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Circolare NTC, progettazione antisismica: in effetti qualcosa cambia.. cosa?

Valutazione delle sicurezza e progettazione degli interventi sull'esistente: cosa cambia tra Nuove NTC, Vecchie NTC e Circolare?

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Oggi parliamo dei criteri generali per la valutazione della sicurezza e per la progettazione degli interventi sugli edifici esistenti in presenza di azioni sismiche, in base alla distinzione fondamentale delle tre diverse categorie d’intervento che possono essere applicate (adeguamento, miglioramento e riparazione o interventi locali) e con riferimento alle caratteristiche materiche dei manufatti (costruzioni in muratura, in calcestruzzo, in acciaio o miste). Che differenza c’è tra Nuove NTC e Vecchie NTC e cosa cambia con la Circolare?

È stato sicuramente uno dei capitoli maggiormente interessati da modifiche concettuali, e probabilmente quello maggiormente dibattuto dalle varie commissioni e gruppi di lavoro che hanno lavorato sulle Nuove NTC 2018 (da ora in avanti NT).

Le principali modifiche apportate rispetto alle Vecchie NTC 2008 (da ora in poi VT), sono le seguenti:

− al § 8.3 “Valutazione della sicurezza” viene inserita un’ulteriore condizione che rende obbligatoria tale pratica: «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». Nel medesimo paragrafo, confermando che le verifiche sugli edifici esistenti vanno generalmente effettuate per i soli SLU, è stato precisato che per edifici di classe IV sono richieste anche le verifiche agli SLE specificate al § 7.3.6; in quest’ultimo caso potranno essere adottati livelli prestazionali ridotti. Si è inoltre precisato che «nelle verifiche 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; l’entità delle altre azioni contemporaneamente presenti è la stessa assunta per le nuove costruzioni […]»;

− al § 8.4 “Classificazione degli interventi” è stato invertito l’ordine di elencazione dei tipi di intervento sugli edifici esistenti, partendo dagli interventi di riparazione o locali, passando per gli interventi di miglioramento, sino a giungere agli interventi di adeguamento;

− al § 8.4.1, ora denominato “Riparazione o intervento locale”, sono state maggiormente specificate le finalità degli interventi locali, precisando altresì che il progetto e la valutazione della sicurezza devono dimostrare «che gli interventi non compor tino una riduzione dei livelli di sicurezza preesistenti»; ciò a differenza del VT, che chiedeva «che gli interventi comportino un miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti». È stata però introdotta la precisazione che «nel caso di interventi di rafforzamento locale, volti a migliorare le caratteristiche meccaniche di elementi strutturali o a limitare la possibilità di meccanismi di collasso locale, è necessario valutare l’incremento di sicurezza locale»;

– al § 8.4.2 “Interventi di miglioramento” rispetto al VT, con la finalità di indicare dei limiti minimi per il miglioramento, si è precisato che «per la combinazione sismica delle azioni, il valore di ζE può essere minore dell’unità precisando però che a meno di specifiche situazioni relative ai beni culturali, per le costruzioni di classe III ad uso scolastico e 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».

Tutto sulla Circolare e le NTC 2018

Nello stesso paragrafo è stato altresì stabilito che, nel caso di interventi di miglioramento che prevedano l’impiego di sistemi di isolamento, per la verifica del sistema di isolamento si deve comunque avere almeno ζE = 1,0;

− al § 8.4.3 “Interventi di adeguamento” in relazione ai tipi di intervento per i quali è obbligatorio l’adeguamento, sono state apportate le seguenti precisazioni: per il caso b) è stata aggiunta la frase «e tali da alterarne significativamente la risposta»; per il caso c) è stato precisato i carichi globali in fondazione devono essere «valutati secondo la combinazione caratteristica per carichi gravitazionali di cui alla Equazione 2.5.2»; per il punto d) è stato aggiunto il seguente periodo: «nel caso degli edifici, effettuare interventi strutturali che trasformino 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». Nel medesimo paragrafo è stata aggiunta un’ulteriore condizione (caso e)) per l’obbligo di effettuare la valutazione di sicurezza: «apportare modifiche di classe d’uso che conducano a costruzioni di classe III ad uso scolastico o di classe IV»;

− una modifica importante, sempre al § 8.4.3 e per il solo caso c), cioè per gli interventi con «variazioni di classe e/o di destinazione d’uso che comportino incrementi dei carichi globali verticali in fondazione, nella combinazione SLU, superiori al 10%», è stata introdotta la possibilità di assumere il coefficiente ζE = 0,80 anziché ζE = 1 per l’adeguamento sismico, cioè di conseguire un livello di sicurezza pari all’80% rispetto a quello delle nuove costruzioni;

− al § 8.5.3 dedicato alla “Caratterizzazione meccanica dei materiali”, oltre ad aver meglio definito i beni culturali da un punto di vista giuridico e introdotto anche la fattispecie relativa agli insediamenti storici, si è precisato che in relazione alle indagini e prove da effettuarsi ai fini della caratterizzazione predetta «le prove di cui alla Circolare 8 settembre 2010, n. 7617/STC, il prelievo dei campioni dalla struttura e l’esecuzione delle prove stesse devono essere effettuate a cura di un laboratorio di cui all’articolo 59 del d.P.R. 380/2001»;
− al § 8.5.4 sono stati meglio definiti i livelli di conoscenza, articolati nei tre livelli progressivi da LC1 a LC3 come nel VT;
− al § 8.7.5 sono state precisate le verifiche da effettuare nel caso di interventi locali, in riferimento a quelle più generali da effettuarsi per adeguamento e miglioramento.

Il legislatore ha specificato che «le modifiche costituiscono un primo passo in un auspicabile processo di revisione dell’approccio tecnico, scientifico e normativo nei confronti delle costruzioni esistenti, volto ad una più diffusa riduzione del rischio sismico del vastissimo patrimonio edilizio e infrastrutturale che caratterizza l’Italia. In tal senso l’Assemblea ha raccomandato che in tale processo di revisione, in riferimento alla valutazione della sicurezza delle costruzioni esistenti, l’approccio desumibile dal testo in esame possa essere esteso a tutte le azioni».

Come per il VT, la Circolare (leggi il testo) va a fornire istruzioni operative per la corretta e uniforme applicazione dei principi riportati nelle NTC 2018. Si nota che molti dei contenuti delle appendici della Circ. 617/2009 ora sono riportati direttamente nella Circ. del 2019. Molto importante: solo nella Circ. viene inserito il § C8.8 Indicazioni aggiuntive relative ai ponti esistenti, dedicato alla valutazione della sicurezza e la progettazione degli interventi.

NTC, NTC 2018 e Circolare: i criteri generali

Il NT formula già diversamente la frase iniziale: «Le disposizioni di carattere generale contenute negli altri capitoli della presente norma costituiscono, ove applicabili, riferimento anche per le costruzioni esistenti, ad esclusione di quanto indicato nella presente norma in merito a limitazioni di altezza, regole generali, prescrizioni sulla geometria e sui particolari costruttivi e fatto salvo quanto specificato nel seguito».

Valutazione della sicurezza

Anche in questo caso il NT va a formulare diversamente l’introduzione: «La valutazione della sicurezza di una struttura esistente è un procedimento quantitativo,volto a determinare l’entità delle azioni che la struttura è in grado di sostenere con il livello di sicurezza minimo richiesto dalla presente normativa. L’incremento del livello di sicurezza si persegue, essenzialmente, operando sulla concezione strutturale globale con interventi, anche locali».

Vengono poi riportati da subito gli obiettivi e funzioni di una valutazione di sicurezza, cosa che il VT riportava solo nei paragrafi successivi: «La valutazione della sicurezza, argomentata con apposita relazione, deve permettere di stabilire se:

– l’uso della costruzione possa continuare senza interventi;
– l’uso debba essere modificato (declassamento, cambio di destinazione e/o imposizione di limitazioni e/o cautele nell’uso);
– sia necessario aumentare la sicurezza strutturale, mediante interventi».

Poi, come nel VT, vengono esplicitate le condizioni per le quali sia obbligatorio procedere con una valutazione di sicurezza, aggiungendone una ulteriore: «La valutazione della sicurezza deve effettuarsi quando ricorra anche una sola delle seguenti situazioni:

riduzione evidente della capacità resistente e/o deformativa della struttura o di alcune sue parti dovuta a: significativo degrado e decadimento delle caratteristiche meccaniche dei materiali, deformazioni significative conseguenti anche a problemi in fondazione; danneggiamenti prodotti da azioni ambientali (sisma, vento, neve e temperatura), da azioni eccezionali (urti, incendi, esplosioni) o da situazioni di funzionamento ed uso anomali;
provati gravi errori di progetto o di costruzione;
cambio della destinazione d’uso della costruzione o di parti di essa, con variazione significativa dei carichi variabili e/o passaggio ad una classe d’uso superiore;
esecuzione di interventi non dichiaratamente strutturali, qualora essi interagiscano, anche solo in parte, con elementi aventi funzione strutturale e, in modo consistente, ne riducano la capacità e/o ne modifichino la rigidezza;
ogni qualvolta si eseguano gli interventi strutturali di cui al § 8.4;
– 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».

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Quest’ultima condizione, al di là della sua correttezza concettuale, dovrà essere ben inquadrata (e “gestita”…) all’interno dell’intricato panorama normativo italiano, tenendo conto da una parte delle normative sovraordinate e dall’altra del variegato patrimonio edilizio esistente:

«Qualora le circostanze di cui ai punti precedenti riguardino porzioni limitate della costruzione, la valutazione della sicurezza potrà essere effettuata anche solo sugli elementi interessati e a quelli con essi interagenti, tenendo presente la loro funzione nel complesso strutturale, posto che le mutate condizioni locali non incidano sostanzialmente sul comportamento globale della struttura.

La relazione del progettista

Nella valutazione della sicurezza, da effettuarsi ogni qual volta si eseguano interventi strutturali di miglioramento o adeguamento di cui al § 8.4, il progettista dovrà esplicitare in un’apposita relazione, esprimendoli in termini di rapporto fra capacità e domanda, i livelli di sicurezza precedenti all’intervento e quelli raggiunti con esso.

Qualora sia necessario effettuare la valutazione della sicurezza della costruzione, la verifica del sistema di fondazione deve essere eseguita solo se sussistono condizioni che possano dare luogo a fenomeni di instabilità globale o se si verifica una delle seguenti condizioni:

– nella costruzione siano presenti importanti dissesti attribuibili a cedimenti delle fondazioni o dissesti della stessa natura si sono prodotti nel passato;
– siano possibili fenomeni di ribaltamento e/o scorrimento della costruzione per effetto: di condizioni morfologiche sfavorevoli, di modificazioni apportate al profilo del terreno in prossimità delle fondazioni, delle azioni sismiche di progetto;
– siano possibili fenomeni di liquefazione del terreno di fondazione dovuti alle azioni sismiche di progetto.

Allo scopo di verificare la sussistenza delle predette condizioni, si farà riferimento alla documentazione disponibile e si potrà omettere di svolgere indagini specifiche solo qualora, a giudizio esplicitamente motivato del professionista incaricato, sul volume di terreno significativo e sulle fondazioni sussistano elementi di conoscenza sufficienti per effettuare le valutazioni precedenti.

La valutazione della sicurezza e la progettazione degli interventi sulle costruzioni esistenti potranno essere eseguite con riferimento ai soli SLU, salvo che per le costruzioni in classe d’uso IV, per le quali sono richieste anche le verifiche agli SLE specificate al § 7.3.6; in quest’ultimo caso potranno essere adottati livelli prestazionali ridotti.

Per la combinazione sismica le verifiche agli SLU possono essere eseguite rispetto alla condizione di salvaguardia della vita umana (SLV) o, in alternativa, alla condizione di collasso (SLC), secondo quanto specificato al § 7.3.6.

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; l’entità delle altre azioni contemporaneamente presenti è la stessa assunta per le nuove costruzioni, salvo quanto emerso sui carichi verticali permanenti a seguito delle indagini condotte (di cui al § 8.5.5) e salvo l’eventuale adozione di appositi provvedimenti restrittivi sull’uso e, conseguentemente, sui carichi verticali variabili.

La restrizione sull’uso può mutare da porzione a porzione della costruzione e, per l’i-esima porzione, è quantificata attraverso il rapporto ζV,i tra il valore massimo del sovraccarico variabile verticale sopportabile da quella parte della costruzione e il valore del sovraccarico verticale variabile che si utilizzerebbe nel progetto di una nuova costruzione».

La Circolare riporta una specifica chiarificatrice importante: «Nel caso in cui l’inadeguatezza di un’opera si manifesti nei confronti delle azioni non sismiche, quali carichi permanenti e altre azioni di servizio combinate per gli stati limite ultimi secondo i criteri esposti nel § 2.5.3 delle NTC (eventualmente ridotte in accordo con quanto specificato al § 8.5.5 delle NTC), è necessario adottare gli opportuni provvedimenti, quali ad esempio limitazione dei carichi consentiti, restrizioni all’uso e/o esecuzione di interventi volti ad aumentare la sicurezza, che consentano l’uso della costruzione con i livelli di sicurezza richiesti dalle NTC. Gli interventi da effettuare per eliminare le vulnerabilità più importanti possono anche essere parziali e/o temporanei, in attesa di essere completati nel corso di successivi interventi più ampi, atti a migliorare/adeguare complessivamente la costruzione e/o parti di essa.

Attesa l’aleatorietà dell’azione, nel caso in cui l’inadeguatezza di un’opera si manifesti nei confronti delle azioni sismiche, le condizioni d’uso, la necessità e la conseguente programmazione dell’intervento sono stabiliti sulla base di una pluralità di fattori, quali: la gravità dell’inadeguatezza e le conseguenze che questa comporterebbe anche in termini di pubblica incolumità, le disponibilità economiche, ecc.».

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