Case sicure, tutto parte dal progetto

Per costruire o rimettere in sesto case a prova di sisma la base su cui si deve fare affidamento è quanto disposto dalla normativa italiana. Partendo dal costruito, essa prevede due livelli di intervento strutturale in zona sismica: uno di adeguamento e uno di miglioramento.

Interventi di adeguamento e miglioramento

Nel primo caso si contempla un insieme di opere necessarie per rendere l’edificio in grado di resistere ad azioni di progetto equivalenti a quelle previste per le nuove costruzioni; inoltre gli interventi di adeguamento sono obbligatori solo in occasione di variazioni sostanziali dell’organismo edilizio, riguardanti sia gli aspetti strutturali sia le destinazioni d’uso.

Gli interventi di miglioramento vengono invece concepiti quali opere in grado di conseguire un maggior grado di sicurezza nei confronti delle azioni sismiche, senza modificare sostanzialmente il comportamento globale dell’edificio.

L’analisi progettuale

La fase cruciale dove si decide tutto è quella progettuale. Dice Nicola Massaro, dirigente dell’area Tecnologie e qualità delle costruzioni dell’Ance, che proprio riguardo all’aspetto sismico spiega: «Per questa fase ci sono le Norme tecniche per le costruzioni, definite dal decreto ministeriale 14 gennaio 2008, riferimento sia per le costruzioni nuove sia per quelle esistenti. L’impianto normativo contempla innanzitutto la necessità di un’analisi progettuale che deve considerare le varie azioni che possono interessare una struttura, dai carichi alle azioni del vento a quelle dovute ad un eventuale sisma. L’analisi si allarga anche ad altri elementi dell’edificio, ad esempio le tamponature, che hanno funzione portante autonoma ma che concorrono o comunque interagiscono con l’edificio nel caso di sisma. Per le costruzioni esistenti la procedura è analoga, con in più l’esigenza di ricostruire sia la geometria delle strutture che la natura e lo stato di conservazione dei materiali originariamente usati per le strutture. Ciò può richiedere indagini e prove di laboratorio. Solo a questo punto il progettista può stabilire il tipo di intervento eseguibile, se di miglioramento o di adeguamento, necessario nello specifico caso».

In sintesi, una volta fatta la valutazione, si possono operare diversi tipi di intervento per incrementare la resistenza dell’intero edificio o rendere più duttili singole parti.

Tra gli interventi in grado di modificare il meno possibile il comportamento strutturale degli edifici ci sono varie soluzioni, tra cui Mapewrap EQ System, la “carta da parati” a prova di sisma: come spiega Giulio Morandini, product manager della linea Rinforzo strutturale Mapei: «Si tratta di un sistema internazionale brevettato, che si è avvalso anche di collaborazioni importanti come quella con Bayer, che si presenta come una carta da parati sisma resistente, applicabile sia sulle strutture esistenti sia su quelle nuove e che ha la funzione di aumentare il tempo di evacuazione degli edifici da parte delle persone. Mapewrap EQ System non va a rinforzare strutturalmente l’edificio ma aumenta la resistenza delle partizioni interne. Presenta significativi vantaggi: ha uno spessore pressoché nullo perché è pari a quello della carta da parati; è applicato con un adesivo monocomponente pronto all’uso e applicabile direttamente sulle superfici esistenti senza andare a trattare gli intonaci. Inoltre non rilascia sostanze volatili nocive per la salute».

Altra tecnica per il rinforzo strutturale delle costruzioni è quella della fasciatura dei pilastri con materiali specifici. Per gli edifici in cemento armato, Mapei propone il sistema FRP (fibre-reinforced plastic), che introduce una serie di tessuti in fibra di carbonio per rinforzare i pilastri, fasciandoli, o adottandoli per i nodi, i punti d’intersezione tra travi e colonne d’importanza cruciale nella struttura. «L’utilizzo dell’FRP dona una maggiore capacità di deformazione all’edificio che è così in grado di dissipare meglio le forze sismiche. Si tratta della tecnica più utilizzata anche nelle aree colpite da sisma in Abruzzo e in Emilia. Per gli edifici in muratura si può utilizzare invece il sistema FRG (fibre-reinforced grout), che impiega un materiale composito costituito da malte inorganiche con reti in fibra di vetro A.R. (alcali resistente) o in fibra di basalto. Il vantaggio di questa fibra è la minore rigidità che la rende più adatta a edifici in muratura; inoltre, l’utilizzo di malte speciali garantisce il giusto equilibrio termo-igrometrico» conclude Morandini.

Ulteriore intervento possibile su una costruzione preesistente, oltre che ideale se prevista su una costruzione nuova, è l’isolamento sismico alla base. Alga, che annovera interventi di rinforzo strutturale per monumenti quali la Torre di Pisa, la basilica di san Pietro o che ha provveduto all’isolamento sismico dei Bronzi di Riace, da anni porta avanti una linea di soluzioni dedicate, tra cui appunto gli isolatori sismici. «L’intervento più radicale è l’isolamento sismico alla base, ossia l’inserimento di isolatori sismici nelle colonne portanti previo taglio delle colonne stesse – spiega il fondatore e consulente tecnico Agostino Marioni – Si tratta di un intervento che permette alla parte dell’edificio sopra gli isolatori, mentre la base può avere una possibilità di movimento in caso di terremoto di circa 30 cm. È particolarmente adatta per costruzioni in cemento armato, non è molto invasiva e non ha costi elevati. Grazie alla loro adozione la struttura acquista maggiore flessiblità e dissipazione energetica». Tra gli isolatori sismici si segnalano in particolare quelli in gomma, in gomma e piombo e gli appoggi a pendolo scorrevole, in cui ci sono superfici di scorrimento. «L’isolatore ha come altra funzione importante non solo quella di permettere lo spostamento ma anche il ricentraggio della struttura nella posizione iniziale», prosegue Marioni.

Le regole dell’attenzione

Come adeguare un edificio

Una volta che è stata fatta la valutazione dell’edificio, per quanto riguarda l’adeguamento, secondo Rosario Gigliotti dell’Anidis (Associazione nazionale di ingegneria sismica), si possono mettere in opera alcune tipologie di intervento, per esempio:

• interventi locali diffusi, per incrementare la resistenza e/o la duttilità di singoli elementi strutturali o le connessioni tra di essi, che modifichino il meno possibile il comportamento strutturale;
• inserimento di nuovi elementi sismo resistenti (pareti, per esempio). Questo intervento può eventualmente essere associato a interventi locali. Ha il vantaggio di ridurre le azioni assorbite dagli elementi strutturali esistenti, ma richiede un’attenta verifica delle fondazioni esistenti e l’eventuale realizzazione di nuove fondazioni;
• inserimento di controventi all’interno della maglia strutturale. La struttura diviene complessivamente più rigida e i telai in cui vengono inseriti i controventi assorbono una parte significativa delle azioni sismiche, riducendo le azioni trasmesse agli altri telai. Anche in questo caso va posta particolare attenzione agli incrementi locali di sollecitazione sulle fondazioni. Per ridurre le forze di inerzia associate al moto sismico del terreno, i controventi possono anche essere dotati di appositi dispositivi capaci di dissipare parte dell’energia trasmessa alla costruzione dal terremoto;
• anche per le costruzioni esistenti è possibile ricorrere all’isolamento sismico. L’intervento può essere realizzato anche durante il normale uso dell’edificio. È in genere necessario uno spazio adeguato tra l’edificio da isolare e i manufatti circostanti; è anche possibile isolare insieme più corpi strutturali creando un’unica sottostruttura di base (parte della costruzione compresa tra il terreno e il sistema di isolamento).
• è possibile prevedere, in particolare per le costruzioni in muratura, una serie di interventi “leggeri” e di basso costo, finalizzati al miglioramento della risposta sismica e all’eliminazione di criticità strutturali come, per esempio, interventi tradizionali quali inserimento di catene per evitare ribaltamenti di pareti, tiranti, fasciature o interventi innovativi di semplice realizzazione.

Sfoglia Tekneco #11