Metodologie per la determinazione dell'affidabilità sismica delle strutture esistenti in c.a.

Le strutture, nel corso della loro vita, possono essere soggette all’applicazione di azioni sismiche, che, a seconda della loro intensità, possono causare molteplici danni agli elementi strutturali portanti e non, appartenenti all’organismo edilizio.
In particolar modo negli ultimi decenni, numerosi terremoti di varia intensità, registrati in Italia, hanno mostrato come gran parte delle strutture edilizie, progettate secondo normative ormai obsolete e in assenza di specifiche normative sismiche, siano inadeguate a resistere totalmente o anche parzialmente, ad azioni sismiche. Secondo una valutazione del CENSIS, che risale all’anno 1999, gli alloggi a rischio in Italia sono circa 3.750.000, dei quali il 63,5% per cause tecniche (cattiva esecuzione, mancata manutenzione) e per ragioni costruttive (periodo di edificazione); il restante 36,5% è considerato a rischio perché troppo vecchio.
Problemi particolarmente gravi insorgono soprattutto su abitazioni costruite negli anni 50’-60’, che attualmente richiedono controlli ed interventi di manutenzione. Da tutto ciò nasce, l’esigenza dello studio e della tutela del patrimonio esistente per ridurre il rischio sismico e le sue conseguenze, sia in termini di vite umane che in termini economici; a tal fine, quindi, è necessario definire specifici metodi per valutare tale rischio ed eventualmente intervenire.
Sotto tale ottica è ormai, da alcuni lustri, consuetudine affrontare il problema strutturale determinando un numero distinto di stati (detti ”stati limite”), che permettono di quantificare la capacità resistente della struttura rispetto al corrispondente livello di danno.
È evidente quindi, che sotto tale ottica, l’accertamento dell'affidabilità strutturale in condizioni sismiche, è al momento uno di temi più interessanti dell'ingegneria sismica e rappresenta l’obiettivo del presente lavoro.
In particolare nei primi tre capitoli vengono affrontate, dal punto di vista prettamente teorico, tematiche di carattere generale riguardanti: l’input sismico [Cap.1], la modellazione strutturale [Cap.2] e l’affidabilità strutturale [Cap.3].
In quest’ultimo capitolo, in particolare, vengono presentate delle metodologia di verifica volte a valutare la “probability of failure (Pf)”, utile per definire il grado di vulnerabilità sismico delle strutture esistenti.
Nei capitoli successivi (4 e 5), sono stati applicati tali metodi ad una progettazione simulata, sia allo stato di fatto [Cap.4], sia allo stato di progetto [Cap.5] dopo aver previsto degli interventi di consolidamento statico sulla stessa.
Per inciso le analisi svolte (allo stato di fatto e a quello di progetto) sono state in primis di tipo statico non lineare e poi successivamente di tipo dinamico non lineare.
Nel primo caso è stato possibile definire la vulnerabilità della struttura utilizzando il metodo N2; nel secondo caso è stato possibile effettuare la stessa valutazione, definendo in primis, tramite analisi dinamiche incrementali (I.D.A.) un legame tra una misura d’intensità sismica ed una misura di danno e poi utilizzando tali valori per definire la Pf., con metodi empirici tipo SAC/FEMA e curve di fragilità.
I risultati così ottenuti sono stati comparati per svolgere le considerazioni finali presenti in calce al seguente lavoro.