VERIFICA STRUTTURALE EDIFICI ESISTENTI IN CEMENTO ARMATO · degli edifici multipiano esistenti in...

Angelo Longo

SOFTWARE INCLUSO

EXIST – ANALISI STRUTTURALE E VERIFICA DELLE ARMATURE DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI IN C.A. DEGLI EDIFICI MULTIPIANO ESISTENTI IN ZONA SISMICA

CRITERI E METODI DI CALCOLO SECONDO LE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI

AGGIORNATO ALL’ULTIMA BOZZA DELLE NUOVE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI

VERIFICA STRUTTURALE EDIFICI ESISTENTI

IN CEMENTO ARMATO

VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA STRUTTURALE VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA CLASSIFICAZIONE SISMICA

DEGLI EDIFICI INTERVENTI DI MIGLIORAMENTO STRUTTURALE

Angelo LongoVERIFICA STRUTTURALE EDIFICI ESISTENTI IN CEMENTO ARMATOEd. I (11-2017)

ISBN 13 978-88-8207-959-8EAN 9 788882 079598

Collana Manuali (222)

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Finito di stampare nel mese di novembre 2017presso Officine Tipografiche Aiello & Provenzano S.r.l. Via del Cavaliere, 93 – 90011 Bagheria (PA)

Longo, Angelo <1961->

Verifica strutturale edifici esistenti in c.a. / Angelo Longo. – Palermo : Grafill, 2017.(Manuali ; 222)ISBN 978-88-8207-959-81. Strutture in cemento armato.624.18341 CDD-23 SBN Pal0302590

CIP – Biblioteca centrale della Regione siciliana “Alberto Bombace”

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INDICE

ÌÌ INTRODUZIONE .................................................................................................. p. 7

ÌÌ PARTE PRIMAVERIFICA EDIFICI ESISTENTI IN C.A. ......................................................... ˝ 9

1. VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA STRUTTURALE .............................. ˝ 111.1. Introduzione .................................................................................................. ˝ 111.2. CriteridiverificaagliStatiLimite ............................................................... ˝ 121.3. Azionisullecostruzioni ................................................................................ ˝ 14

1.3.1. CombinazionedelleazionialloSLE ............................................. ˝ 141.3.2. CombinazionedelleazionialloSLU ............................................. ˝ 161.3.3. Valutazionedell’azionesismica .................................................... ˝ 17

1.3.3.1. VitanominaleeClassid’uso ........................................ ˝ 171.3.3.2. Categoriediterrenoetopografia .................................. ˝ 181.3.3.3. Spettridirisposta .......................................................... ˝ 191.3.3.4. Combinazioniinpresenzadiazionisismiche .............. ˝ 22

1.4. Conoscenzadellastruttura ............................................................................ ˝ 221.4.1. Livellidiconoscenzaefattoridiconfidenza ................................. ˝ 23

1.5. Criteridimodellazione ................................................................................. ˝ 271.6. Metodidianalisi ........................................................................................... ˝ 29

1.6.1. Metodidianalisilineare ................................................................ ˝ 291.6.1.1. Analisistaticalineare ................................................... ˝ 301.6.1.2. Analisidinamicamodale .............................................. ˝ 32

1.6.2. Metodidianalisinonlineare ......................................................... ˝ 321.6.2.1. Analisistaticanonlineare ............................................ ˝ 321.6.2.2. Analisidinamicanonlineare ........................................ ˝ 33

1.7. Verifichedisicurezzadeglielementistrutturali ........................................... ˝ 341.7.1. Verificheduttili .............................................................................. ˝ 351.7.2. Verifichefragili .............................................................................. ˝ 37

1.7.2.1. Verificaataglioditraviepilastri ................................. ˝ 371.7.2.2. Verificadiresistenzadeinoditrave-pilastro ................ ˝ 37

2. VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA ........................................... ˝ 392.1. Introduzione .................................................................................................. ˝ 392.2. Ilrischiosismico ........................................................................................... ˝ 40

VERIFICASTRUTTURALEEDIFICIESISTENTIINCEMENTOARMATO4

2.2.1. Pericolositàsismica ....................................................................... p. 402.2.2. Vulnerabilitàsismica ..................................................................... ˝ 412.2.3. Esposizionesismica ....................................................................... ˝ 43

2.3. LapericolositàsismicainItalia .................................................................... ˝ 442.4. Comportamentosismicodellestruttureeverifiche ...................................... ˝ 47

3. CLASSIFICAZIONE SISMICA DEGLI EDIFICI ............................................ ˝ 513.1. Introduzione .................................................................................................. ˝ 513.2. Valutazionedelrischiosismico .................................................................... ˝ 513.3. Metodiperl’attribuzionedelleClassidiRischio ......................................... ˝ 53

3.3.1. Metodoconvenzionale ................................................................... ˝ 533.3.2. Metodosemplificato ...................................................................... ˝ 55

3.4. InterventiepassaggidiClassediRischio .................................................... ˝ 553.4.1. Metodoconvenzionale ................................................................... ˝ 553.4.2. Metodosemplificato ...................................................................... ˝ 56

3.5. AttestatodiClassificazioneSismica(ACS) ................................................. ˝ 56

4. INTERVENTI DI MIGLIORAMENTO STRUTTURALE .............................. ˝ 684.1. Introduzione .................................................................................................. ˝ 684.2. Categoriediintervento ................................................................................. ˝ 68

4.2.1. Riparazioneointerventolocale ..................................................... ˝ 684.2.2. Interventidiadeguamento ............................................................. ˝ 694.2.3. Interventidimiglioramento ........................................................... ˝ 70

4.3. Strategiediintervento ................................................................................... ˝ 704.3.1. Tecnichediinterventoglobale ....................................................... ˝ 704.3.2. Tecnichediinterventolocale ......................................................... ˝ 71

4.3.2.1. Incamiciatureinc.a. ..................................................... ˝ 724.3.2.2. Incamiciatureinacciaio ................................................ ˝ 734.3.2.3. SistemaCAM ............................................................... ˝ 734.3.2.4. RinforziconFRP .......................................................... ˝ 74

4.3.3. Tecnichediriduzionedell’azione .................................................. ˝ 764.3.3.1. Controventidissipativi ................................................. ˝ 764.3.3.2. Isolamentoallabase ..................................................... ˝ 78

ÌÌ PARTESECONDAGUIDA AL SOFTWARE EXIST – EDIFICI ESISTENTI IN C.A. ............................................................. ˝ 81

5. INSTALLAZIONE DEL SOFTWARE EXIST ................................................... ˝ 835.1. NotesulsoftwareExist ................................................................................. ˝ 835.2. Requisitihardwareesoftware ...................................................................... ˝ 845.3. Downloaddelsoftware

erichiestadellapassworddiattivazione ...................................................... ˝ 84

INDICE 5

5.4. Installazioneedattivazionedelsoftware ...................................................... p. 855.5. Aggiornamentiedassistenza ........................................................................ ˝ 86

6. CARATTERISTICHE E MODALITÀ D’IMPIEGO DEL SOFTWARE EXIST ..................................................................................... ˝ 876.1. Ambientedilavoro ....................................................................................... ˝ 876.2. Avviodelsoftware ........................................................................................ ˝ 88

6.2.1. CreaunNuovoProgetto ................................................................ ˝ 886.2.2. ApreunProgettoEsistente ............................................................ ˝ 89

6.3. Gestionedeimenu ........................................................................................ ˝ 896.3.1. Labarradeimenu .......................................................................... ˝ 896.3.2. Selezionediunavocedalmenu .................................................... ˝ 90

6.4. Labarradeicomandifrequenti .................................................................... ˝ 916.5. LeComponentiStandard .............................................................................. ˝ 91

6.5.1. LeTabelle ...................................................................................... ˝ 916.5.2. InputGrafico–Interattivo ............................................................. ˝ 93

6.6. Configurazioneoutput .................................................................................. ˝ 956.7. Helpinlinea ................................................................................................. ˝ 96

7. SINTESI DELLE FASI PRINCIPALI DEL SOFTWARE EXIST ..................................................................................... ˝ 977.1. Fasioperative ................................................................................................ ˝ 977.2. GestionedegliArchivi .................................................................................. ˝ 977.3. Inputprogetto ............................................................................................... ˝ 997.4. AnalisiEdificio ............................................................................................. ˝ 997.5. VisualizzazioneRisultati .............................................................................. ˝ 1007.6. OutputProgetto ............................................................................................ ˝ 1027.7. GuidarapidadeiComandi ............................................................................ ˝ 104

ÌÌ BIBLIOGRAFIA ................................................................................................... ˝ 107

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INTRODUZIONE

Laverificastrutturalediunacostruzioneesistenteèunproblemadigrandeattualità,inparti-colarelavalutazionedellasuavulnerabilitàstaticaesismicarappresentailprimo,importanteenecessariopassodasoddisfareperpoteravviareunpercorsodiinterventifinalizzatoamigliorarneilcomportamentostrutturaleedinnalzarnelaprestazioneneiconfrontidell’azionesismica.

Sitrattadiunlavorocomplessoche,apartiredalleindaginisuimaterialiimpiegatipassandoperletecnichedimodellazioneedanalisidellastruttura,deveessereingradodiindividuarelecriticitàeinadeguatezzedellacostruzione,cosìcomestabilitoalCapitolo8dellevigentiNormeTecnicheperleCostruzioni.

Nellapresentepubblicazione,vengonoaffrontatiicriterieimetodidaapplicareperlaverificastrutturalediedificiesistentiincalcestruzzoarmato.VengonofornitelenozionidibasesugliStatiLimiteeladeterminazionedelleazioniecombinazioni(staticheesismiche)daadottareperleverifiche,oltreadapprofondireiltemasullaconoscenzadellacostruzione,ovverol’acquisizioneditutteleinformazioninecessarieperdefinirelaschematizzazioneelamodellazionestrutturale.

Iltestocontiene,inoltre,utiliriferimentiperladeterminazionedellaClassediRischioSismicodellecostruzioni,proponendoinparticolare,qualedocumentoessenzialealloscopo,l’AttestatodiClassificazioneSismica(ACS),nonchéindicazionipraticheperl’esecuzionedeipiùcomuniinterventidimiglioramentostrutturaledellecostruzioniesistenti.

Èparteintegrantedelvolumeilsoftware«Exist»,specificoperl’analisistrutturaleelaverificadellearmaturedeglielementiinc.a.diedificiesistentiinzonasismica,corredatodaunapraticaguidaincuivengonoforniteleindicazionieleistruzioninecessarieperacquisiredimestichezzanelminortempopossibile.Dopounadescrizionesullemodalitàdiinstallazioneeregistrazione,sipassaallaspiegazionedettagliatadellefunzionalità,approfondendoinparticolarelagestionedeicomandi,ladescrizionedellefasidilavoro,l’elaborazioneelastampadeirisultati.

Concludendo,sivoglionoringraziareperlacordialecollaborazioneel’impegnoprofuso,ilDott.Ing.FabrizioGarganonell’organizzazioneelastesuradelpresentetestoeilDott.MarioMessinanellosviluppodelsoftwareallegato.

Angelo Longo

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CAPITOLO 1

VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA STRUTTURALE

1.1. IntroduzioneIlproblemadellasicurezzaèdasempreunargomentocentraledell’ingegneriadellestrutture.

Nellastoriadellecostruzioni,finoalXIXsecolo,ilsoddisfacimentodeirequisitidisicurezzaèstatogarantitodalrispettodisempliciregoleempiriche,derivantidall’esperienza,chesitraman-davanodigenerazioneingenerazione.Nellasecondametàdell’Ottocento,conl’introduzionedinuovetecnichecostruttiveemateriali,siresenecessariolegarelasicurezzastrutturaleaparametriscientifici,verificabiliapriori.

Lavalutazionedellasicurezzadiunacostruzioneesistenteèunattodifondamentaleimpor-tanzaalfinedidefinirneilsuodestino.Asecondadellivellodisicurezzaassociatoadunastrutturasipuòstabiliresel’usodellacostruzionepossacontinuaresenzainterventi,sedebbaesseremodi-ficatooppuresesianecessarioprocedereadaumentareoripristinarelacapacitàportante.

Lecostruzioniesistentidevonoesseresottoposteavalutazionedellasicurezzaogniqualvoltasipossanoindividuaresituazionidipeggioramentorispettoallecondizionidisicurezzainizialioaquellediprogetto,secondolenormativevigentinelperiododirealizzazionedell’opera.

Talisituazionisipossonoassociareavariazionidipendentidall’interventodell’uomooindi-pendentidall’azioneumana.

Rientranonellaprimacategoria: – gravierroridiprogettoodicostruzione; – cambiodelladestinazioned’usoconvariazionesignificativadeicarichivariabilidella

costruzione; – interventinondichiaratamentestrutturali,qualoraessiinteragiscanoconelementiaventi

funzionestrutturalee,inmodoconsistente,neriducanolacapacitàonemodifichinolarigidezza;

– interventistrutturalieopererealizzateinassenzaoindifformitàdaltitoloabilitativoodallenormetecnichevigenti.

Rientranellasecondacategorialariduzioneevidentedellacapacitàresistenteedeformativadellastrutturaodialcunesuepartidovutaad:

– azioniambientali(sisma,vento,neveetemperatura); – azionieccezionali(urti,incendi,esplosioni) – significativodegradoedecadimentodellecaratteristichemeccanichedeimateriali – situazionidifunzionamentoedusoanomalo – deformazionisignificativeimpostedacedimentidelterrenodifondazione.

Leverifichesonofinalizzateadeterminare l’effettivocomportamentodellastrutturanellanuovaconfigurazioneepossonoriguardarel’interacostruzioneoppureporzionilimitatediessa,


ovveroglielementiinteressatidall’interventoequelliconcuiessiinteragiscono,tenendopresentelalorofunzionenelcomplessostrutturale.

Pervalutarelasicurezzadiedificiesistentisiutilizzanoproceduredianalisistrutturalevolteadattestarecheirequisitirichiestiallacostruzionesianosoddisfattigarantendounprefissatomarginedisicurezza.Ladefinizionediquest’ultimosirendenecessariadatelecaratteristichealeatoriedelleazioniedelleresistenze,eleincertezzesuimodelliesuglischemidicalcolochesiadottano,pertantolamisuradellasicurezzadeveessereeffettuatasullabasedicriteriprobabilistici.

Laverificadellasicurezzasiattuaconfrontandotraloroduegrandezzeomogenee,sianoessesollecitazioniodeformazioni:

– laprimagrandezzarappresentaladomandadiprestazionerivoltaallastrutturadapartedelleazioniesternecuièsottopostaesiindicageneralmentecon«Ed»;

– lasecondagrandezzarappresentalacapacitàdiprestazionechelastrutturaèingradodifornireesiindicacon«Rd».

Inparticolare,misurarelasicurezzavuoldireverificarechesiasoddisfattalarelazioneEd≤Rd.

1.2. Criteri di verifica agli Stati LimiteEffettuareunaverificadisicurezzavuoldirecontrollarecheirequisitirichiestiadunastruttura

sianoeffettivamentesoddisfattidurantelasuavitaequindivalutarelasuaprobabilitàdicrisi,tenendoinconsiderazionelefluttuazionidellevariabiliingioco.

Stabilireunvaloreprecisoperlaprobabilitàaccettabiledicrisièuncompitoestremamentedifficile.Ilcollassodiunastrutturahaunenormeimpattomediaticosullasocietàcheamplificasignificativamenteleconseguenzedirettedell’evento,pertantositenderebbeaspingereversovaloribassidellaprobabilitàlimiteinmododaridurrealminimoilrischiodicollasso,d’altraparteperòalimitibassidellaprobabilitàdicollassocorrispondonostrutturemoltocostose.Risultapertantoindispensabiledefiniremetodiprobabilisticisemplificatichesianoperòdipraticaapplicazione.

L’introduzionenellaNormativa italianaenegliEurocodicidelmetodosemiprobabilisticoagliStatiLimite,intesicomestatiraggiuntiiqualilastrutturanonèpiùingradodisvolgerelefunzioniononsoddisfapiùlecondizioniperlequalièstataprogettataerealizzata,haconsentitodiaffrontareilproblemadellasicurezzanelmodopiùrazionale.

Talemetodoprevedechelevarietipologiestrutturalidebbanopossedereiseguentirequisiti:

– SicurezzaneiconfrontidegliStati Limite Ultimi (SLU):capacitàdievitarecrolliogravidissestichepossanocomprometterel’incolumitàdellepersone,provocarelaperditadibeniometterel’operafuoriservizio.Ilsuperamentodiunostatolimiteultimosidefiniscecollassoecometalehacarattereirreversibile.

– SicurezzaneiconfrontidegliStati Limite di esercizio (SLE):capacitàdigarantireleprestazioniprevisteperlecondizionidiesercizio.Ilsuperamentodiunostatolimitedieserciziopuòaverecaratterereversibileoirreversibile.

NeicasiusualisidevonoconsideraregliStatiLimiteUltimiderivantida: – instabilitàdell’equilibrio; – perditadistabilitàdellastrutturaodiunasuaparte; – rotturalocalizzatadellastrutturaodiunasuaparteperazionistaticheoperfatica;

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CAPITOLO 2

VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA

2.1. IntroduzioneL’Italia è uno dei Paesi delMediterraneo a maggiore rischio sismico, come dimostra la

frequenzael’intensitàdei terremotichesisonomanifestatistoricamentesututtoil territorio.Lanazioneèstatainteressatadapiùdi30.000terremotidimediaeforteintensità,superiorealIV-VgradodellascalaMercalli;solonelXXsecolobensetteterremotihannoavutomagnitudosuperiorea6,5.

Lasismicitàdellapenisola,ovverolafrequenzaelaforzaconcuisimanifestanoiterremoti,èlegataallasuaparticolareposizionegeografica.L’Italiaèunpaeseattivodalpuntodivistasismicoinquantositrovanellazonadicontattotradueplacchetettoniche,conquellaafricanachespingeversoquellaeuroasiaticaconifrontidicontattochestriscianoesicomprimonomutua-mente;l’elasticitàmeccanicadelleplaccheconsentel’accumulodienergiachevieneliberataunavoltaraggiunteletensionidirottura,manifestandosisottoformaditerremoti.Trovandosiinunalineadifrattura,quindi,ilnostroPaeseèinteressatofrequentementedall’attivitàsismica.

Lasismicitàpiùelevatasiconcentranellapartecentro-meridionaledellapenisola,lungoladorsaleappenninica,inCalabria,inSiciliaeinalcuneareesettentrionali.

Glieventipiùsignificativichehannocolpitol’Italia,poichégranpartedelpatrimonioedilizioesistentenonèstatorealizzatoconcriteriantisismici,sonostatidisastrosinonperl’intensitàinassolutomaperidannieconomiciconsistentichehannoprodotto.

Alfinedievitarecatastroficheconseguenze,èquindiauspicabileprocedereconmisuredimitigazionenonstrutturalie/ostrutturalisullecostruzioniesistentichepossanocondurreallariduzionedellavulnerabilitàsismica.

Lemisurenonstrutturalisonoquellevoltea: – migliorarelaconoscenzadelfenomeno,ancheattraversoilmonitoraggiodelterritorio – svilupparestudidimicrozonazionesismicaperuncorrettoutilizzodeglistrumentiordi-

naridipianificazione,perconseguireneltempounriassettodelterritoriochetengacontodelrischiosismicoepermigliorarel’operativitàelostandarddigestionedell’emergenzaaseguitodiunterremoto

– aggiornarelaclassificazionesismicaelanormativa; – ampliarelaconoscenzasullaconsistenzaequalitàdeibeniespostialrischio; – valutareadeguatamenteilpericoloacuièespostoilpatrimonioabitativo,lapopolazione

eisistemiinfrastrutturali; – pianificare le fasidiemergenza,attraverso il rafforzamentodelsistemadiprotezione

civile,ipianidiemergenza,leesercitazionielecampagnedidivulgazionediunaculturadiprevenzione;

– interveniresullapopolazioneconunacostanteeincisivaazionediinformazioneesensi-bilizzazione.


2.2. Il rischio sismicoIlrischiosismicoèlamisuradeidanni,interminidiviteumane,benieconomici,valoricultu-

ralievolumeedilizio,che,inbasealtipodisismicità,diresistenzadellecostruzioniedeltipodibeniesposti,cisipuòattendereinundatointervalloditempoeinunaparticolarearea.

Datal’imprevedibilitàdeiterremoti,l’obiettivoprimarioperlariduzionedelrischiosismicoèilraggiungimentodiadeguatilivellidisicurezzasismicadelpatrimoniocostruitomediantel’in-crementodellaqualitàelariduzionedeldannoalivelliaccettabili.Malgradotaleimprevedibilità,chenonpermettedideterminarequandoedoveavverràilprossimoeventosismico,possonoesseresvolteattivitàdiprevisionevolteallostudiodelterritorioeall’identificazionedegliscenaridirischioprobabili,all’individuazioneeallaclassificazionedelleareepericoloseeallasorveglianzadeglieventitramiteleretidimonitoraggio,econseguentiattivitàdiprevenzionevolteallaridu-zionedellepossibilitàchesiverifichinoperditediviteumaneedanniallestruttureedinfrastruttureaseguitodiuneventosismico,graziealleconoscenzeacquisitetramitestudidiprevisione.

Negliultimianni,inItalia,lasensibilitàdellapopolazioneedellaclassepoliticaperilrischiosismicoècresciuta,ancheinconseguenzadeiterremotirecenti,traducendosiinimportantiinizia-tivevolteamigliorareleconoscenzetecnico-scientifiche,l’efficaciadeipianiurbanistici,deglistrumentinormativiedellapianificazionediemergenza,nonchéaeffettuarevalutazionidellasicurezzasismicadellecostruzionistrategicheerilevanti,astanziarefondieadaccordarebeneficifiscaliaiprivatiperinterventidiriduzionedellavulnerabilitàsismicadegliedifici.

Lavalutazioneinun’areadell’esistenzadelrischiosismicoèlegataallastimaditreparametrifondamentali:lapericolosità,lavulnerabilitàel’esposizione.

Ilrischiosismicosipuòesprimeresecondolaseguenterelazione:

Rischio Sismico = Pericolosità × Vulnerabilità × Esposizione

2.2.1. Pericolosità sismicaLa pericolosità sismica è legata a un fenomeno naturale tipicamente aleatorio quale è il

verificarsidiunterremoto,allafrequenzaconlaqualetalefenomenoricompare,nonchéallecaratteristichegeologichedell’areanellaquale l’eventosimanifesta.Tantomaggiori sono lafrequenzael’intensitàdeglieventichecaratterizzanoun’areageografica,tantomaggioresaràlasuapericolosità.

Laconoscenzadellapericolositàsismicadiunsitoè,quindi,unostrumentodiprevisionedelgradodi severitàdei terremoti attesi.Tale severitàpuòesseremisuratautilizzando scalestrumentali, basate sumisure oggettive della forza del sismaquali il picco di accelerazionemassima, lamagnitudo locale, lavelocitàspettrale,o scalemacrosismiche,basate sumisuresoggettivedeglieffettiprodottidalsisma.

Leprimehannoilvantaggiodiesseregrandezzedipiùimmediatoutilizzoaifiniingegneri-stici,maessendoleregistrazionistrumentalididisponibilitàrecentehannolosvantaggiodinonavereriscontroconeventisismicipassati.Lesecondesonomenoaccuratemahannoilvantaggiodioffrireunastimadell’intensitàmedia inunazonacolpitapartendodirettamentedaldannoosservatoepossonoessereassociateaiterremotidelpassatoattraversolasismicitàstorica.

L’approccioallavalutazionedellapericolositàsismicapuòessereditipodeterministicoopro-babilistico.L’approcciodeterministicosibasasullamodellazionedelmotodelsuoloattraversola

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CAPITOLO 3

CLASSIFICAZIONE SISMICA DEGLI EDIFICI

3.1. IntroduzioneInumerosieventisismicichesisonoverificatiinItalianegliultimidecennihannocomportato

perlacollettivitàcostisocialimoltoelevatiinterminidiviteumaneediinvestimentieconomicisostenutiperl’emergenzaelaricostruzione.Talesituazioneèstatadeterminata,oltrechedallasismicitàchecaratterizzailPaese,dall’elevatavulnerabilitàdelpatrimonioedilizio.Ènata,per-tanto,l’esigenzadiaffrontarelamitigazionedelrischiosismico,promuovendounaculturadellaconoscenzaedellaprevenzione,soddisfattaconl’elaborazionedelleLinee Guida per la classi-ficazione del rischio sismico delle costruzioniattuateconilD.M.n.58del28febbraio2017ess.mm.ii.conDecreton.65del7marzo2017.LeLineeGuidacostituisconoilprimostrumentodiattivazionediunaconcretapoliticadiprevenzionesismicadelpatrimonioedilizioitalianoefornisconounostrumentodiregolamentazionedegliincentivifiscali,legatiallamisuradelcosid-dettoSismabonus,conilqualeperlaprimavoltasipuòattuare,sulargascalaesenzagraduatoriediaccessoaibenefici,un’azionevolontariadiprevenzionesismica.

3.2. Valutazione del rischio sismicoLeLineeGuidaaffrontanoiltemadellaclassificazionedelrischiosismicodellecostruzioni

esistenticoniugandoilrispettodelvaloredellasalvaguardiadellavitaumana,medianteilivellidisicurezzaprevistidallevigentiNormeTecnicheperleCostruzioni,elavalutazionedellepossibiliperditeeconomicheesociali,effettuatasullabasedistimeconvenzionalifondateanchesuidatidellaricostruzionepostsismadell’Abruzzodel2009.

IldocumentodefinisceottoClassidiRischio,conrischiocrescentedallaletteraA+allaletteraG,lacuideterminazionepuòesserecondottautilizzandoduemetoditraloroalternativi,ilmetodoconvenzionaleeilmetodosemplificato.

Figura 3.1. Classi di Rischio Sismico


UnacostruzionediClasseA+sitrovaincondizionidirischiominimo,mentresitrovaincon-dizionidirischiomassimoseclassificatoinClasseG.

LadeterminazionedellaClassediRischiodaassociareaciascunacostruzioneanalizzatavieneeffettuatadefinendodueparametri:laperditaannualemediaattesael’indicedisicurezza.

LaPerdita Annuale Media attesa (PAM) tiene inconsiderazione leperditeeconomicheassociateaidanniaglielementistrutturalienonstrutturaliprodottidaglieventisismicichesimanifesterannonelcorsodellavitadellacostruzione,ripartiteannualmenteedespressecomepercentualedelcostodiricostruzionedell’edificio.

IlparametroPAMvienevalutatocome l’area sottesaallacurva rappresentante leperditeeconomichediretteinfunzionedellafrequenzamediaannuadisuperamentodeglieventicheprovocanoilraggiungimentodiunostatolimiteperlastruttura.Minoresaràl’areasottesaallacurva,minoresaràlaperditamediaannuaattesa.

Figura 3.2. Andamento della curva che individua il PAM, riferito a una costruzione con vita nominale 50 anni e appartenente alla classe d’uso II

L’Indice di Sicurezza (IS-V),oIndicediRischiodellastruttura,èdefinitocomeilrapportotracapacitàedomanda,ovvero,tral’accelerazionedipiccoalsuolochedeterminailraggiungi-mentodelloStatoLimitediSalvaguardiadellaVita(PGA–PGAC)el’accelerazionedipiccoalsuolochelaNormaTecnicaindica,perlospecificositoincuisitroval’edificioeperlostessostatolimite,comeriferimentoperlaprogettazionediunnuovoedificio(PGA–PGAD).

NelcasodiedificicostituitidapiùdiunaunitàimmobiliaresiassocialaClassediRischioindividuataperl’edificioaciascunaunità,inquantoilfattoredisicurezzastrutturaledeveessererelativoallastrutturanellasuainterezza.

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CAPITOLO 4

INTERVENTI DI MIGLIORAMENTO STRUTTURALE

4.1. IntroduzioneNegliultimidecenni,inumerositerremotichesisonoverificatisulterritorionazionalehanno

evidenziatol’elevatavulnerabilitàsismicadelpatrimonioedilizioesistenteeilnotevoleimpattoeconomicoesocialederivantedall’inagibilitàdegliedificidanneggiatidalsisma.

TaliaspetticonduconoilnostroPaeseadunasensibilizzazioneversoletematichedellapro-tezionesismicadellecostruzioniconconseguentepianificazionediinterventidiadeguamentoomiglioramentosismico.

Nellospecifico,taliinterventisonodestinatiingranparteadedificiinc.a.progettatiprimadell’entratainvigoredellanormativatecnicaantisismicaeche,pertanto,nonessendostatiproget-tatipersostenereleazioniindottedalterremoto,nonsoddisfanoicriteridiprogettazioneprevistidallenormetecnicheattualmentevigenti.Sitrattadicostruzionichegeneralmentepresentanopilastricollegatidatravidispostelungounasoladirezioneecherisultanoesserequindimoltodebolinelladirezioneortogonale.Altriedificiinteressatidaquestaproblematicasonoquellipro-gettatiperresistereadazionisismichedibassaintensitàche,aseguitodell’aggiornamentodellemappedipericolositàsismica,nonsonopiùadeguatiaresisterealleazioniorizzontalidiprogettoprevistedall’attualenormativa.Infine,tragliedificichenecessitanodiinterventidiadeguamentoomiglioramentosismicoricadonoanchequellirealizzaticonmaterialiaventicaratteristichemec-canicheinferioririspettoaquelleprevisteinprogetto.

LeNormeTecnicheperleCostruzioni2017,inprosecuzioneconleNTC2008,introduconoimportantinovitàinmateriadiprotezioneantisismica.Questeultimerichiedono,infatti,diese-guireunavalutazionedellastabilitàlocaleeglobaledell’edificioalfinediassicurarel’incolumitàdellavitaumananonchélafunzionalitàdell’opera.

Atalscopo,nelleNTCsiindividuanotrecategoriediintervento: – interventi di riparazione o locali:interventicheinteressinosingolielementistrutturalie

che,comunque,nonriducanolecondizionidisicurezzapreesistenti – interventi di adeguamento:interventiradicaliattiadaumentarelasicurezzastrutturale

preesistenteconseguendoilivellidisicurezzafissatidallanorma – interventi di miglioramento: interventi non radicali atti ad aumentare la sicurezza

strutturalepreesistente,migliorandolecondizionidellastruttura

4.2. Categorie di intervento

4.2.1. Riparazione o intervento localeGliinterventilocali,riguardantisingolepartidellastrutturaeporzionilimitatedellacostru-

zione,sonofinalizzatia:

4. INTERVENTIDIMIGLIORAMENTOSTRUTTURALE 69

– ripristinarelecaratteristicheinizialideglielementiqualorarisultinodanneggiati; – migliorarelecaratteristichediresistenzaeduttilitàdielementianchenondanneggiati; – impediremeccanismidicollassolocale; – modificareunelementoounazonalimitatadellastruttura.

Inparticolare,rientranoinquestatipologiatuttigliinterventidiriparazione,rafforzamentoosostituzionedisingolielementistrutturali,sianoessitravi,pilastri,pareti,nonadeguatiallafunzionestrutturalechedevonosvolgere,purchél’interventononcambisignificativamenteilcomportamentoglobaledellastruttura,soprattuttoaifinidellaresistenzaalleazionisismiche,acausadiunavariazionenontrascurabiledirigidezzaodipeso.Allostessomodo,lasostituzionedicopertureesolaipuòcostituireuninterventolocalenelcasoincuinoncomportiunavariazionesignificativadirigidezzanelpropriopiano,importanteaifinidellaridistribuzionediforzeoriz-zontali,néunaumentodeicarichiverticalistatici.

Ancheinterventidiripristinoorinforzodelleconnessionitraelementistrutturalisipossonoconsiderareinterventilocalipoichémiglioranoilcomportamentoglobaledellastruttura,inparti-colarerispettoalleazionisismiche.

Infine,interventidivariazionedellaconfigurazionediunelementostrutturale,attraversolasuasostituzioneounrafforzamentolocalizzato(adesempiol’aperturadiunvanoinunaparetemuraria,accompagnatadaopportunirinforzi)possonorientrareinquestacategoriasoloacondi-zionechesidimostrichelarigidezzadell’elementovariatononcambisignificativamenteechelaresistenzaelacapacitàdideformazione,ancheincampoplastico,nonpeggiorinoaifinidelcomportamentorispettoalleazioniorizzontali.

Nelcasodiriparazioniointerventilocaliilprogettoelavalutazionedellasicurezzapotrannoessereriferitiaisolielementiinteressati.Occorredocumentarechegliinterventieffettuatinonpro-ducanosostanzialimodifichealcomportamentodellealtrepartiedellastrutturanelsuoinsiemeechegliinterventicomportinounmiglioramentodellecondizionidisicurezzapreesistenti.Nelcasodiinterventidirafforzamentolocalevoltiamigliorarelecaratteristichemeccanichedeglielementioalimitarelepossibilitàdicollassolocale,ènecessariovalutarel’incrementodellivellodisicurezzalocale.

4.2.2. Interventi di adeguamentoLeNormeTecnicheperleCostruzioniprescrivonointerventidiadeguamentosismiconeicasi

incuisiintenda: – realizzareunanuovasopraelevazionedellacostruzione; – ampliarelacostruzionemediantelarealizzazionedioperestrutturalmenteconnessealla

costruzionestessa; – apportarevariazionididestinazioned’usochecomportinoincrementideicarichiglobali

infondazionesuperiorial10%;restacomunquel’obbligodiprocedereallaverificalocaledellesingolepartidellastruttura,ancheseinteressanoporzionilimitatedellacostruzione;

– effettuare interventistrutturalivoltia trasformare lacostruzionemedianteun insiemesistematicodioperecheportinoadunorganismoediliziodiversodalprecedente;

– apportaremodifichediclassed’usocheconducanoacostruzionidiclasseIIIadusosco-lasticoodiclasseIV.

83

CAPITOLO 5

INSTALLAZIONE DEL SOFTWARE EXIST

5.1. Note sul software ExistExist èilsoftwareperl’analisistrutturaleelaverificadellearmaturedeglielementistrutturali

incalcestruzzoarmatodegliEdificiMultipianoEsistentiinzonasismica;èspecificatamentepen-satoperlestrutturetridimensionalicompostedaelementiverticali(pilastriepannelli),connessitralorodaelementiorizzontali(traviesolai),infinitamenterigidinelpropriopiano.

Existconsente, inmanierasempliceerapida, ladefinizionedellearmatureesistentineglielementistrutturali.Infatti,l’inserimentodellearmatureavvieneinautomaticoscegliendocomeopzionedigenerazionequellabasatasuiparametriassegnatinelleSpecificheArmaturedegliArchividiProgetto.Grazieadunintuitivostrumentografico,èpossibilevisualizzareemodifi-carelaquantitàeladisposizionedellebarrediarmaturagenerate,inmododaadattarleaquelleeffettivamentepresentinell’edificio.

IlMetodo di calcolo strutturaleutilizzatoèquelloagliElementiFiniti(F.E.M.).Laverificadeglielementistrutturali,condottaimpiegandoilmetodoagliStati Limite,con-

siste nel controllare che la resistenza della sezione siamaggiore della sollecitazione agente,verificando per il generico elemento ilmeccanismo di crisiDuttile, ovvero flessione, con esenza sforzo normale, in travi, pilastri e pannelli, eFragile, ovvero taglio in travi, pilastri,pannellienodi.

L’analisisismicaèditipoDinamica Modale,concalcoloevisualizzazioneavideodeimodidivibraredellastruttura,soggettaall’azionesismicadiriferimento.Sitieneinoltrecontodelladimensionefinitadellesezioniedell’ingombrofinitodeinodi.L’analisiècondottainregimeelasticolineare.

LoscaricodelcomplessodiforzechelastrutturatrasmetteglobalmentealterrenosottostantepuòessereaffidatoadunaFondazione su Travi,aventisezionesceltadall’utenteinbasealleeffettivecaratteristichegeometrichedeglielementiesistenti.Laverificadelterrenovienefattaconsiderandolecombinazioniditipo(GEO).

Ilsoftware,seabilitatoilsuomodulo,consenteanchedicalcolareilvalorediAccelerazionediPiccoalsuolo(PGA)chedeterminailraggiungimentodeirequisitidisicurezzaprevistidallenorme,inparticolareneiconfrontidelloStatoLimitediSalvaguardiadellaVita(SLV)edelloStatoLimitediDanno(SLD).

Taliparametri,rappresentatividellacapacitàdellastrutturainterminidivulnerabilitàsismica,possonoessereimpiegatiperladeterminazionedellaClasse di Rischio Sismicodellacostru-zione,inaccordoconleLineeGuidanazionaliperlaClassificazione Sismica degli Edifici.

Ilsoftwareeffettua,inoltre,ilcalcolodituttiidatinecessariperlaClassificazioneSismicadegliEdifici,inparticolaredeiparametrichedenotanolacapacitàdellastrutturaaresistereall’a-zionesimicadiprogettoedindividuaredunquelacorrispondenteClassediRischioSismico.


Lavulnerabilità dell’edificiovienedenotatasullabasedidueparametri:

1) Coefficiente di Sicurezza (λ):minimo rapporto traCapacitàeDomanda in terminidiresistenza e spostamenti, ottenuto in ciascuna sezione di verifica per ogni elemento,dall’inviluppodellevariecombinazioniinesame,alloSLVealloSLD.

2) Accelerazione di Picco al Suolo(PGA):valorediazionesismicachedeterminailrag-giungimentodeirequisitidisicurezzaprevistiperognielemento,alloSLVealloSLD.

InfasedioutputilsoftwareExistcreatuttiglielaboratiprevistidallevigentiNTC,secondounmodellopersonalizzabileinformato.DOC.Inoltre,consentediottenereidisegniesecutivieladistintadellearmaturedeglielementistrutturalidell’edificio,dastampareoppuredaesportaresufileinformato.PDF.Grazieallapossibilitàdiesportazioneinformato.DXF,idisegnipossonoessereeventualmenteelaboratisuCADesterni.

La versione di Exist allegata alla presente pubblicazione, utilizzabile anche per scopi pro-fessionali, consente la verifica strutturale completa di edifici fino a 4 piani e 40 fili fissi e la generazione di tutti gli elaborati di calcolo e i disegni.

5.2. Requisiti hardware e software – Processoreda2.00GHz; – MSWindows7/8/10(ènecessariodisporredeiprivilegidiamministratore); – MS.NetFramework4evs.successive; – 250MBliberisull’HDD; – 2GBdiRAM; – Mouseconrotellinadiscroll; – Schedavideo512MBdiRAM; – Monitoracolori1024×768(16milionidicolori); – Accessoadinternetebrowserweb.

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

http://www.grafill.it/pass/959_8.php

2) Inserireicodici“A”e“B”(vediultimapaginadelvolume)ecliccare[Continua].3) Per utenti registratisuwww.grafill.it:inserireidatidiaccessoecliccare[Accedi],accet-

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

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

temporeale,all’indirizzodipostaelettronicainseritonelformdiregistrazione.

5. INSTALLAZIONEDELSOFTWAREEXIST 85

5.4. Installazione ed attivazione del software1) Fareildownloaddelsetup88-8207-960-4.execliccandosullinkricevutopere-mail.2) Avviarel’installazionedelsoftwarefacendodoppio-clicsulfile88-8207-960-4.exe.3) Cliccaresulpulsante[Installa]dellafinestradisetupe,alcompletamentodellaprocedura

diinstallazione,cliccaresulpulsante[Fine].

IlsoftwaresiinstallerànelseguentepercorsodiMSWindows:

[Start] › [Tutte le app] › [EXIST 2017](cartella)›[EXIST 2017](iconadiavvio)

esiavvieràinversioneTrial(Prova o Demo)chemantienelamaggiorpartedellefunzionalitàdiinputedoutput,peruntempolimitatodi30giorni.

Perutentiinpossessodellapassword di attivazione(v.paragrafo5.3),cliccaresulpulsante[Registrazione]esiapriràlaseguentefinestra:


Compilarelafinestradiregistrazioneeconcluderecliccandosulpulsante[Avanti].Siapriràunafinestracheriassumeidatidiregistrazionedelsoftware.

Si consiglia di conservare tali dati, al fine di poter effettuare, in un secondo momento e sullo stesso computer, nuove installazioni e registrazioni del prodotto.

Chiuderelafinestradiregistrazionecliccandosulpulsante[Fine].

5.5. Aggiornamenti ed assistenzaIprogrammisonoperiodicamenteaggiornati,conlafinalitàdidareaglistessisempremigliori

caratteristiche,oltrecheunacontinuaaffinitàconleevoluzionidelleNormativevigentiintemadi Costruzioni.

L’acquistodiunsoftwaredadirittoaldownloadeall’utilizzogratuitodegliaggiornamentirilasciaticonlostessonumerodiversioneprincipale.Adesempio,chihaacquistatolaversione2016,potràutilizzaretuttelesuccessiveversioni2016,maperutilizzarelaversione2017dovràprocedereall’acquistodell’aggiornamento.

L’installazionediunaversionesuccessiva,senzalanecessariaregistrazione,permetteràlavalutazionedel prodotto in versionedi prova (oDemo), con le limitazioni precedentementedescritte.

L’aggiornamentoèadiscrezionedell’utentedelsoftware;siconsiglia,comunquedieffettuareconcostanzataliaggiornamenti,inmododaoperareconunostrumentosemprepiùpotenteeaggiornatoaglistandardnormativi,chesisuccedono.GliaggiornamentisonodisponibilisulsitoInternetdellaS.I.S.epossonoesserescaricatiliberamentedagliutentidelsoftware.

Perricevereinformazionisugliaggiornamentideiprogrammiesulleofferte,siconsigliaagliutentidivisitareperiodicamenteilsitoInternetdellaS.I.S.,all’indirizzowww.sis.ingegneria.it.

87

CAPITOLO 6

CARATTERISTICHE E MODALITÀ D’IMPIEGO DEL SOFTWARE EXIST

6.1. Ambiente di lavoroL’ambientedilavorodelsoftwaresipresentaconun’interfacciaincuièpossibilevisualiz-

zarelefinestregrafichedeimodellirealizzati,chevieneimmediatamentevisualizzataallaprimaaperturadeiprogrammi,conunmenuadiscesaebarrestrumenti,dovesonopresentiunaseriedicomandi,concuièpossibileaccederealleprincipalifunzionidelsoftware.

Ilsoftwaredisponedifinestredaticheconsentonolamanipolazioneedilcontrollodeivalorinumerici,difinestregrafichedidisegnoedifinestred’aiuto.

Nelseguitosivuoleeffettuareunadescrizionedell’interfacciautente,ovverodituttalaseriedicomandiadisposizionedichiutilizzailsoftware,chiarendoinparticolarecomesonostrutturatiedinchemodoèpossibileinserireidatiedottenereinformazionidalsoftware.

Sullaschermataprincipaleèinoltredisponibileunacomodainterfacciagrafica,comuneallamaggiorpartedeiprogrammiinambienteCAD,sullaqualesivaacomporreilmodello3Ddell’e-dificio,permettendodivisualizzareglielementidefinitinellafasediinputdelprogetto.Nelcasoinveceincuisiapraunprogettogiàrealizzato,l’immaginetridimensionaledell’edificiocomparenellasuddettafinestragrafica,comemostratoinfigura6.1.

Figura 6.1. Interfaccia grafica


Lapartealtadellafinestrariportanomeelogodelsoftware,equellodelfilecorrente.L’utentehaadisposizioneunaseriedimenudicomandoaccessibilidallabarraprincipale.

Ognicomandoèaccessibile,durantelafasedicreazionedelmodello,senzaunaveraepropriasequenzialitàdiutilizzo,fattaeccezioneperalcunidiessicheilsoftwareprovvedeanonattivarenelcasoincuisidebbanorispettaredellespecifichepropedeuticitàdiinputdiprogetto.

Le informazioni in entrata ed in uscita vengono visualizzate all’attivazione di ciascuncomando,medianteopportunefinestreall’internodellequalisonocontenuteinformazionisottoformaditabelleoschede,edintegratedauninputgrafico-interattivo.

UnHelpinlineasensibilealcontesto(tasto«F1»),puòessererichiamatoogniqualvoltasidesideriun’informazionesulcomandochesistautilizzando.L’HelpdisponediunastrutturaacascataconLink(collegamenti)dacuiaccederedirettamenteagliargomenti.

6.2. Avvio del softwareAll’avviodelsoftwaresiapreunafinestra(figura6.2)cheriportaduepossibilioperazioni:

Crea un Nuovo Progetto o Apre un Progetto Esistente.

Figura 6.2. Avvio del software

6.2.1. Crea un Nuovo Progetto1) IndicareilNome del Progetto.2) SelezionarenellabarraCartella del Progetto,ilpercorsocheindicalaDirectorynella

qualeilprogettoverràsalvato.3) SceglieresecreareunprogettoVuoto o da Modello,selezionandolavocedesiderata.4) Sesiscegliedicreareunprogettoda Modello,indicareilfiledautilizzarecomeprototipo

nellabarraModello.Leoperazioni1)e2)sonoopzionali,difattièpossibilelasciareilcampoinbianco,nonasse-

gnandoalcunnomealprogettoenonindicandoneladirectoryincuisalvarlo.Intalcaso,taliinformazionisarannoautomaticamenterichiestedalsoftware,alprimosalvataggiodelprogetto.

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