

In che cosa consiste l'intervento di "jacketing"

Da punto di vista strutturale l’intervento consiste nell’inserimento, sui fronti dell’edificio, di pareti perimetrali in calcestruzzo che, in ragione della loro rigidezza, assorbono una forte quota della azione sismica riducendola, contemporaneamente, sulle strutture esistenti e consentendo quindi la verifica di queste ultime senza interventi di rinforzo. 

L’ideale sarebbe di potere affidare l'intera l’azione sismica alle nuove pareti senza preoccuparsi della verifica dell’esistente.

La cosa, in relazione alla normativa tecnica, equivarrebbe però a considerare “secondari” tutti gli elementi strutturali esistenti, cosa non sempre possibile perché, come citano le NTC 2018 al §7.2.3:  “ …il contributo totale alla rigidezza ed alla resistenza sotto azioni orizzontali degli elementi secondari […] non […] può superare il 15% dell’analogo contributo degli elementi primari”.

Attenzione al diaframma di piano

In un edificio però è sempre presente una struttura in cui l'azione sismica, anziché essere ridotta dal cappotto sismico, viene incrementata: il diaframma di piano.

Solitamente l’inserimento di pareti perimetrali produce una diminuzione dei periodi propri di vibrazione ed un probabile conseguente incremento dell'azione sismica. Quest’ultima, poi, anziché essere assorbita dalle strutture esistenti viene in buona parte affidata alle nuove pareti. Le forze originate dalle masse sismiche, che in assenza dell’intervento venivano assorbite in maniera diffusa dalle strutture esistenti, a seguito dell’inserimento delle pareti perimetrali vengono trasferite sul perimetro ed è proprio il solaio ad occuparsene.

Purtroppo il diaframma di piano è una struttura complessa, costituita da nervature di solaio, pignatte di laterizio, cappa con eventuale armatura, corree e travi, pensata spesso in origine solo per resistere alle azioni verticali, la cui verifica a pressoflessione e taglio nel proprio piano si intreccia con le verifiche a pressoflessione e taglio nel piano ortogonale. 

Per verificare post operam questo organismo strutturale esistono metodi di verifica semplificati in cui, ad esempio, si affida alla sola cappa l’intera resistenza del diaframma ma si tratta di metodi largamente cautelativi. Queste valutazioni si impone siano analizzate attentamente dall’ingegnere considerando il contributo di tutti gli elementi che lo costituiscono.

Appare evidente come l’approccio ad una analisi di questo tipo debba essere agevolato nella pratica operativa dall’uso di un software di calcolo strutturale opportuno come Sismicad, da cui sono tratte le catture del presente articolo, che consenta di valutare agevolmente l’intervento ed i suoi effetti sia sugli elementi nuovi che su quelli esistenti e specialmente sul diaframma di piano, elemento critico qualora si desideri operare dall’esterno dell’edificio.