La valutazione della sicurezza sismica dei capannoni
Come si valuta la sicurezza sismica dei capannoni?
E' possibile procedere alla valutazione della sicurezza sismica dei fabbricati (verifica di vulnerabilità), grazie agli ingegneri strutturisti. Le verifiche si sviluppano come segue:
A) Valutazione della sicurezza degli “elementi strutturali”, che costituiscono cioè l’ossatura portante della costruzione, dalle fondazioni fino alla copertura.
Raccolta dei documenti originari del progetto (architettonico e strutturale), delle pratiche edilizie, dei certificati di agibilità e di collaudo statico.
Se i disegni strutturali sono disponibili e aggiornati si procede con: sopralluogo per indagine visiva di conferma del contenuto dei disegni strutturali, anche attraverso l’uso di piattaforme elevatrici o altro, in grado di consentire l'ispezione a campione delle parti strutturali di interesse.
Se i disegni strutturali non sono disponibili, a quanto sopra si aggiunge il sopralluogo completo per il rilievo degli elementi strutturali e l’elaborazione di un calcolo (“progetto simulato”), eseguito oggi ma con le regole in vigore al momento della costruzione.
Eventuale integrazione delle indagini sopra indicate, nei casi più rilevanti, mediante prove sui materiali, non distruttive (sclerometriche, pacometriche, ultrasoniche, geotecniche, ecc.) o distruttive (carotaggi, pull‐out, prelievi di armatura, ecc.).
Sopralluoghi per l’individuazione delle eventuali situazioni di evidente degrado, dissesto, funzionamenti ed uso anomali, errori progettuali, cambi di destinazione d'uso, pericoli strutturali imminenti, ecc.
Analisi approssimata della risposta sismica del fabbricato.
Individuazione delle eventuali “carenze strutturali” importanti (mancanza di collegamenti tra elementi strutturali verticali e elementi strutturali orizzontali e tra questi ultimi; presenza di tamponature prefabbricate non adeguatamente ancorati alle strutture principali; presenza di scaffalature non controventate portanti materiali pesanti che possano, nel loro collasso, coinvolgere la struttura principale causandone il danneggiamento e il collasso) e contestuali indicazioni di massima per la loro eliminazione.
Valutazione della sicurezza con analisi accurata della risposta sismica, con l’obiettivo di individuare il grado di sicurezza nei confronti del terremoto, espresso come percentuale di adeguatezza rispetto ad un edificio nuovo nello stesso sito (modello, relazione di calcolo, scheda di vulnerabilità). Al termine di questa fase è possibile ottenere la “resistenza del fabbricato” e la sua "vita nominale residua" per fini di pianificazione.
A seconda del grado di sicurezza riscontrato e delle esigenze e disponibilità economiche della committenza, eventuale progetto di miglioramento (fino almeno al 60% del grado di adeguamento) oppure di pieno adeguamento (100%) del fabbricato.
B) Valutazione della sicurezza degli “elementi non strutturali” e degli impianti il cui danneggiamento può provocare danni alle persone.
Raccolta informazioni specifiche.
Sopralluoghi con attente indagini visive.
Verifiche analitiche, con particolare attenzione ai pannelli prefabbricati di tamponamento, ai macchinari, agli impianti e alle scaffalature, ovvero a tutti quegli elementi che possono causare danni alle strutture principali del capannone.
La gestione degli esiti delle verifiche
A) L’approccio della “vita nominale restante”
La verifica di vulnerabilità sismica consente di individuare la massima accelerazione sismica che l’edificio è in grado di sopportare salvaguardando la vita dei suoi occupanti e quindi, equivalentemente, consente di individuare il “tempo di ritorno” (TR) espresso in anni, del massimo sisma sopportabile per tale verifica.
Si può individuare l’indice di rischio sismico (o “grado di adeguamento”) come rapporto tra l’accelerazione massima sopportabile dal fabbricato (capacità) e l’accelerazione di riferimento stabilita dalla norma (domanda). Se tale indice risulta inferiore al 100% l’edificio non è in grado di sopportare l’azione sismica, e gli interventi da prevedere saranno tanto maggiori quanto minore è l’indicatore di rischio.
Equivalentemente, è possibile determinare, a seconda dell’accelerazione sismica sopportata dall’edificio e dal corrispondente tempo di ritorno del terremoto, un “periodo di riferimento” oltre il quale si renderebbe necessario incrementare la sicurezza della costruzione.
In altre parole, in questo possibile approccio, si perviene ad un valore espresso in anni che rappresenta la "vita nominale restante" per la quale ciascun fabbricato manifesta un grado di sicurezza convenzionalmente compatibile con le norme vigenti.
Procedimento operativo per determinare la "vita nominale restante"
1. Attraverso calcoli strutturali più o meno complessi, si determina l’accelerazione sismica di base che manda in crisi la struttura (es. 0,081 g).
2. Si ricava il corrispondente tempo di ritorno (TR) del terremoto corrispondente a tale accelerazione (es. TR=95 anni) per il sito in esame.
3. Si calcola il periodo di riferimento (VR) nel quale tale terremoto si può verificare con probabilità maggiore del 10% (es. VR=10 anni), con la formula VR=–TRxln(1‐10%).
Nel caso delle costruzioni che ospitano ambienti di lavoro, l’ultimo valore (10 anni) rappresenta, la “vita nominale restante” per la quale il fabbricato potrebbe convenzionalmente essere in grado di superare l’evento sismico salvaguardando la vita dei suoi occupanti. Potrebbero essere pianificati interventi da realizzare allo scadere di tale periodo.
B) L’approccio della “probabilità di superamento”
La verifica di vulnerabilità sismica consente di individuare la massima accelerazione sismica che l’edificio è in grado di sopportare salvaguardando la vita dei suoi occupanti e quindi, equivalentemente, consente di individuare il “tempo di ritorno” (TR) espresso in anni, del massimo sisma sopportabile per tale scopo.
Si può individuare l’indice di rischio sismico (o “coefficiente di sicurezza”, o “grado di adeguamento”) come rapporto tra l’accelerazione massima sopportabile dal fabbricato (capacità) e l’accelerazione di riferimento stabilita dalla norma (domanda). Se tale indice risulta inferiore al 100% l’edificio non è in grado di sopportare l’azione sismica, e gli interventi da prevedere saranno tanto maggiori quanto minore è l’indicatore di rischio.
Equivalentemente, è possibile determinare, a seconda dell’accelerazione sismica sopportata dall’edificio e dal corrispondente tempo di ritorno del terremoto, la probabilità che questa accelerazione venga superata effettivamente nell’arco del periodo di riferimento stabilito dalle norme pari alla vita nominale di 50 anni. Il valore della probabilità di superamento può rappresentare un indice importante nelle mani di chi deve pianificare interventi di mitigazione del rischio.
Procedimento operativo per determinare la "probabilità di superamento"
1. Attraverso calcoli strutturali più o meno complessi, si determina l’accelerazione sismica di base che manda in crisi la struttura (es. 0,081 g).
2. Si ricava il corrispondente tempo di ritorno (TR) del terremoto corrispondente a tale accelerazione (es. TR=95 anni) per il sito in esame.
3. Si calcola la probabilità (P) di superamento dell’accelerazione nell’arco di VR=50 anni (es. P=41%), con la formula P=1‐e^(‐VR/TR).
L’ultimo valore (41%) rappresenta la probabilità che, nell’arco del periodo di riferimento stabilito dalle norme, l’intensità dell’evento sismico sia maggiore di quella sopportabile dalla costruzione al fine di salvaguardia della vita dei suoi occupanti.
