Vulnerabilità sismica degli edifici industriali: quali fattori considerare nell’analisi del rischio sismico

Tra i diversi fenomeni naturali che caratterizzano il nostro pianeta, in territorio italiano il fenomeno sismico ha assunto particolare rilevanza, storicamente e negli ultimi anni. Nel mondo industriale il tema è salito alla ribalta nel 2012 a seguito del terremoto che ha colpito duramente l’Emilia-Romagna: da un lato le perdite e i danni riscontrati, dall’altro le conseguenze pesanti a carico di imprenditori e datori di lavoro hanno fatto percepire l’importanza della sicurezza strutturale e hanno contribuito a far assumere ruolo e dignità alla valutazione del rischio sismico all’interno del DVR aziendale, quale elemento di valutazione con importanza pari a quella degli altri indici di rischio. Da allora la vulnerabilità sismica degli edifici industriali è divenuta oggetto di attente analisi, con l’obiettivo della messa in sicurezza degli edifici e conseguente mitigazione del rischio sismico

A cura dell’Ing. Davide Sganzerla, Direttore Tecnico e Responsabile area ingegneria, progettazione esecutiva di Contec Ingegneria, società del Gruppo Contec che offre servizi integrati di ingegneria.

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Rischio sismico: cos’è e come deve essere valutato

Gli attuali riferimenti normativi in materia di prevenzione sismica sono costituiti dal Decreto ministeriale delle infrastrutture 17/01/2018 “Nuove Norme tecniche per le costruzioni” e dal Testo unico sulla sicurezza sul lavoro (D.Lgs. n. 81/2008).

Il rischio sismico può essere definito come la misura dei danni attesi che un terremoto può produrre in un intervallo di tempo. Esso viene stimato confrontando i tre parametri che lo determinano: pericolosità P, vulnerabilità V ed esposizione E

R = f (P, V, E)

La stima motivata dei tre fattori che condizionano l’indice di rischio sismico deve essere effettuata secondo criteri di semplicità e comprensibilità, con l’obiettivo di garantire la completezza e l’idoneità della valutazione dei rischi quale strumento operativo di pianificazione degli interventi aziendali e di programmazione delle misure opportune per garantire nel tempo il miglioramento dei livelli di sicurezza.

vulnerabilità sismica edifici industriali

La vulnerabilità sismica: quanto è importante per l’analisi del rischio sismico?

Mentre la pericolosità sismica è dipendente dalle caratteristiche sismogenetiche del territorio e delle amplificazioni locali e l’esposizione rappresenta l’insieme di vite umane e beni materiali che possono andare perduti nel sisma, la vulnerabilità sismica misura la propensione di un edificio a subire danni per effetto di un terremoto, valutandone l’incapacità, originaria e/o causata dal degrado, di resistere ad azioni sismiche.

È quest’ultimo quindi il fattore che più può essere influenzato da un’oculata analisi e messa in sicurezza delle costruzioni. Per una stima completa, il valore deve tenere conto delle caratteristiche strutturali della costruzione ma anche degli elementi non strutturali presenti, che in un edificio industriale sono rappresentati ad esempio da scaffalature o impianti.

Quanto più un edificio è vulnerabile (per tipologia, progettazione inadeguata, scadente qualità di materiali, modalità di costruzione e scarsa manutenzione), tanto maggiori saranno le conseguenze sulla struttura. Affinché gli edifici abbiano una bassa vulnerabilità la normativa attuale impone agli edifici di nuova progettazione il rispetto di criteri antisismici, richiedendo che le strutture manifestino una risposta duttile alla sollecitazione tellurica.

Il paragrafo 8 delle NTC2018 indica le procedure per la valutazione della vulnerabilità sismica degli edifici, che possono avere diversa natura: vi sono stime di tipo qualitativo, che richiedono l’analisi delle principali caratteristiche degli elementi costitutivi dell’edificio e permettono di identificare in via preliminare il grado di priorità degli interventi di cui l’edificio necessita, e stime invece di natura più analitica, che prevedono metodi di calcolo lineari e non lineari.

Grazie al risultato di queste valutazioni è possibile studiare gli opportuni interventi di ripristino. Ogni stima ha avvio con un’indagine conoscitiva, che, mediante acquisizione del progetto strutturale, rilievi plano-altimetrici, geometrico-strutturali, permette di definire lo stato della costruzione e lo stato di danno e deformativo della struttura. Segue un’analisi storico-critica, con cui si ricostruisce lo stato di sollecitazione attuale alla luce delle modifiche e degli eventi che hanno interessato l’edificio nel tempo; gli ulteriori passaggi dipendono dal tipo di stima prescelta.

vulnerabilità sismica edifici industriali 1

Vulnerabilità sismica negli edifici industriali

Per buona parte dei corpi di fabbrica industriali, si ritiene significativo il riferimento alla Legge n. 122/2012, legge di conversione del DL 74/2012 emesso in seguito al sisma in Emilia del 2012, riferita nello specifico a edifici produttivi realizzati con strutture prefabbricate in calcestruzzo armato. La suddetta legge prevedeva l’obbligo per i fabbricati nei Comuni del cratere sismico, di acquisizione della “Certificazione di Agibilità Sismica”, a seguito di verifica da parte di Tecnico competente che non fossero presenti, o che fossero state eliminate, le carenze strutturali precisate nel seguito, o altre eventuali:

a) mancanza di collegamenti tra elementi strutturali verticali e elementi strutturali orizzontali e tra questi ultimi;

b) presenza di elementi di tamponatura prefabbricati non adeguatamente ancorati alle strutture principali;

c) presenza di scaffalature non controventate portanti materiali pesanti che possano, nel loro collasso, coinvolgere la struttura principale causandone il danneggiamento e il collasso.

Quando si parla di vulnerabilità sismica degli edifici industriali, si ritiene opportuno eseguire sia la valutazione della vulnerabilità della struttura vera e propria, definita vulnerabilità primaria, che la valutazione di vulnerabilità degli elementi secondari, quali tamponature, scaffalature e impianti, definita vulnerabilità secondaria. L’indice di vulnerabilità “Iv” che sarà assegnato a ciascun fabbricato sarà il più sfavorevole tra i due indici separatamente individuati. È chiaro che, a fronte di un basso valore di vulnerabilità primaria, il valore della vulnerabilità complessiva può raggiungere valori significativi se il valore della vulnerabilità secondaria è elevato.

La distinzione tra gli elementi primari e secondari riesce ad individuare le eventuali azioni correttive da intraprendere per prevenire l’occlusione delle vie di fuga o i danni a persone e/o cose che durante un evento sismico possono essere causati dalla caduta di scaffalature e/o dei carichi su di esse disposti e/o di porzioni di controsoffitto, di intonaco e di rivestimenti. Nella valutazione del rischio sismico di edifici industriali, la valutazione dell’indice di vulnerabilità secondaria può fornire anche un’indicazione delle perdite dei beni stoccati (non oggetto della valutazione di sicurezza ai sensi del DL81/08, finalizzata alla stima del rischio sismico inteso in termini di sicurezza dei lavoratori).

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