giovedì 12 gennaio 2017

Calcolo Strutturale di un edificio, facciamo chiarezza

In ambito di progettazione strutturale di un edificio, è assai frequente per un tecnico imbattersi in domande dei propri clienti del tipo: ma è obbligatorio fare il calcolo strutturale?
calcoli strutturali

La risposta è SI. Tutte le costruzioni la cui sicurezza possa in qualsiasi modo interessare la pubblica incolumità, da realizzarsi in zone dichiarate sismiche, sono disciplinate dalla Legge 2 febbraio 1974, n. 64, la quale definisce i criteri e le prescrizioni per la progettazione e la verifica strutturale delle costruzioni. Essendo l'Italia un Paese interamente sismico, ne consegue che il calcolo strutturale di un edificio è obbligatorio su tutto il territorio nazionale, a prescindere dal materiale utilizzato e dalla tipologia costruttiva.
La norma di riferimento a livello nazionale è il D.M. 14 gennaio 2008 - Norme Tecniche per le Costruzioni - che definisce i principi per il progetto, l’esecuzione e il collaudo delle costruzioni, nei riguardi delle prestazioni loro richieste in termini di requisiti essenziali di resistenza meccanica e stabilità, anche in caso di incendio, e di durabilità. Essa fornisce quindi i criteri generali di sicurezza, precisa le azioni che devono essere utilizzate nel progetto, definisce le caratteristiche dei materiali e dei prodotti e, più in generale, tratta gli aspetti attinenti alla sicurezza strutturale delle opere.
Occorre comunque distinguere tra costruzioni nuove ed esistenti. Mentre nel primo caso il calcolo strutturale è univocamente definito, nel secondo caso esso può assumere diverse sfumature in funzione del complesso di interventi cui è sottoposta la costruzione esistente. A tal proposito le norme tecniche distinguono tre tipologie di interventi:
  • interventi di riparazione o locali, che interessano singoli elementi strutturali e che, comunque, non riducano le condizioni di sicurezza preesistenti;
  • interventi di miglioramento sismico, atti ad aumentare la sicurezza strutturale preesistente, senza necessariamente raggiungere i livelli di sicurezza fissati dalle NTC;
  • interventi di adeguamento sismico, atti ad aumentare la sicurezza strutturale preesistente, conseguendo i livelli di sicurezza fissati dalle NTC.
Gli interventi locali riguardano singole le parti e/o gli elementi della struttura che non alterino significativamente il comportamento globale della costruzione e sono volti a conseguire finalità per lo più manutentive: ripristino, rispetto alla configurazione precedente al danno, delle caratteristiche iniziali di elementi o parti danneggiate, miglioramento delle caratteristiche di resistenza e/o di duttilità di elementi o parti, anche non danneggiati, prevenzione di meccanismi di collasso locale, modifiche di elementi o porzioni limitate della struttura, ecc.
In questo caso, il progetto strutturale e la valutazione della sicurezza possono essere riferiti alle sole parti e/o elementi interessati dall'intervento e a quelle con essi interagenti, documentando le carenze strutturali riscontrate e dimostrando che, rispetto alla configurazione precedente al danno, al degrado o alla variante, non vengano prodotte sostanziali modifiche al comportamento delle altre parti e della struttura nel suo insieme e che gli interventi non comportino una riduzione dei livelli di sicurezza preesistenti.
Gli interventi di miglioramento sismico sono tutti quegli interventi atti ad aumentare la sicurezza strutturale preesistente, senza necessariamente raggiungere i livelli di sicurezza previsti per l'intervento di adeguamento. In questo caso, la valutazione della sicurezza e il progetto di intervento dovranno essere estesi a tutte le parti della struttura potenzialmente interessate da modifiche di comportamento, nonché alla struttura nel suo insieme.
Gli interventi di adeguamento sismico, infine, devono necessariamente conseguire i livelli di sicurezza fissati nelle norme tecniche per le costruzioni e sono obbligatori laddove si intenda sopraelevare la costruzione, ampliare la costruzione mediante opere ad essa strutturalmente connesse e tali da alterarne significativamente la risposta strutturale, apportare variazioni di classe e/o di destinazione d’uso che comportino incrementi dei carichi globali verticali in fondazione superiori al 10%, effettuare interventi strutturali volti a trasformare la costruzione mediante un insieme sistematico di opere che portino ad un sistema strutturale diverso dal precedente.
Negli ultimi due casi, il progetto dovrà essere riferito all'intera costruzione e dovrà riportare le verifiche dell’intera struttura post-intervento.
Esistono comunque delle opere, cosiddette "minori", che non sono assoggettabili alla normativa sismica di cui alla legge 64/1974, e quindi escluse dall'obbligo di produzione del calcolo strutturale. A titolo esemplificativo ma non esaustivo vale la pena richiamare gli interventi e le opere minori di cui alla circolare dell'ufficio del Genio Civile di Agrigento, applicabile su tutto il territorio italiano, salvo diverse disposizioni:
  • Muri di recinzione che non abbiano anche funzione di contenimento del terreno, con altezza massima pari rispettivamente a 2,00 - 3,00 m, a seconda che siano prospicienti o meno su pubblica strada;
  • Muri di contenimento di altezza massima non superiore a 1,00 m, in considerazione della modesta entità della spinta delle terre a cui sono soggette;
  • Pergolati, gazebi e tettoie aperte (almeno su tre lati) realizzati a piano terra su aree non aperte al pubblico, con struttura leggera in legno o in profilati di acciaio e copertura leggera, utilizzati a scopo di ombreggiamento;
  • Vasche prefabbricate in c.a. per accumulo idrico, interrate, ubicate in aree private recintate, purché siano ad adeguata distanza dai manufatti e non siano soggette a carichi relativi al traffico veicolare;
  • Piscine prefabbricate di modesta entità, di profondità inferiore a 2.00 m,, ubicate in aree private recintate a debita distanza dai manufatti e realizzate in pannelli lamierati, in resina e/o materiale plastico assimilato;
  • Monumenti funerari di altezza complessiva inferiore a 2,00 m, non accessibili al pubblico;
  • Pilastri a sostegno di cancelli con altezza inferiori a 3,00 m;
  • Serre per la coltivazione di fiori e piante, aventi copertura con teli in materiale deformabile;
  • Massetti di fondazione in cls, anche armati, aventi funzioni di livellamento e/o destinati alla collocazione, senza ancoraggio, di manufatti o macchinari non aventi carichi puntuali o lineari concentrati;
  • Manufatti e macchinari semplicemente poggiati e non ancorati al suolo e resi stabili per gravità o tramite contrappesi. In questa tipologia sono assimilati i serbatoi idrici, anche quelli collocati sui solai, purché nell'ambito dei carichi accidentali assunti in sede di calcolo;
  • Chiusure di verande o balconi con pannelli in alluminio o altri materiali leggeri.
  • Aggetti verticali (muri di parapetto, comignoli,ecc.) di altezza massima non superiore a m. 1,50;
  • Scale autoportanti prefabbricate, con qualsivoglia tipologia costruttiva, purché i carichi trasmessi siano stati considerati in fase di calcolo della struttura principale.
Sono da ritenersi, inoltre, non assoggettabili alla legge 64/1974 i seguenti interventi sugli edifici esistenti:
  • Gli interventi sugli elementi non strutturali (tramezzatura interna, pavimenti, intonaci, sovrastrutture) nell'ambito del carico unitario assunto in sede di calcolo per gli elementi strutturali interessati e senza modifica della sagoma dell’edificio;
  • La realizzazione di nuove aperture nella tompagnatura non portante degli edifici con struttura portante intelaiata;
  • L’apertura e chiusura di vani nell'ambito del carico assunto in progetto per gli elementi strutturali interessati, purché tali interventi non comportino interruzioni e/o modifiche delle orditure portanti;
  • Ponteggi temporanei realizzati per la protezione e/o per la manutenzione o ristrutturazione di edifici, conformi comunque al D.lgs 81/2008.
A prescindere dalla complessità o dall'importanza dell'opera da progettare, è opportuno operare con buon senso interpellando uno strutturista in ogni caso onde evitare la realizzazione di opere improvvisate e/o non idonee dal punto di vista statico.