Il Rischio Sismico per una costruzione è la misura matematico-ingegneristica per valutare il danno atteso a seguito di un possibile evento sismico. Esso dipende dall’interazione dei seguenti fattori:
Rischio = f (Pericolosità, Vulnerabilità, Esposizione)
- La Pericolosità è la probabilità che si verifichi un sisma (terremoto atteso) sul sito in cui sorge la costruzione;
- La Vulnerabilità è la capacità della costruzione di resistere al danneggiamento indotto dalla sollecitazione sismica;
- L’Esposizione è l’insieme di ciò di cui la costruzione è costituita e contiene (rappresenta la valutazione socio/economica delle conseguenze).
L’Italia ha una Pericolosità medio-alta (per frequenza e intensità dei terremoti), una Vulnerabilità elevata (per fragilità del patrimonio edilizio, industriale e infrastrutturale) e una Esposizione molto alta (per densità abitativa e per patrimonio monumentale). Tutto ciò si traduce in un elevato Rischio Sismico in termini di danni alle costruzioni e al patrimonio storico-artistico e di numero di vittime attese.
Le Linee Guida Per La Classificazione Del Rischio Sismico Delle Costruzioni, contenute nell’allegato A al DM n. 65 del 7/03/2017, propongono una sintesi in termini di rischio delle attuali procedure di analisi sismica degli edifici con una classificazione in otto Classi con rischio crescente dalla lettera A+ alla lettera G.
La determinazione della classe di appartenenza di un edificio può essere condotta secondo due metodi, tra loro alternativi, l’uno convenzionale e l’altro semplificato, quest’ultimo con un ambito applicativo limitato.
Metodo convenzionale
Il metodo convenzionale è concettualmente applicabile a qualsiasi tipologia di costruzione, è basato sull'applicazione dei normali metodi di analisi previsti dalle attuali Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2008) e consente la valutazione della Classe di Rischio della costruzione sia nello stato di fatto sia nello stato conseguente all’eventuale intervento.
Il metodo convenzionale, descritto dalla procedura in 11 punti riportata al paragrafo 2.1 delle Linee Guida, si basa su:
- La valutazione di due parametri adimensionali (espressi in %): Il parametro economico PAM e l’indice di sicurezza della struttura IS-V;
- La determinazione della classe di rischio sia in funzione del parametro PAM (classe PAM) sia in funzione dell’indice IS-V (classe IS-V);
- L’assegnazione alla costruzione della classe di rischio peggiore tra quella determinata in funzione del parametro PAM e quella determinata in funzione dell'indice IS-V.
Il parametro PAM può essere assimilato al costo di riparazione dei danni prodotti dagli eventi sismici che si manifesteranno nel corso della vita della costruzione, ripartito annualmente ed espresso come percentuale del Costo di Ricostruzione (CR). Può essere valutato come l’area sottesa alla curva che rappresenta le perdite economiche dirette (anch’esse espresse in % del Costo di Ricostruzione CR) in funzione della frequenza media annua di superamento λ (pari all’inverso del periodo di ritorno Tr) degli eventi che provocano il raggiungimento di uno stato limite per la struttura. Minore sarà l’area sottesa da tale curva, minore sarà la perdita media annua attesa (PAM).
Per la costruzione della curva, oltre agli stati limite previsti dalla NTC - stati limite di esercizio (SLO e SLD) e stati limite ultimi (SLV e SLC) - si considerano anche quello di inizio danno (SLID), a cui corrisponde una perdita economica nulla e un periodo di ritorno convenzionale di 10 anni (λ=0,1), e quello di Ricostruzione (SLR) a cui corrisponde una perdita economica pari al 100% e un periodo di ritorno pari a quello corrispondente allo SLC.
L’indice di sicurezza per la vita IS-V è il rapporto tra la PGAC (PGA di capacità e cioè l'accelerazione di picco al suolo che determina il raggiungimento dello Stato Limite di Salvaguardia della Vita) e la PGAD (PGA di domanda e cioè l’accelerazione di picco attesa al sito in cui è posizionata la costruzione, avente un periodo di ritorno TrD corrispondente allo stato limite di Salvaguardia della Vita).
L’efficacia degli interventi per la riduzione del rischio, in termini di numero di cambi di Classe di Rischio conseguiti, è facilmente determinabile valutando la Classe di Rischio nella situazione pre-intervento e post-intervento.
Metodo semplificato
In alternativa al metodo convenzionale e limitatamente alle costruzioni in muratura, l’attribuzione della Classe di Rischio ad un edificio può essere condotta facendo riferimento alla seguente procedura:
- Determinazione della tipologia strutturale che meglio descrive l’edificio in esame: sono previste 7 tipologie di muratura e per ogni tipologia sono indicate le peculiarità caratteristiche (legante, orizzontamenti, listature, comportamento scatolare, ecc.);
- Stima della classe di Vulnerabilità media (valore più credibile) associata alla tipologia strutturale (tabella 4): si fa riferimento alla Scala Macrosismica Europea (EMS), dove sono previste 6 classi di Vulnerabilità crescente da V1 a V6, caratterizzate da un valore credibile e dalla dispersione intorno a tale valore. Le Linee Guida, tuttavia, prevedono che ci si possa posizionare solo a partire dalla classe V3.
- Valutazione dell'eventuale passaggio alla classe superiore (per classi inferiori alla V6) a causa di un elevato degrado, di una scarsa qualità costruttiva o della presenza di peculiarità che possono innescare meccanismi di collasso locale per valori particolarmente bassi dell’azione sismica e aumentare così la vulnerabilità globale (tabella 4).
- Messa in relazione (tabella 5) della classe di Vulnerabilità con la per Pericolosità del sito in cui è localizzato l’edificio, individuata dalla zona sismica di appartenenza (da 1 a 4) e determinazione della Classe di Rischio.
Con il metodo semplificato la riduzione della Vulnerabilità a seguito dell’esecuzione di interventi di consolidamento è limitata al passaggio di una sola classe, purché l’entità degli interventi non produca sostanziali modifiche al comportamento della struttura nel suo insieme e ne consenta quindi l'inquadramento, con riferimento alle murature, come interventi locali (tabella 6).
