Miglioramento sismico degli edifici esistenti: il quaderno di FPA sul metodo semplificato

La serie dei “Quaderni di Progettazione Strutturale” di Fondazione Promozione Acciaio si arricchisce con un nuovo documento di approfondimento questa volta dedicato al metodo semplificato, uno dei due metodi previsti dalla normativa vigente per classificare sismicamente un edificio all'interno del quale viene trattato anche un esempio applicativo concernente un edificio esistente ad uso abitativo con struttura in muratura.
 

Intervento per il riuso delle ex concerie di Fabriano (AN). FOTO: Paolo Semprucci.
 

Miglioramento e adeguamento sismico di edifici esistenti: come determinare la classe di rischio con il metodo semplificato

Dopo la pubblicazione della prima parte della serie i “Quaderni di progettazione" di Fondazione Promozione Acciaio, dedicata al tema degli interventi di miglioramento e adeguamento sismico degli edifici esistenti con l'acciaio in cui si fornivano le definizioni di Rischio Sismico e dopo il secondo quaderno dedicato all'applicazione del Metodo Convenzionale, in questo nuovo documento si approfondisce il Metodo semplificato previsto dalle Linee Guida per determinare la Classe di Rischio degli edifici. 

Le linee guida per la classificazione del rischio sismico delle costruzioni [1] infatti, in alternativa al metodo convenzionale, e solo limitatamente ad alcune tipologie costruttive in muratura, consentono di adottare un metodo semplificato per l’attribuzione della Classe di Rischio degli edifici la cui procedura verrà descritta in questo documento.

Sulla base delle caratteristiche della costruzione viene determinata la Classe di Rischio di appartenenza, a partire dalla classe di vulnerabilità definita dalla Scala Macrosismica Europea EMS-98 [2], riportata nella figura seguente:

Fig. 1 – Approccio semplificato per l’attribuzione della Classe di Vulnerabilità agli edifici in muratura – Linee Guida, Figura 2

L’EMS-98 individua 7 tipologie di edifici in muratura (identificate principalmente in base alla struttura verticale), fissa la vulnerabilità media di ciascuna individuando 6 classi di vulnerabilità, indicate con vulnerabilità crescente da V1 a V6; per ogni tipologia e ogni classe di vulnerabilità, individua il valore più credibile (cerchio) e la dispersione intorno a tale valore, espressa con i valori più probabili (linee continue) e meno probabili o addirittura eccezionali (linee tratteggiate). 

La valutazione della classe di vulnerabilità, necessaria per la determinazione della Classe di Rischio della costruzione in esame mediante il metodo semplificato, deve essere condotta in questi passi successivi:

1) Individuazione della tipologia strutturale

2) Assegnazione della classe media di vulnerabilità

3) Individuazione delle eventuali peculiarità negative

In seguito alcune tipiche criticità riscontrabili negli edifici esistenti in muratura:

- Elevato degrado e/o danneggiamento degli elementi strutturali

- Elevata irregolarità in pianta e/o in altezza

- Scarsa qualità costruttiva

- Scarsa qualità dei materiali leganti

- Assenza ammorsamento fra pannelli murari

- Orizzontamenti male ammorsati alle pareti

- Scarsa rigidezza e resistenza solai lignei

- Assenza di cordoli

- Grandi e/o numerose aperture e pareti deboli

4) Valutazione dell’eventuale scostamento di classe

Le linee guida forniscono indicazioni, sottoforma di tabelle suddivise per le tipologie costruttive, per la determinazione della classe di vulnerabilità media e dell’eventuale scostamento, valido solo nel caso peggiorativo.

È possibile scegliere uno scostamento che determina una classe di vulnerabilità maggiore a causa di un elevato degrado, scarsa qualità costruttiva o per la presenza di peculiarità che possono innescare meccanismi di collasso locale per azioni orizzontali modeste.

5) Assegnazione della classe di vulnerabilità media dell’edificio

Per la determinazione della classe di vulnerabilità media e per la valutazione dell'eventuale scostamento, utile riferimento può essere fatto alle indicazioni riportate nella seguente tabella. Si sottolinea come, nell'ambito di queste linee guida, sia previsto lo scostamento dalla classe media solo nel verso di un aumento della vulnerabilità.
 

Tab. 1 – Costruzioni in muratura: classi medie di vulnerabilità globale e passaggi di classe – Linee Guida, Tabella 4

La classe di vulnerabilità è correlata alla classe di rischio sismico in funzione del tipo di struttura e della pericolosità del sito, diversa a seconda della zona sismica considerata

Per semplicità, la pericolosità del sito è individuata attraverso la zona sismica di appartenenza così come definita dall'O.P.C.M. 3274 del 20/03/2003 [3] e successive modifiche e integrazioni.

È così possibile definire le corrispondenze tra classi di vulnerabilità e classi di rischio, come indicato nella seguente tabella.
 

Tab. 2 – Classe PAM attribuita in funzione della classe di vulnerabilità assegnata all’edificio e della zona sismica in cui lo stesso è situato – Linee Guida, Tabella 5

Per distinguere l’attribuzione di classe mediante il metodo semplificato da quella ottenuta mediante il metodo convenzionale, le classi ottenute con il metodo semplificato sono contrassegnate da un asterisco (A+*, A*, B*, ecc.).

ALCUNE IMPORTANTI ANNOTAZIONI

Nel caso di valutazioni finalizzate all’esecuzione di interventi sugli edifici volti alla riduzione del rischio, è consentito l’impiego del metodo semplificato nei soli casi in cui si adottino interventi di rafforzamento locale; in tal caso è ammesso il passaggio di una sola Classe di Rischio.

In ogni caso, l’attribuzione della Classe di Rischio mediante il metodo semplificato è da ritenersi una stima attendibile ma non sempre coerente con la valutazione ottenuta con il metodo convenzionale, che rappresenta, allo stato attuale, il necessario riferimento omogeneo e convenzionale.

Laddove si preveda l’esecuzione di interventi volti alla riduzione del rischio, l’attribuzione della Classe di Rischio pre- e post-intervento deve essere effettuata utilizzando il medesimo metodo e con le stesse modalità di analisi e di verifica, tra quelle consentite dalle vigenti Norme Tecniche per le Costruzioni [4].

Si sottolinea che, per quanto riguarda gli sgravi fiscali, gli interventi che, pur riducendo il rischio, non consentono il passaggio alla Classe di Rischio minore, non rientrano nel sisma bonus tradizionale.

La scala macrosismica precedentemente citata, come le altre scale macrosismiche, differisce da quelle di magnitudo in quanto classificano gli eventi sismici sulla base dei danni riscontrati.

Sempre premettendo che le linee guida consentono l’uso del metodo semplificato limitatamente alle costruzioni in muratura, si segnala che questo metodo può essere comunque un valido elemento di valutazione preliminare indicativa per tutte le altre tipologie di edifici non menzionate nelle stesse linee guida ma indicati nelle EMS-98.

L’EMS-98 individua 16 tipologie strutturali, divise in 4 macroclassi in funzione della struttura verticale e, per ciascuna classe, ne indica la vulnerabilità media, definendo 6 classi. Le classi di vulnerabilità, da non confondersi con le 6 classi di rischio A-G, vengono indicate con vulnerabilità decrescente da AEMS a FEMS.

Fig. 2 – Suddivisione delle strutture in classi di vulnerabilità – EMS-98

La Classe di Rischio associata ad una singola unità immobiliare non sempre coincide con quella di un intero edificio: il fattore inerente alla sicurezza strutturale deve essere quello relativo alla struttura dell’edificio nella sua interezza. Per questi casi più articolati, come ad esempio per gli aggregati edilizi in cui l’individuazione dell’unità strutturale è più complessa, può farsi riferimento per maggiore facilità al metodo semplificato. 

All'interno del documento un ESEMPIO DI CLASSIFICAZIONE DEL RISCHIO SISMICO SU EDIFICIO IN MURATURA 

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>>> Consulta i quaderni integrali sul sito di Fondazione Promozione Acciaio

CREDITS

• Tab. 1/2/3/4 – D.M. 07/03/2017 n. 65 – Linee guida per la classificazione del rischio sismico delle costruzioni;
• Fig. 1/10 – D.M. 07/03/2017 n. 65 – Linee guida per la classificazione del rischio sismico delle costruzioni;
• Fig. 2 – EMS-98 – CONSEIL DE L’EUROPE, Cahiers du Centre Européen de Géodynamique et de Séismologie, Volume 15, European Macroseismic Scale 1998, Editor G. GRÜNTHAL, Luxembourg 1998;
• Fig. 3/4/5/6/7/8/9/11/12/13/14/15/16 – Gentile concessione Ing. Andrea Barocci, Ingegneria Delle Strutture;
• Esempio progettuale – gentile concessione Ing. Andrea Barocci, Ingegneria Delle Strutture