MIGLIORAMENTO SISMICO DEGLI EDIFICI ESISTENTIMarco Boscolo Bielo MiglioraMento sisMico degli edifici...

Marco Boscolo Bielo

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NTC 2018 IN VERSIONE DIGITALE E PROGRAMMA “SPETTRI DI RISPOSTA”

MIGLIORAMENTO SISMICO DEGLI

EDIFICI ESISTENTIINTEGRATO CON IL METODO SEMPLIFICATO

PER LA CLASSIFICAZIONE SISMICA DEGLI EDIFICI AGGIORNATO CON LE NUOVE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI

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

Marco Boscolo BieloMiglioraMento sisMico degli edifici esistentiEd. I (5-2018)

ISBN 13 978-88-277-0006-8EAN 9 788827 7 00068

Collana Manuali (231)

Boscolo Bielo, Marco <1967->

Miglioramento sismico degli edifici esistenti / Marco Boscolo Bielo. – Palermo : Grafill, 2018.(Manuali ; 231)ISBN 978-88-277-0006-81. Edifici – Rischio sismico – Prevenzione.624.1762 CDD-22 SBN Pal0307216

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ringraZiaMenti

L’Autore desidera ringraziare: – Concrete S.r.l. di Padova, per Sismicad – L’Arch. Roberto Amabilia, per le foto dei Capitoli 7 e 8 – Indagini Strutturali S.r.l. di Roma, Enzo Giannetto, Massimo Pasquali, Antonio Gennari e Diego

Galbusera, per la collaborazione al Capitolo 9 – Kerakoll S.p.A., per le immagini del Capitolo 10 – Marco Cottica, Siram S.p.A.

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Finito di stampare nel mese di maggio 2018presso officine tipografiche aiello & Provenzano s.r.l. Via del Cavaliere, 93 – 90011 Bagheria (PA)

disegno di copertina / Archivio dell’Autore

3

SOMMARIO

PRESENTAZIONE ...................................................................................................... p. 9

1. IL PATRIMONIO EDILIZIO ESISTENTE....................................................... ˝ 111.1. Premessa ...................................................................................................... ˝ 111.2. QuantificazioneedistribuzioneperRegioni ................................................ ˝ 111.3. Distribuzioneperepocadicostruzione

estatodiconservazione ............................................................................... ˝ 141.4. Distribuzionepertipologiacostruttiva ........................................................ ˝ 171.5. Tipologiestrutturali ..................................................................................... ˝ 181.6. Classid’usodegliedifici,vitanominale

eperiododiriferimentoperl’azionesismica .............................................. ˝ 19

2. EVOLUZIONE DEL QUADRO NORMATIVO................................................ ˝ 212.1. Generalità ..................................................................................................... ˝ 212.2. Cennistoricisullenormenelterritorioitaliano ........................................... ˝ 21

2.2.1. Codiciantecedential1900 ............................................................ ˝ 212.2.2. RegioDecreton.193del1908 ...................................................... ˝ 222.2.3. RegioDecreton.431del1927 ...................................................... ˝ 252.2.4. Normesuccessiveal1960 ............................................................. ˝ 27

2.3. Normeecodicidicomprovatavalidità ........................................................ ˝ 28

3. RISCHIO SISMICO E VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA ..................... ˝ 293.1. Generalità ..................................................................................................... ˝ 293.2. ConcettifondamentalirelativialRischioSismico ...................................... ˝ 293.3. Lavalutazionedellasicurezza ..................................................................... ˝ 303.4. Domandaecapacità ..................................................................................... ˝ 323.5. Glistatilimite .............................................................................................. ˝ 333.6. L’obbligatorietàdellavalutazionedellasicurezza ....................................... ˝ 35

4. CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI.................................................... ˝ 364.1. Generalità ..................................................................................................... ˝ 364.2. Interventidiadeguamento ........................................................................... ˝ 364.3. Interventidimiglioramento ......................................................................... ˝ 374.4. Riparazioniointerventilocali...................................................................... ˝ 384.5. Interventinellefondazioni ........................................................................... ˝ 384.6. Interventinonstrutturali .............................................................................. ˝ 39

MIGLIoRaMeNToSISMICoDeGLIeDIfICIeSISTeNTI4

4.7. Criteridiprogettazionedielementistrutturalisecondari edelementicostruttivinonstrutturali .......................................................... p. 39

4.8. ampliamentiesopraelevazioni ................................................................... ˝ 41

5. LIVELLI DI CONOSCENZA E FATTORI DI CONFIDENZA ...................... ˝ 525.1. Generalità ..................................................................................................... ˝ 525.2. analisistorico-critica ................................................................................... ˝ 525.3. Rilievostrutturale ........................................................................................ ˝ 535.4. Caratterizzazionemeccanicadeimateriali .................................................. ˝ 545.5. Determinazionedel«livelli di conoscenza» ................................................ ˝ 54

5.5.1. Costruzioniinmuratura ................................................................ ˝ 545.5.1.1. Geometria ..................................................................... ˝ 545.5.1.2. DettagliCostruttivi ....................................................... ˝ 555.5.1.3. Proprietàdeimateriali .................................................. ˝ 555.5.1.4. Livellidiconoscenza ................................................... ˝ 575.5.1.5. Tipologieerelativiparametrimeccanici ...................... ˝ 595.5.1.6. Utilizzodeifattoridiconfidenza

nellemurature .............................................................. ˝ 625.5.2. Costruzioniincalcestruzzoarmatooinacciaio ............................ ˝ 62

5.5.2.1. Generalità ..................................................................... ˝ 625.5.2.2. Datidaacquisire ........................................................... ˝ 635.5.2.3. Livellidiconoscenza ................................................... ˝ 635.5.2.4. Indicazioniinrelazioneadisegnierilievi ................... ˝ 655.5.2.5. Definizionirelativeaidettaglicostruttivi ..................... ˝ 665.5.2.6. Proprietàdeimateriali .................................................. ˝ 665.5.2.7. fattoridiconfidenzaestimadelleresistenze ............... ˝ 685.5.2.8. Indicazionisupplementari

peredificiincalcestruzzoarmato ................................. ˝ 695.5.2.9. Indicazionisupplementari

peredificiinacciaio ..................................................... ˝ 695.6. esempioapplicativo ..................................................................................... ˝ 69

6. I SOLAI .................................................................................................................. ˝ 776.1. Generalità ..................................................................................................... ˝ 776.2. funzionedelsolaioinfinitamenterigido

nelladistribuzionedelleazionisismiche ..................................................... ˝ 776.3. Influenzadell’ipotesidisolaioinfinitamenterigido

neimodidivibrare ....................................................................................... ˝ 846.4. Cennistoricisuisolaiinlaterocemento ....................................................... ˝ 866.5. SolaitipoSaP .............................................................................................. ˝ 876.6. SolaitipoVarese .......................................................................................... ˝ 906.7. SolaitipoSCaC........................................................................................... ˝ 926.8. Solaiconnervaturamonodirezionale .......................................................... ˝ 956.9. Indicazionequalitativesullarigidezzadeisolai .......................................... ˝ 96

SOMMARIO 5

7. EDIFICI CON OSSATURA IN CALCESTRUZZO ARMATO ....................... p. 997.1. Generalità ..................................................................................................... ˝ 997.2. L’ossaturaportante«nuda» ......................................................................... ˝ 1007.3. Lestrutturemisteincalcestruzzoarmato–muratura .................................. ˝ 1017.4. Laqualitàdeimateriali ................................................................................ ˝ 1017.5. alcuneindicazionidelcomportamentodeitelai

contamponamenti ........................................................................................ ˝ 1047.6. Il«piano debole» ......................................................................................... ˝ 1067.7. Criticitàriscontrabilinellecostruzioniadossaturainc.a ............................ ˝ 1067.8. Criticitàriscontrabilinellecostruzioni

diedificiindustrialiprefabbricatiinc.a. ...................................................... ˝ 108

8. EDIFICI IN MURATURA ................................................................................... ˝ 1098.1. Classificazionedegliedifici ......................................................................... ˝ 1098.2. edificidiprimaclasse:

integralmenteinmuraturaconorizzontamentiavolta ............................... ˝ 1098.3. Principidifunzionamentodellevolte .......................................................... ˝ 111

8.3.1. Volteabotte................................................................................... ˝ 1128.3.2. Volteapadiglione .......................................................................... ˝ 1158.3.3. Volteacrociera .............................................................................. ˝ 1168.3.4. Volteadoppiacurvatura................................................................ ˝ 117

8.4. Condizionifisiologichedegliedificiesistentidiprimaclasse ..................... ˝ 1178.5. edificidisecondaclasse:conrittiinmuratura

eorizzontamentiastrutturaportanteinlegnooinferro .............................. ˝ 1188.6. edificiditerzaclasse:conrittiinmuratura

edorizzontamentiancoratiaduncordolodicementoarmato ..................... ˝ 1248.7. Travidiaccoppiamento(ofascedipiano)inmuratura ............................... ˝ 1258.8. Interazionidelcomportamentostrutturale:

murature,solaioinfinitamenterigido,travidiaccoppiamento .................... ˝ 1288.8.1. Casoincuisihal’ipotesiditraversoinfinitamenterigido

eilcontributodelletravidiaccoppiamento .................................. ˝ 1298.8.2. Casoincuisihal’ipotesiditraversoinfinitamenterigido

enessuncontributodelletravidiaccoppiamento ......................... ˝ 1308.8.3. Casoincuisihal’ipotesiditraversodeformabile

eilcontributodelletravidiaccoppiamento .................................. ˝ 1318.8.4. Casoincuisihal’ipotesiditraversodeformabile

enessuncontributodelletravidiaccoppiamento ......................... ˝ 1348.9. MeccanismidirotturadiI°eII°modo ........................................................ ˝ 1358.10. Valutazionedisicurezzapermeccanismilocalieglobali ............................ ˝ 1388.11. Gliaggregatieedificimisti .......................................................................... ˝ 138

8.11.1. Definizionediaggregatoeproblematichegenerali ....................... ˝ 1388.11.2. L’unitàstrutturale(US) ................................................................. ˝ 1398.11.3. L’interazionestrutturale

delleunitàstrutturalinell’aggregato ............................................. ˝ 140


8.11.4. Ilcarattereconvenzionaledell’unitàstrutturale ............................ p. 1418.11.5. Unitàstrutturaliall’internodiunaschiera

aventisolai«sufficientemente rigidi» ............................................ ˝ 1428.11.6. Unitàstrutturaliditestata

aventisolai«sufficientemente rigidi» ............................................ ˝ 1428.11.7. Unitàstrutturaliaventisolai«flessibili» ........................................ ˝ 142

8.12. abacodellemurature ................................................................................... ˝ 1438.12.1. Muratureasacco

privadicollegamentotraidueparamenti ..................................... ˝ 1438.12.2. Muratureasacco

concollegamenti(diatoni)traidueparamenti ............................. ˝ 1448.12.3. Muratureinpietrasbozzatairregolare .......................................... ˝ 1448.12.4. Muratureinpietrasbozzataconpresenzadiricorsi ...................... ˝ 1458.12.5. Muratureinpietrasbozzata

conpresenzadispigoloomazzetta ............................................... ˝ 1468.12.6. Muratureinpietraarrotondataociotolidifiume .......................... ˝ 1468.12.7. Muratureinpietraarrotondataociotoliconricorsi ...................... ˝ 1478.12.8. Muratureinpietraarrotondata

ociotoliconmazzetteospigoli ..................................................... ˝ 1488.12.9. Muratureinblocchiditufoopietradataglio ............................... ˝ 1488.12.10. Muratureinblocchi

dicalcestruzzoprefabbricatoe/oalleggerito ................................ ˝ 1498.12.11. Muratureinlateriziopienoaunaopiùteste ................................. ˝ 1498.12.12. Muratureinlateriziosemipieno(doppioUNI)

aunaopiùteste(foratura<45%) ................................................. ˝ 1508.12.13. Muratureinlaterizioforato(foratura>45%) ............................... ˝ 1508.12.14. Muratureintelaiateoconfinate ..................................................... ˝ 1518.12.15. Muratura armata ............................................................................ ˝ 151

9. DIAGNOSI DELLE STRUTTURE .................................................................... ˝ 1529.1. LeIndaginieladefinizionedelpianodiIndagini ....................................... ˝ 153

9.1.1. TecnichediIndagine ..................................................................... ˝ 1559.1.1.1. Ispezionevisiva ............................................................ ˝ 1559.1.1.2. Pacometro ..................................................................... ˝ 1609.1.1.3. Carotaggio(eprovedilaboratorio

suicampioniprelevati) ................................................. ˝ 1629.1.1.4. endoscopio ................................................................... ˝ 1649.1.1.5. Pull-out ......................................................................... ˝ 1669.1.1.6. Sclerometro .................................................................. ˝ 1689.1.1.7. Ultrasuoni ..................................................................... ˝ 1709.1.1.8. Tecnichecombinate–SoNReB .................................. ˝ 1749.1.1.9. Martinettopiattodoppio ............................................... ˝ 1769.1.1.10. LaserScanner ............................................................... ˝ 180

9.2. Imonitoraggieladefinizionedelpianodimonitoraggio ............................ ˝ 183

SOMMARIO 7

9.2.1. Tecnichedimonitoraggiosemplici ............................................... p. 1859.2.1.1. Sondaditemperatura ................................................... ˝ 1859.2.1.2. Livello ......................................................................... ˝ 1879.2.1.3. anemometro ................................................................. ˝ 1889.2.1.4. fessurimetro ................................................................. ˝ 1909.2.1.5. Inclinometro ................................................................. ˝ 1929.2.1.6. accelerometro .............................................................. ˝ 1939.2.1.7. Martinettopiattosingolo .............................................. ˝ 195

9.2.2. TecnichediMonitoraggiocomplesse............................................ ˝ 1969.2.2.1. Provedicaricostatiche ................................................ ˝ 1969.2.2.2. Provedinamiche ........................................................... ˝ 208

9.2.3. Tecnichedirestituzionedelmonitoraggio ................................... ˝ 2169.2.3.1. Monitoraggiperiodici .................................................. ˝ 2179.2.3.2. Monitoraggi«in continua» ........................................... ˝ 2199.2.3.3. Monitoraggi«in continua»

contrasmissionedatisuweb ........................................ ˝ 222

10. INTERVENTI PER LA MITIGAZIONE DEL RISCHIO ............................... ˝ 22410.1. Generalità ..................................................................................................... ˝ 22410.2. Irrigidimentodeisolai .................................................................................. ˝ 225

10.2.1. obiettivi ........................................................................................ ˝ 22510.2.2. Solaiinlegno ................................................................................ ˝ 22610.2.3. Solaimetallici ............................................................................... ˝ 23010.2.4. Solaiinlaterocemento ................................................................... ˝ 23010.2.5. Irrigidimentonelpianomediantetiranti ....................................... ˝ 231

10.3. Confinamentodinodideglielementiinc.a. ................................................ ˝ 23210.4. Rinforzodipilastriinc.a. ............................................................................ ˝ 23410.5. Rinforzoditraviinc.a. ................................................................................ ˝ 23610.6. Rinforzodisettic.a. ..................................................................................... ˝ 23810.7. Rinforzodimuraturemedianteplaccaggio .................................................. ˝ 23810.8. Iniezionidimisceleleganti .......................................................................... ˝ 24010.9. Tirantature .................................................................................................... ˝ 24110.10.Connessionitrasversali(diatoni) ................................................................. ˝ 24410.11. Ristilaturadeigiunti..................................................................................... ˝ 24710.12.Interventidi«scuci-cuci»............................................................................. ˝ 24710.13.Perforazioniarmate ...................................................................................... ˝ 24810.14.Cerchiatureesternediedifici ....................................................................... ˝ 24910.15.Cordoliinsommitàdipareti ....................................................................... ˝ 25010.16.eliminazionedellespinte ............................................................................. ˝ 25310.17.Interventiincoperturelignee ....................................................................... ˝ 25610.18.Cerchiaturedifori ........................................................................................ ˝ 25710.19.Incrementodellaresistenzadellefascedipiano .......................................... ˝ 25810.20.Consolidamentodiarchi,volteecupole ...................................................... ˝ 25810.21.Ripristinodella«regolarità geometrica» ..................................................... ˝ 260


10.22.Mitigazionedelrischiosismico conilmetodosemplificatodelD.M.n.58/2017 ......................................... p. 26210.22.1. Generalità ...................................................................................... ˝ 26210.22.2. Pietrasbozzata ............................................................................... ˝ 26510.22.3. Mattoniopietralavorata ............................................................... ˝ 26510.22.4. Pietramassicciapercostruzionimonumentali .............................. ˝ 26610.22.5. Mattoni+solaiadelevatarigidezza

nelpropriopianomedio ................................................................ ˝ 26610.22.6. Muraturarinforzatae/oconfinata .................................................. ˝ 267

10.23.Mitigazionedelrischiosismicopercapannoniindustriali inassenzadipreventivaattribuzionedellaclassedirischio ........................ ˝ 268

10.24.Mitigazionedelrischiosismicoperedificiinc.a. inassenzadipreventivaattribuzionedellaclassedirischio ........................ ˝ 271

INSTALLAZIONE DEL SOFTWARE INCLUSO ................................................... ˝ 273 – Notesulsoftwareincluso ........................................................................................ ˝ 273 – Requisitihardwareesoftware ................................................................................. ˝ 273 – Downloaddelsoftware

erichiestadellapassworddiattivazione ................................................................. ˝ 273 – Installazioneedattivazionedelsoftware ................................................................ ˝ 273

BIBLIOGRAFIA E NORME DI RIFERIMENTO .................................................. ˝ 275 – BIBLIoGRafIa ..................................................................................................... ˝ 275 – NoRMeTeCNICHe .............................................................................................. ˝ 275

9

PRESENTAZIONE

Iltestoèindirizzatoaglioperatoridelsettoretecnicodellecostruzionichevoglianoiniziareunpercorsoragionatosullaconoscenzadelpatrimonioedilizioesistenteitalianoesucomeinter-venireperfavorireladiminuzionedelrischiosismico.

Nelprossimofuturociaspettamoltolavorosuquestofronte.Unagrandemolediedifici,lenostrestesseabitazioni,dovrannoessereanalizzateemonitorate.Dovremoimparareaconoscer-lebeneperchéquestaèlapremessaperrenderlepiùsicure.

Cisonoduepuntivista:quellodeisingolisoggetti–proprietarioutilizzatorideifabbricati–iqualiritengonoche,“forse”,nelcorsodellapropriavita,unterremotopotràprovocarepiùomenodannisulloroedificio.Poic’èilpuntodivistadichideveamministrare,ilqualeriscontra,invece,cheiterremotihannoinItalia,frequenzasistematicaeche,sfortunatamente,sipresenta-noogniduetreanni,conintensitàtaledaprovocaredannisensibiliacosee/opersone.

Lenormetecnicheeglistrumentinecessariperfarfronteatuttociòsonooggidisponibili.Nonrestacheapplicarliedapplicarci.

Pertanto,inquestolibrotroveretelatrattazioneditematichecheriguardanolemodalitàdicomportamentostaticodellecostruzioniedificatenelcorsodegliannipassati,laqualitàdeimate-rialiutilizzati,lecarenzechesipossonoriscontrare,lemodalitàpermigliorarli,qualinormetec-nichepossonoessereutilizzateequalitecnichediinterventopossonoessereperseguiteancheconinvestimenticontenuti.

Comepotreteconstatareilcampoèmoltovastosiaperquantoriguardagliaspettidatrattare,siaperquantoriguardaipossibililettori.L’opera,dunque,sirivolgeall’attenzionediarchitetti,Ingegneri,Geometri,Peritiedili,ecc.,edèpensatasoprattuttoperchivuoleiniziare:unimprin-tingperfareinmodochesfocil’interesseadulterioriapprofondimenti.

Marco Boscolo Bielo

11

CaPIToLo 1

IL PATRIMONIO EDILIZIO ESISTENTE

1.1. PremessaNelprossimofuturol’attivitàtecnicadeiprofessionistidelsettoreedilizioverràsemprepiù

coinvolta in attività relative alla gestione delpatrimonio edilizio esistente. Probabilmente visarannorisorseeconomichefinanziatedalloStatoItalianofinalizzateamonitoraggieainterventisiasuedificiacaratterepubblico(infrastrutturestrategiche,scuole,ospedali,caserme,ecc.),siaacarattereprivato(residenze,attivitàproduttive,uffici,ecc.).Leformedifinanziamentopotran-noessereditipodiversificato:afondoperduto,incontocapitale,sgravifiscali,ecc.,comegiàattualmentediffuse.

Lasensibilitàpoliticaetecnico-culturalesistamuovendoversounamaggioretuteladell’in-columitàdeicittadini,vistigliesitispessotristi,dieventiche,purtroppo,periodicamenteinve-stonoilterritorioitaliano.Iprogettistieitecnicidelsettoresarannosemprepiùspessocoinvolticonterminologiechefinoadoggisonorimaste«oscure»aipiù(periododiritornodiuneventosismico,probabilitàdiaccadimento,peack ground acceleration,perditamediaannua)epotreb-berivelarsichelepolitiche di tutelasiestendanofinoall’obbligatorietàdiassicurareifabbricatialfinedicontenerelaspesapubblicaincasodiinterventiinfavoredellamessainsicurezzae/odelripristinodeltessutourbanodanneggiatodafuturieventisismici.

Nell’ottica di avere un quadro generale dello status quo del patrimonio edificato questoprimoCapitolovienededicatoadunaanalisiquantitativadelletipologiecostruttive.

1.2. Quantificazione e distribuzione per RegioniDalpuntodivistanumerico il patrimonioedilizio residenziale italiano risulta fotografato

nellaseguenteTabella1.1.

Tabella 1.1. Patrimonio edilizio italiano (Dati ISTAT 2011)

Numero di edifici Numero di complessi di edificiItalia 14.452.680,00 63.115,00Nord-ovest 3.264.089,00 19.300,00Piemonte 1.130.742,00 4.467,00Valled’aosta 58.751,00 227,00Liguria 312.781,00 1.475,00Lombardia 1.761.815,00 13.131,00

Nord-est 2.785.717,00 12.414,00Trentinoaltoadige 236.313,00 917,00

[segue]


Numero di edifici Numero di complessi di edificiProvinciaautonomaBolzano 91.187,00 154,00ProvinciaautonomaTrento 145.126,00 763,00Veneto 1.222.447,00 5.043,00friuli-VeneziaGiulia 351.598,00 1.522,00emilia-Romagna 975.359,00 4.932,00

Centro 2.440.643,00 12.079,00Toscana 886.113,00 4.144,00Umbria 237.796,00 1.187,00Marche 367.633,00 1.170,00Lazio 949.101,00 5.578,00

Sud 3.637.768,00 13.108,00abruzzo 432.223,00 2.044,00Molise 129.865,00 753,00Campania 1.049.459,00 3.734,00Puglia 1.091.133,00 3.889,00Basilicata 186.818,00 436,00Calabria 748.270,00 2.252,00

Isole 2.324.463,00 6.214,00Sicilia 1.722.072,00 4.371,00Sardegna 602.391,00 1.843,00

Sempreacompendiodiunaimmaginecomplessivadel«parco edificato»,nelleTabella1.21 sonoriportatiidatirelativiaifabbricatiutilizzatienonutilizzatidivisiperRegione.

NelglossarioISTaTconiltermine«edificio»cisiriferiscead:

«Una costruzione generalmente di concezione ed esecuzione unitaria; dotata di una pro-pria struttura indipendente; contenente spazi utilizzabili stabilmente da persone per uso residenziale (alloggi) e/o per la produzione di beni e servizi (uffici, studi, laboratori eccete-ra); delimitata da pareti, esterne o divisorie, e da coperture; dotata di almeno un accesso dall’esterno.».

Coniltermine«edificio residenziale»ISTaTindividuaun:

«– edificio progettato, costruito ed utilizzato solo a fini abitativi: case unifamiliari, ville, vil-lette, case a schiera, palazzine in complessi residenziali, etc.;

– edificio progettato, costruito ed utilizzato principalmente a fini abitativi: condomini o palazzine con negozi (o sedi di attività economiche in genere) a piano strada, etc.;

– edificio che, pur se progettato e costruito non a fini abitativi, nel corso del tempo ha subito una variazione d’uso diventandolo;

1 DatiISTaT2011.Icomplessidiedificisonoriferitiadestinazionenonresidenziale.

21

CaPIToLo 2

EVOLUZIONE DEL QUADRO NORMATIVO

2.1. GeneralitàCisonovariaspetticheciinduconoamettereadisposizionenelnostrobagagliotecnico-cul-

turalelaquestionedell’evoluzionenormativaitaliana.C’è,infatti,com’èlogicoaspettarsi,unastrettacorrelazionefralemodalitàtecnicocostrut-

tivechecaratterizzanounfabbricato,lasuacollocazionestoricaelerelativenormedell’epoca.Imanufattiriflettono,infatti,leconoscenzetecnico-scientifichedell’epocaincuisonostati

concepiticosìcomelacapacitàorganizzativadelcantiere,lareperibilitàdimaterialidautilizzarsialivellolocale,ecc..

Lenormetecnicheriassumonoinmodoufficialequestamolteplicitàdiaspetti.allostessoscopo,utileriferimentopossonoessereimanualitecnicid’epoca.

Perquestimotiviinquestocapitoloanalizzeremoinmodosinteticolemodalitàincuilanor-mativatecnicasièevolutanelnostroterritorio.

2.2. Cenni storici sulle norme nel territorio italiano

2.2.1. Codici antecedenti al 1900Lenotiziestoricheinerentidisposizionitecnico-costruttiveperrendereefficaciglielemen-

tistrutturaliaifinisismicisonodiffuseinmoltidocumentimaèprobabilecheleprimenorme sismiche, intrisediunaqualcheufficialitànelterritorioitaliano,sianostatedispostenelRegnodiSiciliaaseguitodelterremotodelgennaio1693checolpìlazonadiCataniaedellaVallediNoto.Sitrattavadiundocumentoemanatoil28giugno1694titolatoConsiglio ed Istruzioni fatte dal Vicario Generale Duca, che fu di Camastro, col voto dell’Ill.mo Senato, e Corpo Ecclesiastico, per la nuova riedificazione della città.

Unsecolodopounnuovoeventosismicodigranderilievointeressòilterritoriocalabro-mes-sineseapartiredalfebbraio1783.IlRegnodiNapoliemanòalloraleNorme Tecniche ed edili-zie per ricostruire le case distrutte(20marzo1784).

Icritericostruttivieranorivoltiadassicurareaifabbricatiunastrutturaintelaiatalignea(siste-ma a baraccato),opportunamentecontroventatamediantediagonali,sullaqualevenivapoiadot-tataunachiusuraatamponamentochepotevaessereasuavoltainlegnooinmuratura.

alterremotodiNorciadel22agosto1859seguìilRegolamento Edilizio da osservarsi per le fabbriche nel Comune di Norcia,ilqualeoperòunadistinzionetralenuoveopereequelleesi-stentidarestaurare.Inparticolare,perquest’ultime,levolteinmuraturapotevanoessereconser-vatefinoalpianoterrenopurchétirantatedaelementimetallici.Perlenuovecostruzioni,invece,levolteeranoammessesolonelpianointerratopurchéimpostatesuunarcoatuttosestosemicir-colare,abotte,avelaoaschifo.Seguivanoindicazionidicaratteredimensionale:minimospes-


soreinchiave25cmoppure,rinforziaifianchipervoltecondimensionisignificative,ecc..Lospessoredellemuraturedovevaesserenoninferiorea60cm,inelementilapideisquadraticonesclusionedeiformatipiccoliedeiciotoli.Raccomandatoilsistemaa baraccato.

DopolaformazionedelRegnod’Italiadueprovvedimentisuccedetteroadaltrettantieventisismiciprimadel‘900.SitrattadelRegioDecretodel29agosto1884(Regolamento Edilizio per i Comuni dell’isola di Ischia danneggiati dal terremoto del 28 luglio 1883)edelRegioDecre-to13novembre1887(Regolamento contenente le norme per la costruzione ed il restauro dei Comuni liguri danneggiati dal terremoto del 22 febbraio 1887).Inessesonocontenutedispo-sizionichericalcanogrossomodoleindicazionitecnicheprecedentementeillustrateinrapportoallecaratteristichediimpiegodeimaterialilocali.

2.2.2. Regio Decreto n. 193 del 1908IlXXsecolosiapre,purtroppo,conulteriorieventifunesti.Nellanottedel28dicembredel

1908,37secondidiscossaseguitadatsunamidanneggiògravementelecittàezonelimitrofediMessinaeReggioCalabria(figura2.1).

Figura 2.1. Quadro delle «isosismiche Mercalli» relative terremoto calabro-siculo del 28 dicembre 1908 (da Perri)

alcunestimeindicanoin80.000levittimeinterritoriosicilianoe15.000quelleinterrito-riocalabrese.Losciamesismicoduròqualchemeseeandòdistruttoil90%dell’edificato(figu-re2.2e2.3nellapaginaafianco).

allasciagurafeceseguitol’emanazionedelRegio Decreto 18 aprile 1909, n. 193 portan-te norme tecniche ed igieniche obbligatorie per le riparazioni, ricostruzioni e nuove costruzio-ni degli edifici pubblici e privati nei luoghi colpiti dal terremoto del 28 dicembre 1908 e da altri precedenti elencati nel R.D. 15 aprile 1909 e designante i Comuni.

2. eVoLUZIoNeDeLQUaDRoNoRMaTIVo 23

Figura 2.2. Case rovinate dal terremoto di Calabria del 28 dicembre 1908

Figura 2.3. Messina, terremoto del 1908

29

CaPIToLo 3

RISCHIO SISMICO E VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA

3.1. GeneralitàLaquestionedellasicurezzasismicainvesteunaserieditematichechevarianodalla«scala

territoriale»al «singolo fabbricato». Ingenerale, è compitodelleorganizzazioni statali farsicaricodegliaspettiprevisionaliriguardantileconseguenzediunterremotoneipropriterritori.aquestoscopovengonopredispostipianidiintervento,quantificatelerisorseeconomichedovu-teaisoccorsi,allaricostruzione,ecc..aciòvieneaffiancatal’emanazionedinormetecnichecherecepiscanolaprogressivacrescitadelleconoscenzeincamposcientifico,leinnovazionitecno-logicheequantonecessarioarenderepiùsicurelecostruzionialmanifestarsidieventisismi-ci,anchealivellodiprobabilitàprevisionale.Tuttavia,l’entratainvigoredinuoveeaggiornatenormetecnichehannosempreresocogentel’applicazionedegliindirizziinnovativiagliedificidinuovaedificazioneediampliamentodell’esistente.

Gli indirizziattualisembranofinalmenterivolgersiancheallaprevenzioneincentivandoil«privato»adattuareinterventichepossanoattenuareilrischiosismicosullecostruzioniesistenti1.

3.2. Concetti fondamentali relativi al Rischio SismicoDalpuntodivistaconcettualeconiltermineRischio Sismico (RS)èdefinitodallacombina-

zioneditrefattoriprincipali:

1) Pericolosità (P)–Lapericolositàsismica(P)diunadatazonaèrappresentatadallafre-quenzaedallaintensitàdeiterremotichelariguardanoedèunacaratteristicaintrinse-cadelluogo(sismicità).

2) Vulnerabilità (V)–Lavulnerabilitàsismica(V)inveceèunacaratteristicadellecostru-zioniinquantoriguardalacapacitàomenodisubiredanniaseguitodiuneventosismi-cochepuòavereundatolivellodiintensitàassegnato.Idannisubìtipossonoessereditipostrutturale,equindiportarealcollassodelfabbricato,oppurenonstrutturali,equin-diinteressarelasuafruibilità.

3) Esposizione (E)–L’esposizionesismica(e)rappresenta,infine,laquantificazionedeldannointerminidiviteumane,economiciesociali.ovverodituttociòcheattienealtes-sutosocialeealsuofunzionamento.

SesiquantificanolegrandezzeP,VedE, ilrischiosismicoRSpuòessererappresentatodallafunzione:

1 adesempioconl’entratainvigoredelD.M.n.58/2017edelD.M.n.65/2017edelleLinee Guidaperlaclassifica-zionesismicadegliedifici.


RS = f(P,V,E) (3.1)

ovverocomecombinazionedeiparametrisuindicati.

Dalpuntodivistagraficol’inferenzadelletrevariabilipuòrappresentarsiattraversol’areadiintersezionedelletregrandezzeP,V,e,comeindicatoinfigura3.1.

Figura 3.1. Rappresentazione grafica del rischio sismico

Nededuciamocheilrischiosismicorappresentiuna misura dei danni che,inbasealtipodisismicità,diresistenzadellecostruzioniediantropizzazione (natura,qualitàequantitàdeibeniesposti),cisipuòattendere inundatointervalloditempo.

Perquantoattienealparametrodipericolosità (P),essoèdeterminatodanorme tecnichenazionali(adesempioattraversounadefinizioneprobabilisticadell’accelerazionesismicaatte-saalsuolocaratteristicadeiluoghi,comeavvienenelleNTC).anchelavalutazionedell’esposi-zione(e)attieneadambitiprevisionalichesonoelaboratidalloStatoesuiqualiilsingolocitta-dinononhaunacapacitàdiintervento.Diversoèinveceildiscorsoperquantoattieneallavalu-tazionedellavulnerabilità(V),sullaqualeinvecelapossibilitàdiinterventodelproprietariodiunimmobileèpossibileedècodificata.Ciòavvieneattraversoilprocedimentodivalutazione della sicurezzadicuisidiràalparagrafosuccessivo.Intalsensoiproprietaridiimmobiliincari-canounprofessionistaperredigereleopportuneanalisidellostatodifattodiunedificioesisten-teeperindividuareleazioniprogettualivoltealladiminuzionedellasuavulnerabilitàsismica.

Ingenerale,dunque,larelazionescrittanella(3.1)èsoloun’operazioneditipoconcettuale,nontradottainunanormativatecnicadiriferimentoecheattengaaivigentilivellidiprogram-mazioneprogettualedapartedeisingoliproprietaridiimmobili(siaessiprivaticittadinioentidivariogenere).

3.3. La valutazione della sicurezzaLavalutazionedellasicurezzanellecostruzioniesistentièdefinitaal§8.3delleNTC2018.

Per costruzione esistentesiintendequellacheabbia,alladatadellaredazionedellavalutazionedisicurezzae/odelprogettod’intervento,lastrutturacompletamenterealizzata.

36

CaPIToLo 4

CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI

4.1. GeneralitàIlD.M.17gennaio2018classificatrecategoriediinterventostrutturalesullecostruzioniesi-

stentiinbasealleseguentidefinizioni:1) Interventidiriparazione o locali:interventicheinteressinosingolielementistrutturalie

che,comunque,nonriducanolecondizionidisicurezzapreesistenti.2) Interventidimiglioramento:interventiattiadaumentarelasicurezzastrutturalepreesi-

stente,senzanecessariamenteraggiungereilivellidisicurezzafissatial§4.3.3) Interventidiadeguamento:interventiattiadaumentarelasicurezzastrutturalepreesi-

stente,conseguendoilivellidisicurezzafissatial§4.4.L’elencosuindicatoassumeconcettualmenteancheunsignificatocrescenteinrelazioneal

traguardochesivuoleraggiungereinterminidisicurezza.Gliinterventidiadeguamentosonorivoltialconseguimentodilivellisicurezzaspecificamen-

te previstidalleNTC.Gliinterventidimiglioramento,invece,sonosolorivoltiadunaumento del livello di sicurezza strutturaledellacostruzioneesistente,pursenzaraggiungerequantodispo-stoperl’adeguamento.Inentrambiicasicomunqueèobbligatorioilcollaudostaticodell’opera.

Lasceltadeltipodiinterventodaadottarenonècompletamentearbitraria,mavincolataadalcunecondizionichevengonoprecisateaiparagrafisuccessivi.

4.2. Interventi di adeguamentoLeNTCrendonoobbligatorial’adozionediunaproceduradiadeguamentoquandosiverifi-

chinoalcunecircostanzechiaramenteindicateneldecreto:

«L’intervento di adeguamento della costruzione è obbligatorio quando si intenda: a) sopraelevare la costruzione;b) ampliare la costruzione mediante opere ad essa strutturalmente connesse e tali da

alterarne significativamente la risposta;c) apportare variazioni di destinazione d’uso che comportino incrementi dei carichi globa-

li verticali in fondazione superiori al 10%, valutati secondo la combinazione caratteristi-ca di cui alla seguente equazione (combinazione caratteristica rara):

G1+G2 + P +Qk1+ ψ03 ⋅Qk3 +… (4.1)

d) includendo i soli carichi gravitazionali. Resta comunque fermo l’obbligo di procedere alla verifica locale delle singole parti e/o elementi della struttura, anche se interessano porzioni limitate della costruzione;

e) effettuare interventi strutturali volti a trasformare la costruzione mediante un insieme sistematico di opere che portino ad un sistema strutturale diverso dal precedente; nel

4. CLaSSIfICaZIoNeDeGLIINTeRVeNTI 37

caso degli edifici, effettuare interventi strutturali che trasformano il sistema strutturale mediante l’impiego di nuovi elementi verticali portanti su cui grava almeno il 50% dei carichi gravitazionali complessivi riferiti ai singoli piani;

f) apportare modifiche di classe d’uso che conducano a costruzioni di classe III ad uso sco-lastico o di classe IV1.

In ogni caso, il progetto dovrà essere riferito all’intera costruzione e dovrà riportare le veri-fiche dell’intera struttura post-intervento, secondo le indicazioni del Capitolo 8 delle NTC. Nei casi a), b) e d), per la verifica della struttura, si deve avere

ζE ≥ 1 (4.2)

Nei casi c) ed e) si può assumere:

ζE ≥ 0,8 (4.3)

Resta comunque fermo l’obbligo di procedere alla verifica locale delle singole parti e/o ele-menti della struttura, anche se interessano porzioni limitate della costruzione.».

Ilprogettodiadeguamentodovràinognicasoessereriferitoall’interacostruzioneedovràriportareleverifichedell’interastrutturapost-intervento.

adesempio,qualorasiintendaeseguireunasopraelevazionediunpianosuunfabbricatoesistentedioriginari4piani,lavalutazionedellasicurezzadelprogettodiadeguamentodovràcomprendere,neilimitidispostidallecondizionidiverificadelleNTC,l’interofabbricatodi5piani(cfr.anche§4.8).

4.3. Interventi di miglioramentoGliinterventidimiglioramentosonocaratterizzatidaparametridiverificadiprogettomeno

stringentirispettoall’adeguamento.essisonoinfattilimitatiadunadimostrazionequantitativadiaccrescimentodellacapacitàresistentedelsistemastrutturalesoggettoall’intervento(amenodicasispecifici).

NelleparoledelD.M.17gennaio2018sihaquantosegue.

«La valutazione della sicurezza e il progetto di intervento dovranno essere estesi a tutte le parti della struttura potenzialmente interessate da modifiche di comportamento, nonché alla struttura nel suo insieme. Per la combinazione sismica delle azioni (ovvero la 4.1), il valore di ζE può essere minore dell’unità. A meno di specifiche situazioni relative ai beni culturali, per le costruzioni di classe III ad uso scolastico e di classe IV il valore di ζE, a seguito degli interventi di miglioramento, deve essere comunque non minore di 0,6, mentre per le rimanenti costruzioni di classe III e per quelle di classe II il valore di ζE, sempre a seguito degli interventi di miglioramento, deve essere incrementato di un valore comunque non minore di 0,1. Nel caso di interventi che prevedano l’impiego di sistemi di isolamento, per la verifica del sistema di isolamento, si deve avere almeno ζE = 1,0.

1 Perladefinizionedelleclassid’usovediCapitolo1.

52

CaPIToLo 5

LIVELLI DI CONOSCENZA E FATTORI DI CONFIDENZA

5.1. GeneralitàL’analisipreliminarediunfabbricatoesistentesibasasostanzialmentesu:1) verifichevisivein situ;2) reperimentodidocumentazionedelprogettooriginarioe/odivarianti;3) indaginisperimentali.Èindubbiocheilprimopuntoèquelloimmediatamenteconstatabiledalprogettista,ilquale,

inragionediopportunisopralluoghi,sifaun’ideadellostatodeimaterialiedelloroeventua-ledegrado.

Laricercadidocumentazioneafferenteallacostruzionepuòindirizzarsiversoeventualidise-gni,relazionidicalcolo,depositidiattipressoenticompetenti,ecc..

asecondadeilivellidiconoscenzachesivoglionorealizzarepergliinterventi,ènecessa-rioeffettuareunacampagnadiindaginisuimateriali,eseguiteinlaboratoriosucampioniestrat-ti(qualorapossibile)oinsitu.Questepermetterannoladefinizionedeiparametrimeccanicideimaterialiperlarealizzazionedelmodellodicalcolo.

IlD.M.17gennaio2018,al§8.5(Definizione del modello di riferimento per le analisi),dalpuntodivistagenerale,delinealasituazioneinquestomodo:

«Nelle costruzioni esistenti le situazioni concretamente riscontrabili sono le più diverse ed è quindi impossibile prevedere regole specifiche per tutti i casi. Di conseguenza, il model-lo per la valutazione della sicurezza dovrà essere definito e giustificato dal progettista, caso per caso, in relazione al comportamento strutturale atteso, tenendo conto delle indicazioni generali di seguito esposte.».

5.2. Analisi storico-criticaIlD.M.17gennaio2018,al§8.5.1poneinrisaltolanecessitàdiunapreliminareanalisisto-

rico-criticadeimanufatticonleseguentiparole:

«Ai fini di una corretta individuazione del sistema strutturale e del suo stato di sollecitazio-ne è importante ricostruire il processo di realizzazione e le successive modificazioni subite nel tempo dalla costruzione, nonché gli eventi che l’hanno interessata.».

L’analisidovrebbemirareadunaricostruzionestoricadeglieventichehannocaratterizzatolavitadelfabbricato,adesempio:seabbiaomenosubitodellealterazionirispettoallasuaconce-zione-configurazioneoriginaria,sevisianostatifattidegliampliamentio,alcontrario,riduzioni

5. LIVeLLIDICoNoSCeNZaefaTToRIDICoNfIDeNZa 53

dellamole,ecc..Questisonoinfattigliaspettiessenzialiedeterminanticheinteressanoilpunto di vista strutturale.Variazioniomodifichediordineformale,noninfluentisulcomportamentostatico,sonosenzadubbiomenosignificativiefannopartedialtritipididiscipline.

Inalcunicasipuòesseredifficiledisporredeidisegnioriginalidiprogettonecessariarico-struirnelastoriaprogettualeecostruttiva,adesempiopergliedificiavalenzaculturale,stori-co-architettonica.Inquestiultimicasisipuòricorrereadunaricercad’archivioinmododapoterricostruireedinterpretarealmenolediversefasiedilizie.

esistonoanchedeitesticlassicichemettonoadisposizioneidatisuiterremotichelazonaincuisorgel’edificiodaanalizzarepotrebbeaveresubitonelcorsodeltempo1.Laconsultazio-nediquestipotràconsentirediavereunaprimaideasuquantiequaliterremotil’edificiopossaaveresubìtoinpassato.Ciòsaràindubbiamentedinotevoleutilità,perchéconsentiràdivaluta-relasuaefficienza antisismica.

5.3. Rilievo strutturaleancheperquantoconcernelafasedelrilievoilD.M.17gennaio2018offreunapanoramica

delleattivitàcheiltecnicoèchiamatoasvolgere.

«Il rilievo geometrico-strutturale dovrà essere riferito alla geometria complessiva, sia della costruzione, sia degli elementi costruttivi, comprendendo i rapporti con le eventuali strut-ture in aderenza. Nel rilievo dovranno essere rappresentate le modificazioni intervenute nel tempo, come desunte dall’analisi storico-critica.Il rilievo deve individuare l’organismo resistente della costruzione, tenendo anche presenti la qualità e lo stato di conservazione dei materiali e degli elementi costitutivi.Dovranno altresì essere rilevati i dissesti, in atto o stabilizzati, ponendo particolare attenzio-ne all’individuazione dei quadri fessurativi e dei meccanismi di danno.».

Èevidente,ancheinquestocaso,chelefinalitàdelrilievosonoditipostrutturale.Èindispen-sabilecheilrilievosiacondottodapersonaespertaequalificata.alcunirilievi,probabilmenteeseguitiperaltrefinalitàe/osenzalaconsapevolezzaelaforma mentisdellostrutturista,sonopocosignificativisenon,addirittura,deltuttoinutili.

Èbeneaverechiaroqualisianoglielementiportantiequelliportati.Èbenesapereseundatospessorediunparamentomurariosiaomenodovutoadunadoppiaparete,dicuiunasiastatamagaricostruitainepocasuccessivaequindi«inefficace»nelcontributostaticodicerteazioni.Perquestimotivi,ilrilievostrutturale,vaquasisempreaccompagnatodaaltreindagini,piùomenocomplesse,chedebbonoessereeseguitecontemporaneamente.

Nellecostruzioniincalcestruzzoarmato,oltrealrilievogeometricodellemembraturestrut-turalideglielementi,èevidentelanecessitàdiconoscereanchelaquantitàeladisposizionedellearmature.atalescopopossonoessereutilizzatealcunetecnichedescrittealCapitolo9(adesem-pioleindaginipacometriche).

1 adesempio:MarioBaratta,I terremoti d’Italia,Torino,arnaldofornieditore,1901.

77

CaPIToLo 6

I SOLAI

6.1. GeneralitàI solai (orizzontamentio impalcati)sonoelementistrutturalichesvolgonoprincipalmente

duetipidifunzioni: – sostegno dei carichi verticali(pavimenti,mobili,persone,ecc.)datrasferireagliele-

mentiportantiverticali(pilastri,murature,ecc.); – distribuzione delle azioni orizzontali(vento,azionisismiche,ecc.)suglielementiresi-

stentiverticali.Questasecondafunzionerisultadifondamentaleimportanzaperquantoriguardailcompor-

tamentosismicoscatolarediunacostruzioneedèassicurataquandovisianolecondizioniaffin-chéilcomportamentodelsolaiopossadefinirsiinfinitamente rigidonelpropriopiano(compor-tamentoa diaframma).

Nellenuovecostruzioni,gliorizzontamentipossonoessereconsideratiinfinitamenterigidinelloropianosesonorealizzati:

– in calcestruzzo armato; – in latero-cemento con soletta in c.a. di almeno 40 mm di spessore; – in struttura mista con soletta in cemento armato di almeno 50 mm di spessore,ad

esempiosolaiinlegnoconsolettacollaboranteinc.a,solaiinacciaio-calcestruzzoconsoletta collaborante inc.a. In tal caso la solettadeveesserecollegatadaconnettori ataglioopportunamentedimensionatiaglielementistrutturaliinacciaiooinlegno,pur-chéleaperturepresentinonneriducanosignificativamentelarigidezza.

Negliedificiesistentinonsemprelesopraindicatecondizionirisultanosoddisfatteenecon-seguecheilcomportamentorisultaaffettodauncertogradodideformabilità,tuttavialacirco-lareapplicativadelleNTCconsentediconsiderareinfinitamenterigidinelloropianoqueisolaiperiqualigli«spostamenti orizzontali massimi in condizioni sismiche non superano per più del 10% quelli calcolati con l’assunzione di piano rigido».

Unavalutazionequalitativadelcomportamentodelsolaiopuòessereeffettuatasecondoleindicazionicontenutenel§6.7.

6.2. Funzione del solaio infinitamente rigido nella distribuzione delle azioni sismicheUnaprimadirettaconseguenzadell’assunzionedell’ipotesidelcomportamentoinfinitamen-

terigidodiunsolaiocomportache,l’eventualedistribuzionediunaazioneorizzontalefsuipie-dritti,avvieneinmodoproporzionaleallarigidezzadeimedesimi.

Perchiarirequestoconcettobisognaconsiderarechel’ipotesidisolaioinfinitamenterigido,assuntapersemplicitàinuncasopianocomeindicatoinfigura6.1(traverso infinitamente rigi-do),implical’uguaglianzadeglispostamentixinsommità.


Figura 6.1. Congruenza degli spostamenti su portale con traverso infinitamente rigido

Cosicché,seadesempio,inuntelaioavente3rittidirigidezzak1,k2,k3,esoggettoadunaforzaorizzontaleFsultraverso,siimponel’uguaglianzadeglispostamentix(condizione di con-gruenza),neconseguedirettamente:

1) perl’equilibrioallatraslazioneorizzontale:

F = F1+ F2 + F3 (6.1)

2) perilcomportamentoelasticolinearedeimateriali:

F1 = k1 ⋅ x1

F2 = k2 ⋅ x2 (6.2)

F3 = k3 ⋅ x3

3) per il comportamentodi traverso infinitamente rigido, la seguentecondizionedicon-gruenza,ovveroidentitàdituttiglispostamenti:

x1 = x2 = x3 = x (6.3)

Larigidezzacomplessivadeltelaioèdatadallasommadellesingolerigidezzedeiritti,percui:

F = ktot ⋅ x (6.4)

ktot = k1+ k2 + k3 (6.5)

F = k1+ k2 + k3( ) ⋅ x⇒ x = Fk1+ k2 + k3

(6.6)

e,conseguentemente:

99

CaPIToLo 7

EDIFICI CON OSSATURA IN CALCESTRUZZO ARMATO

7.1. GeneralitàNelcorsodel‘900vièstataunaprogressivadiffusionedelcalcestruzzoarmatoconseguen-

tealprogressodelleconoscenzetecnichesulfunzionamentocombinatodeimaterialicalcestruz-zoeacciaioinbarre.

InItaliavaricordatal’operadidiffusioneteoricaeffettuatadalProf.Ing.LuigiSantarella,soprattuttoperquantoriguardalatraduzionediautorifondamentaliquali:e.Mörsch,Teoria e Pratica del Cemento Armato(1923)eC.Bach–R.Baumann,Elasticità e Resistenza dei Mate-riali(1928),oltrechepervolumidedicatiallamanualisticaeall’illustrazionediprogetti,dicuieglistessofuautore.

L’edificioconossaturaportanteinc.a.,ovverocaratterizzatodaunsistemaportanteditraviepilastriincalcestruzzoarmato,entranellaprassicostruttivaanchecombinatoconlamuraturaportantedilaterizionellecosiddette«strutture miste in c.a.».

Inunafasesuccessivaglielementiinmuraturaassumonosemprepiùlafunzionedi«tampo-namenti»,ancheinvirtùdelloroalleggerimentointerminidimassa(elementiforati).

Letipologieadossaturaportantemistac.a.elateriziosiriscontranoinmodofrequenteancheneglianni‘60e‘70,tuttaviaillorocomportamentostrutturalerispettoallacosiddetta«ossatura portante nuda»assumecaratteristichediversecomevedremoneiparagrafisuccessivi.

oggigiornolasituazionerelativaallacodificazionedellepossibilitipologiestrutturalichesipossonoottenereconilcalcestruzzoarmatopuòdesumersidalleNTClequalidefiniscono,inparticolareperquantoconcernelestrutturesismo-resistenti,laseguenteclassificazione:

– strutture a telaio,nellequalilaresistenzaalleazionisiaverticalicheorizzontalièaffi-dataprincipalmenteatelaispaziali,aventiresistenzaataglioallabase≥65%dellaresi-stenzaatagliototale;

– strutture a pareti,nellequalilaresistenzaalleazionisiaverticalicheorizzontalièaffi-dataprincipalmenteapareti,singoleoaccoppiate,aventiresistenzaataglioallabase≥65%dellaresistenzaatagliototale;

– strutture miste telaio-pareti,nellequalilaresistenzaalleazioniverticalièaffidatapre-valentementeaitelai,laresistenzaalleazioniorizzontalièaffidatainparteaitelaiedinparteallepareti,singoleoaccoppiate;sepiùdel50%dell’azioneorizzontaleèassorbitadaitelaisiparladistrutturemisteequivalentiatelai,altrimentisiparladistrutturemisteequivalentiapareti;

– strutture deformabili torsionalmente,compostedatelaie/opareti,lacuirigidezzator-sionalenonsoddisfaadognipianoalcunivaloriminimiimpostidallanorma;

– strutture a pendolo inverso,nellequalialmenoil50%dellamassaènelterzosuperio-redell’altezzadellacostruzioneonellequaliladissipazioned’energiaavvieneallabasediunsingoloelementostrutturale.


7.2. L’ossatura portante «nuda» Negliedificiesistentileossatureportantinuderealizzateincalcestruzzoarmatosonostruttu-

reallequalilacapacitàportante,interminidistabilitàeresistenza,èaffidataadelementitraveepilastrocostituitiintelai,generalmenteamagliaquadrangolare,eorditisuduedirezioniprinci-palidipianta.Ipuntidicollegamentotratraviepilastrisonodetti«nodi».Inquestatipologiadicostruzioniisolaisonoquasisemprecostituitiinlatero-cemento.

Per lecostruzioninonsismo-resistentiedificatenelcorsodel ‘900, sipossono riscontrareschemistaticicostituitidatelaiinc.a.orditiinunasoladirezioneecollegatidirettamentedaisolaiinlaterocementonell’altrosenso(vedifigura7.1).

Figura 7.1. Ossatura portante in una sola direzione

Nelleossatureportantinude,ilsistemaresistenteèdunqueesclusivamenteaffidatoagliele-mentitraveepilastro,piùomenorigidamenteconnessiainodie,almenoinlineadiprincipio,itamponamentieletramezzaturenoninterferisconostaticamenteconl’ossatura.

Daciòneconsegueuncomportamentoglobaledelsistemachenonrisulta«irrigidito»dallamuraturainterpostanellemagliedell’ossaturae,conseguentemente,unarispostainterminidispettroelasticodiversarispettoaisistemimistidicuisidirànelsuccessivoparagrafo.

L’esperienzadesuntaneiconfrontidifabbricatiedificatisecondoquestatipologiahamessoinluceche,laddovesièriscontrataunacattivaprogettazionee/orealizzazionedeinodi,iter-remotihannogeneralmentemessoincrisil’interosistemastrutturale.Peraltroaquestaconclu-sionesipuòpervenireancheinmodopuramenteconcettualerilevandoche,nelcasodiunsiste-maelementarecostituitodaunamagliaquadrangolare(figura7.2),qualoravifosselamancan-

109

CaPIToLo 8

EDIFICI IN MURATURA

8.1. Classificazione degli edificiQuantunqueleclassificazionipecchinosoventedirigiditànellorointentodiordinareeorganiz-

zareingruppiglielementidiuninsieme,soprattuttoquandoquestosiacaratterizzatodapeculiari-tàmoltoeterogenee,qual’èilcasoappuntodegliedificiesistentiinmuraturaportantedimattoni,sembrautileriproporrequellaadottatadaMichelePagano1.essaconstadelleseguentitreclassi:

I. edificiinteramenteinmuraturaconorizzontamenticostituitidavolte;II. edificiconrittiinmuraturaeorizzontamenticostituitidasolailacuiordituraprincipa-

leècompostadatraviisostaticheinlegnooferro;III. edificiconrittiinmuraturaedorizzontamenticostituitidasolaiammorsatiinuncordo-

loperimetraleincalcestruzzoarmato.Èevidenteche,inmolticasi,undatoedificiopotràanchecontenereletrevariantisuindica-

te,edunquepresentarsiatipologiaibrida.

8.2. Edifici di prima classe: integralmente in muratura con orizzontamenti a volta Sitrattaditipologiecostruttivestorichenellequalil’organizzazionestrutturaleportanteèinte-

ramenteaffidataamurature.Insostanza,sial’apparatofondale,sialestruttureverticalieglioriz-zontamenti(oimpalcati),sonorealizzatimedianteelementilapideioinlaterizio(figura8.1c),variamentelegati.Discorsoapartevaleinveceperlecopertureche,invece,riscontranoilfavo-reprevalentementedicapriateinlegnoocomunquedidispositivistrutturaliconelementilignei.

Lefondazionipossonoessererealizzatesecondoloschemadifigura8.1ae8.1b:unaseriedipiloniinmuraturapostiinprossimitàdegliincrocideimurimaestriraggiungonolostratofonda-lepiùresistente;unsistemadivoltesostienelepartirestantidellestrutturedielevazione.

Loschemadell’arcodifondazionepuòessereanche«rovesciato»,intalcasoillivelloterrapoggiadirettamentesulsuolo(figura8.2).

Perquantoriguardagliorizzontamenti(incluso,comesivedeinfigura8.1b,illivelloterra)ilsistemacostruttivoadottatosifondasulprincipiodellavolta.Numerosissimesonoletipologiedivoltaadottate;diseguitosiriportaunabreveillustrazionedialcunitipiprincipaliraggruppa-tesecondoleseguenticategorie:

a) abotte;b) apadiglione;c) acrociera;d) adoppiacurvatura.

1 MichelePagano, Teoria degli Edifici. Edifici in Muratura,Liguorieditore,Napoli1969.


(a) (b)

Figura 8.1. Schema delle fondazioni di un fab-bricato di prima classe:(a) Pianta con evidenziate le zone dei piloni in

muratura(b) Particolare dei piloni di fondazione e delle

volte a botte del livello terra(c) Particolare degli orizzontamenti ai piani(c)

Figura 8.2. Schema delle fondazioni di un fabbricato di prima classe con archi rovesciati

Tuttiquestisistemisifondanoprincipalmentesulcomportamentostaticodell’arco.ancheleaperturesuimurisonogeneralmenteottenutemediantel’inserimentodiunarco di scaricoodiuna piattabanda aldisopradellestesse(figura8.3).

152

CaPIToLo 9

DIAGNOSI DELLE STRUTTURE

Per Diagnosi delle strutturesiintendeuncomplessodiattivitàchehacomeobiettivol’ac-quisizionediinformazionirilevantidellastrutturae/odelleazioni(nelsensopiùampio)acuièsottoposta.

LaDiagnosidellestrutturecostituisceunmomentofondamentaleperilProfessionistachesi occupa di costruzioni esistenti. In quest’ambito, infatti, l’attività progettuale (adeguamen-to,miglioramento,riparazioneosemplicementevalutazionedisicurezza)hacomeoggettounacostruzionegiàrealizzata,dicuiperònonsonogeneralmentenotelecaratteristichestrutturali;ilProfessionistadevequindianteporre,allaconsuetaattivitàdiprogettazione,unapreliminarefaseconoscitiva,perricavarequeitrattiessenzialiesignificatividellastrutturachesonoindispensa-biliperqualsiasisuccessivosviluppodell’attivitàrichiesta.

LafasediDiagnosièugualmentenecessariaanchequandosiadisponibileilProgettodell’o-pera.Infatti,laqualitàdeimaterialipuòdiscostarsidaquelladelprogettooriginarioperunaseriedicause:erroridimanipolazionedurantelaposainopera;riduzionenelcorsodeltempoasegui-todiesposizioneacarichieccessivie/oadazionieccezionali;fenomenididegradosiaesternicheendogeni,solopercitareleprincipali.

Èpossibile,inoltre,chenonvisiacompletacorrispondenzatradettaglicostruttivi/geometrieprogettatiequellieffettivamenterealizzatisiapermodifichesopravvenute(enonriportateneglielaboratiprogettuali)siaperimproprieesecuzioni.

Dueconsiderazioniperrimarcarel’importanzadellaDiagnosistrutturale.

– Laprima:eventualierrorinell’attivitàdiDiagnosipossonocondizionareanchepesante-mentelasuccessivafasediprogettazione,conlapredisposizionediinutiliinterventidirinforzo(qualorafosserosottostimatelecaratteristichedeimateriali,adesempio)ovveroinsufficienzestatiche(nelcasocontrario,ecioèdiunasopravvalutazionedelleresisten-ze).analoghigraviinconvenientipossonoverificarsiaseguitodiunaerratavalutazionedeidettaglicostruttivie/odeicarichi(permanenti)applicatie/onelmancatoriconosci-mentodidifettidirealizzazionedellastruttura.

– Laseconda:losforzoconoscitivodelProfessionistaneiriguardidellaqualitàdeimate-riali(edellageometriaedeidettaglicostruttivi)vienericonosciutoepremiatodallaNor-mativacheconsentel’adozionedi«fattori di confidenza»(coefficientidisicurezzaconcuioccorredividereleresistenzericavateperimateriali)viaviadecrescentiall’aumen-taredell’approfondimentodell’indagine(livellodiconoscenza)conlapossibilitàdieco-nomienellasoluzioneprogettualeevantaggicomplessiviperilClientedell’opera.

Nelprosieguosidescrivel’attivitàdiDiagnosistrutturaleadottandounasuddivisionetradi-zionalmenteutilizzatatraIndagini–aventiprevalentementel’obiettivodiricavareinformazioni

9. DIaGNoSIDeLLeSTRUTTURe 153

relativealleproprietàdellastruttura(ostrettamenteconnesseallastruttura)–eMonitoraggi,–generalmenteorientatiaverificarneilcomportamentoe,comunque,ulteriormentecontraddistin-ti(ingenerale)daunaripetizionedelledeterminazioninelcorsodeltempo1.

9.1. Le Indagini e la definizione del piano di IndaginiL’attivitàdi Indaginehacomescopo l’accertamentodelleproprietà rilevantidellastruttu-

raunitamenteaciòcheneinfluenzalarispostasiaincampostaticochedinamico.Inrelazionealcasospecificoeall’oggettodell’interventopuòesserenecessarioaccertareunaopiùdeise-guentiparametri:geometria,dettaglicostruttivi,deformabilitàeresistenzameccanicadeimate-riali,caratteristichedelterrenodifondazione,ecc..

Siintuisce,conseguentemente,l’esistenzadiunagammaassaiampiadelletecnicheutilizza-bili,tralequalièopportunosegnalareunadistinzionefondamentaletraIndagini di tipo diret-to e quelle di tipo indiretto: leprimeacquisiscono lagrandezzadi interesse (adesempio laresistenzaa rotturadelmateriale), le seconde, invece,unaproprietàchepuòesserecollegatainqualchemodoconquellachesiricerca(lavelocitàditrasmissionediunimpulsomeccanicocheècorrelabilealmoduloelasticodinamicodelmaterialeche,asuavolta,puòessererappor-tatoallasuaresistenzaarottura).Sebbenesianodisponibiliinletteraturarelazionicheconsen-tonodiesprimereirisultatiricavatidaunaprovaditipoindirettonellacorrispondentegrandez-zarilevanteaifiniprogettuali,èdaricordarechelecitaterelazionisonostatericavateconrife-rimentoaduncertomateriale(eacertecondizionidiprova)e,pertanto,lacorrettaapplicazio-neaduncasospecificodeveessereopportunamentevalidata/calibrataattraversoilseguentepro-cedimento.adesempio,ènotochelavelocitàdelleondeelastichenelcalcestruzzo(ricavabilemedianteultrasuoni)puòessererelazionataallaresistenzaacompressionesecondolaseguenteespressioneanalitica:

Rc = A × e(BV) (9.1)

essendo: – Rc èlaresistenzaacompressione; – V èlavelocitàditrasmissionedelleonde.

IcoefficientiaeBcherendonocompletamentedefinitalaprecedenterelazionesonorepe-ribiliinletteraturatecnica2,mal’operazionedicalibrazioneconsistenelricavarlisullabasedelconfrontoconunnumeroadeguatodirisultatidiprovedirette(tipicamenteschiacciamentodicampioni prelevati nella immediatevicinanze), utilizzandometodi statistici diminimizzazio-nedell’errore.Purconquesteaccortezzeèovviocheleindaginiditipodirettorestinomaggior-menterisolutivemalalorosistematicaadozionesiscontraconuncaratteregeneralmenteinva-sivosullastruttura;conseguentementesirendenecessariaunaloro(parziale)sostituzionecon

1 LadistinzionetraIndaginieMonitoragginonèessenzialeedalcuneattivitàsipongono,tral’altro,inzonediconfi-nepercuil’attribuzioneall’unooall’altrogrupporisultaancheacaratteresoggettivo;tuttavialasiadottapercomo-ditàditrattazioneeperseguireunimpostazioneditipotradizionale.

2 Ivalorifornitiinletteraturasiriferisconoaduncertotipodimixdicalcestruzzoeaspecifichecondizioniambienta-lie,comegiàdetto,possonofornirerisultatinonsufficientementeaffidabiliseutilizzatinell’ambitodicasidiversi.

224

CaPIToLo 10

INTERVENTI PER LA MITIGAZIONE DEL RISCHIO

10.1. GeneralitàInquestoCapitolositratterannoargomentichetrovanogiustificazionidallaletturadiquan-

tofinquiesposto.adesempio,lalogicageneraledaperseguirenegliinterventisugliedificiesi-stentiinmuratura,dovrebbeesserevoltaadadottaremisuretecnichecheportinolecostruzioniadassumereuncomportamentoscatolare.

VolendoadottareiparametriclassificatoripropostinelCapitolo7,gliinterventiandrebberoindirizzativersounatrasformazionediorganismiedilizidaclasseIeII,aclasseIII.Insecondoluogo,perfarsìchegliedificipossanoattivaretutteleproprierisorsemeccanichecontroilsismasidevefareinmododieliminaretuttiipossibilimeccanismidicollassolocale(meccanismidiImodo),portandolacostruzioneall’attivazionedimeccanismiglobali(meccanismidiIImodo).

Tenendopresentequestiobiettivi,laletturadelleindicazionipropostedalD.M.17gennaio2018edallaLinee Guida per la Classificazione Sismica degli Edifici(D.M.n.58/2017ess.mm.ii.),risultaperfettamentecongruente.

Ingeneralegliinterventisullestruttureesistentidevonoessereeffettuaticonimaterialipre-vistialCapitolo11delD.M.17gennaio2018,ovveroquelliimpiegatinellenuovecostruzio-ni,definiticomemateriali e prodotti per uso strutturaleconformialRegolamentoUe305/2011.Tuttaviapossonoessereutilizzatimaterialinontradizionali,purchénelrispettodinormativeedocumentidicomprovatavaliditàrichiamatenelParagrafo2.3delpresentetesto.

Inedificiinmuraturaèpossibileeffettuareriparazionilocaliointegrazioniconmaterialeana-logoaquelloimpiegatooriginariamentenellacostruzione,purchédurevoleediidoneecaratte-ristichemeccaniche.ovviamentesaràilprogettistaadassumersileresponsabilitàintalsenso.

NelD.M.17gennaio2018sonoriportateindicazionidicaratteregeneraledaseguire:

«Per tutte le tipologie di costruzioni esistenti gli interventi vanno progettati ed eseguiti, per quanto possibile, in modo regolare ed uniforme. L’esecuzione di interventi su porzioni limi-tate dell’edificio va opportunamente valutata e giustificata, considerando la variazione nella distribuzione delle rigidezze e delle resistenze e la conseguente eventuale interazione con le parti restanti della struttura. Particolare attenzione deve essere posta alla fase esecutiva degli interventi, in quanto una cattiva esecuzione può peggiorare il comportamento globa-le della costruzione. La scelta del tipo, della tecnica, dell’entità e dell’urgenza dell’intervento dipende dai risul-tati della precedente fase di valutazione, dovendo mirare prioritariamente a contrastare lo sviluppo di meccanismi locali e/o di meccanismi fragili e, quindi, a migliorare il comporta-mento globale della costruzione. In generale dovranno essere valutati e curati gli aspetti seguenti: – riparazione di eventuali danni presenti; – riduzione delle carenze dovute ad errori grossolani; – miglioramento della capacità deformativa («duttilità») di singoli elementi;

10. INTeRVeNTIPeRLaMITIGaZIoNeDeLRISCHIo 225

– riduzione delle condizioni, anche legate alla presenza di elementi non strutturali, che determinano situazioni di forte irregolarità, sia planimetrica sia altimetrica, degli edifici, in termini di massa, resistenza e/o rigidezza;

– riduzione delle masse, anche mediante demolizione parziale o variazione di destinazio-ne d’uso;

– riduzione dell’impegno degli elementi strutturali originari mediante l’introduzione di sistemi d’isolamento o di dissipazione di energia;

– riduzione dell’eccessiva deformabilità degli orizzontamenti, sia nel loro piano che orto-gonalmente ad esso;

– miglioramento dei collegamenti degli elementi non strutturali, alla struttura e tra loro; – incremento della resistenza degli elementi verticali resistenti, tenendo eventualmente

conto di una possibile riduzione della duttilità globale per effetto di rinforzi locali; – realizzazione, ampliamento, eliminazione di giunti sismici o interposizione di materiali

atti ad attenuare gli eventuali urti; – miglioramento del sistema di fondazione, ove necessario. Interventi su parti non strutturali ed impianti sono necessari quando, in aggiunta a motivi di funzionalità, la loro risposta sismica possa mettere a rischio la vita degli occupanti o pro-durre danni ai beni contenuti nella costruzione. Per il progetto di interventi atti ad assicura-re l’integrità di tali parti valgono le prescrizioni fornite nei §§ 7.2.3 e 7.2.41.Per le strutture in muratura, inoltre, dovranno essere valutati e curati gli aspetti seguenti: – miglioramento dei collegamenti tra orizzontamenti e pareti, tra copertura e pareti, tra

pareti confluenti in martelli murari o angolate; – riduzione ed eliminazione delle spinte non contrastate di coperture, archi e volte; – rafforzamento delle pareti intorno alle aperture. Per le strutture in c.a. ed in acciaio si prenderanno in considerazione, valutandone l’eventuale necessità e l’efficacia, anche le tipologie di intervento di seguito esposte o loro combinazioni: – rinforzo di tutti o parte degli elementi; – aggiunta di nuovi elementi resistenti, quali pareti in c.a., controventi in acciaio, etc.; – eliminazione di eventuali meccanismi «di piano» (debole N.d.A.); – introduzione di un sistema strutturale aggiuntivo in grado di resistere per intero all’azio-

ne sismica di progetto; – eventuale trasformazione di elementi non strutturali in elementi strutturali, come nel

caso di incamiciatura in c.a. di pareti in laterizio. Infine, per le strutture in acciaio, potranno essere valutati e curati gli aspetti seguenti: – miglioramento della stabilità degli elementi e della struttura; – incremento della resistenza e/o della rigidezza dei collegamenti; – miglioramento dei dettagli costruttivi nelle zone dissipative; – introduzione di indebolimenti locali controllati, finalizzati ad un miglioramento del mec-

canismo di collasso2.

10.2. Irrigidimento dei solai

10.2.1. ObiettiviL’irrigidimentodeisolaipuòesserecondottoperseguendoduetipidiobiettivodiverso:a) irrigidimentoperazioninelpianodelsolaio;b) irrigidimentoperazioniortogonalialpianodelsolaio.

1 QuestiparagrafidelleNTCriguardanoicriteridiprogettazionedielementistrutturalisecondari,dielementinonstrutturaliediimpiantiaserviziodellecostruzioni.

2 NTC§8.7.4.

273

INSTALLAZIONE DEL SOFTWARE INCLUSO

Note sul software inclusoIlsoftwareinclusoinstallaleNorme Tecniche per le Costruzioni 2018dicuialD.M.17

gennaio2018(inversionePDf)eilprogrammaSpettri di rispostachefornisceglispettridirispostarappresentatividellecomponenti(orizzontalieverticale)delleazionisismichedipro-gettoperilgenericositodelterritorionazionale.

Requisiti hardware e software – Processoreda2.00GHz; – MSWindowsVista/7/8/10(ènecessariodisporredeiprivilegidiamministratore); – MS.Netframework4evs.successive; – 250MBliberisull’HDD; – 2GBdiRaM; – MSoffice2007evs.successive; – adobeReader11.xevs.successive; – accessoadinternetebrowserweb.

Download del software e richiesta della password di attivazione1) Collegarsialseguenteindirizzointernet:

https://www.grafill.it/pass/0006_8.php

2) Inserireicodici“A”e“B”(vediultimapaginadelvolume)ecliccare[Continua].3) Per utenti registrati suwww.grafill.it: inserire i dati di accesso e cliccare [Accedi],

accettarelalicenzad’usoecliccare[Continua].4) Per utenti non registratisuwww.grafill.it:cliccaresu[Iscriviti],compilareilformdi

registrazioneecliccare[Iscriviti],accettarelalicenzad’usoecliccare[Continua].5) Un link per il download del softwareelapassword di attivazionesarannoinviati,in

temporeale,all’indirizzodipostaelettronicainseritonelformdiregistrazione.

Installazione ed attivazione del software1) Scaricareilsetupdelsoftware(file*.exe)cliccandosullinkricevutopere-mail.2) Installareilsoftwarefacendodoppio-clicksulfile88-277-0007-5.exe.3) avviareilsoftware:


PerutentiMSWindowsVista/7/8:[Start] › [Tutti i programmi] › [Grafill] › [Miglioramento Sismico degli Edifici Esistenti](cartella) › [Miglioramento Sismico degli Edifici Esistenti](iconadiavvio)PerutentiMSWindows10:[Start] › [Tutte le app] › [Grafill] › [Miglioramento Sismico degli Edifici Esistenti](iconadiavvio)

4) CompilarelamascheraRegistrazione Softwareecliccaresu[Registra].

5) DallafinestraStarterdelsoftwaresaràpossibileaccedereaidocumentidisponibili.

MIGLIORAMENTO SISMICO DEGLI EDIFICI ESISTENTIMarco Boscolo Bielo MiglioraMento sisMico degli edifici...

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