Miglioramento sismico degli edifici esistenti

Integrato con il metodo semplificato per la classificazione sismica degli edifici e aggiornato con le nuove Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC) di cui al Decreto Ministeriale 17 gennaio 2018

Il patrimonio edilizio esistente - Evoluzione normativa - Rischio sismico e valutazione della sicurezza - Classificazione interventi - Livelli di conoscenza e fattori di confidenza - I solai - Edifici con ossatura in calcestruzzo armato - Edifici in muratura - Diagnosi strutture - Interventi per mitigare il rischio

Il manuale è rivolto a Architetti, Ingegneri, Geometri, Periti e, in generale, a tutti i tecnici che si occupano di interventi di mitigazione del rischio sismico del patrimonio edilizio esistente. Esso illustra le modalità di intervento nei vari casi previsti dalla normativa antisismica: miglioramento, adeguamento, interventi locali, rafforzamenti.

All’interno trova ampia diffusione la spiegazione delle modalità di comportamento sismico delle costruzioni nelle varie tipologie strutturali che si riscontrano nel patrimonio edilizio italiano esistente (edifici in muratura; edifici ad ossatura in c.a. nuda o tamponata; comportamento di solai, di elementi non strutturali e secondari).

Vengono fornite indicazioni per la definizione dei parametri meccanici dei materiali esistenti e discusse alcune tematiche afferenti alle loro qualità che si riscontrano nell’edilizia del ‘900 in base a dati sperimentali.

Una sezione particolare è rivolta alle indagini strutturali necessarie per qualificare il livello di conoscenza dei manufatti e quantificare i coefficienti di sicurezza da impiegare nei calcoli.

Infine sono fornite indicazioni pratico-illustrative per individuare i possibili criteri progettuali di intervento correlandoli alle disposizioni delle Linee Guida per la Classificazione Sismica degli Edifici.

Il Tecnico che si avvale dei contenuti di questo testo potrà da un lato comprendere le motivazioni teorico-concettuali che portano all’identificazione delle soluzioni progettuali illustrate e dall’altro operare avendo dei suggerimenti con i quali poter ottenere i benefici fiscali previsti dal Sismabonus.

NOTE SUL SOFTWARE INCLUSO
Il software incluso installa le Norme Tecniche per le Costruzioni 2018 di cui al D.M. 17 gennaio 2018 (in versione PDF) e il programma Spettri di risposta che fornisce gli spettri di risposta rappresentativi delle componenti (orizzontali e verticale) delle azioni sismiche di progetto per il generico sito del territorio nazionale.

Requisiti hardware e software: Processore da 2.00 GHz; MS Windows Vista/7/8/10 (è necessario disporre dei privilegi di amministratore); MS .Net Framework 4 o vs. successive; 250 MB liberi sull’HDD; 2 GB di RAM; MS Office 2007 e vs. successive; Adobe Reader 11.x e vs. successive; Accesso ad internet e browser web.

Autore
Marco Boscolo Bielo, architetto, libero professionista. È autore di numerose pubblicazioni in ambito tecnico e tecnico-storico, e docente presso Ordini Professionali ed Enti di Formazione.

Indice

PRESENTAZIONE

1. IL PATRIMONIO EDILIZIO ESISTENTE
1.1. Premessa
1.2. Quantificazione e distribuzione per Regioni
1.3. Distribuzione per epoca di costruzione e stato di conservazione
1.4. Distribuzione per tipologia costruttiva
1.5. Tipologie strutturali
1.6. Classi d’uso degli edifici, vita nominale e periodo di riferimento per l’azione sismica

2. EVOLUZIONE DEL QUADRO NORMATIVO
2.1. Generalità
2.2. Cenni storici sulle norme nel territorio italiano
2.2.1. Codici antecedenti al 1900
2.2.2. Regio Decreto n. 193 del 1908
2.2.3. Regio Decreto n. 431 del 1927
2.2.4. Norme successive al 1960
2.3. Norme e codici di comprovata validità

3. RISCHIO SISMICO E VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA
3.1. Generalità
3.2. Concetti fondamentali relativi al Rischio Sismico
3.3. La valutazione della sicurezza
3.4. Domanda e capacità
3.5. Gli stati limite
3.6. L’obbligatorietà della valutazione della sicurezza

4. CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI
4.1. Generalità
4.2. Interventi di adeguamento
4.3. Interventi di miglioramento
4.4. Riparazioni o interventi locali
4.5. Interventi nelle fondazioni
4.6. Interventi non strutturali
4.7. Criteri di progettazione di elementi strutturali secondari ed elementi costruttivi non strutturali
4.8. Ampliamenti e sopraelevazioni

5. LIVELLI DI CONOSCENZA E FATTORI DI CONFIDENZA
5.1. Generalità
5.2. Analisi storico-critica
5.3. Rilievo strutturale
5.4. Caratterizzazione meccanica dei materiali
5.5. Determinazione del «livelli di conoscenza»
5.5.1. Costruzioni in muratura
5.5.1.1. Geometria
5.5.1.2. Dettagli Costruttivi
5.5.1.3. Proprietà dei materiali
5.5.1.4. Livelli di conoscenza
5.5.1.5. Tipologie e relativi parametri meccanici
5.5.1.6. Utilizzo dei fattori di confidenza nelle murature
5.5.2. Costruzioni in calcestruzzo armato o in acciaio
5.5.2.1. Generalità
5.5.2.2. Dati da acquisire
5.5.2.3. Livelli di conoscenza
5.5.2.4. Indicazioni in relazione a disegni e rilievi
5.5.2.5. Definizioni relative ai dettagli costruttivi
5.5.2.6. Proprietà dei materiali
5.5.2.7. Fattori di confidenza e stima delle resistenze
5.5.2.8. Indicazioni supplementari per edifici in calcestruzzo armato
5.5.2.9. Indicazioni supplementari per edifici in acciaio
5.6. Esempio applicativo

6. I SOLAI
6.1. Generalità
6.2. Funzione del solaio infinitamente rigido nella distribuzione delle azioni sismiche
6.3. Influenza dell’ipotesi di solaio infinitamente rigido nei modi di vibrare
6.4. Cenni storici sui solai in laterocemento
6.5. Solai tipo SAP
6.6. Solai tipo Varese
6.7. Solai tipo SCAC
6.8. Solai con nervatura monodirezionale
6.9. Indicazione qualitative sulla rigidezza dei solai

7. EDIFICI CON OSSATURA IN CALCESTRUZZO ARMATO
7.1. Generalità
7.2. L’ossatura portante «nuda»
7.3. Le strutture miste in calcestruzzo armato – muratura
7.4. La qualità dei materiali
7.5. Alcune indicazioni del comportamento dei telai con tamponamenti
7.6. Il «piano debole»
7.7. Criticità riscontrabili nelle costruzioni ad ossatura in c.a
7.8. Criticità riscontrabili nelle costruzioni di edifici industriali prefabbricati in c.a.

8. EDIFICI IN MURATURA
8.1. Classificazione degli edifici
8.2. Edifici di prima classe: integralmente in muratura con orizzontamenti a volta
8.3. Principi di funzionamento delle volte
8.3.1. Volte a botte
8.3.2. Volte a padiglione
8.3.3. Volte a crociera
8.3.4. Volte a doppia curvatura
8.4. Condizioni fisiologiche degli edifici esistenti di prima classe
8.5. Edifici di seconda classe: con ritti in muratura e orizzontamenti a struttura portante in legno o in ferro
8.6. Edifici di terza classe: con ritti in muratura ed orizzontamenti ancorati ad un cordolo di cemento armato
8.7. Travi di accoppiamento (o fasce di piano) in muratura
8.8. Interazioni del comportamento strutturale: murature, solaio infinitamente rigido, travi di accoppiamento
8.8.1. Caso in cui si ha l’ipotesi di traverso infinitamente rigido e il contributo delle travi di accoppiamento
8.8.2. Caso in cui si ha l’ipotesi di traverso infinitamente rigido e nessun contributo delle travi di accoppiamento
8.8.3. Caso in cui si ha l’ipotesi di traverso deformabile e il contributo delle travi di accoppiamento
8.8.4. Caso in cui si ha l’ipotesi di traverso deformabile e nessun contributo delle travi di accoppiamento
8.9. Meccanismi di rottura di I° e II° modo
8.10. Valutazione di sicurezza per meccanismi locali e globali
8.11. Gli aggregati e edifici misti
8.11.1. Definizione di aggregato e problematiche generali
8.11.2. L’unità strutturale (US)
8.11.3. L’interazione strutturale delle unità strutturali nell’aggregato
8.11.4. Il carattere convenzionale dell’unità strutturale
8.11.5. Unità strutturali all’interno di una schiera aventi solai «sufficientemente rigidi»
8.11.6. Unità strutturali di testata aventi solai «sufficientemente rigidi»
8.11.7. Unità strutturali aventi solai «flessibili»
8.12. Abaco delle murature
8.12.1. Murature a sacco priva di collegamento tra i due paramenti
8.12.2. Murature a sacco con collegamenti (diatoni) tra i due paramenti
8.12.3. Murature in pietra sbozzata irregolare
8.12.4. Murature in pietra sbozzata con presenza di ricorsi
8.12.5. Murature in pietra sbozzata con presenza di spigolo o mazzetta
8.12.6. Murature in pietra arrotondata o ciotoli di fiume
8.12.7. Murature in pietra arrotondata o ciotoli con ricorsi
8.12.8. Murature in pietra arrotondata o ciotoli con mazzette o spigoli
8.12.9. Murature in blocchi di tufo o pietra da taglio
8.12.10. Murature in blocchi di calcestruzzo prefabbricato e/o alleggerito
8.12.11. Murature in laterizio pieno a una o più teste
8.12.12. Murature in laterizio semipieno (doppio UNI) a una o più teste (foratura < 45%)
8.12.13. Murature in laterizio forato (foratura > 45%)
8.12.14. Murature intelaiate o confinate
8.12.15. Muratura armata

9. DIAGNOSI DELLE STRUTTURE
9.1. Le Indagini e la definizione del piano di Indagini
9.1.1. Tecniche di Indagine
9.1.1.1. Ispezione visiva
9.1.1.2. Pacometro
9.1.1.3. Carotaggio (e prove di laboratorio sui campioni prelevati)
9.1.1.4. Endoscopio
9.1.1.5. Pull-out
9.1.1.6. Sclerometro
9.1.1.7. Ultrasuoni
9.1.1.8. Tecniche combinate – SONREB
9.1.1.9. Martinetto piatto doppio
9.1.1.10. Laser Scanner
9.2. I monitoraggi e la definizione del piano di monitoraggio
9.2.1. Tecniche di monitoraggio semplici
9.2.1.1. Sonda di temperatura
9.2.1.2. Livello
9.2.1.3. Anemometro
9.2.1.4. Fessurimetro
9.2.1.5. Inclinometro
9.2.1.6. Accelerometro
9.2.1.7. Martinetto piatto singolo
9.2.2. Tecniche di Monitoraggio complesse
9.2.2.1. Prove di carico statiche
9.2.2.2. Prove dinamiche
9.2.3. Tecniche di restituzione del monitoraggio
9.2.3.1. Monitoraggi periodici
9.2.3.2. Monitoraggi «in continua»
9.2.3.3. Monitoraggi «in continua» con trasmissione dati su web

10. INTERVENTI PER LA MITIGAZIONE DEL RISCHIO
10.1. Generalità
10.2. Irrigidimento dei solai
10.2.1. Obiettivi
10.2.2. Solai in legno
10.2.3. Solai metallici
10.2.4. Solai in laterocemento
10.2.5. Irrigidimento nel piano mediante tiranti
10.3. Confinamento di nodi degli elementi in c.a.
10.4. Rinforzo di pilastri in c.a.
10.5. Rinforzo di travi in c.a.
10.6. Rinforzo di setti c.a.
10.7. Rinforzo di murature mediante placcaggio
10.8. Iniezioni di miscele leganti
10.9. Tirantature
10.10. Connessioni trasversali (diatoni)
10.11. Ristilatura dei giunti
10.12. Interventi di «scuci-cuci»
10.13. Perforazioni armate
10.14. Cerchiature esterne di edifici
10.15. Cordoli in sommità di pareti
10.16. Eliminazione delle spinte
10.17. Interventi in coperture lignee
10.18. Cerchiature di fori
10.19. Incremento della resistenza delle fasce di piano
10.20. Consolidamento di archi, volte e cupole
10.21. Ripristino della «regolarità geometrica»
10.22. Mitigazione del rischio sismico con il metodo semplificato del D.M. n. 58/2017
10.22.1. Generalità
10.22.2. Pietra sbozzata
10.22.3. Mattoni o pietra lavorata
10.22.4. Pietra massiccia per costruzioni monumentali
10.22.5. Mattoni + solai ad elevata rigidezza nel proprio piano medio
10.22.6. Muratura rinforzata e/o confinata
10.23. Mitigazione del rischio sismico per capannoni industriali in assenza di preventiva attribuzione della classe di rischio
10.24. Mitigazione del rischio sismico per edifici in c.a. in assenza di preventiva attribuzione della classe di rischio

INSTALLAZIONE DEL SOFTWARE INCLUSO
Note sul software incluso
Requisiti hardware e software
Download del software e richiesta della password di attivazione
Installazione ed attivazione del software

BIBLIOGRAFIA E NORME DI RIFERIMENTO
BIBLIOGRAFIA
NORME TECNICHE