Mariafortuna Spina
Guida alla valutazione del miglioramento della Classe di Rischio Sismico
Con il Decreto Ministeriale 07 marzo 2017 n. 65, modifica del decreto n.58 del 28 febbraio 2017, attuazione dell’articolo 16, comma 1-quater, del decreto-legge 4 giugno 2013 n. 63, si stabiliscono le linee guida per la classificazione del rischio sismico delle costruzioni nonché le modalità per l’attestazione, da parte di professionisti abilitati, dell’efficacia degli interventi effettuati.
Definita la classe di rischio sismico dell’immobile in oggetto PRE e POST intervento, è possibile accedere a significative detrazione fiscali (anche cedibili a soggetti terzi) in funzione dell’effettivo vantaggio in termini di vulnerabilità sismica ottenuto a seguito dell’intervento stesso.
Attualmente la normativa tecnica, D.M. 17 gennaio 2018 Aggiornamento delle “Norme tecniche per le costruzioni”, definisce tre tipologie di intervento sul patrimonio edilizio esistente che si distinguono anche per l’approccio progettuale a livello di modellazione, come di seguito schematizzato:
Le linee guida per la classificazione del rischio sismico applicano differenti strategie di valutazione a seconda della consistenza strutturale dell’immobile e della tipologia di intervento prevista.
In particolare se:
Per tali costruzioni è necessario rimuovere le cause che possano dare luogo all’attivazione di meccanismi locali. Tali meccanismi con sviluppo a cascata infatti generano il collasso dell’immobile. Risulta possibile ritenere valido il passaggio alla Classe di Rischio immediatamente superiore eseguendo solamente interventi locali di rafforzamento, se sono soddisfatte le prescrizioni di seguito elencate:
- CARENZE NELLE UNIONI TRA ELEMENTI STRUTTURALI RISPETTO ALLE AZIONI SISMICHE DA SOPPORTARE
- Interventi volti a realizzare sistemi di connessione anche meccanica per le unioni basate in origine soltanto sull’attrito;
- CARENZA DELLA CONNESSIONE TRA IL SISTEMA DI TAMPONATURA ESTERNA DEGLI EDIFICI PREFABBRICATI E LA STRUTTURA PORTANTE;
- CARENZA DI STABILITÀ DEI SISTEMI PRESENTI INTERNAMENTE AL CAPANNONE INDUSTRIALE che possono indurre danni alle strutture che li ospitano in quanto privi di sistemi di controventamento o perché indotti al collasso dal loro contenuto.
Anche per gli Edifici in c.a. con telai in ambo le direzioni è possibile ritenere valido il passaggio alla Classe di Rischio immediatamente superiore eseguendo solamente i seguenti interventi locali di rafforzamento:
- CONFINAMENTO DI TUTTI I NODI PERIMETRALI NON CONFINATI DELL’EDIFICIO;
- OPERE VOLTE A SCONGIURARE IL RIBALTAMENTO DI TUTTE LE TAMPONATURE;
- EVENTUALI OPERE DI RIPRISTINO DELLE ZONE DANNEGGIATE E/O DEGRADATE.
Per TUTTE le altre tipologie costruttive è necessaria la valutazione preliminare della Classe di Rischio, ovvero il PROGETTISTA deve asseverare il passaggio da una classe di rischio pre-intervento a una migliore post-intervento.
Le metodologie per eseguire tale valutazione sono di due tipologie così come schematizzato:
NB: L’attribuzione della Classe di Rischio pre / post intervento deve essere effettuata utilizzando il medesimo metodo di stima del rischio. In particolare, il Metodo Semplificato è utilizzabile solo quando l’intervento stesso si concretizza in un INTERVENTO LOCALE su EDIFICIO IN MURATURA.
Parametri di Riferimento
Per la determinazione della Classe di Rischio i parametri di riferimento sono:
PAM Perdita Annuale Media
La Perdita Annuale Media è il costo di riparazione dei danni prodotti dagli eventi sismici che si manifesteranno nel corso della vita della costruzione, ripartito annualmente ed espresso come percentuale del Costo di Ricostruzione (CR). È rappresentata dall’area sottesa alla curva (schematizzabile come spezzata) delle PERDITE ECONOMICHE DIRETTE, funzione della FREQUENZA MEDIA ANNUA DI SUPERAMENTO, ovvero l’inverso del PERIODO DI RITORNO, che provocano il raggiungimento di un determinato stato limite.
ESEMPIO di andamento della curva che individua il PAM, riferito a una costruzione con vita nominale 50 anni e appartenente alla classe d’uso II
IS-V Indice di Sicurezza della Struttura o Indice di Rischio
L’ Indice di Rischio è il rapporto tra PGA – PGAC (Peak Ground Acceleration / accelerazione di picco al suolo in CAPACITÀ ovvero quella che determina il raggiungimento dello SLV per l’edificio in oggetto) e PGA – PGAD (Peak Ground Acceleration / accelerazione di picco al suolo in DOMANDA ovvero quella attesa per il sito di riferimento).
Valutazione della Classe di Rischio PRE – Intervento
Metodo Convenzionale
| STEP 1 | A seguito dell’Analisi della struttura sono noti i valori di PGAc(SLi) accelerazione al suolo in capacità in funzione dello stato limite di interesse.
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| STEP 2 | Noti i valori di PGAC(SLi), si determinano i corrispondenti periodi di ritorno TrC. In particolare, il passaggio dalle accelerazioni di picco ai periodi di ritorno si esegue attraverso la seguente relazione:
Con Se si riferisce a un volare medio sull’intero territorio nazionale, Altrimenti può riferirsi puntualmente all’intensità sismica di appartenenza del sito in oggetto attraverso le seguenti formule:
N.B.: il limite superiore per il calcolo del periodo di ritorno agli Stati Limite di Esercizio è rappresentato dal TrC,SLV, ovvero si assume che non si possa raggiungere lo stato limite di salvaguardia della vita senza aver raggiunto gli stati limite di operatività e danno.
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| STEP 3 | Noto TrC è possibile determinare il valore della frequenza media annua di superamento con la seguente relazione:
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| STEP 4 | SLID Stato Limite di Inizio Danno
Evento sismico con perdita economica nulla e con periodo di ritorno convenzionale pari a 10 anni e
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| STEP 5 | SLR Stato Limite di Ricostruzione
Evento sismico con perdita economica pari al 100% e con periodo di ritorno convenzionale pari a TrC,SLC (l’unico intervento possibile dato il danno manifestatosi è quello di Demolizione e Ricostruzione)
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| STEP 6 | CR (%) costo di ricostruzione
E’ assunto pari a:
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| STEP 7 | PAM Perdita Annuale Media
L’area sottesa alla curva ricavata dalle spezzate individuate dalle coppie si ricava dalla seguente espressione: Con indice rappresentativo del generico stato limite. NB.: Laddove si valuti il PAM ricorrendo alla determinazione dei punti corrispondenti a soli due stati limite, ai λ degli altri due stati limite potranno essere attribuiti i valori:
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| STEP 8 | Noto il valore di riferimento del PAM è possibile entrare nella seguente tabella e ricavare la classe PAM di Riferimento
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| STEP 9 | IS-V Indice di Sicurezza
L’indice di sicurezza si ricava con la seguente formula:
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| STEP 10 | Noto il valore di riferimento di IS-V è possibile entrare nella seguente tabella e ricavare la classe IS-V di Riferimento:
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| STEP 11 | La Classe di Rischio della costruzione come la PEGGIORE tra la Classe PAM e la Classe IS-V.
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Metodo semplificato
Per le strutture in muratura è possibile utilizzare il METODO SEMPLIFICATO per l’attribuzione della Classe di Rischio quando sono previsti solo INTERVENTI LOCALI DI RAFFORZAMENTO.
Nello specifico la Classe di Rischio si determina a partire dalla classe di vulnerabilità definita dalla Scala Macrosismica Europea (EMS) di seguito riportata.
La valutazione della classe di vulnerabilità viene così condotta:
Sia per la valutazione della CLASSE di VULNERABILITA’ che per l’eventuale SCOSTAMENTO si fa riferimento alla seguente tabella:
La vulnerabilità del manufatto in oggetto è dunque funzione della tipologia costruttiva, mentre per ottenere la Classe di Rischio bisogna legare le valutazioni effettuate alla pericolosità del sito in esame. Nel METODO SEMPLIFICATO tale legame viene definito dalla tabella a seguire ed utilizza la zonizzazione sismica dell’O.P.C.M. 3274 del 20/03/2003 e successive modifiche e integrazioni.
| CLASSE DI RISCHIO | PAM | ZONA 1 | ZONA 2 | ZONA 3 | ZONA 4 |
| A+ PAM | PAM≤0.5% | V1 ÷ V2 | |||
| A PAM | 0.5%<PAM≤1.0% | V1 ÷ V2 | V3 ÷ V4 | ||
| B PAM | 1.0%<PAM≤1.5% | V1 | V1 ÷ V2 | V3 | V5 |
| C PAM | 1.5%<PAM≤2.5% | V2 | V3 | V4 | V6 |
| D PAM | 2.5%<PAM≤3.5% | V3 | V4 | V5 ÷ V6 | |
| E PAM | 3.5%<PAM≤4.5% | V4 | V5 | ||
| F PAM | 4.5%<PAM≤7.5% | V5 | V6 | ||
| G PAM | 7.5%<PAM | V6 |
Valutazione della Classe di Rischio POST – Intervento + Conclusioni
Metodo Convenzionale
Utilizzando il metodo convenzionale, la determinazione della Classe di Rischio Post – Intervento è analoga a quanto già esplicitato per la Classe di Rischio Pre – Intervento con l’onere, non sottovalutabile, di rieseguire la modellazione completa della struttura Post – Intervento al fine di valutare la PGA che il manufatto sopporta a fronte dei lavori da eseguirsi.
Metodo Semplificato
Quando la Classe di Rischio è stata assegnata all’edificio mediante il metodo semplificato, ovvero gli interventi da eseguirsi sono di Tipo Locale (non producono sostanziali modifiche al comportamento della struttura nel suo insieme), è possibile ritenere valido il passaggio alla Classe di Rischio immediatamente superiore quando sono soddisfatte le condizioni riportate nella seguente tabella.
Cynthia Fiorillo
Giulio Botta
Un commento
gabriele castriconi
6 Aprile 2019 at 17:12
MOLTO INTERESSANTE