La verifica di una struttura esistente è un procedimento numerico che prende in considerazione la stima delle resistenze dei materiali, la geometria del sistema strutturale e le azioni sollecitanti sul fabbricato, al fine di valutarne la sicurezza secondo i requisiti delle attuali Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC2018) illustrati al par. 8.3.
Esistono verifiche di sicurezza solo locali quando gli interventi sono limitati a singoli elementi costruttivi, e verifiche globali quando gli interventi prevedono il rinforzo dell’intero scheletro strutturale ai fini di un miglioramento o adeguamento sismico.
In quest’ultimo caso è necessario eseguire il modello complessivo strutturale mediante software di calcolo con rappresentazione tridimensionale del comportamento statico e dinamico dell’intera struttura. Si tratta di una modellazione a volte complessa ed onerosa, preceduta da una campagna di prove sui materiali strutturali per stimare con sufficiente precisione le resistenze residue e la sicurezza agli stati limite.
La risposta dinamica della struttura deve essere studiata a seguito di importanti interventi di rifunzionalizzazione, miglioramento sismico o cambio di destinazione d’uso per tenere in conto di come l’inserimento di nuovi materiali di rinforzo, nuove masse o nuovi elementi strutturali possano incidere sull’originaria struttura. Le verifiche vanno svolte confrontando lo stato di fatto con quello di progetto.
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Perché fare una valutazione della sicurezza?
Poiché «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» risulta evidente l’importanza che essa rappresenta nella fase decisionale del progetto «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.» (par. 8.3).
In particolare, occorre prestare attenzione perché il confine tra obbligo di una valutazione solo puntuale oppure globale può essere non così netto in relazione ad una casistica di situazioni critiche che, seppur riguardando una somma di elementi puntuali, può avere notevole influenza sulla risposta strutturale dell’intero edificio.
Spetterà al progettista valutare se la verifica «della sicurezza potrà essere effettuata anche solo sugli elementi interessati e su 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.»
Quando fare la valutazione della sicurezza?
Il par. 8.3 delle NTC2018 richiede infatti che «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 (Foto 1), deformazioni significative conseguenti anche a problemi in fondazione (Foto 2); danneggiamenti prodotti da azioni ambientali (sisma, vento, neve e temperatura) (Foto 3), da azioni eccezionali (urti, incendi, esplosioni) (Foto 4) o da situazioni di funzionamento ed uso anomali. Di fronte ad una diffusa criticità strutturale che possa compromettere l’uso a cui è destinato l’edificio, è necessaria una valutazione generale. Per fare un esempio semplice, un quadro fessurativo che interessa metà della struttura avrà sicuramente un’influenza negativa, oltre che sulla sicurezza statica della parte interessata dal dissesto, anche sulla risposta del fabbricato in termini di resistenza dinamica sotto sollecitazione sismica;
- 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; (riguarda gli interventi di miglioramento sismico di cui al par. 8.4.2, o di adeguamento sismico di cui al par. 8.4.3)
- 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.»
La verifica delle fondazioni è obbligatoria solo se sussiste una delle seguenti condizioni:
- «nella costruzione siano presenti importanti dissesti attribuibili a cedimenti delle fondazioni o dissesti della stessa natura si siano prodotti nel passato; (Foto 2)
- 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.»
Azioni sismiche e statiche
La valutazione della sicurezza sarà espressa come rapporto tra capacità e domanda.
Per le azioni sismiche, sarà espressa dal rapporto tra l’accelerazione attesa al suolo massima sopportabile dalla struttura e quella che si utilizzerebbe nel progetto di una nuova costruzione, fermo restando che il livello di sicurezza sismica potrà non coincidere con quello di una nuova costruzione secondo il livello di miglioramento sismico richiesto per la tipologia di intervento, e che eventuali limitazioni all’uso del fabbricato in attesa degli interventi dovranno essere stabiliti su una pluralità di fattori, quali la gravità della inadeguatezza e le conseguenze sull’incolumità pubblica.
Per le azioni statiche, le verifiche si baseranno sul rapporto 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, richiedendo se necessario l’interdizione o la riduzione d’uso (o dei sovraccarichi), anche parziale, nel caso in cui non siano soddisfatte le verifiche relative alle azioni controllate dall’uomo, ossia prevalentemente ai carichi permanenti e alle altre azioni di servizio.
