Adeguamento sismico e miglioramento sismico: ecco le differenze

Interventi antisismici su strutture esistenti: adeguamento sismico e miglioramento sismico non sono la stessa cosa. Ecco le vere differenze

Quando si parla di interventi antisismici molto spesso i termini “adeguamento” e “miglioramento” vengono usati impropriamente come sinonimi. Tuttavia, parlare di adeguamento sismico e di miglioramento sismico vuol dire far riferimento a due tipologie di intervento ben distinte tra loro. Se poi a questi aggiungiamo anche “intervento locale (o di riparazione)”, la situazione sembrerebbe complicarsi ulteriormente.

La valutazione degli interventi per migliorare o adeguare sismicamente le strutture esistenti non è semplice, inoltre sono necessari numerosi calcoli fondamentali per la verifica dello stato di fatto.

Per essere sicuro di calcolare correttamente senza rischiare di compromettere la sicurezza dell’intera struttura, ti suggerisco di utilizzare il software verifica edifici esistenti che ti guida nella progettazione di ciascun intervento e ti permette di verificare preventivamente il comportamento dell’intervento sull’intera struttura.

Scopri le reali differenze tra le varie tipologie di intervento antisismico sugli edifici esistenti secondo le NTC 2018.

Definizione di costruzione esistente

Secondo il dm 17 gennaio 2018 (NTC 2018, Capitolo 8) una costruzione esistente è definita nel seguente modo:

quella che abbia, alla data della redazione della valutazione di sicurezza e/o del progetto d’intervento, la struttura completamente realizzata.

La circolare esplicativa n. 7/2019 aggiunge:

Le costruzioni esistenti sono definite, nel § 8.1 delle NTC, come quelle costruzioni per le quali “alla data della redazione della valutazione di sicurezza e/o del progetto d’intervento” la struttura sia stata “completamente realizzata”. Detta definizione va certamente declinata per ciascun caso in esame. In termini del tutto generali, con l’espressione struttura completamente realizzata può intendersi una struttura per la quale, alla data della redazione della valutazione di sicurezza e/o del progetto di intervento, sia stato redatto il certificato di collaudo statico ai sensi delle Norme Tecniche vigenti all’epoca della costruzione; se all’epoca della costruzione l’obbligo del collaudo statico non sussisteva, devono essere state almeno interamente realizzate le strutture e i muri portanti e le strutture degli orizzontamenti e delle coperture.

Pertanto, una costruzione esistente è tale se:

è stato redatto il certificato di collaudo statico;
sono state almeno interamente realizzati i muri portanti e le strutture degli orizzontamenti delle coperture nel caso in cui all’epoca della costruzione non sussisteva l’obbligo del collaudo statico.

Normativa antisismica per gli edifici esistenti

Il problema della sicurezza delle costruzioni esistenti è di fondamentale importanza in Italia, da un lato per l’elevata vulnerabilità delle costruzioni, soprattutto rispetto alle azioni sismiche, dall’altro per il valore storico, architettonico, artistico, ambientale di gran parte del patrimonio edilizio esistente. A ciò si aggiunge la notevole varietà di tipologie strutturali esistenti.

Ne deriva una particolare complessità delle problematiche coinvolte ed una difficile standardizzazione dei metodi di verifica. Per questo, le norme tecniche per le costruzioni (NTC 2018) prevedono un approccio prestazionale, con l’adozione di poche regole di carattere generale ed alcune indicazioni importanti per la correttezza delle diverse fasi di analisi, progettazione, esecuzione.

In riferimento agli eventi sismici, le NTC 2018 sanciscono gli interventi necessari per la messa in sicurezza degli edifici esistenti e chiariscono la distinzione tra interventi di adeguamento sismico, miglioramento sismico e riparazioni o interventi locali.

La norma introduce inoltre l’obbligo di valutazione sismica dell’edificio esistente in tutti quei casi per cui è richiesto un adeguamento sismico e nel caso di edifici strategici.

La valutazione della sicurezza e la progettazione degli interventi su costruzioni esistenti devono tenere conto dei seguenti aspetti:

la costruzione riflette lo stato delle conoscenze al tempo della sua realizzazione;
possono essere insiti e non palesi difetti di impostazione e di realizzazione nella costruzione;
la costruzione può essere stata soggetta ad azioni, anche eccezionali, i cui effetti non siano completamente manifesti;
le strutture possono presentare degrado e/o modificazioni significative rispetto alla situazione originaria.

Diventa quindi fondamentale l’utilizzo di un software di calcolo strutturale che consente al progettista la corretta definizione dei modelli strutturali in considerazione dei seguenti aspetti:

la geometria e i dettagli costruttivi;
proprietà meccaniche dei materiali e dei terreni;
i carichi permanenti.

Livelli di conoscenza NTC 2018

Sulla base degli approfondimenti effettuati nelle fasi conoscitive si individuano “livelli di conoscenza” dei diversi parametri coinvolti nel modello e definiti i correlati fattori di confidenza, da utilizzare nelle verifiche di sicurezza.

Ai fini della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattori di confidenza, secondo le NTC 2018, si distinguono 3 principali livelli di conoscenza:

LC1;
LC2;
LC3.

Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono: geometria della struttura, dettagli costruttivi, proprietà dei materiali, connessioni tra i diversi elementi e loro presumibili modalità di collasso. Particolare attenzione dovrà essere posta alla completa individuazione dei potenziali meccanismi di collasso locali e globali, duttili e fragili.

Nello specifico, LC3 indica un livello di conoscenza della struttura superiore, difatti risulta quanto segue:

LC1 indica un livello di conoscenza limitata: si intende raggiunto quando siano stati effettuati, come minimo, l’analisi storico-critica commisurata al livello considerato, il rilievo geometrico completo e indagini limitate sui dettagli costruttivi, prove limitate sulle caratteristiche meccaniche dei materiali;
con LC2 si ha un livello di conoscenza adeguata: si intende raggiunto quando siano stati effettuati, come minimo, l’analisi storico-critica commisurata al livello considerato, il rilievo geometrico completo e indagini estese sui dettagli costruttivi, prove estese sulle caratteristiche meccaniche dei materiali;
LC3 rappresenta un livello di conoscenza accurata avendo a disposizione informazioni esaustive su geometria, dettagli costruttivi e proprietà dei materiali: si intende raggiunto quando siano stati effettuati l’analisi storico-critica commisurata al livello considerato, il rilievo geometrico, completo ed accurato in ogni sua parte, e indagini esaustive sui dettagli costruttivi, prove esaustive sulle caratteristiche meccaniche dei materiali.

Il livello di conoscenza è dunque il grado di approfondimento della conoscenza della struttura raggiunta dal progettista. Per raggiungere il livello di conoscenza LC3, oltre alla disponibilità di un rilievo geometrico completo e all’acquisizione di una conoscenza esaustiva dei dettagli costruttivi sono da considerarsi equivalenti la disponibilità di documenti progettuali originali da verificare opportunamente nella loro completezza e rispondenza alla situazione reale.

Per individuare il livello di conoscenza, ti consiglio il software verifica edifici esistenti che ti guida con un apposito wizard nella corretta individuazione del livello di conoscenza e dei conseguenti fattori di confidenza a partire dall’indicazione del posizionamento delle prove e delle ispezioni eseguite e in base alle indicazioni normative.

Livelli di conoscenza – EdiLus-EE

Fattore di confidenza NTC 2018

Nelle costruzioni esistenti è cruciale la conoscenza della struttura (geometria e dettagli costruttivi) e dei materiali che la costituiscono (calcestruzzo, acciaio, muratura, malta). È per questo che sono introdotti i “fattori di confidenza”, strettamente legati al livello di conoscenza conseguito nelle indagini conoscitive.

Tali fattori vanno preliminarmente a ridurre i valori medi di resistenza dei materiali della struttura esistente per ricavare i valori da adottare nel progetto o nella verifica e da ridurre ulteriormente, quando previsto, mediante i coefficienti parziali di sicurezza.

A seconda del livello di conoscenza conseguito, ovvero conoscenza limitata (LC1), conoscenza adeguata (LC2) e conoscenza accurata (LC3), il fattore di confidenza (FC) assume valori pari a 1.35, 1.20, 1.00.

Valutazione della sicurezza

Secondo le NTC 2018, la valutazione della sicurezza e la progettazione degli interventi sulle costruzioni esistenti potranno essere eseguite con riferimento ai soli SLU (condizione di stato limite ultimo), salvo che per le costruzioni in classe d’uso IV, per le quali sono richieste anche le verifiche agli SLE (stati limite di esercizio).

La valutazione della sicurezza e la progettazione degli interventi sulle costruzioni esistenti, in ambito sismico, possono essere dunque eseguiti con riferimento allo SLU e possono essere eseguite in alternativa rispetto alle seguenti condizioni:

condizione di salvaguardia della vita umana (SLV);
condizione di collasso (SLC).

Le costruzioni esistenti devono essere sottoposte ad una valutazione della sicurezza, anche nel caso si verifichi una delle seguenti situazioni:

riduzione evidente della capacità resistente e/o deformativa della struttura o di alcune sue parti dovuta ad azioni ambientali (sisma, vento, neve e temperatura) o da azioni eccezionali (urti, incendi, esplosioni);
significativo degrado e decadimento delle caratteristiche meccaniche dei materiali;
situazioni di funzionamento ed uso anomalo;
deformazioni significative imposte da cedimenti del terreno di fondazione;
provati gravi errori di progetto o di costruzione;
cambio di destinazione d’uso della costruzione o di parti di essa, con variazione significativa dei carichi variabili e/o della classe d’uso della costruzione;
interventi non dichiaratamente strutturali, qualora essi interagiscano, anche solo in parte, con elementi aventi funzione strutturale e, in modo consistente, ne riducano la capacità o ne modifichino la rigidezza;
opere realizzate in assenza o difformità dal titolo abitativo, ove necessario al momento della costruzione, o in difformità alle norme tecniche per le costruzioni vigenti al momento della costruzione;
ogni qualvolta si eseguano gli interventi strutturali.

In particolare, la valutazione della sicurezza deve permettere di stabilire se:

l’uso della costruzione possa continuare senza interventi;
l’uso della costruzione debba essere modificato con eventuale declassamento, cambio di destinazione e/o imposizione di limitazioni o cautele nell’uso;
sia necessario procedere ad aumentare o ripristinare la capacità portante.

Livello di sicurezza NTC 2018

Le NTC 2018 sanciscono che nelle verifiche rispetto alle azioni sismiche, il livello di sicurezza della costruzione è quantificato attraverso il rapporto ζE tra l’azione sismica massima sopportabile dalla struttura e l’azione sismica massima che si utilizzerebbe nel progetto di una nuova costruzione.

Tipologie di interventi antisismici sulle costruzioni esistenti

In linea generale si individuano 3 tipologie di intervento sulle strutture esistenti:

interventi di adeguamento, atti ad aumentare la sicurezza strutturale preesistente, conseguendo i livelli di sicurezza fissati dalla norma al capitolo 8.4.3;
interventi di miglioramento, atti ad aumentare la sicurezza strutturale preesistente, senza necessariamente raggiungere i livelli di sicurezza fissati dalla norma al capitolo 8.4.3;
interventi locali o di riparazione, che interessano singoli elementi strutturali senza ridurre le condizioni di sicurezza preesistenti.

Gli interventi di miglioramento ed adeguamento sono sottoposti a collaudo statico.

Approfondisci quali sono gli interventi su costruzioni esistenti e come classificarli secondo le ntc 2018.

Adeguamento sismico NTC 2018

Secondo le attuali norme tecniche, l’adeguamento sismico della costruzione, è obbligatorio per chiunque intenda:

sopraelevare la costruzione;
ampliare la costruzione mediante opere ad essa strutturalmente connesse e tali da alterarne significativamente la risposta;
apportare variazioni di destinazione d’uso che comportino incrementi dei carichi globali verticali in fondazione superiori al 10%;
effettuare interventi strutturali volti a trasformare la costruzione mediante un insieme sistematico di opere che portino ad un sistema strutturale diverso dal precedente; nel caso degli edifici, effettuare interventi strutturali che trasformano il sistema strutturale mediante l’impiego di nuovi elementi verticali portanti su cui grava almeno il 50% dei carichi gravitazionali complessivi riferiti ai singoli piani;
apportare modifiche di classe d’uso che conducano a costruzioni di classe III ad uso scolastico o di classe IV.

In ogni caso, il progetto dovrà essere riferito all’intera costruzione e dovrà riportare le verifiche dell’intera struttura post-intervento.

Nei casi di adeguamento riguardanti la sopraelevazione, ampliamento e l’attuazione di interventi strutturali, volti a trasformare la costruzione per la verifica della struttura, si deve avere ζE ≥1,0. Mentre nei casi di variazioni della destinazione d’uso o delle modifiche di classe il coefficiente deve corrispondere a un valore ≥ 0,80.

Resta comunque fermo l’obbligo di procedere alla verifica locale delle singole parti e/o elementi della struttura, anche se interessano porzioni limitate della costruzione.

Miglioramento sismico NTC 2018

Rientrano nella categoria del miglioramento sismico tutti gli interventi finalizzati ad aumentare la sicurezza strutturale preesistente.

È possibile eseguire interventi di miglioramento sismico nei casi in cui non ricorrano le condizioni specificate per l’adeguamento.

La valutazione della sicurezza e il progetto di intervento dovranno essere estesi a tutte le parti della struttura potenzialmente interessate da modifiche di comportamento, nonché alla struttura nel suo insieme.

Le NTC introducono dei limiti sul coefficiente ζE che le strutture devono rispettare a seguito dell’intervento di miglioramento sismico. Le verifiche variano in funzione del tipo di costruzione (classe).

In linea generale, ad eccezione degli interventi di isolamento sismico, per la combinazione sismica delle azioni, il valore di ζE può essere minore dell’unità. A meno di specifiche situazioni relative ai beni culturali, per le costruzioni di classe III ad uso scolastico e di classe IV il valore di ζE, a seguito degli interventi di miglioramento, deve essere comunque non minore di 0,6, mentre per le rimanenti costruzioni di classe III e per quelle di classe II il valore di ζE, sempre a seguito degli interventi di miglioramento, deve essere incrementato di un valore comunque non minore di 0,1.

Nel caso di interventi che prevedano l’impiego di sistemi di isolamento, per la verifica del sistema di isolamento, si deve avere almeno ζE =1,0.

Ricordiamo brevemente che le costruzioni sono suddivise in classi d’uso, così definite:

Classe I: costruzioni con presenza solo occasionale di persone, edifici agricoli;
Classe II: costruzioni il cui uso preveda normali affollamenti, senza contenuti pericolosi per l’ambiente e senza funzioni pubbliche e sociali essenziali. Industrie con attività non pericolose per l’ambiente. Ponti, opere infrastrutturali, reti viarie non ricadenti in Classe d’uso III o in Classe d’uso IV, reti ferroviarie la cui interruzione non provochi situazioni di emergenza. Dighe il cui collasso non provochi conseguenze rilevanti.
Classe III: costruzioni il cui uso preveda affollamenti significativi. Industrie con attività pericolose per l’ambiente. Reti viarie extraurbane non ricadenti in Classe d’uso IV. Ponti e reti ferroviarie la cui interruzione provochi situazioni di emergenza. Dighe rilevanti per le conseguenze di un loro eventuale collasso.
Classe IV: costruzioni con funzioni pubbliche o strategiche importanti, anche con riferimento alla gestione della protezione civile in caso di calamità. Industrie con attività particolarmente pericolose per l’ambiente. Reti viarie di tipo A o B, di cui al DM 5/11/2001, n. 6792, “Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade”, e di tipo C quando appartenenti ad itinerari di collegamento tra capoluoghi di provincia non altresì serviti da strade di tipo A o B. Ponti e reti ferroviarie di importanza critica per il mantenimento delle vie di comunicazione, particolarmente dopo un evento sismico. Dighe connesse al funzionamento di acquedotti e a impianti di produzione di energia elettrica.

Miglioramento o adeguamento sismico NTC 2018

Le NTC 2018 definiscono dunque i parametri di intervento per le costruzioni esistenti, sottolineando le differenze tra miglioramento e adeguamento sismico che di fatto non sono la medesima cosa.

Si tratta di diversi livelli di riduzione del rischio sismico:

il miglioramento è una riduzione del rischio sismico, espressa in percentuale, rispetto al grado di sicurezza sismica prevista per i nuovi edifici;
l’adeguamento prevede interventi sulle costruzioni esistenti, progettati per raggiungere un grado di sicurezza sismica analogo a quello degli edifici di nuova costruzione.

Dunque la differenza tra miglioramento e adeguamento sta nel livello di sicurezza raggiunto.

Gli interventi di miglioramento o adeguamento sismico possono prevedere rinforzi sugli elementi esistenti o l’introduzione di nuovi elementi strutturali quali pilastri, pareti, setti, controventi. Per progettare interventi di miglioramento o adeguamento sismico, sia nel caso di rinforzi su elementi esistenti che di inserimento di nuovi elementi, utilizza l’apposito software di adeguamento e miglioramento sismico degli edifici, che ti consente di scegliere da un apposito menu il tipo di intervento per edifici esistenti in cemento armato tra cui:

placcaggio con FRP per flessione;
placcaggio con FRP per taglio;
incremento altezza;
incamiciatura in C.A.;
incamiciatura in acciaio;
cerchiatura con FRP;
confinamento nodo;
rinforzo con betoncino armato su pareti;
rinforzo con FRP su pareti;
sottofondazione.

Mentre, per gli edifici esistenti in muratura è possibile inserire:

rinforzi in FRP;
rinforzi in FRCM;
rinforzo in betoncino armato;
elementi in muratura armata;
catene,
cavi di precompressione,
fascia antiribaltamento.

Eseguito il calcolo, disponi di tutti gli elementi per valutare l’efficacia dell’intervento; il software produce automaticamente le armature per i nuovi elementi di progetto e una relazione di confronto tra lo stato di fatto e lo stato di progetto con riferimento all’indicatore di rischio.

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Interventi adeguamento e miglioramento sismico – EdiLus-EE

Riparazione o intervento locale NTC 2018

Le azioni finalizzate alla riparazione o intervento locale riguardano singole parti e/o elementi della struttura.

Questi interventi non devono cambiare significativamente il comportamento globale della costruzione e sono volti a conseguire una o più delle seguenti finalità:

ripristino, rispetto alla configurazione precedente al danno, delle caratteristiche iniziali di elementi o parti danneggiate;
miglioramento delle caratteristiche di resistenza e/o di duttilità di elementi o parti, anche non danneggiati;
impedimento di meccanismi di collasso locale;
modifica di un elemento o una porzione limitata della struttura.

Il progetto e la valutazione della sicurezza in questo caso dovranno essere riferiti solo alle parti interessate, documentando le carenze strutturali riscontrate e dimostrando che, rispetto alla configurazione precedente al danno, al degrado o alla variante, non siano prodotte sostanziali modifiche al comportamento delle altre parti e della struttura nel suo insieme. È necessario inoltre dimostrare che gli interventi non comportino una riduzione dei livelli di sicurezza preesistenti.

Gli interventi antisismici sugli edifici esistenti sono dunque fondamentali per garantire la sicurezza strutturale in caso di eventi sismici ed è necessario definire correttamente la tipologia di intervento verificando anche l’efficacia dello stesso. Per definire gli interventi da adottare, fai affidamento al software verifica edifici, con il quale non solo potrai definire correttamente gli interventi da realizzare ma riuscirai anche a calcolare e produrre la relazione di confronto tra lo stato di fatto e lo stato di progetto.

Indirizzo articolo: https://biblus.acca.it/adeguamento-sismico-e-miglioramento-sismico/