Come valutare la vulnerabilità sismica: SismoTest® e 3Muri®

L’entrata in vigore delle Linee guida del DM n.65 ha portato notevoli novità nel campo della sicurezza sismica. Il miglioramento e l'adeguamento sismico delle strutture esistenti costituiscono una nuova frontiera per i progettisti che si occupano di calcolo strutturale, è quindi importante sottolineare quanto sia fondamentale una corretta valutazione del grado di vulnerabilità sismica degli edifici e, del relativo rischio sismico al quale sono sottoposti. Questo è possibile grazie agli strumenti forniti dalle legge di bilancio 2017, i quali offrono soluzioni adeguate per la classificazione sismica del patrimonio edilizio esistente. Viene, inoltre, presentata l‘opportunità con il Sismabonus di accedere ad agevolazioni fiscali, incentivando così la messa in sicurezza degli edifici esistenti. 

Il metodo semplificato e quello convenzionale 

Gi strumenti forniti dalle Linee guida vengono messi in atto attraverso due metodi di analisi: il Semplificato e il Convenzionale.

Il metodo semplificato, basato su una classificazione macrosismica dell’edificio, è applicabile con una procedura speditiva proposta dalle stesse Linee Guida del DM per le strutture in muratura, o addirittura per la previsione di lavori di consolidamento senza alcuna classificazione per le strutture prefabbricate e in c.a.. È importante sottolineare come il metodo semplificato sia applicabile solo per interventi di tipo locale in quanto, per l'assenza di un modello completo della struttura, non consente di esprimere giudizi relativi al comportamento complessivo in caso di evento sismico.

Il metodo convenzionale, invece, si basa principalmente su due parametri: il PAM, la perdita annuale media, e l’IS-V, l’indice di sicurezza della struttura, ed è applicabile a qualsiasi tipologia di costruzione. In questo caso è necessario procedere attraverso la costruzione di un modello di calcolo che simuli il comportamento reale della struttura; ad esempio si possono utilizzare i software 3Muri^® per strutture in muratura e miste, e Axis VM^® per strutture in c.a., acciaio e legno. Il metodo convenzionale consente la valutazione della classe di rischio della costruzione sia allo stato di fatto che allo stato di progetto, ovvero conseguentemente all'intervento. Quindi, a seconda dell’incremento di classe conseguito, dopo aver effettuato i necessari interventi, sarà possibile ottenere il relativo bonus fiscale previsto dal Sismabonus. 

I software di S.T.A.DATA

La soluzione ideale che  mette in pratica quanto richiesto dalle Linee Guida, rendendole facilmente applicabili è SismoTest^®, modulo di 3Muri^® prodotto da S.T.A. DATA, dedicato  alla classificazione sismica degli edifici. 

SismoTest^® valuta la classe del rischio sismico dell'edificio allo stato di fatto considerando tutte le peculiarità negative presenti. Successivamente, noti gli interventi da eseguire per il miglioramento sismico dell'edificio, valuta la classe di rischio allo stato di progetto. Inoltre, attraverso le informazioni ottenute, produce i documenti necessari per ogni pratica di cliente avviata, tra cui la relazione e l'asseverazione dell'edificio. Qualora la pratica preveda la classificazione sia dello stato di fatto che dello stato di progetto per qualsiasi tipologia strutturale il metodo applicabile è quello convenzionale. 

Questo è possibile grazie all'utilizzo del software 3Muri^®, prodotto da S.T.A. DATA, che offre la possibilità di costruire modelli di calcolo per strutture in muratura e miste (acciaio, legno e c.a.), che simulino la realtà e il comportamento strutturale dell’edificio. 

Gli interventi di miglioramento sismico

Qualora si preveda il consolidamento di costruzioni ammalorate/fatiscenti, è opportuno provvedere alla redazione di un progetto di miglioramento. Le tecniche di intervento sono le medesime sia per il metodo semplificato sia per il metodo convenzionale, ovvero:

• Interventi volti alla riduzione delle carenze nei collegamenti;
• Interventi volti ad incrementare la resistenza dei maschi murari;
• Interventi di modifica nella distribuzione degli elementi verticali resistenti.

L'esempio di un edificio in muratura

Prendendo in esame un edificio in muratura nel suo stato di fatto, con scarsa qualità funzionale e strutturale, è possibile eseguire con 3Muri^® un’analisi statica non lineare. La determinazione della curva relativa al sistema equivalente, permette di determinare il periodo con cui ricavare lo spostamento massimo richiesto dal sisma, secondo gli spettri riportati sulla normativa. Con il modulo dedicato classificazione sismica (SismoTest^®) si ottiene un risultato più immediato e visivo basato sull’andamento del PAM e IS-V.

Per l’incremento di classe è necessario effettuare il progetto di miglioramento, che ha come cardine principale quello di conferire all'edificio la giusta stabilità strutturale, affinché sotto l'azione sismica non si verifichino crolli ed anomalie. Analizzando il progetto sempre con 3Muri^®, dopo aver effettuato interventi di adeguamento e miglioramento sismico come quelli citati in precedenza, si può notare come questi diano un netto rialzo alla classificazione, e quindi una migliore resistenza in caso di sisma.

Per maggiori informazioni consultare il seguente link “Sismabonus: come fare: Guida per il calcolo pratico della classificazione sismica degli edifici”

I meccanismi di collasso

Il software 3Muri^® è quindi la soluzione ideale per risolvere tutte le problematiche annesse ad un materiale complesso come quello della muratura, solitamente soggetto a meccanismi di collasso di primo e secondo modo. Per meccanismi di primo modo si intendono quei cinematismi di collasso connessi al comportamento della parete in muratura fuori dal proprio piano, quindi con comportamento flessionale e di ribaltamento. I meccanismi di secondo modo, invece, riguardano la risposta della parete nel proprio piano, con tipici danneggiamenti per taglio e flessione. Un ulteriore meccanismo locale è la disgregazione della tessitura muraria, che risulta però dipendente esclusivamente dalla qualità e dalla modalità di aggregazione dei materiali costituenti la muratura, più che dalle sollecitazioni agenti. 

È opportuno precisare, che l’attivazione dei meccanismi fondamentali di collasso è strettamente dipendente dal comportamento globale dell’edificio, che a sua volta discende dalle caratteristiche tipologiche e tecnologiche. Per questo 3Muri^® offre soluzioni tecnologiche e sicure per ristabilire, rinforzare e colmare le carenze riscontrate nel calcolo di edifici che sviluppano queste modalità di danno strutturale.  La peculiarità di 3Muri® è il metodo di calcolo innovativo FME - Frame by Macro Element - che schematizza la struttura attraverso un telaio equivalente costituito da un particolare tipo di elemento, detto macroelemento, permettendo di cogliere al meglio il comportamento sismico e fornendo tutte le informazioni necessarie al progettista per un esame accurato della struttura.

3Muri®, inoltre, calcola le strutture in muratura tenendo conto dell’effettiva rigidezza dei singoli elementi strutturali, ad esempio, la rigidezza nel piano dei solai definiti come diaframmi, interessati dalle forze orizzontali, come quelle sismiche. 

La rigidezza nel piano del solaio induce un diverso comportamento alla struttura nel suo insieme. Nel caso di solaio rigido, le azioni si distribuiscono uniformemente su tutti i setti, anche se il setto centrale è soggetto ad 1/3 del carico totale sismico. Nel caso invece di solaio flessibile, il setto centrale riceve una componente pari al 50% del carico orizzontale, doppio rispetto al carico dei setti laterali; è evidente quindi l'influenza di questo componente strutturale.  

3Muri^®, grazie alla sua versatilità, è proposto in tre versioni (Piccole Strutture, Smart e Professional) adatte a soddisfare le singole esigenze dei vari professionisti che si interfacciano in situazioni differenti. Si compone e arricchisce di vari moduli aggiuntivi, potenziando così le sue caratteristiche di affidabilità, sicurezza e concretezza, in maniera tale da consentire al professionista di avere una visione completa della struttura, per essere sempre sicuro del proprio lavoro. 

Per maggiori informazioni, una presentazione del software o un'offerta personalizzata, è possibile contattarci al numero verde 800 236 245, o consultare il seguente link.