Muratura in aggregato: il rompicapo dei centri storici

L’Analisi di una struttura esistente in muratura facente parte di un Aggregato Edilizio si rivela sesso più complicata rispetto ad altri tipi di analisi strutturali per un semplice motivo: i centri storici sono un avvicendamento di costruzioni realizzate in epoche diverse fino ad arrivare alla saturazione di tutti gli spazi liberi disponibili.

muratura in aggregato

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

Alla fine dell’articolo potrai scaricare un utile prontuario in PDF che raccoglie tutte le informazioni disponibili per la corretta individuazione dell’Aggregato Edilizio, dell’Unità Strutturale (US), dell’UMI (Unità Minima di Intervento) e dell’UMA (Unità Minima di Analisi). Tutte queste informazioni; come spesso accade, sono sparpagliate in diversi paragrafi dei seguenti testi della Normativa Tecnica:

  • D.M. 14/1/2008 – NTC2008;
  • Circolare n. 617 del 2/2/2009 ;
  • 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’anno 2010]

Grazie a questa risorsa quando avrai bisogno di individuare e analizzare un Aggregato e le sue Unità Strutturali avrai tutte le informazioni a portata di mano.

Nel seguito del post ti spiegherò i punti salienti necessari per individuare correttamente la porzione di fabbricato da considerare per eseguire l’Analisi di Vulnerabilità Sismica di una struttura in aggregato. In particolare vedremo:

  • Cos’è un Aggregato;
  • Cos’è l’Unità Strutturale (US), anche detta Edificio;
  • Cos’è l’Unità Minima di Intervento (UMI) e l’Unità Minima di Analisi (UMA);

Sei pronto? Andiamo per ordine.

L’Aggregato Edilizio: “Trova le differenze”

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 di edifici. Il processo di analisi della struttura dovrà essere preceduto da un indispensabile studio dell’evoluzione del fabbricato seguendo alcuni metodi che ti espongo di seguito.

Un Aggregato edilizio è un insieme di edifici realizzati in epoche diverse e disposti in successione senza soluzione di continuità. Praticamente i diversi fabbricati sono addossati l’uno all’altro e sotto l’effetto dell’azione sismica interagiscono l’uno con l’altro.

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

Edifici in aggregato

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 son 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 planimetrie di un aggregato risalenti ad epoche diverse.

Evoluzione di un Aggregato Edilizio – planimetrie risalenti al periodo dal 1500 al 1858

Hai presente il famoso passatempo Trova le Differenze della Settimana Enigmistica? Dovrai fare esattamente lo stesso. Confrontare le planimetrie e individuare le differenze fra l’una e l’altra. In questo modo ricostruirai la successione cronologica in base alla quale sono stati realizzati i diversi edifici.

L’Edificio: l’elemento costitutivo dell’Aggregato

Un Aggregato Edilizio è composto dall’insieme di Edifici, anche detti Unità Strutturali (spesso abbreviato con la sigla US). Un edificio è caratterizzato dalle seguenti proprietà:

  • continuità da cielo a terra per quanto riguarda il flusso dei carichi verticali;
  • stessa tipologia costruttiva;
  • è stato edifcato 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.

Ricostruire l’evoluzione costruttiva dell’aggregato è di fondamentale importanza per individuare la vulnerabilità dell’Unità Strutturale. Attraverso la ricostruzione della storia evolutiva dell’Aggregato, si potrà mettere in risalto 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.

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 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: l’oggetto minimo dell’Analisi

Una volta identificato l’Aggregato Edilizio e i singoli Edifici o Unità Strutturali (US) che compongono l’aggregato, il passo finale è identificare :

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

L’Unità Minima di Analisi è composta dall’edificio oggetto della nostra verifica e dagli edifici adiacenti la cui interazione non è trascurabile in caso di eventi sismici. Bisogna anche considerare altri 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 di aggregato 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 può ritenere opportuno intervenire non solo sull’Edificio oggetto dell’Analisi, ma anche sugli Edifici adiacenti che possono influire sulla sicurezza della struttura.

Che tipo di Analisi eseguire?

Un edificio in aggregato inevitabilmente interagisce con tutti gli altri edifici che compongono l’Aggregato, soprattutto nel caso di un evento sismico. Probabilmente a questo punto starai pensando: “Non dovrò mica analizzare l’intero Aggregato Edilizio?” Fortunatamente NO. Oltre ad essere un lavoraccio, dovresti chiedere una parcella improponibile al tuo cliente dal momento che alcuni Aggregati hanno estensioni notevoli e sono composti da decine di Edifici. 

La Normativa Tecnica consente di eseguire un’analisi semplificata di carattere convenzionale. In pratica l’Edifico in aggregato andrà analizzato 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 è possibile analizzare separatamente i singoli piani dell’edificio, trascurando la variazione di sforzo normale nei maschi murari. Quest’analisi è consentita nel caso in cui i solai siano sufficientemente rigidi nel proprio piano.

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 all’analisi globale dell’edificio, 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 la risorsa gratuita: il prontuario PDF per l’analisi degli Edifici in Aggregato

Le informazioni sull’individuazione e l’analisi degli Edifici in Aggregato sono contenute in due differenti testi della Normativa Tecnica vigente e nelle Linee Guida emanate dalla Protezione Civile e dal Reluis nel 2010.

Per facilitarti il lavoro ho raccolto tutte le informazioni necessarie in un comodo prontuario PDF. All’interno troverai tutte le informazioni utili per l’individuazione degli Aggregati e degli Edifici e indicazioni sulle 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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Conclusioni

Spero che le informazioni di quest’articolo ti siano state utili. Se un committente ti commissiona l’analisi di vulnerabilità di un edificio in aggregato adesso puoi star tranquillo: sai che non dovrai analizzare l‘intero aggregato e dovrebbe esserti più chiaro come eseguire la fase di indagine conoscitiva. La parte che richiederà maggiore attenzione sarà la parte preliminare di studio dell’evoluzione e formazione dell’aggregato al fine di individuare correttamente l’aggregato e l’edificio da analizzare.

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Al prossimo post.

Marco.