Murature storiche vulnerabili, Mariani: perchè le NTC vanno cambiate

La sicurezza sismica delle murature vulnerabili non può essere affidata all’applicazione automatica di modelli dinamici lineari basati sulla teoria dell'oscillatore elastico quando l’edificio ha perso continuità, coesione e comportamento scatolare. Prima servono diagnosi del dissesto, lettura dei cinematismi locali e ripristino dell’integrità muraria. Il tema è stato rilanciato nella relazione di Massimo Mariani al SAIE LAB di Perugia su ricostruzione, restauro, patologie edilizie, sismica ed efficientamento del patrimonio storico. Il controllo delle patologie murarie diventa condizione operativa preliminare per una progettazione sismica corretta, soprattutto negli interventi sul patrimonio edilizio vulnerabile esistente.

Ricostruzione e riqualificazione del patrimonio edilizio: i dubbi di Massimo Mariani sull’attuale Normativa Sismica applicata alle strutture vulnerabili in muratura

Norcia e Amatrice: quando l’ingegneria funziona

Il punto di partenza della riflessione è il confronto tra due simboli del sisma del 2016: Norcia e Amatrice. Due contesti simili per esposizione al rischio, ma con esiti radicalmente diversi: 299 vittime ad Amatrice, nessuna a Norcia.
Per Mariani questo dato non è casuale, ma rappresenta una dimostrazione concreta del fatto che “l’Ingegneria ha vinto!” quando è stata applicata in modo diffuso e consapevole nel voler confinare le murature all'interno di pareti armate così da scongiurare la loro disgregazione. Norcia, infatti, aveva beneficiato di interventi di miglioramento e consolidamento successivi ai terremoti del 1979 e quindi del 1997, che hanno contribuito a ripristinare l’integrità del tessuto edilizio. Non si è trattato quindi solo di rinforzi puntuali, ma di una strategia diffusa che ha aumentato la capacità delle strutture di reagire al sisma.

Al contrario, laddove tali interventi non sono stati eseguiti o sono stati insufficienti, il patrimonio edilizio ha mostrato tutta la sua vulnerabilità (vedi edifici vincolati). Il tema, dunque, non è solo progettuale ma profondamente culturale: la prevenzione funziona, ma richiede visione a lungo termine, elemento spesso assente nelle politiche pubbliche.

Il limite delle certezze: la disgregazione muraria e il caos sismico

Uno dei passaggi più critici dell’intervento riguarda la messa in discussione dei modelli teorici su cui si basa l’Ingegneria Sismica. Secondo Mariani, l’approccio tradizionale fondato sulla Meccanica Classica – sintetizzato nel Secondo Principio della Dinamica e in particolare la teoria dell’oscillatore lineare della dinamica sismica - senza un intervento preventivo di ripristino della loro integrità risultano insufficienti per descrivere il comportamento degli edifici esistenti in muratura vulnerabili.

Il fenomeno chiave è quello della disgregazione muraria, spesso trascurato o sottovalutato. Non si tratta di semplici meccanismi di collasso locale o ribaltamento, ma di una perdita progressiva di coesione interna del materiale, che porta a un vero e proprio “sgretolamento” della struttura. Questo comportamento esce dai modelli elastici e lineari e introduce dinamiche irreversibili, difficili da rappresentare con gli strumenti normativi attuali.

A complicare ulteriormente il quadro è la natura stessa del sisma, che Mariani descrive come un fenomeno spaziale e caotico. Le registrazioni accelerometriche mostrano un andamento impulsivo, fatto di variazioni improvvise e discontinuità che generano sollecitazioni di tipo martellante. In questo contesto, la componente verticale del terremoto – sempre trascurata o semplificata – assume un ruolo determinante e diffuso dovunque, anche non limitato alle sole aree epicentrali.

Questa visione impone un cambio di paradigma: non è più risolutivo “calcolare” il comportamento della struttura (anzi tutt’altro!) ma è necessario interpretarlo, accettando un margine di incertezza e complessità che richiede strumenti nuovi e maggiore integrazione tra discipline.

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Dalla diagnosi all’intervento: rivitalizzare le strutture prima di progettare, prima di applicare modelli teorici basati esclusivamente sull’elasticità delle strutture

Un altro nodo centrale riguarda il processo di intervento sul costruito murario esistente. Mariani critica apertamente alcune pratiche diffuse, soprattutto l’applicazione automatica di modelli numerici che restituiscono risultati apparentemente coerenti ma non rappresentativi della realtà.

Il problema principale è che spesso si interviene senza una reale comprensione dello stato interno della muratura, che può essere profondamente alterato da eventi sismici precedenti. Qui entra in gioco il concetto di “memoria del danno” della struttura: ogni terremoto lascia tracce, sotto forma di microdanneggiamenti e perdita di rigidezza, che si accumulano nel tempo fino a ridurre drasticamente la capacità resistente.

Le prove sperimentali, della sua ricerca in atto, mostrano chiaramente come il modulo elastico, già con pochi cicli di carico e scarico, si riduca con progressione veloce, evidenziando comportamenti isteretici e non lineari, quindi di ereditarietà del processo avvenuto. Ignorare questa memoria significa sottovalutare il rischio reale.

Il suo ricordo va all’indagine per la quale egli, insieme al Collega Manrico Farina, fu incaricato dalla Procura di Ascoli Piceno di comprendere quali fattori strutturali avessero causato 52 vittime a Pescara del Tronto durante il sisma alle 3:36 del 24 Agosto del 2016.

Il risultato fu che ovunque i crolli furono causati dal fenomeno della disgregazione delle murature… insomma che i crolli non sono spiegabili con le attuali teorie.

Le strutture vulnerabili subiscono effetti propri del caos

Il comportamento delle strutture in muratura storica, durante un terremoto, mette radicalmente in discussione l’impianto concettuale con cui, tradizionalmente, la sismica ingegneristica interpreta il rapporto tra azione sismica e risposta strutturale. I modelli basati sulla meccanica classica, sulla teoria dell’elasticità e sullo spettro elastico di risposta presuppongono che la struttura possa essere descritta come un sistema meccanicamente continuo, con proprietà costitutive stabili nel tempo, comportamento reversibile e capacità di deformarsi in modo globale e coerente.

In questo caso per le strutture in muratura, vulnerabili, é inadeguato il modello di un carrello che sostiene una massa trattenuta da una molla-elastica, poi smorzato da dissipatori e sollecitato da una forzante; modello questo che invece ben si comporta per le strutture nuove omogenee.

Questo quadro teorico nasce da una rappresentazione semplificata della struttura come oscillatore elementare, assimilabile a una massa collegata a una molla e a uno smorzatore, e implica che l’energia sismica venga accumulata elasticamente e dissipata in modo ciclico e controllato.

La risposta delle murature storiche non è globale ed elastica, dominata da meccanismi locali di collasso e da instabilità geometriche, con ribaltamenti di facciate, espulsioni di pannelli murari, scorrimenti di maschi murari e perdita di equilibrio di macroelementi che configurano un comportamento di tipo cinematico e discreto, riconducibile a una deformazione continua del sistema.

In questo contesto, anche la dissipazione di energia introdotta nei modelli elastici mediante uno smorzamento viscoso equivalente si rivela una finzione matematica,

Da qui la proposta operativa: prima di qualsiasi intervento di modellazione strutturale, è necessario ripristinare l’integrità” delle strutture a struttura, ovvero ristabilire condizioni minime di omogeneità e di continuità del materiale. Solo dopo è possibile applicare modelli e tecniche progettuali in modo efficace. In questo senso, il confinamento delle murature emerge come una strategia fondamentale per contrastare la disgregazione e migliorare la risposta sismica.

Programmazione e visione: il nodo irrisolto della prevenzione

Infine, l’intervento si chiude con una riflessione di carattere economico e politico. Già nel 2016, uno studio, eseguito dopo il sisma, dal Centro Studi del Consiglio Nazionale degli Ingegneri, del quale anche Mariani faceva parte come delegato, stimava in circa 130 miliardi di euro il costo per mettere in sicurezza il patrimonio edilizio italiano, una cifra elevata ma sostenibile se distribuita su un arco temporale di trent’anni.

Tuttavia, la realtà ha seguito altre strade. Strumenti come il Sismabonus, nati con l’obiettivo di incentivare la prevenzione sismica, sono stati progressivamente assorbiti da logiche diverse, come quelle dell’efficientamento energetico, fino a confluire nel Superbonus. Il risultato è stato un enorme investimento – oltre 100 miliardi – concentrato in pochi anni, ma non necessariamente orientato alla riduzione del rischio sismico.

Per Mariani la prevenzione non produce consenso immediato e quindi fatica a trovare spazio nelle agende politiche. Eppure, senza una strategia di lungo periodo, il Paese continuerà a rincorrere le emergenze, pagando costi umani ed economici sempre più elevati.

L’intervento di Massimo Mariani, nel contesto del dibattito promosso anche da INGENIO, rappresenta quindi un richiamo forte alla responsabilità tecnica e culturale della comunità dell’Ingegneria. Non si tratta di abbandonare le certezze, ma di integrarle o rettificare con il dubbio, unica vera leva per affrontare la complessità del patrimonio edilizio esistente e dei fenomeni naturali che lo minacciano.

DI SEGUITO L'INTERVENTO INTEGRALE DI MASSIMO MARIANI.