Lo stato di fatto e la valutazione della sicurezza

La procedura di valutazione della sicurezza deve essere preceduta, conformemente a quanto riportato nelle NTC per la verifica dei manufatti esistenti (CAP. 8), dalla determinazione di un appropriato livello di conoscenza dell’edificio campione.

Il tema delle indagini sulle strutture, sia in termini globali che sui materiali costituenti ha ricevuto e riceve spesso scarsa attenzione dai professionisti. Ciò ha determinato da un lato, e più frequentemente, assunzioni troppo conservative e quindi eccessivamente dispendiose; dall’altro, e meno frequentemente, ha determinato assunzioni non conservative con conseguenze potenzialmente gravi sulla sicurezza.

D’altro canto bisogna riconoscere le difficoltà oggettive, di carattere logistico ed economico, con le quali il progettista spesso deve operare, ma soprattutto il ritardo culturale presente nel settore dell’ingegneria civile sul tema delle diagnosi.

Un altro aspetto fondamentale che ha contribuito a limitare l’attenzione verso le indagini è stata l’omologazione adottata in passato nel processo di valutazione della sicurezza tra progettazione di nuove costruzioni e riabilitazione di costruzioni esistenti: in particolare ci si riferisce all’adozione di coefficienti di sicurezza identici nelle due situazioni, nonostante le evidenti differenze in termini di conoscibilità della struttura e di rappresentatività delle prove eseguite sui materiali, nonché al problema della vita utile residua da considerare rispetto a quella nominalmente attribuita ad un edificio nuovo.

Le attuali norme, consentendo di assumere, nelle verifiche di sicurezza, un adeguato valore del coefficiente di sicurezza (Fattore di Confidenza), in base al livello di conoscenza della struttura acquisito, danno una prima risposta alla questione fornendo al progettista più opportunità, ma ala tempo stesso responsabilizzandolo maggiormente. Infatti, esso si troverà a poter decidere di investire maggiori risorse nelle indagini per la conoscenza della struttura, da recuperare successivamente avendo la possibilità di effettuare interventi di adeguamento più mirati ma soprattutto meno onerosi.

5.3.1 I dati richiesti

Una costruzione esistente deve essere sottoposta alla valutazione della sicurezza sismica, quando ricorra una delle seguenti situazioni:

1. Riduzione evidente della capacità resistente e/o de formativa della struttura o di alcune sue parti (degrado dei materiali, sisma, incendi, esplosioni cedimenti in fondazione, ecc.);

2. Gravi errori di progetto o di costruzione;

3. Cambio della destinazione d’uso con significativa variazione dei carichi variabili e/o della classe d’uso dell’edificio;

4. Interventi, che interagiscono con elementi strutturali, che ne riducono la capacità o la rigidezza.

Pertanto la valutazione della sicurezza ed il progetto degli interventi sono normalmente affetti da un grado di incertezza diverso, tipicamente maggiore rispetto a quello degli edifici di nuova progettazione. La completezza e l’affidabilità delle informazioni disponibili richiedono sia l’impiego di adeguati fattori di confidenza nelle verifiche di sicurezza che di opportuni metodi di analisi.

E’ pertanto necessario che vengano acquisiti dati sui seguenti aspetti principali:

- Identificazione dell’organismo strutturale ottenuto sulla base dei disegni originali di progetto, opportunamente verificati con indagini in-situ, oppure con un rilievo ex-novo;

- Identificazione della struttura di fondazione;

- Informazioni sulle dimensioni geometriche degli elementi strutturali, dei quantitativi delle armature, delle proprietà meccaniche dei materiali; - Informazioni su possibili difetti locali dei materiali;

- Informazioni sui possibili difetti nei particolari costruttivi: dettagli delle armature, eccentricità trave-pilastro e pilastro-pilastro, collegamenti trave colonna, ecc.;

- Informazioni sulle norme impiegate nel progetto originale; - Destinazione d’uso attuale e futura dell’edificio;

- Informazioni sulla natura e l’entità di eventuali danni subiti in precedenza e sulle riparazioni effettuate.

Tali dati devono essere acquisiti principalmente da documenti di progetto, eventuale documentazione ottenuta in tempi successivi alla costruzione, rilievi strutturali e prove in-situ ed in laboratorio.

E’ importante ricordare che il progetto strutturale dell’edificio spesso non risulta disponibile in quanto la norma vigente fino al 1971, il R.D. n. 2229 del 16 novembre 1939, prevedeva all’art. 4 del Capo I, soltanto l’obbligo per i costruttori di presentare, prima dell’inizio dei lavori, denuncia alla Prefettura della provincia, allegando una copia del progetto di massima, il quale non conteneva alcun dettaglio ma soltanto dimensioni e caratteristiche principali dell’edificio da realizzare.

Soltanto a seguito della legge n. 1086 del 5 novembre 1971, “Norme per la disciplina delle opere in conglomerato cementizio, normale e precompresso ed a struttura metallica”, è stato disposto l’obbligo di depositare il progetto esecutivo ed i calcoli statici presso l’ufficio competente del Genio Civile all’atto della denuncia dei lavori. Se per gli edifici costruiti prima del 1971, più precisamente prima dell’entrata in vigore della 1086/71, la probabilità di reperire la documentazione tecnica è molto bassa, l’esperienza mostra come nel periodo di vigenza della 1086/71, la probabilità di reperire la documentazione tecnica è molto bassa, l’esperienza mostra come nel periodo di vigenza della 1086, soprattutto per il primo decennio, la documentazione tecnica, sempre che sia disponibile, risulti essere frequentemente incompleta o poco accurata, rispetto alla quantità e alla qualità dei dati richiesti per l’esecuzione di verifiche locali di resistenza secondo i moderni criteri di valutazione. Pertanto, l’individuazione della quantità e della disposizione delle armature può costituire un grosso problema per la cui soluzione è necessario adottare procedure di valutazione

specifiche che consentano di individuare i dettagli costruttivi in maniera sufficientemente affidabile ma non eccessivamente onerosa.

In tal senso il progetto simulato può essere uno strumento importante per la conoscenza della struttura, di fatto indispensabile per le strutture realizzate prima del 1971, ma spesso utile anche per quelle realizzate nel periodo successivo.

5.3.2 I livelli di conoscenza

Sulla base degli approfondimenti effettuati nella fase conoscitiva si individua il cosiddetto Livello di Conoscenza relativo ad ogni aspetto sopra descritto (geometria, dettagli costruttivi e materiali) e di conseguenza si definisce un parametro da adottare come coefficiente parziale di sicurezza, che tiene conto delle carenze e/o incertezze dei parametri del modello di struttura che si vuole costruire. Tale coefficiente è detto Fattore di Confidenza (FC)

Questo particolare coefficiente parziale di sicurezza dipende dalla “quantità” e “qualità” dei dati acquisiti sul fabbricato esistente e sarà applicato alle proprietà dei materiali per le verifiche di sicurezza. Inoltre il Livello di Conoscenza determina anche il metodo di analisi strutturale che si può effettuare (Tab. 5.3.2.1). I possibili livelli di conoscenza sono tre:

1. LC1: conoscenza limitata 2. LC2: conoscenza adeguata 3. LC3: conoscenza accurata

Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono:

- Geometria, ossia le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali. - Dettagli strutturali, ossia quantità e disposizione delle armature (per il

conglomerato), collegamenti tra elementi strutturali diversi, consistenza degli elementi strutturali non collaboranti.

Tab. 5.3.2.11. – Livelli di conoscenza

Concludendo, la procedura seguita per la valutazione e l’adeguamento dei fabbricati esistente è caratterizzata dai seguenti passaggi:

1. Raccolta dati

2. Definizione del livello di conoscenza e scelta delle modalità di analisi 3. Definizione dell’azione sismica in relazione ai diversi stati limite 4. Modellazione della struttura e analisi strutturale

5. Verifiche di sicurezza

6. Scelta e progetto dell’eventuale intervento di adeguamento 7. Verifica dell’intervento di adeguamento adottato

Per evidenti ragioni di carattere economico e ritenendo tra l’altro che tale attività esuli dagli scopi del presente lavoro, non è stata eseguita una reale campagna di indagini sul manufatto, ma sono stati assunti dei dati in virtù delle informazioni desunte dalle indagini di archivio e dai grafici recuperati e di cui al precedente paragrafo.