Come si valuta la vulnerabilità statica e sismica di edifici esistenti danneggiati

In questo articolo si vuole riportare un breve focus su quali sono i parametri fondamentali per valutare la vulnerabilità statica e sismica di edifici esistenti danneggiati.

Valutare la vulnerabilità statica e sismica di edifici danneggiati

La valutazione della sicurezza di una struttura esistente è un procedimento quantitativo, volto a determinare l’entità delle azioni che la struttura è in grado di sostenere con il livello di sicurezza minimo richiesto dalla presente normativa. L’incremento del livello di sicurezza si persegue, essenzialmente, operando sulla concezione strutturale globale con interventi, anche locali.

Sia il D.M.14.01.2008 che il D.M.17.01.2018 e le rispettive circolare esplicative n.617 del Febbraio 2009 e n.7 del 21 Gennaio 2019, definiscono al capitolo 8.4.3 (Valutazione della sicurezza) quando è obbligatorio effettuare la valutazione della sicurezza, che con riferimento al caso in oggetto deve effettuarsi quando ricorra anche una sola delle seguenti situazioni:

  • riduzione evidente della capacità resistente e/o deformativa della struttura o di alcune sue parti dovuta a: significativo degrado e decadimento delle caratteristiche meccaniche dei materiali, deformazioni significative conseguenti anche a problemi in fondazione;
  • danneggiamenti prodotti da azioni ambientali (sisma, vento, neve e temperatura), da azioni eccezionali (urti, incendi, esplosioni) o da situazioni di funzionamento ed uso anomali.

Al capitolo 8.5, 8.5.1, 8.5.2 le stesse recitano:

  • Cap.8.5 – DEFINIZIONE DEL MODELLO DI RIFERIMENTO PER LE ANALISI: Nelle costruzioni esistenti le situazioni concretamente riscontrabili sono le più diverse ed è quindi impossibile prevedere regole specifiche per tutti i casi. Di conseguenza, il modello per la valutazione della sicurezza dovrà essere definito e giustificato dal progettista, caso per caso, in relazione al comportamento strutturale atteso, tenendo conto delle indicazioni generali di seguito esposte.
  • Cap 8.5.1 – ANALISI STORICO-CRITICA: Ai fini di una corretta individuazione del sistema strutturale e del suo stato di sollecitazione è importante ricostruire il processo di realizzazione e le successive modificazioni subite nel tempo dalla costruzione, nonché gli eventi che l’hanno interessata.
  • Cap 8.5.2. RILIEVO: Il rilievo geometrico-strutturale dovrà essere riferito alla geometria complessiva, sia della costruzione, sia degli elementi costruttivi, comprendendo i rapporti con le eventuali strutture in aderenza. Nel rilievo dovranno essere rappresentate le modificazioni intervenute nel tempo, come desunte dall’analisi storico-critica.
    • Il rilievo deve individuare l’organismo resistente della costruzione, tenendo anche presenti la qualità e lo stato di conservazione dei materiali e degli elementi costitutivi.
    • Dovranno altresì essere rilevati i dissesti, in atto o stabilizzati, ponendo particolare attenzione all’individuazione dei quadri fessurativi e dei meccanismi di danno.

Quali sono i principali quadri di danno da analizzare?

Durante il corso Vulnerabilità e miglioramento sismico degli edifici esistenti in muratura ordinaria, a struttura mista e degli edifici a carattere storico monumentale” saranno trattati tre esempi significativi inerenti diversi quadri di danno iniziale e saranno valutate le relative vulnerabilità sismiche a confronto con la struttura integra.

I principali quadri di danno da valutare saranno:

  • Danno da cedimento in fondazione
  • Danno da modifiche dello schema strutturale esistente
  • Danno da sisma pregresso o valutazione del post-sisma

Nell’ immagine seguente si evidenzia come si riduce la resistenza e la duttilità della struttura rispetto allo stato attuale per danni da cedimenti con diversi scenari e intensità.

Le normative riportano in maniera evidente che nella valutazione di vulnerabilità statica e sismica occorre tenere conto del danno pregresso

Da quanto riportato dalle norme appare evidente e chiaro che nella valutazione di vulnerabilità statica e sismica deve essere portato in conto lo stato di sollecitazione (danno) derivanti da eventi pregressi di qualunque tipologia. Valutare la sicurezza di una struttura allo stato attuale senza tenere conto della memoria del danno comporta una  sovrastima della sicurezza strutturale ed una sottostima degli interventi di miglioramento sismico.

Durante il corso Vulnerabilità e miglioramento sismico degli edifici esistenti in muratura ordinaria, a struttura mista e degli edifici a carattere storico monumentale” vedremo come incorporare il danno pregresso sulla valutazione degli edifici danneggiati.

Ing Francesco Oliveto
Gruppo sismica srl

Ingegnere libero professionista specializzato nell’ambito strutturale e geotecnico ed in particolare modo nelle verifiche sismiche e geotecniche di edifici esistenti anche soggetti a danno e degrado e non ultimo di Robustezza strutturale. In campo geotecnico si occupa di problemi interazione terreno-struttura, progettazione di fondazioni profonde e metodi di scavo con tecnologie Top-down Bottom-up, consolidamento di pendii, risposta sismica locale, tramite modellazioni numeriche avanzate FEM-FDM-DEM. Ha curato innumerevoli progetti e si è occupato della direzione dei lavori sia di opere pubbliche che private. Ha seguito numerosi interventi di consolidamento nelle aree colpite dai più recenti eventi sismici (San Giuliano di Puglia 2002, L’Aquila 2009) che hanno previsto l’uso di tecnologie avanzate, quali controventi dissipativi isteretici ad instabilità impedita e dispositivi di isolamento sismico. Collaboratore esterno da circa dieci anni con Gruppo Sismica srl per la formazione continua e lo sviluppo di metologie di calcolo di strutture in muratura-ca in condizioni di danno pregresso e attuale ai fini della stima della capacità residua.

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