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Ingegneria civile delle costruzioni

`Metodo per la valutazione della vulnerabilità sismica`

Il rischio sismico e la valutazione della vulnerabilità degli edifici possono essere affrontati in sei punti

`Metodo per la valutazione della vulnerabilità sismica` - Il rischio sismico e la valutazione della vulnerabilità degli edifici possono essere affrontati in sei punti

In questo articolo si tratterà, summa capita, l’approccio per l’esecuzione della valutazione di vulnerabilità sismica

I contenuti in merito al rischio sismico e alla valutazione della vulnerabilità degli edifici possono essere riassunti nei seguenti punti: 

-  Il D.M. del 14.01.2008 e la Circolare n. 617 del 02.02.2009 indicano un preciso iter da seguire per la valutazione della vulnerabilità; tale iter si compone dei seguenti passaggi: 

1) analisi storico-critica; 

2) rilievo geometrico-strutturale; 

3) caratteristiche meccaniche dei materiali; 

4) definizioni dei livelli di conoscenza; 

5) determinazione delle azioni e definizione del modello di analisi strutturale; 

6) determinazione della vulnerabilità del sistema strutturale esistente e proposta di eventuali interventi di adeguamento. 

  

L’analisi storico-critica è la prima fase del percorso conoscitivo del manufatto; il progettista reperisce sia dalla committenza che dagli Enti preposti tutta la documentazione progettuale disponibile che gli fornirà le prime indicazioni circa la geometria, i dettagli costruttivi e i materiali impiegati. 

Conoscere, inoltre, l’epoca di costruzione del manufatto consente al progettista di collocare l’opera in un determinato contesto normativo e di individuare la pratica progettuale dell’epoca potendo così comprendere ed intuire maggiormente determinate scelte progettuali e i dettagli costruttivi adottati. 

  

Le caratteristiche geometriche acquisite dai documenti progettuali, ove disponibili, vanno poi riscontrate in situ con rilievi il più accurati possibile finalizzati ad individuare il sistema sismoresistente, la presenza di difetti celati di progettazione o di danneggiamenti non manifesti. Devono inoltre essere opportunamente valutati i quadri fessurativi esistenti. Particolare attenzione va posta ai dettagli costruttivi che in alcuni casi, come per esempio per le armature delle strutture in cemento armato che vanno rilevate sia in quantità che in collocazione nella struttura, sono occultati alla vista per cui possono richiedere rilievi a campione. 

L’affidabilità di una modellazione strutturale è funzione dell’accuratezza con cui vengono definiti i dati in ingresso tra cui particolare rilievo assumono, tra gli altri, le caratteristiche meccaniche dei materiali. 

Per questo motivo le norme obbligano ad eseguire un numero di prove sui materiali tale da ridurre al minimo le componenti di incertezza; le prove possono essere di natura distruttiva e non distruttiva e sono differenti a seconda che la struttura resistente sia in muratura o in cemento armato. 

  

In base al numero di prove eseguite è possibile definire il così detto livello di conoscenza cui sono strettamente correlati i fattori di confidenza che sono coefficienti riduttivi delle proprietà meccaniche con un livello di “severità” tanto maggiore quanto minore è il livello di conoscenza. 

Le Norme Tecniche per le Costruzioni prevedono tre livelli di conoscenza per l’edificio, indipendentemente dalla tipologia strutturale, si va dall’LC1 (Livello di Conoscenza 1), il minimo consentito, all’LC3, il massimo consentito.
Quindi in relazione all’approfondimento del rilievo geometrico e delle indagini materico-costruttiva, meccanica e sul terreno e le fondazioni, viene assunto dal progettista un fattore di confidenza FC, compreso tra 1 e 1.35, che consente di graduare l’attendibilità del modello di analisi strutturale e tenerne conto nella valutazione dell’indice di sicurezza sismica. La linea di scarsa conoscenza è in generale poco condivisibile poiché può portare a sottostimare eccessivamente la capacità della struttura con la formulazione di interventi che potrebbero essere ridotti o non necessari. 

  

Definiti i dati di input che consentono la costruzione del modello strutturale si procede con l’analisi numerica

In generale per le strutture esistenti si utilizzano analisi non lineari che consistono nell’applicazione di forze sismiche crescenti fino ad individuare il valore di forza che porta al collasso la struttura e rapportarla con quella prevista dalla normativa sismica. 

Il rapporto tra capacità della struttura di far fronte al sisma e richiesta (in termini di resistenza e/o spostamento) da parte del sisma di riferimento previsto dalla normativa, permette la definizione dell’indicatore di rischio sismico

L’indicatore di rischio sismico consente di valutare quanto la struttura in esame sia “distante” dalla condizione di adeguamento, condizione che si ottiene quando l’indicatore raggiunge valori superiori o uguali ad uno. 

Determinato l’indicatore di rischio il progettista, in concertazione con la committenza, può proporre interventi finalizzati a ridurre la vulnerabilità sismica dell’edificio

 

Gli interventi possono essere volti a migliorare la struttura (interventi di miglioramento) per cui l’indicatore di rischio assume un valore più prossimo all’unità rispetto a quello ottenuto durante la verifica dello stato di fatto, oppure ad adeguare la struttura (interventi di adeguamento) portando quindi l’indicatore ad assumere valore unitario o superiore.

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L'autore Ŕ esperto in
Ingegneria civile delle costruzioni

Ing. Carmine Romano - Benevento (BN)

Ing. Carmine Romano

Ingegneri / Ingegneria Civile e Ambientale

Via Alfredo Zazo 6

82100 - Benevento (BN)

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