Idoneità sismica degli edifici pubblici

L’Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri del 20 marzo 2003 (.Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica.), oltre definire i “Criteri per l’individuazione delle zone sismiche” e le "Norme tecniche per il progetto, la valutazione e l’adeguamento sismico degli edifici", prevede anche l’obbligo di procedere . a cura dei proprietari e nell’arco di cinque anni . alla valutazione della vulnerabilità sismica degli edifici di interesse strategico e per le infrastrutture la cui funzionalità possa risultare fondamentale per le operazioni di protezione civile connesse agli eventi sismici.

Questo il dettato dell.art. 2, comma 3 della OPCM sopra richiamata, che stabilisce in modo perentorio:

E’ fatto obbligo di procedere a verifica, da effettuarsi a cura dei rispettivi proprietari, ai sensi delle norme di cui ai suddetti allegati, sia degli edifici di interesse strategico e delle opere infrastrutturali la cui funzionalità durante gli eventi sismici assume rilievo fondamentale per le finalità di protezione civile, sia degli edifici e delle opere infrastrutturali che possono assumere rilevanza in relazione alle conseguenze di un eventuale collasso. Le verifiche di cui al presente comma dovranno essere effettuate entro cinque anni dalla data della presente ordinanza e riguardare in via prioritaria edifici ed opere ubicate nelle zone sismiche 1 e 2, secondo quanto definito nell’allegato 1".

Con la successiva direttiva del novembre 2003 (D.D.U.O. 21 novembre 2003, n. 19904), la Regione Lombardia approva l’elenco delle tipologie di edifici e opere infrastrutturali strategiche e rilevanti da sottoporre a verifica e fissa il programma temporale delle verifiche di cui alla OPCM 3274. 
In relazione all’argomento in oggetto si propone una traccia per la valutazione della vulnerabilità degli edifici rilevanti quali scuole , strutture ricreative, sanitarie e commerciali. La procedura ha come riferimento la OPCM 3362/04 .

 

VALUTAZIONE IDONEITA’ SISMICA DI EDIFICI STRATEGICI ESISTENTI

L’attività di accertamento dell’idoneità statica e sismica degli edifici scolastici riguarda, in massima parte , di edifici progettati e realizzati in epoca antecedente alla dichiarazione di sismicità delle aree interessate e, quindi, progettati per soli carichi gravitazionali in assenza di normativa sismica. Un possibile protocollo procedurale delle attività previste per la verifica di idoneità statica e sismica di ciascun edificio è articolata nelle seguenti fasi principali:

1) INDAGINE PRELIMINARE

Dovranno essere ricercati/raccolti i documenti dell.edificio atti a ricostruire la storia progettuale costruttiva e sismica:

- Progetto architettonico e strutturale ( geometria e dettagli strutturali)

- Certificati e prove di collaudo ( dettagli strutturali)

- Certificati e prove materiali ( proprietà materiali)

- Eventuali progetti di ristrutturazione e/o consolidamento.

Sulla base della documentazione sopra citata la OPCM 3431 definisce i 3 livelli di conoscenza e le conseguenti modalità di verifica.

 

2) ELABORAZIONE DATI E VALUTAZIONE DELLA VULNERABILITA.

In mancanza o per incompletezza della documentazione raccolta si dovrà provvedere:

a) rilievo geometrico e strutturale dell’edificio.
La valutazione dell’idoneità statica e sismica di una struttura esistente in c.a. richiede l’accertamento delle caratteristiche meccaniche e nel rilievo della maglia strutturale, della geometria degli elementi strutturali, delle armature e dei dettagli costruttivi in particolare:

  • determinazione della resistenza a trazione e grado di corrosione delle armature e/o utilizzo di dati, se disponibili, relativi a costruzioni dello stesso periodo;
  • misure pacometriche e saggi per la individuazione dei ferri di armatura negli elementi strutturali .

b) esecuzione di prove ed indagini su materiali e strutture.
L’estensione dei rilievi e delle prove sui materiali e strutture è anche dipendente dalla eventuale disponibilità della documentazione tecnica di progetto e/o di collaudo della struttura. Come previsto della Ordinanza P.C.M. 3274/03, che fissa, infatti, l’estensione delle indagini conoscitive da effettuare per raggiungere il prefissato livello di conoscenza ( limitata , adeguata , accurata ) ed i coefficienti parziali di sicurezza da applicare alla resistenza dei materiali nei vari casi. Le tipologie di prova necessarie, in generale, per ciascun edificio sono riassumibili essenzialmente nel modo seguente:

  • prelievo di n. 2 campioni per piano (pilastri) con carote da 50/100 mm e comunque non meno di 3 prelievi per l’intera struttura per prove di rottura a compressione;
  • prove ultrasoniche e/o sclerometriche nei siti di carotaggio e su pilastri e travi.
  • eventuali prove di carbonatazione su tutte le carote prelevate;
  • eventuale prelievo di campioni di armatura e relative prove di trazione; terreno di fondazione :
  • indagini per il rilievo delle fondazioni esistenti,
  • caratterizzazione geologica con definizione del profilo stratigrafico del suolo di fondazione con sensore sismometrico o con prove standard STP

c) Progetto simulato in accordo con le norme dell’epoca , valutazione della sicurezza agli stati limite degli elementi strutturali portanti; verifica di sicurezza del complesso fondazione-terreno.
Per alcuni edifici oggetto di indagine dovrebbero essere disponibili le documentazioni tecnica originarie, in realtà, come è noto, per gli edifici realizzati successivamente alla Legge 1086/71 sussisteva l’obbligo del deposito del progetto e degli atti di collaudo presso gli Uffici del Genio Civile competente. Per gli edifici costruiti prima del 1971, trattandosi di strutture pubbliche, la possibilità di reperire il progetto strutturale esecutivo è legata alla documentazione conservata presso gli uffici comunali.
La disponibilità di parte della documentazione tecnica originaria consente di risalire ai criteri progettuali adottati, che risultano generalmente in linea con i criteri dell.epoca, e con le normative tecniche di riferimento. Il primo Decreto Ministeriale sulle costruzioni in c.a. risale al 1972 (D.M.Min. LL.PP. 30/05/72 ) ; in precedenza vigeva il Regio Decreto n. 2229/39 con successive modifiche ed integrazioni Si osserva che la individuazione dei criteri progettuali adottati è importante anche al fine di ricostruire la quantità e la disposizione delle armature nelle zone in cui non è possibile effettuare saggi diretti e/o indagini pacometriche. Per la verifica di idoneità statica degli edifici possono essere effettuate prove di carico in situ sui solai.

d) valutazione del comportamento sismico della struttura mediante analisi lineari o non lineari e conseguente quantificazione di un parametro di vulnerabilità sismica.
Sulla base dei dati ottenuti dalle indagini sui materiali e dei rilievi strutturali, sinteticamente descritti nei paragrafi precedenti, è possibile condurre l’accertamento dell’idoneità sismica delle strutture in oggetto. L’Ordinanza P.C.M 3274/03 prevede l’utilizzo dell’analisi statica e dinamica lineare e non-lineare per la valutazione del comportamento delle strutture sotto l’azione del sisma. Le verifiche sismiche di strutture esistenti progettate per soli carichi verticali, risultano generalmente non soddisfatte; per questa ragione , oltre a stabilire l’esito della verifica, viene definito un parametro di valutazione del rischio sismico (OPCM 3362/04) in base alla definizione del PGA ( PEAK GROUND ACCELERATION) utilizzando il metodo dello spettro elastico o Il metodo dello spettro di progetto (fattore di struttura q). L’analisi è relativa ad un PGA corrispondente alle condizioni di danno limitato (DL), danno severo (DS) , ed a collasso (CO).

e) rapporto finale

  • descrizione edificio
  • rilievo fotografico edificio
  • storia dell’edificio
  • risultati prove sui materiali
  • metodo di analisi e di modello strutturale adottato.
  • indicazione della vulnerabilità
  • eventuale indicazione su possibili interventi per migliorare la resistenza sismica.

Documentazione