Tecnolab Ingegneria ○○●○○ - Miglioramento sismico Capannoni

Miglioramento sismico capannoni

Si tratta del miglioramento sismico dei capannoni prefabbricati in cemento armato ad uso industriale. Recentemente, con il Decreto 28/02/2017 n. 58 denominato "Sismabonus", così come modificato dal Decreto 07/03/2017 n.65, il Ministero delle infrastrutture e dei Trasporti ha dato il via a incentivi fiscali di notevole entità (dal 70% all'80% delle spese sostenute!) per gli interventi finalizzati al miglioramento sismico delle condizioni di sicurezza dei capannoni prefabbricati.

Il miglioramento dei livelli di sicurezza corrisponde alla riduzione del rischio sismico e può avvenire mediante interventi progettati in modo specifico da ingegneri strutturisti esperti. E' necessario però fare un passo indietro, per comprendere il percorso logico che conduce all'esecuzione di interventi di miglioramento o adeguamento sismico.

La necessità di valutazione del "rischio sismico" dei capannoni che ospitano luoghi di lavoro deriva dall’applicazione del D.Lgs. 9 aprile 2008, n. 81 relativo alla tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro, appunto. Il decreto prescrive che per tali fabbricati sia sempre effettuata la valutazione di tutti i rischi che possono interessare gli ambienti stessi e che, nei confronti dei rischi strutturali, i fabbricati siano “sicuri” e “stabili”. Il miglioramento sismico diventa inevitabile allorquando i livelli di sicurezza siano inferiori a determinate soglie, da valutare caso per caso. Vedi anche la pagina: DVR rischio sismico.

Se la necessità della valutazione del rischio sismico deriva dal Decreto 81/2008, le modalità di verifica scaturiscono direttamente dal DM 17/01/2018, che reca le nuove Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2018): mediante l'applicazione delle regole indicate nelle norme tecniche vigenti (e solo attraverso quelle) è possibile pervenire al grado di sicurezza convenzionale di un fabbricato esistente, rapportato a quello previsto per lo stesso fabbricato di nuova costruzione, nello stesso sito e nelle medesime condizioni ambientali.

<<In sostanza, mentre il DVR (il documento per la valutazione dei rischi aziendali) può contenere un'analisi sintetica dei possibili rischi che interessano l'attività nel caso di evento sismico, nel caso in cui all'interno del DVR si rilevasse che tali rischi sono di livello "alto" o "molto alto", è necessario procedere alla vera e propria valutazione della sicurezza sismica (analisi di "vulnerabilità") attraverso le regole stabilite nel DM 17/01/2018>>

Esempio di tabella contenuta nel DVR rischio sismico

La giurisprudenza ci indirizza nel confermare l'impianto normativo: le responsabilità principali dell'effettuazione della valutazione dei rischi da terremoto e della valutazione della sicurezza sismica sono in capo al datore di lavoro e al responsabile del servizio di prevenzione e protezione (RSPP) dell'azienda.

Sul tema della sicurezza sismica dei capannoni prefabbricati, si riportano di seguito alcuni passi di giurisprudenza, sia in senso meno restrittivo per datore di lavoro e RSPP, sia in senso più restrittivo:

In senso meno restrittivo per datore di lavoro e RSPP

Al datore di lavoro è riconosciuta la possibilità di pianificare gli interventi nel tempo: “a fronte di una condotta comunque positiva dell’imprenditore di adeguarsi alle nuove tecnologie, e purché i sistemi adottati siano comunque idonei a garantire un livello elevato di sicurezza, le scelte imprenditoriali divengono insindacabili” (Cassazione Penale 41944/2006).
Non è pensabile che un’impresa rinnovi continuamente le proprie tecnologie, perché è senz’altro necessario stare al passo con i tempi, ma ciò non può significare buttare all’aria investimenti per ammodernamenti tecnologici.
La responsabilità del datore di lavoro non può comprendere ogni ipotesi di danno causato ai lavoratori, ma si limita alla violazione degli obblighi di comportamento imposti da norme di fonte legale ovvero suggerito, dalle conoscenze sperimentali e tecniche del momento.
L’obbligo del datore di lavoro di “adeguarsi alle conoscenze acquisite in base al progresso tecnico” può limitarsi a quelle misure e tecnologie non tanto comprese nel patrimonio di conoscenze dei diversi settori, ma quelle “accolte negli standard di produzione industriale, o specificatamente prescritte” (Corte Costituzionale 25/07/1996, n. 312).

In senso più restrittivo per datore di lavoro e RSPP

È in carico all’imprenditore valutare se l’attività della sua azienda presenti rischi extra‐lavorativi di fronte al cui prevedibile verificarsi insorga il suo obbligo di prevenzione.
Il datore di lavoro non può subordinare la sicurezza a motivi esclusivamente economici o produttivi.
L’RSPP è ritenuto colpevole (con “colpa professionale”), insieme al datore di lavoro, del verificarsi di un infortunio, se questo è riconducibile a situazioni di pericolo che egli doveva conoscere e segnalare al datore di lavoro.
L’RSPP rappresenta, anche giuridicamente, il consulente tecnico del datore di lavoro, e pertanto ne condivide determinate responsabilità perché è in grado di condizionare le scelte imprenditoriali.
Nel processo relativo alle conseguenze per il collasso a seguito del sisma del 2012 di un capannone a Ferrara sono stati condannati il datore di lavoro e il responsabile del servizio di prevenzione e protezione RSPP e sono stati assolti i progettisti. La sentenza, seppur di primo grado, conferma che la valutazione dei rischi sia sempre da certificare, sotto la responsabilità congiunta del datore di lavoro e dell'RSPP, appunto. Vedi i dettagli della Sentenza a questo link: Datore di lavoro e RSPP sono responsabili della sicurezza sismica

Il quadro degli obblighi di legge

In estrema sintesi, sul tema del miglioramento sismico dei capannoni prefabbricati, è possibile affermare che gli obblighi di legge prevedono che:

a) Tutte le costruzioni che ospitano luoghi di lavoro devono essere dotate del documento di valutazione della sicurezza statica e sismica ai sensi delle Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC) vigenti (a meno che tale necessità non sia esplicitamente esclusa nel DVR aziendale). L’obbligo è in carico al datore di lavoro, che deve procedere alla sua redazione ”nel più breve tempo possibile”.

b) L’esito della valutazione esprime, tra l’altro, la misura della sicurezza della costruzione nei confronti del massimo terremoto prevedibile per la costruzione, come il rapporto il rapporto fra la capacità e la domanda di resistere all'azione sismica (“grado di adeguamento”).

c) Attraverso l’analisi dei risultati della valutazione della sicurezza, il datore di lavoro stabilisce se sia necessario procedere ad un intervento di miglioramento o di adeguamento “nel più breve tempo possibile”, oppure sia da eseguire “entro un tempo prestabilito".

In ogni caso, la distinzione più importante è la seguente:

per le azioni controllate dall'uomo (carichi di servizio) è necessario prevedere l’intervento non procrastinabile di messa in sicurezza;
per le azioni ambientali (neve, vento e sisma), si deve programmare un intervento entro un tempo prestabilito.

Ciò premesso, a seguito della valutazione della sicurezza è possibile stabilire se l'ambiente di lavoro raggiunge un determinato livello di sicurezza minimo, oppure se sia necessario progettare interventi di miglioramento sismico, oppure anche (se del caso) progettare interventi di adeguamento sismico dei capannoni prefabbricati.

Vedi anche la pagina: Verifica vulnerabilità capannoni

Miglioramento sismico o adeguamento sismico?

Trattando di miglioramento sismico dei capannoni prefabbricati, la necessità di procedere o meno ad un intervento di riduzione del rischio sismico dipende dai risultati della valutazione della sicurezza. In particolare, il grado di adeguamento determinato analiticamente rappresenta un indice attraverso il quale è possibile stabilire se è necessario intervenire mediante il miglioramento sismico dei livelli di sicurezza e, nel caso in cui siano disponibili le risorse economiche e sia riscontrata la fattibilità tecnica, anche ad interventi di vero e proprio adeguamento sismico, per raggiungere i livelli di sicurezza di un capannone di nuova costruzione.

In generale, nell’ambito delle costruzioni destinate ad attività produttive, per le strutture assimilabili ai capannoni industriali, è necessario eliminare le cause che possano dare luogo all’attivazione di meccanismi locali che, a cascata, potrebbero generare il collasso dell’immobile:

Carenze nelle unioni tra elementi strutturali (ad es. trave-pilastro e tegolo-trave), rispetto alle azioni sismiche da sopportare e comunque presenza di unioni basate in origine soltanto sull’attrito (vedi la pagina: Rinforzo di Capannoni Prefabbricati).
Carenze di stabilità degli elementi non strutturali quali il sistema di tamponatura esterna degli edifici prefabbricati (pannelli prefabbricati in calcestruzzo armato ed alleggeriti) e i sistemi presenti internamente al capannone industriale, come parapetti, tramezzature controsoffitti, macchinari, impianti, tipicamente contenuti negli edifici produttivi, che possono essere riguardare la sicurezza e l'incolumità delle persone nel caso di terremoto.
Carenze di stabilità di scaffalature (vedi la pagina: Rinforzo sismico delle scaffalature esistenti) tipicamente contenute negli edifici produttivi, che possono indurre danni alle persone o alle strutture che li ospitano, in quanto prive di sistemi di controventamento o perché indotte al collasso dal loro contenuto.

Inoltre, una volta indagati i rischi sopra indicati, l’attenzione deve essere rivolta alla valutazione della sicurezza sismica globale del fabbricato, finalizzata a migliorare le condizioni di sicurezza e a individuare eventuali interventi di miglioramento sismico dei capannoni (vedi la sotto-pagina: Valutazione della sicurezza dei Capannoni).

Per individuare gli interventi di miglioramento o adeguamento più adatti è necessario analizzare la documentazione disponibile, relativamente a documenti originari del progetto architettonico e strutturale, delle pratiche edilizie, dei certificati di agibilità e di collaudo statico, ecc. Ma anche ricercare e analizzare la pericolosità degli elementi non strutturali e delle scaffalature.

Per quanto riguarda gli elementi strutturali, è possibile ad esempio effettuare una prima valutazione del rischio in base all'anno di costruzione del capannone prefabbricato e al suo grado di conservazione e di incertezza sulla realizzazione rispetto alle informazioni di progetto disponibili.
Per gli elementi non strutturali, è possibile individuare se sono presenti tamponature esterne del fabbricato con pannelli prefabbricati in calcestruzzo armato ed alleggeriti vincolati o meno con criteri antisismici (secondo il progetto originario); individuare se sono presenti parapetti o decorazioni aggettanti, insegne e pannelli pubblicitari, ciminiere, antenne e serbatoi, pareti interne, tramezzature, facciate non incluse nel punto precedente, controsoffitti e corpi illuminanti e se questi sono più o meno "fissati" e più o meno "pesanti"; e infine se sono presenti macchinari e impianti che possono, con il loro crollo, riguardare la sicurezza delle persone e se questi sono stati concepiti in origine con criteri antisismici, oppure se presentano dimensioni e peso rilevanti o contenuti.
Per quanto riguarda le scaffalature, è possibile distinguere la presenza di scaffalature con altezze superiori a circa 3 metri, o scaffalature interne che oltre a svolgere la funzione primaria di magazzino sono “inglobate” nella costruzione e contemplano anche la permanenza o il transito di persone (al loro interno), o scaffalature che possono interferire con l’intero edificio di cui sono parte (perché sono parte stessa della struttura portante, o perché con il loro crollo potrebbero coinvolgere la struttura principale), e a seconda dei casi valutare se le scaffalature individuate sono state progettate con criteri antisismici oppure se possiedono opportune controventature in grado di stabilizzarle durante l'evento sismico.

Generalmente, una volta eliminate le carenze sopra indicate, è possibile procedere al miglioramento sismico del comportamento globale dei capannoni prefabbricati intervenendo in diversi modi, a seconda della tipologia costruttiva e a seconda delle deficienze riscontrate: ad esempio potrebbe rivelarsi molto utile procedere con il rinforzo dei pilastri, attraverso incamiciatura tradizionale in cemento armato, oppure mediante applicazione di angolari metallici e calastrelli, o con fasciatura attraverso opportuni sistemi a fibre (FRCM o FRP). Più raramente, potrebbe rivelarsi necessario intervenire anche con il rinforzo delle fondazioni.

Il miglioramento sismico di un capannone prefabbricato è finalizzato ad aumentare la capacità dell'edificio di resistere a un terremoto con intensità più elevata rispetto a quella della situazione di partenza.

L'adeguamento sismico di un capannone prefabbricato è invece finalizzato a ottenere la sicurezza piena della costruzione nei confronti del terremoto prevedibile per legge in quel determinato sito.

La differenza tra il miglioramento sismico e l'adeguamento sismico è pertanto evidente. Per comprendere questi meccanismi è necessario illustrare i seguenti concetti. L'intensità di un evento sismico si misura con l'accelerazione al suolo che è in grado di provocare; l'accelerazione al suolo si trasforma in azioni orizzontali (inerziali) che colpiscono il fabbricato. L'evento sismico violento, cioè quello in grado di provocare danni e influire sulla sicurezza delle persone, può manifestarsi in qualsiasi momento. Tuttavia,

le leggi italiane prevedono che l'intensità dell'evento sismico atteso dipenda dal tempo preso a riferimento.

Ad esempio, nell'arco di 35 anni può manifestarsi un terremoto con un'accelerazione sismica più contenuta rispetto a quella che può manifestarsi nell'arco di 50 anni.

La comprensione di questo concetto probabilistico consente di intuire facilmente anche che siccome ciascun capannone prefabbricato ha una sua capacità strutturale di resistere alle azioni orizzontali provocate dall'accelerazione al suolo, è evidente che a ciascun capannone è possibile associare il tempo di riferimento entro il quale si può verificare proprio quell'evento sismico in grado di provocare quei danni che riguardano l'incolumità delle persone. Si può definire che tale misura di tempo sia da considerarsi la "vita utile restante" per la quale ciascun fabbricato possa considerarsi "convenzionalmente" sicuro. Gli ingegneri strutturisti sono in grado di stimare il numero di anni che rappresenta tale vita nominale residua.

Con il miglioramento sismico, rinforzando il capannone è possibile aumentare la sua capacità di resistere alle accelerazioni e quindi aumentare il periodo di riferimento per il quale il luogo di lavoro può considerarsi convenzionalmente sicuro.

Con l'adeguamento sismico, rinforzando il capannone lo si rende capace di sopportare la massima accelerazione prevista dalle norme nel periodo di riferimento di 50 anni, cioè quello che si usa (per legge) per il progetto dei capannoni nuovi.

Naturalmente, l'approccio matematico così rappresentato nella legge italiana non tiene conto degli eventi sismici che si sono verificati in precedenza nella stessa zona e nemmeno del tempo che è passato dalla data di costruzione del fabbricato o dall'effettuazione dell'ultima verifica... Un po' come il calcolo della probabilità che esca il rosso o il nero alla roulette non tiene conto di quanto è avvenuto con i precedenti lanci. Per queste ragioni, molti ingegneri non condividono il significato attribuito alla cosiddetta "vita nominale restante" (anche indicata come "tempo utile di intervento"). In ogni caso, tali concetti sono chiaramente espressi, non solo in regolamentazioni regionali, ma anche in documenti di provenienza ministeriale: Circolare del Capo Dipartimento Protezione Civile del 4 novembre 2010, Circolare 617/2009 alle NTC 2008, Linee guida per la valutazione e la riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale.

Se il capannone prefabbricato presenta le carenze indicate ai punti 1, 2, 3 precedenti, il livello di accelerazione al suolo sopportabile potrebbe essere molto basso; in altre parole, anche un evento sismico di quelli prevedibili nell'arco di pochi anni potrebbe provocare conseguenze gravi per i lavoratori. La prima cosa da fare è procedere ad eliminare tali carenze, grazie anche al recupero fiscale del 70% della spesa attraverso il meccanismo del Sismabonus. A seguito dell'intervento, è possibile stimare la capacità di resistere alle azioni sismiche e decidere se è opportuno prevedere ulteriori interventi di miglioramento sismico o di adeguamento sismico.

Vedi anche la pagina: DVR sismico

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