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Classificazione di rischio sismico e miglioramento di una struttura in cemento armato degli anni ’60

La Classificazione di Rischio Sismico.

Nel 2017 il Governo italiano ha lanciato un forte incentivo statale (Sismabonus) per la mitigazione del danno sismico, incoraggiando così i settori privati e produttivi ad investire nella ristrutturazione sismica degli edifici che non soddisfano i requisiti delle Norme Tecniche per le Costruzioni, NTC.
Con il D.M n.24 del 9/1/2020, il Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti (MIT) ha definito le Linee guida per la classificazione del rischio sismico delle costruzioni, definendo 7 classi di rischio sismico.

Le classi di rischio sismico sono state definite al fine di ottenere l’adeguamento o il miglioramento sismico di edifici esistenti, pertanto, la classificazione del rischio sismico dovrebbe essere effettuata per valutare lo stato precedente e successivo dell’edificio, conducendo ad una migliore prestazione sismica.

Come si calcola la classe di Rischio Sismico?

La classe di rischio sismico di un edificio può essere calcolata utilizzando due metodi:

  1. metodo semplificato (con limitazioni sulla sua applicazione);
  2. metodo convenzionale (applicabile a qualsiasi tipologia strutturale e utilizzando i metodi di analisi richiesti dalle NTC), che viene definito calcolando due parametri definiti nelle linee guida: la Perdita Annuale Media Attesa (PAM) e la domanda in PGA della struttura per lo Stato Limite di Salvaguardia della Vita (SLV).

Classificazione di rischio sismico e miglioramento di una struttura in cemento armato degli anni ’60, lo Studio.

Anche se le linee guida tecniche e la circolare applicativa NTC sono disponibili per aiutare la comunità professionale nella classificazione del rischio sismico degli edifici, mancano ancora esempi pratici e pubblici con esplicite procedure di calcolo e quantificazione. Quindi i professionisti, nella pratica, affidano la maggior parte delle responsabilità di questi passaggi cruciali ai software commerciali, secondo un approccio black box, per eseguire l’analisi strutturale e classificare automaticamente il rischio sismico attraverso l’impostazione del modello strutturale.

Per questo abbiamo deciso di documentare, e descrivere le fasi da eseguire una classificazione di rischio sismico per un edificio. Lo Studio è stato sviluppato come segue:

  • La sezione 2 è una descrizione dell’edificio del caso studio selezionato e dei parametri del modello numerico, inclusi il tipo di analisi numerica e i risultati.
  • La sezione 3 è dedicata alla spiegazione dettagliata della procedura di classificazione del rischio sismico e la presentazione dei risultati per il caso di studio.
  • La sezione 4 introduce la tecnologia di I-Pro 1 sull’edificio per ottenere il miglioramento sismico dell’edifico. Si tratta di uno smorzatore di massa a controllo attivo collegato a sensori posizionati sulla struttura che alimentano un computer con dati di accelerazione dovuti a microtremori (in normale stato operativo) o terremoti (in caso di evento sismico) per ottenere l’identificazione dinamica dell’edificio e fornire feedback al sistema di controllo mass damper per ridurre le oscillazioni dell’edificio.

Classificazione di Rischio Sismico e miglioramento, un esempio pratico.

Abbiamo calcolato la classe di rischio sismico e di miglioramento (grazie all’applicazione di I-Pro 1) di un edificio in scala reale realizzato in occasione del progetto di ricerca Assessment and Retrofitting of Full-Scale Models of Existing RC frames del Laboratorio Europeo per la Valutazione Strutturale (ELSA).
Questo particolare edificio è stato costruito secondo pratiche di progettazione edilizia comuni a fine anni ’50 e negli anni ’60 del secolo scorso, ossia che prevedono un basso coefficiente sismico (8%), calcestruzzo C16/20, acciaio S235 per le barre di forma rotonda, tipiche giunzioni per sovrapposizione, staffe piegate, assenza di rinforzi a taglio nelle giunzioni trave-pilastro e comportamento plastico del tipo Trave Forte-Pilastro Debole. Questa tipologia costruttiva è stata adottata per buona parte degli edifici in cemento armato attualmente esistenti in Italia.

Quali sono i passaggi tecnici per determinare la classe di rischio sismico di un edificio? Come definire il miglioramento sismico ottenuto? Quali sono i risultati ottenuti dal nostro studio?

Registrati e scarica l’ISAAC Doc dedicato allo Studio effettuato
su una struttura in cemento armato degli anni ’60.

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