La progettazione sismica sostenibile si presenta come un imperativo nell’era moderna, dove la sicurezza delle strutture costruite è essenziale. Tuttavia, l’approccio sostenibile va oltre la mera costruzione di edifici resistenti ai terremoti; si estende al cuore delle nostre città, coinvolgendo la salvaguardia dell’ambiente e delle risorse.
Un pilastro fondamentale di questa progettazione è la decisione consapevole di concentrarsi sull’adeguamento sismico degli edifici esistenti anziché sulla costruzione ex novo. Questo approccio non solo riduce il consumo di nuove risorse, ma anche l’accumulo di rifiuti derivanti dalla demolizione di strutture preesistenti.
In questo contesto, la sostenibilità diventa un atto di preservazione: preservare non solo la sicurezza delle nostre comunità, ma anche l’integrità del nostro ambiente. Rinforzare gli edifici esistenti è un investimento nel futuro che evita la dispersione di risorse preziose e riduce l’impatto ambientale associato alla costruzione.
Affrontare il miglioramento sismico degli edifici esistenti implica una profonda comprensione delle caratteristiche strutturali e delle vulnerabilità specifiche di ciascuna struttura. L’adozione di tecnologie innovative, materiali avanzati e tecniche di rinforzo mirate sono fondamentali in questo processo. Ciò non solo accresce la resistenza sismica dell’edificio, ma contribuisce anche a prolungarne la vita utile.
Esperienza di stage di Vincenzo Leonetti, ingegnere strutturista di La SIA
Temi quali mitigazione dell’impatto ambientale e sostenibilità sono fusi e integrati con i principi di base con cui La SIA Spa realizza i suoi progetti. In linea con questa concezione è stato ben accolto lo stage all’interno della società propedeutico al completamento del master di secondo livello in “Progettazione sismica delle strutture per costruzioni sostenibili” della Scuola Master F.lli Pesenti -Politecnico di Milano. Il tirocinio, infatti, è incentrato sul miglioramento e adeguamento sismico degli edifici esistenti, un approccio che conserva le risorse e riduce l’accumulo di rifiuti. Attraverso questo percorso si è data la possibilità di seguire tutto l’iter procedurale, che verrà di seguito descritto, permettendo di applicare su casi reali le competenze teoriche acquisite durante il percorso accademico.
La fase preliminare di questo tipo di intervento è la verifica di vulnerabilità sismica. Il punto di partenza sono i dati acquisiti durante la fase di indagine, dalla quale si ricavano: la geometria; le proprietà meccaniche dei materiali; i carichi applicati; la data di costruzione attraverso la quale si risale alle normative tecniche in uso dell’epoca e verificare se esistono difetti di impostazione o di costruzione; degrado e/o modifiche significative rispetto alla situazione originaria. In funzione del livello di conoscenza raggiunto (LC1, LC2, LC3) si determinano i correlati fattori di confidenza da utilizzare nelle verifiche di sicurezza che modificano i parametri di capacità.
Tutto questo permette di determinare il sistema strutturale (vedi Figura 1), modellato ad elementi shell (vedi Figura 2), o telaio equivalente (vedi Figura 3) e il suo stato di sollecitazione (vedi Figura 4 e Figura 5).
L’obiettivo è quello di determinare l’entità delle azioni che la struttura è in grado di sostenere.
- Figura 1 – Vista modello tridimensionale
- Figura 2 – Vista modello ad elementi shell
- Figura 3 – Vista modello a telaio equivalente
- Figura 4 – Vista azioni macro elementi shell
- Figura 5 – Vista sollecitazioni telaio equivalente
Dalla valutazione della sicurezza si determinano le carenze dell’edificio che possono essere di tipo globale (presso-flessione, taglio, ecc.), ma anche di tipo locale. A tal proposito si esegue una verifica dei cinematismi locali (vedi Figura 6)
che possono essere:
– Meccanismo di ribaltamento semplice;
– Meccanismo di flessione verticale;
– Meccanismo di flessione orizzontale.
I deficit della struttura sotto azione sismica possono riguardare anche elementi secondari come esempio il ribaltamento delle tramezzature, il collasso di questi elementi è un fenomeno molto pericoloso, in quanto può causare oltre a problemi di agibilità anche la perdita di vite umane.
Dall’analisi delle carenze riscontrate nella verifica di vulnerabilità sismica, si determinano gli interventi per risanare tali criticità, per i casi trattati sono stati impiegati i seguenti interventi:
• Realizzazione diaframma rigido mediante consolidazione dei solai esistenti, questo tipo di intervento permette la creazione di un piano rigido ai livelli della struttura garantendo un comportamento scatolare dell’edificio, desumibile da una regolarizzazione dei modi di vibrare dell’edificio stesso (vedi Figura 7, Figura 8, e Figura 9);
• Iniezione di miscele leganti al fine di garantire un miglioramento delle proprietà meccaniche e della resistenza delle stesse;
• Applicazione di intonaco armato su tutte le murature costituenti la struttura al fine di garantire un miglioramento delle proprietà meccaniche e della resistenza delle stesse;
• Presidio antiribaltamento delle tramezzature.
Gli interventi progettati consentano pertanto alla struttura di sostenere le azioni con il livello di sicurezza minimo richiesto dalle normative vigenti (vedi Figura 10).
- Figura 6 – Vista cinematismi locali
- Figura 7 – Vista modo di vibrare 1
- Figura 8 – Vista modo di vibrare 2
- Figura 9 – Vista modo di vibrare 3
- Figura 10 – Vista verifica post operam
Conclusioni
La progettazione sismica sostenibile non è solamente una questione di sicurezza, ma anche di saggezza nell’uso delle risorse. In un’epoca in cui la consapevolezza ambientale è essenziale, questo approccio rappresenta una scelta che coniuga sicurezza strutturale e responsabilità ecologica. La sostenibilità diventa, quindi, un elemento cardine nella creazione di ambienti costruiti che rispondano alle esigenze presenti senza compromettere il benessere delle generazioni future.
