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L’analisi di una struttura esistente in muratura facente parte di un aggregato edilizio si rivela più complicata rispetto all’analisi di un edificio isolato per un semplice motivo: i centri storici di città e paesi sono costituiti dall’insieme di costruzioni realizzate in epoche diverse finché non si è raggiunta la saturazione di tutti gli spazi liberi disponibili.

Nell’articolo di oggi ti spiego come approcciare l’analisi di vulnerabilità sismica di un edificio in muratura facente parte di un aggregato edilizio, caso tipico dei centri storici di molti Comuni in Italia.

aggregato edilizio

Nel seguito del post ti illustrerò i passi necessari per individuare correttamente la porzione di fabbricato da considerare per eseguire l’analisi di vulnerabilità sismica di una struttura facente parte di un aggregato edilizio. In particolare vedremo:

  • cos’è un aggregato edilizio;
  • cos’è l’Unità Strutturale (US), anche detta edificio;
  • cos’è l’Unità Minima di Intervento (UMI) e l’Unità Minima di Analisi (UMA).

Alla fine dell’articolo potrai scaricare un utile Focus Normativo PDF che raccoglie tutte le informazioni utili per la corretta individuazione dell’aggregato edilizio, dell’Unità Strutturale (US), dell’UMI (Unità Minima di Intervento) e dell’UMA (Unità Minima di Analisi) in conformità alle seguenti normative e documenti tecnici:

  • D.M. 17/1/2018 – NTC2018;
  • Circolare n. 7 del 21/1/2019;
  • Linee guida per il rilievo, l’analisi ed il progetto di interventi di riparazione e consolidamento sismico di edifici in muratura in aggregato, emanato dal ReLUIS e dalla Protezione Civile nell’ottobre del 2010.

Grazie a questa risorsa quando avrai bisogno di individuare e analizzare un aggregato edilizio e le sue Unità Strutturali avrai tutte le informazioni pronte per la consultazione, raccolte in un unico documento.

Come nasce un aggregato edilizio

Un aggregato edilizio è un insieme di edifici realizzati in epoche diverse e disposti in successione senza soluzione di continuità. I diversi fabbricati sono l’uno adiacente all’altro e sotto l’effetto dell’azione sismica interagiscono fra loro.

Prima dell’espansione delle periferie avvenuta nel XX secolo si è verificato un processo di accrescimento edilizio dei centri storici che ha portato via via ad un progressivo intasamento di tutti gli spazi liberi presenti in adiacenza ai fabbricati esistenti. All’interno di un centro storico si possono riconoscere gli edifici originari e quelli che sono stati edificati successivamente, riempiendo gli spazi di risulta.

E’ questo il motivo che rende complessa l’analisi di vulnerabilità sismica di una struttura esistente in muratura quando questa fa parte di un aggregato edilizio. Il processo di analisi della struttura dovrà essere preceduto da un accurato studio dell’evoluzione dell’aggregato, seguendo alcuni metodi che ti espongo di seguito.

Aggregato edilizio: individuazione e studio dell’evoluzione

Il primo passo da compiere quando si approccia l’analisi di un edificio in aggregato è l’individuazione dell’aggregato edilizio. Un aggregato è infatti delimitato da strade, piazze o giunti strutturali.

aggregato edilizio: individuazione
Esempio di aggregato edilizio: insieme di edifici di colore giallo

Una volta individuato l’aggregato, è di fondamentale importanza capire come si è evoluto nel tempo, quali corpi di fabbrica sono stati costruiti per primi e quali invece sono stati realizzati dopo. Per effettuare quest’analisi sarà utile reperire la cartografia catastale e storica disponibile. Ti riporto un esempio di confronto fra le planimetrie di un aggregato edilizio risalenti ad epoche diverse. Troverai tale esempio all’interno del Focus Normativo PDF scaricabile alla fine dell’articolo.

aggregato edilizio: evoluzione
Evoluzione di un aggregato edilizio – planimetrie risalenti al periodo dal 1500 al 1858

Una volta reperita la cartografia storica disponibile, dovrai confrontare le planimetrie e individuarne le differenze. In questo modo ricostruirai la successione cronologica secondo la quale sono stati realizzati i diversi edifici che compongono l’aggregato edilizio.

L’Unità Strutturale (US): l’elemento costitutivo dell’aggregato edilizio

Un aggregato edilizio è composto dall’insieme di Unità Strutturali (spesso abbreviate con la sigla US). Un’Unità Strutturale è caratterizzata dalle seguenti proprietà:

  • continuità da cielo a terra per quanto riguarda il flusso dei carichi verticali;
  • stessa tipologia costruttiva;
  • è stato edificato nella stessa epoca;
  • è delimitato da spazi aperti o da giunti strutturali o da edifici contigui costruiti, ad esempio, con tipologie costruttive e strutturali diverse o con materiali diversi oppure in epoche diverse.

Attraverso la ricostruzione della storia evolutiva dell’aggregato edilizio, si potranno mettere in risalto alcune criticità, quali, ad esempio, la presenza di pareti edificate come saturazione degli spazi vuoti tra due edifici preesistenti e non ammorsate alle pareti di questi ultimi. Ti riporto un’immagine di esempio qui sotto.

aggregato edilizio: saturazione degli spazi

Nell’immagine sopra gli edifici indicati con la lettera B e C sono stati costruiti successivamente a quelli indicati con la lettera A. Le pareti di saturazione dell’edificio C e le pareti dell’edificio B risulteranno non ammorsate alle pareti dell’edificio A. L’edifico C infatti è stato realizzato sfruttando le pareti laterali già esistenti degli edifici A. Queste pareti presenteranno un’elevata vulnerabilità nei confronti del ribaltamento fuori piano.

L’UMI e l’UMA: le indicazioni del ReLUIS per l’analisi degli edifici in aggregato

Oltre all’individuazione dell’Unità Strutturale prescritta dalla Circolare 2019, le Linee Guida per l’analisi degli edifici in muratura in aggregato emanate dal ReLUIS e dal Dipartimento della Protezione Civile nell’ottobre 2010 a seguito dell’evento sismico verificatosi in Abruzzo nell’Aprile del 2009, consigliano di individuare altri due elementi all’interno dell’aggregato edilizio:

  • l’Unità Minima di Analisi (UMA)
  • l’Unità Minima di Intervento (UMI)

L’Unità Minima di Analisi è composta dall’edificio oggetto di verifica e dagli edifici adiacenti la cui interazione non è trascurabile sotto l’azione di eventi sismici. Bisogna considerare tutti gli elementi di interazione fra gli edifici come per esempio:

  • solai di piano sfalsati;
  • spinte di archi e volte di edifici adiacenti;
  • martellamento nei giunti fra edifici adiacenti.

L’Unità Minima di Intervento invece è la porzione dell’aggregato edilizio su cui si decide di eseguire gli interventi di rinforzo al fine di garantire la sicurezza dell’edificio e ridurre la sua vulnerabilità. Il progettista potrà ritenere opportuno intervenire non solo sull’Unità Strutturale oggetto dell’analisi, ma anche sulle Unità Strutturali adiacenti che possono influire sulla sicurezza della struttura.

Aggregato edilizio: le tipologie di analisi

Un edificio di un aggregato edilizio inevitabilmente interagisce con gli altri edifici che compongono l’aggregato, in particolar modo in presenza di un evento sismico.

Alcuni aggregati edilizi hanno estensioni notevoli e sono composti da decine di Unità Strutturali. Sarebbe un lavoro troppo oneroso per il progettista strutturale analizzare l’intero aggregato mediante un’analisi sismica globale.

In tal senso le NTC2018 vengono incontro al progettista e prescrivono che, per eseguire l’analisi di vulnerabilità dell’Unita Strutturale facente parte di un aggregato edilizio, non è necessario eseguire l’analisi globale dell’intero aggregato edilizio, ma è sufficiente analizzare solo l’Unità Strutturale di interesse.

A seconda della rigidezza dei solai di impalcato le NTC2018 propone due metodologie di analisi differenti che ti riporto di seguito.

Solai infinitamente rigidi

Nel caso di solai sufficientemente rigidi nel proprio piano le NTC2018 consentono di eseguire un’analisi globale semplificata della sola Unità Strutturale di interesse, trascurando la parte restante dell’aggregato edilizio. Tale analisi assume un significato largamente convenzionale.

L’Unità Strutturale sarà analizzata come se fosse un edificio isolato. L’analisi che andrà svolta sarà un’analisi statica non lineare (te ne ho parlato in questo articolo) in cui si analizzeranno separatamente i singoli piani dell’edificio, trascurando la variazione di sforzo normale nei maschi murari.

Solai di rigidezza trascurabile

Nel caso di solaio flessibili nel proprio piano, andranno verificate le singole pareti o insieme di pareti soggette alle azioni verticali e orizzontali dovute al sisma.

In aggiunta dovranno essere considerate:

  • spinte non contrastate causate da orizzontamenti sfalsati di quota sulle pareti in comune con le US adiacenti;
  • effetti locali causati da prospetti non allineati, o da differenze di altezza o di rigidezza tra US adiacenti;
  • azioni di ribaltamento e di traslazione che interessano le pareti nelle US di testata delle tipologie seriali (schiere).
  • il possibile martellamento nei giunti tra US adiacenti.

Scarica il Focus Normativo PDF per l’analisi di un aggregato edilizio

aggregato edilizio: focus normativo

Le informazioni sull’individuazione e l’analisi degli edifici in aggregato sono contenute nelle NTC2018, nella Circolare 2019 e nelle Linee Guida emanate dal Dipartimento della Protezione Civile e dal ReLUIS nell’ottobre 2010.

Per facilitarti il lavoro ho raccolto tutte le informazioni necessarie in un comodo Focus Normativo PDF. All’interno troverai tutte le informazioni utili per l’individuazione degli aggregati edilizi e delle Unità Strutturali e le indicazioni sulla tipologia di analisi da eseguire. Puoi scaricarlo compilando i campi qui sotto. Riceverai all’istante un’email con il link per eseguire il download.

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    Wally: risorsa consigliata per l’analisi delle pareti in muratura

    Wally: analisi di pannelli in muratura

    Wally è l’app per l’analisi dell’intervento di apertura vano in una parete in muratura. All’interno dell’app potrai progettare e verificare architravi e pareti sottoposte ad azioni nel piano e fuori piano. Clicca sul tasto qui sotto per scaricare l’app.

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      Conclusioni

      Lo studio preliminare dell’evoluzione e formazione di un aggregato edilizio è fondamentale per la corretta individuazione dell’Unità Strutturale da analizzare.

      Spero che le informazioni contenute in quest’articolo ti siano state utili. Quando ti capiterà di dover analizzare un edificio facente parte di un aggregato edilizio adesso sai che non dovrai analizzare l‘intero aggregato, ma solo l’Unità Strutturale di interesse.

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      Al prossimo post.

      Marco


      Pubblicato il 5/2/2018, aggiornato il 27/7/2020.

      Aggregato edilizio: come individuarlo e analizzarlo [NTC2018 e Circ. 2019]

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