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Progettazione in zona sismica

Progettazione in zona sismica: come realizzarla al meglio?

Tempo di lettura stimato: 7 minuti

La progettazione in zona sismica mira a costruire strutture resistenti al sisma garantendo la funzionalità. Come implementarla?

Il territorio nazionale è caratterizzato da una pericolosità sismica medio-alta, intendendo con pericolosità sismica la frequenza e la forza dei terremoti che caratterizzano un territorio.

Tutti i comuni appartenenti al territorio italiano dal 2003 sono classificati, in funzione della sua sismicità, in quattro zone sismiche:

  • zona 1 con intensità sismica alta, è la zona più pericolosa, dove possono verificarsi forti terremoti;
  • zona 2, con intensità sismica media, è la zona in cui possono verificarsi terremoti abbastanza forti;
  • zona 3, con intensità sismica bassa, è la zona in cui possono verificarsi terremoti modesti;
  • zona 4, con intensità sismica molto bassa, è la meno pericolosa, nei comuni inseriti in questa zona le possibilità di danni sismici sono basse.

Ad oggi la classificazione in zone viene utilizzata principalmente per la gestione della pianificazione e per il controllo del territorio da parte degli enti preposti, perché tutte le procedure di progettazione in zona sismica vengono regolamentate dalle Norme Tecniche per le Costruzioni, D.M. 17 gennaio 2018.

Se vuoi comprendere i criteri base della progettazione sismica e l’iter autorizzativo che si deve seguire per ciascuna pratica, ti consiglio di leggere l’articolo e se vuoi essere un passo in avanti nello sviluppo della progettazione sismica non puoi fare altro che utilizzare un software di calcolo strutturale.

Cos’è la progettazione in zona sismica?

La progettazione in zona sismica mira, a seguito dello studio e dell’analisi del comportamento delle strutture soggette a sollecitazioni sismiche, alla progettazione ed alla realizzazione di edifici antisismici, in grado di resistere a tali forze.

L’obiettivo finale infatti è quello di garantire la stabilità e la resistenza delle costruzioni in zone sismiche, prevenendo ed evitando di conseguenza il danneggiamento ed il collasso delle strutture in caso di terremoto e proteggendo la vita delle persone all’interno e della struttura stessa.

Nel rispetto delle normative tecniche regionali e degli Eurocodici, un progettista strutturale, in funzione delle caratteristiche sismiche del sito di ubicazione di una struttura, ha l’importante compito di sviluppare analisi strutturali volte a valutare sollecitazioni e deformazioni indotte da sisma ed in seguito dimensionare gli elementi strutturali secondo le verifiche di resistenza e duttilità, adottando dettagli costruttivi adeguati a garantire i requisiti di sicurezza e robustezza.

La progettazione sismica si applica:

  • edifici pubblici e privati, residenziali e industriali;
  • ponti, viadotti, cavalcavia;
  • dighe, serbatoi idrici, silos;
  • ospedali, scuole, municipi, chiese;
  • centrali elettriche, raffinerie, impianti chimici;
  • infrastrutture critiche come ferrovie, aeroporti, autostrade.

Criteri base della progettazione in zona sismica

Per sviluppare una progettazione adeguata in zona sismica di una nuova struttura, è opportuno seguire una serie di criteri base:

  • uniformità della struttura: sia nello sviluppo orizzontale (pianta), che in quello verticale (prospetti) è bene mantenere una certa regolarità, ciò facilità lo scarico diretto delle forze di inerzia prodotte dalle masse distribuite dell’edificio. Se la struttura è semplice ed uniforme sarà più semplice modellarla, analizzarla ed identificare il suo comportamento sismico reale;
  • rigidezza e resistenza bidirezionale: per contrastare l’azione sismica orizzontale è opportuno disporre gli elementi strutturali in pianta secondo una maglia ortogonale, in modo da garantire un comportamento rigido in entrambe le direzioni;
  • rigidezza e resistenza torsionale: per limitare il moto torcente a cui sono soggetti gli elementi resistenti è bene disporli in prossimità del perimetro esterno;
  • elevata rigidezza degli elementi orizzontali: i solai e le coperture hanno il compito di trasmettere le forze di inerzia ai sistemi strutturali verticali, possono quindi essere considerati infinitamente rigidi, ma devono essere collegati in maniera efficace e devono possedere resistenza in pianta e rigidezza elevata;
  • distribuzione della sollecitazione sismica uniforme: per fare in modo che tutta la struttura sia sollecitata in maniera uniforme dall’azione sismica bisogna porre molta attenzione alla progettazione delle fondazioni;
  • alta capacità di dissipare energia: nella progettazione degli edifici in zona sismica, deve essere garantita un’adeguata capacità di dissipazione dell’energia da parte della struttura ed un comportamento duttile globale, senza una significativa riduzione della sua resistenza globale nei confronti delle azioni orizzontali e verticali.

Considerare questi aspetti fin dall’inizio della progettazione strutturale di un edificio consente di realizzare strutture con un comportamento sismico adeguato.

Tipologia di interventi antisismici

Se ci si trova ad intervenire su una struttura esistente, non conforme alla normativa antisismica, è possibile intervenire con tre tipologie di interventi:

  • interventi di riparazione o locali, che riguardano singoli elementi strutturali con lo scopo di ripristinarne le caratteristiche iniziali, se danneggiato, migliorarne resistenza e duttilità ed impedirne il collasso locale. L’applicazione di tali interventi non va ad alterare o a ridurre le condizioni di sicurezza preesistenti;
  • interventi di miglioramento, volti ad aumentare la sicurezza strutturale preesistente, senza necessariamente raggiungere i livelli di sicurezza fissati al § 8.4.3 delle NTC 2018. Se si interviene con un progetto di miglioramento sarà necessario valutare la sicurezza di tutte le parti della struttura potenzialmente interessate da modifiche di comportamento, nonché alla struttura nel suo insieme;
  • interventi di adeguamento, volti ad aumentare la sicurezza strutturale preesistente, raggiungendo i livelli di sicurezza fissati al § 8.4.3 delle NTC 2018. L’intervento di adeguamento è obbligatorio se:
    • si sopraeleva o si amplia la struttura con opere strutturalmente connesse;
    • si apportano variazioni di destinazione d’uso che comportino incrementi dei carichi globali verticali in fondazione superiori al 10%;
    • si effettuano interventi strutturali volti a trasformare la costruzione mediante un insieme sistematico di opere che portino ad un sistema strutturale diverso dal precedente;
    • si apportano modifiche di classe d’uso che conducano a costruzioni di classe III ad uso scolastico o di classe IV.

    La verifica dovrà riferirsi all’intera costruzione post-intervento.

Per comprendere nel dettaglio le differenze tra gli interventi antisismici sulle costruzioni esistenti, ti consiglio di leggere l’articolo “Interventi su costruzioni esistenti: come classificarli secondo le NTC 2018.

Tipologia di interventi antisismici

Tipologia di interventi antisismici

Come si costruisce in zona sismica?

Per costruire in zona sismica è necessario seguire un iter procedurale ben preciso, il D.P.R. 380 del 2001, il Testo Unico dell’Edilizia, stabilisce gli adempimenti precisi per poter realizzare un’opera in zona sismica.

In linea generare, secondo l’art.93 se si vuole realizzare un’opera in zona sismica è necessario darne preavviso allo sportello unico edilizia (SUE) del Comune, consegnando tutti gli elaborati esecutivi, che verranno poi trasmessi all’ufficio tecnico regionale.

Prima di iniziare i lavori infatti, tutte le opere realizzate con materiali e sistemi costruttivi disciplinati dalle NTC 2018 devono essere denunciate. Si dovrà allegare al SUE:

  • il progetto strutturale, con calcoli strutturali, carpenterie e disegni esecutivi;
  • la relazione illustrativa con definizione dei materiali impiegati, caratteristiche e prestazioni;
  • i recapiti delle varie figure: committente, progettisti, costruttori.

In base alla tipologia di opera da realizzare o si ottiene l’attestazione di avvenuto deposito oppure sarà necessario ottenere l’autorizzazione da parte della Regione, la cosiddetta autorizzazione sismica.

Solo a seguito del deposito o del rilascio dell’autorizzazione si potrà realmente procedere all’esecuzione delle opere. Si sottolinea inoltre che tutte le varianti strutturali dovranno essere denunciate allo stesso modo.

Ad opera completa, entro 60 giorni dall’ultimazione dei lavori strutturali, il direttore dei lavori dovrà redigere e consegnare al SUE la cosiddetta relazione a struttura ultimata, che esplichi quanto realizzato e contenga:

  • i certificati delle prove sui materiali impiegati emessi da laboratori di cui all’articolo 59 (D.P.R. 380/2001);
  • ogni indicazione inerente alla tesatura dei cavi ed ai sistemi di messa in coazione (per le opere in conglomerato armato precompresso);
  • l’esito delle eventuali prove di carico, allegando le copie dei relativi verbali firmate per copia conforme.

L’ultimo passo dell’iter è il collaudo statico, procedura con la quale si valutano le prestazioni delle opere strutturali presenti nel progetto ed in eventuali varianti. Esso viene sempre realizzato per gli edifici di nuova costruzione e per gli interventi di adeguamento e miglioramento sulle costruzioni esistenti; non è previsto invece per gli interventi locali.

Esso va sviluppato in corso d’opera, da parte di un ingegnere o architetto, con almeno 10 anni di iscrizione nel proprio albo professionale, che segue l’iter realizzativo e verifica la conformità delle opere realizzate.

Se una costruzione strutturale non è collaudata non può essere messa in esercizio.

Il collaudatore sviluppa una relazione di collaudo che tenga conto dei documenti analizzati, delle analisi dei materiali e delle raccomandazioni della D.L., raccogliendo eventuali verbali di sopralluogo e di monitoraggio effettuati.

Interventi a deposito o ad autorizzazione?

Nel paragrafo precedente è stato anticipato che in base alla tipologia di opera da realizzare è necessario ottenere l’attestazione di avvenuto deposito oppure avere l’autorizzazione sismica, ma come si classificano le opere?

Prima del 2019, tutte le opere richiedevano l’autorizzazione sismica, indipendentemente dalle loro caratteristiche e complessità, ciò si traduceva in tempi molto dilatati per ottenere tutte le varie autorizzazioni.

È con il Decreto Sblocca Cantieri, D.L. 32/2019, che si è cercato di semplificare l’iter, introducendo l’articolo 94 bis al D.P.R. 380/2001 e classificando gli interventi in funzione degli effetti sulla pubblica incolumità, ottenendo:

  1. interventi rilevanti;
  2. interventi di minore rilevanza;
  3. interventi privi di rilevanza.

Interventi rilevanti

Per gli interventi rilevanti sarà necessario ottenere l’autorizzazione sismica da parte della Regione e rientrano tra questi:

  1. gli interventi di adeguamento o miglioramento sismico di costruzioni esistenti nelle località sismiche ad alta sismicità (Zona 1) e a media sismicità (Zona 2, limitatamente a valori di accelerazione ag compresi fra 0,20g e 0,25g);
  2. le nuove costruzioni che si discostino dalle usuali tipologie o che per la loro particolare complessità strutturale richiedano più articolate calcolazioni e verifiche, situate nelle località sismiche, ad eccezione di quelle a bassa sismicità (zone 3 e 4);
  3. gli interventi relativi ad edifici di interesse strategico e alle opere infrastrutturali la cui funzionalità durante gli eventi sismici assume rilievo fondamentale per le finalità di protezione civile, nonché relativi agli edifici e alle opere infrastrutturali che possono assumere rilevanza in relazione alle conseguenze di un loro eventuale collasso, situati nelle località sismiche, ad eccezione di quelle a bassa sismicità (zone 3 e 4).
Flusso iter procedurale opera rilevante

Flusso iter procedurale opera rilevante

Interventi di minore rilevanza

Rientrano tra gli interventi di minore rilevanza invece:

  1. gli interventi di adeguamento o miglioramento sismico di costruzioni esistenti nelle località sismiche a media sismicità (zona 2, limitatamente a valori di ag compresi fra 0,15 g e 0,20 g) e zona 3;
  2. le riparazioni e gli interventi locali sulle costruzioni esistenti, compresi gli edifici e le opere infrastrutturali;
  3. le nuove costruzioni che non rientrano in interventi rilevanti;
  4. le nuove costruzioni appartenenti alla classe di costruzioni con presenza solo occasionale di persone e edifici agricoli (punto 2.4.2 NTC 2018).

Per questi invece viene previsto l’iter del deposito.

Flusso iter procedurale opera di minore rilevanza sismica

Flusso iter procedurale opera di minore rilevanza sismica

Interventi privi di rilevanza

In questo gruppo vengono invece raccolti tutti gli interventi che, per le loro caratteristiche e destinazioni d’uso non costituiscono pericolo per la pubblica incolumità.

Che si tratti di un intervento di nuova costruzione o su edifici esistenti, per valutare adeguatamente l’iter da seguire ed essere sicuro di calcolare correttamente tutti gli elementi strutturali senza rischiare di compromettere la sicurezza dell’intera struttura, ti consiglio di utilizzare un software di calcolo strutturale che ti permette di verificare preventivamente il comportamento dell’intera struttura.

Completata la progettazione, potrai inoltre generare automaticamente relazioni ed elaborati grafici come carpenterie ed esecutivi da consegnare direttamente allo sportello unico comunale. Non ti resta che provarlo gratis!

Potrebbe interessarti anche un approfondimento sull’autorizzazione sismica in sanatoria.

 

Edilus
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