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Written by Adriano Castagnone

Vulnerabilità sismica: qualche aiuto per le strutture esistenti

Le strutture di edifici esistenti non pensati in origine per l’ambiente sismico ben difficilmente superano i livelli di sicurezza richiesti. In particolare il problema si presenta per le strutture in cemento armato.

La cause sono piuttosto evidenti: la prima riguarda la presenza di telai in entrambi solo in una direzione in quanto per i carichi verticali sono sufficienti travi perpendicolari solo all’orditura dei travetti. Seguono poi le carenze di armatura sia in termini quantitativi, tipicamente nei pilastri, dimensionati solo per i carichi verticali e insufficienti per sopportare i carichi orizzontali, sia in termini qualitativi, come la mancanza di staffature nei nodi e nelle zone terminali di travi e pilastri, ancoraggi assenti o inadeguati.
Altre criticità sono dovute a irregolarità in pianta con disposizione non dinamicamente corretta, per esempio con disposizione a L o, peggio, a U, i giunti sottodimensionati con problemi di martellamento. Anche l’irregolarità in altezza può essere una causa di collasso prematuro: la presenza del cosiddetto “piano soffice”, induce concentrazioni di sforzi in questi piani con effetti molto gravi.
Infine in alcuni casi la resistenza del calcestruzzo è drammaticamente inferiore a quanto ci si aspetta; è piuttosto facile trovare resistenze dell’ordine di 1/2 o addirittura 1/3 della resistenza nominale.

Eppure anche i recenti eventi sismici hanno messo in luce che, nonostante quanto detto sopra, le strutture manifestano resistenze insperate e teoricamente non presenti.
Questo dipende da diversi fattori, il primo una riduzione locale dell’azione sismica dovuta a particolari stratigrafie del terreno e poi alla presenza di elementi considerati non strutturali, ma che invece offrono un contributo non trascurabile sia in termini di resistenza che di duttilità.

Quest'ultimo aspetto è preso in conto dalle NTC 08 al punto C8.7.2 COSTRUZIONI IN CEMENTO ARMATO O IN ACCIAIO:
“ … Gli elementi che contribuiscono alla capacità sismica sono definiti primari. Differentemente dalle nuove costruzioni, alcuni elementi considerati non strutturali, ma comunque dotati di resistenza non trascurabile (come ad esempio le tamponature robuste), o anche strutturali, ma comunemente non presi in conto nei modelli (come ad esempio i travetti di solaio nel comportamento a telaio della struttura), possono essere presi in conto nelle valutazioni di sicurezza globali della costruzione, a condizione che ne sia adeguatamente verificata la loro efficacia. Gli elementi non strutturali e gli elementi strutturali secondari devono soddisfare i requisiti riportati nel § 7.2.3 delle NTC.”

Se è ragionevole quanto indicato, diventa difficile da parte del progettista valutare questi contributi.
Per esempio l’assenza di telai nelle due direzioni può essere compensata dalla presenza di travi fittizie costituite da 2 o 3 travetti in corrispondenza dei pilastri; i tamponamenti sono certamente in grado di farsi carico, per lo meno in fase iniziale, di una quota delle azioni sismiche.
Per questo esistono documenti in bibliografia che forniscono suggerimenti, ma certamente studi specifici e maggiori indicazioni aiuterebbero a compiere scelte ragionate e consapevoli.

Da prendere nota per la revisione delle NTC 08!