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Nocera Terinese (CZ)
info@gilsof.it

 DRG 330/2011 - Partiamo da un dato evidente, gli edifici in muratura in Calabria sono la quasi totalità del patrimonio edilizio e questi possibili interventi (sopraelevazione o recupero sottotetto) sono quindi frequentissime. Ci domandiamo quanti di questi edifici possano essere stati realizzati con regolare progetto (conoscenza del periodo storico costruttivo dagli anni ‘60 agli anni ‘90!)? Il legislatore ha “giustamente” pensato “quà bisogna fare le cose precise”.

 Tutti ovviamente, principalmente i tecnici, sono d’accordo! E quei tecnici che operano in una giusta correlazione fra l’applicazione di una normativa nazionale è la possibilità economica per utente/committente di turno ad assicurare sempre la sicurezza strutturale sulle opere progettate.

 Chi conosce le norme, e soprattutto chi le analizza, nel loro concetto base e scientifico e ne coglie lo spirito concettuale, che spesso va al di là di una asettica osservazione, e quindi traduce la norma in progetto, sa che nelle norme tecniche, se pur piccoli buchi (che dopo evidenzieremo), non ci sono molte interpretazioni, ossia la norma con le NTC08 ha raggiunto un buon livello di definizione.

 Chi legge la norma come ”freddi numeri” spesso ne è tratto in inganno e forse nel compito di, a sua volta, emanare una norma è (o sarebbe) utile che faccia la considerazione prima esposta più che ragionare sulle grandezze! Ossia, non sempre un procedimento complesso è più sicuro di un procedimento semplice non sempre “ulteriori analisi” e prove sono utili per risolvere nel modo più corretto e più cautelativo l’analisi di strutture.

 Partiamo dall’analizzare il DRG

 

Primo rigo: “sopraelevazione di edifici con qualsivoglia tipologia di struttura” . In prima lettura cosa semplice ed intuitiva ma tradotta nella realtà che significa? Significa che tutti gli edifici, quindi andiamo a mettere nello stesso pentolone muratura, cemento armato, acciaio, legno come tipologia; nonché mescoliamo un ospedale, caserma, edificio multipiano con la casetta di campagna o il bilocale di periferia, sono sopraelevabili solo dopo verifica con un “livello di conoscenza LC3 come definito dal C8A”; nessuna distinzione di tipologia e/o importanza ...TUTTI!

BENE! Nel punto C8A, vista la precisione descrittiva dello stesso, aimè mancano le strutture in legno! Pazienza! Possiamo sorvolare con la statistica visto che le strutture in legno costruite in Calabria sono relativamente poche rispetto al costruito. Chissà cosa ne pensa il proprietario che ha utilizzato il legno per costruire la sua casetta e adesso ne vorrebbe recuperare il sottotetto!? Magari è stato quell’imprenditore che invece di valorizzare un prodotto tipicamente industriale ne ha valorizzato uno “tipico dimenticato” delle montagne calabresi. Carissimo ci dovevi pensare prima!

 Tolta questa piccola e sparuta mela marcia poniamo invece l’attenzione su una più sostanziale differenza che invece esiste nel punto C8A, ossia muratura e cemento armato (trascuriamo anche l’acciaio). La norma in questo caso è chiara e fa una netta distinzione di metodologia e di processo nonché di prove per definire i livelli di conoscenza per la verifica delle strutture.

 A questo punto per il lettore inesperto che comunque vuole leggere per intero questa “meraviglia” serve un piccolo memorandum ossia “chi sono e cosa sono questi livelli di conoscenza?”. Senza dilungarci, in letteratura si trovano molti gigabyte di pdf o quintali di carta, riportiamo il senso logico che è molto valido nel suo concetto applicativo.

 Se io devo valutare le caratteristiche di un materiale che devo fare? Essenzialmente una cosa prendo il materiale ne faccio una prova vedo quanto resiste e sono contento. Bene! il problema in questi casi è che il materiale è un pilastro di un edificio o un muro della nostra casa.

Ovviamente la norma lo sa e se n’è guardata bene prima di tutto nel mischiare in un minestrone tutte le strutture e soprattutto di consentire secondo l’importanza delle opere i possibili costi per far quadrare tutto!

Ora, abbandonata la strada “semplice” esistono però altre strade che si chiamano conoscenza, si chiama storia, si chiama buon senso, poi un po’ più tecnicamente la chiamano statistica. La norma quindi pone un concetto base se non puoi fare la prova io ti aiuto visto che qualcosa in 200 anni conosciamo. Quindi la brava norma distingue il cemento armato dalla muratura.

 CASO Muratura (l’inguacchio!)

 Da quanti anni si costruisce in muratura? Molti! Secondo voi quante prove in questi ultimi 40 anni di istituti politecnici, decine di università italiane, tesi di laurea , ricerche sono state condotte per studiare il comportamento delle murature? Penso non meno di un milione! E la norma lo sa perché riassume tutto in una bella tabella (che a pure la mitica forchetta!) . Però la norma sa anche che queste prove danno dei valori diversi per ogni tipologia di muratura. Allora nell’ottica più avanzata di concetto di statistica e calcolo delle probabilità (stati limiti) esprime un concetto semplicissimo.

Più conosci più usi valori esatti e quindi più questi valori sono esatti più sono alti (resistenze maggiori dei materiali) meno devi andare ad adeguare o almeno ne hai meno probabilità.

Tradotto in soldi o euro. Se tu vuoi sopraelevare devi conoscere se non spendi soldi per conoscere devi spendere soldi per adeguare perché i valori con cui devi fare le verifiche sono più bassi (acc! Buco non sempre!). Logico che le prove costano relativamente poco rispetto all’adeguamento, però, è altrettanto logico che questo dipende dalle prove e dal progetto che stiamo esaminando.

Per cui la norma nazionale ha stabilito 3 livelli di conoscenza con tre diversi coefficienti di “salvaguardia” (fattori di confidenza”)

Torniamo alla norma cosi recita!

 C8A.1.A.3 Costruzioni in muratura: proprietà dei materiali   …..

Si distinguono:

- Indagini in-situ limitate

: servono a completare le informazioni sulle proprietà dei materiali

ottenute dalla letteratura, o dalle regole in vigore all’epoca della costruzione, e per individuare la tipologia della muratura (in Tabella C8A.2.1 sono riportate alcune tipologie più ricorrenti). Sono basate su esami visivi della superficie muraria. Tali esami visivi sono condotti dopo la rimozione di una zona di intonaco di almeno 1m x 1m, al fine di individuare forma e dimensione dei blocchi di cui è costituita, eseguita preferibilmente in corrispondenza degli angoli, al fine di verificare anche le ammorsature tra le pareti murarie. E’ da valutare, anche in maniera approssimata, la compattezza della malta. Importante è anche valutare la capacità degli elementi murari di assumere un comportamento monolitico in presenza delle azioni, tenendo conto della qualità della connessione interna e trasversale attraverso saggi localizzati, che interessino lo spessore murario.-

Indagini in-situ estese: le indagini di cui al punto precedente sono effettuate in maniera estesa e sistematica, con saggi superficiali ed interni per ogni tipo di muratura presente. Prove con martinetto piatto doppio e prove di caratterizzazione della malta (tipo di legante, tipo di aggregato, rapporto legante/aggregato, etc.), e eventualmente di pietre e/o mattoni (caratteristiche fisiche e meccaniche) consentono di individuare la tipologia della muratura (si veda la Tabella C8A.2.1 per le tipologie più ricorrenti). È opportuna una prova per ogni tipo di muratura presente. Metodi di prova non distruttivi (prove soniche, prove sclerometriche, penetrometriche per la malta, etc.) possono essere impiegati a complemento delle prove richieste. Qualora esista una chiara, comprovata corrispondenza tipologica per materiali, pezzatura dei conci, dettagli costruttivi, in sostituzione delle prove sulla costruzione oggetto di studio possono essere utilizzate prove eseguite su altre costruzioni presenti nella stessa zona. Le Regioni potranno, tenendo conto delle specificità costruttive del proprio territorio, definire zone omogenee a cui riferirsi a tal fine.-

Indagini in-situ esaustive: servono per ottenere informazioni quantitative sulla resistenza del materiale. In aggiunta alle verifiche visive,ai saggi interni ed alle prove di cui ai punti precedenti, si effettua una ulteriore serie di prove sperimentali che, per numero e qualità, siano tali da consentire di valutare le caratteristiche meccaniche della muratura. La misura delle caratteristiche meccaniche della muratura si ottiene mediante esecuzione di prove, in situ o in laboratorio (su elementi non disturbati prelevati dalle strutture dell’edificio). Le prove possono in generale comprendere prove di compressione diagonale su pannelli o prove combinate di compressione verticale e taglio. Metodi di prova non distruttivi possono essere impiegati in combinazione, ma non in completa sostituzione di quelli sopra descritti. Qualora esista una chiara, comprovata corrispondenza tipologica per materiali, pezzatura dei conci, dettagli costruttivi, in sostituzione delle prove sulla costruzione oggetto di studio possono essere utilizzate prove eseguite su altre costruzioni presenti nella stessa zona. Le Regioni potranno, tenendo conto delle specificità costruttive del proprio territorio, definire zone omogenee a cui riferirsi a tal fine.I risultati delle prove sono esaminati e considerati nell’ambito di un quadro di riferimento tipologico generale, che tenga conto dei risultati delle prove sperimentali disponibili in letteratura sino a quel momento per le tipologie murarie in oggetto e che consenta di valutare, anche in termini statistici, la effettiva rappresentatività dei valori trovati. I risultati delle prove sono utilizzati in combinazione con quanto riportato nella Tabella C8A.2.1, secondo quanto riportato al § C8A.1

C8A.1.A.4 Costruzioni in muratura: livelli di conoscenza

 Con riferimento al livello di conoscenza acquisito, si possono definire i valori medi dei parametri meccanici ed i fattori di confidenza secondo quanto segue:

  •  il livello di conoscenza LC3 si intende raggiunto quando siano stati effettuati il rilievo geometrico, verifiche in situ estese ed esaustive sui dettagli costruttivi, indagini in situ esaustive sulle proprietà dei materiali; il corrispondente fattore di confidenza è FC=1;
  •  il livello di conoscenza LC2 si intende raggiunto quando siano stati effettuati il rilievogeometrico, verifiche in situ estese ed esaustive sui dettagli costruttivi ed indagini in situ estesesulle proprietà dei materiali; il corrispondente fattore di confidenza è FC=1.2;
  •   il livello di conoscenza LC1 si intende raggiunto quando siano stati effettuati il rilievo geometrico, verifiche in situ limitate sui dettagli costruttivi ed indagini in situ limitate sulle proprietà dei materiali; il corrispondente fattore di confidenza è FC=1.35.

Per i diversi livelli di conoscenza, per ogni tipologia muraria, i valori medi dei parametri meccanici possono essere definiti come segue:

 -LC1

  1.  Resistenze: i minimi degli intervalli riportati in Tabella C8A.2.1 per la tipologia muraria in considerazione
  2.  Moduli elastici: i valori medi degli intervalli riportati nella tabella suddetta

 -LC2

  1. Resistenze: medie degli intervalli riportati in Tabella C8A.2.1 per la tipologia muraria in considerazione
  2. Moduli elastici: valori medi degli intervalli riportati nella tabella suddetta

 LC£

- LC3 – caso a), nel caso siano disponibili tre o più valori sperimentali di resistenza

  1. Resistenze: media dei risultati delle prove
  2. Moduli elastici: media delle prove o valori medi degli intervalli riportati nella Tabella C8A.2.1 per la tipologia muraria in considerazione

 - LC3 – caso b), nel caso siano disponibili due valori sperimentali di resistenza

  1. Resistenze: se il valore medio delle resistenze è compreso nell'intervallo riportato nella Tabella C8A.2.1 per la tipologia muraria in considerazione si assumerà il valore medio dell'intervallo, se è maggiore dell’estremo superiore dell’intervallo si assume quest’ultimo come resistenza, se è inferiore al minimo dell'intervallo, si utilizza come valore medio il valore medio sperimentale
  2. Moduli elastici: vale quanto indicato per il caso LC3 – caso a).

 - LC3 – caso c), nel caso sia disponibile un valore sperimentale di resistenza

  1.  Resistenze: se il valore di resistenza è compreso nell'intervallo riportato nella Tabella C8A.2.1 per la tipologia muraria in considerazione, oppure superiore, si assume il valore medio dell'intervallo, se il valore di resistenza è inferiore al minimo dell'intervallo, si utilizza come valore medio il valore sperimentale
  2. Moduli elastici: vale quanto indicato per il caso LC3 – caso a). La relazione tra livelli di conoscenza e fattori di confidenza è sintetizzata nella Tabella C8A.1.

 Discorso che tradotto dalla quasi totalità degli esperti in materia si riassume in una logica tabella

 

 Sulla quale nessun tecnico (anche il sottoscritto “semiserio” trova imperfezioni!).

 Riprendendo le NTC08 troviamo la seguente tabella riassunti.

 

 

 Da questa tabella e dal punto C8A.1.A.3 e C8A.1.A.4 restano a nostro avviso inequivocabili le prove ed i numeri di verifica. E visto il DRG, cosa bisogna fare per ricadere in LC3

 Indagini in-situ esaustive: servono per ottenere informazioni quantitative sulla resistenza del

 materiale. In aggiunta alle verifiche visive, ai saggi interni ed alle prove di cui ai punti precedenti ( … riportiamo il punto precedente che recita …. “le indagini di cui al punto precedente sono effettuate in maniera estesa e sistematica, con saggi superficiali ed interni per ogni tipo di muratura presente. Prove conmartinetto piatto doppio e prove di caratterizzazione della malta (tipo di legante, tipo di aggregato, rapporto legante/aggregato, etc.), e eventualmente di pietre e/o mattoni (caratteristiche fisiche e meccaniche) consentono di individuare la tipologia della muratura (si veda la Tabella C8A.2.1 per le tipologie più ricorrenti). È opportuna una prova per ogni tipo di muratura presente. Metodi di prova non distruttivi (prove soniche, prove sclerometriche, penetrometriche per la malta, etc.) possono essere impiegati a complemento delle prove richieste.”), si effettua una ulteriore serie di prove sperimentali che, per numero e qualità, siano tali da consentire di valutare le caratteristiche meccaniche della muratura. La misura delle caratteristiche meccaniche della muratura si ottiene mediante esecuzione di prove, in situ o in laboratorio (suelementi non disturbati prelevati dalle strutture dell’edificio). Le prove possono in generale comprendere prove di compressione diagonale su pannelli o prove combinate di compressione  verticale e taglio. Metodi di prova non distruttivi possono essere impiegati in combinazione, manon in completa sostituzione di quelli sopra descritti. Qualora esista una chiara, comprovata corrispondenza tipologica per materiali, pezzatura dei conci, dettagli costruttivi, in sostituzione delle prove sulla costruzione oggetto di studio possono essere utilizzate prove eseguite su altre costruzioni presenti nella stessa zona.

 

 Nessun dubbio se vuoi sopraelevare una muratura per ottenere LC3 ti tocca smontare la casa e portarne un pezzo “indisturbato” in laboratorio oppure chiami il laboratorio e lo fai venire a casa tua! Il legislatore sa quanto costa mediamente una prova “comprendere prove di compressione diagonale su pannelli o prove combinate di compressione verticale e taglio”, e che tempistica si avrebbe ammesso e non concesso che si troverebbero i soldi? E cosa comporterebbe tutto ciò in un normale piccolo committente che vuole recupera un sottotetto con appalti dei lavori che spesso non supera i 20.000 euro!?

 E le mie modeste riflessioni terminano qui (per forza!) Sembrano inutili interpretazioni diverse in un contesto chiaro (…LC3!!!)

Ora vogliamo discutere su un secondo aspetto: l’imposizione del livello LC3 che cosa serve se in sostanza le norme mi consentono di restare in LC1 dividendo i parametri delle murature belli e pronti in tabella per 1.35. Risposta: NIENTE! Ammettiamo che ho nelle mani un progetto  a suo tempo depositato (…oppure no!) secondo il Dgr va bene pure il livello LC2, perfetto!

La mia struttura in muratura, casa due piani recupero piccolo sottotetto 40 mq (titolo di esempio...ovvio!), mattoni pieni malta in calce (li vedo sono li belli….evidenti!) la verifico con 24*1.5 / 1.35 kg/cmq (come da NTC08) e modulo elastico medio 15000 kg/cmq; analisi lineare , non lineare - > pushover -> rapporti PGA > 1.5 per tutti gli SL …, perfetto? NO! (...serve LC2!)

Devi fare la prova con martinetto doppio (vallo a dire al proprietario che per recuperare 40 mq di sottotetto deve spendere circa 1200 euro di prove (che se fossero indispensabili…nulla in contrario!),

Il nostro baldo tecnico che prende di parcella 1200/1500 euro (di cui 45% non saranno sue, ….e gli va bene!) per fare il calcolo di verifica pre e post operam va dal committente “carissimo visto che hai fatto il progetto a suo tempo al contrario del vicino che ha fatto l’abusivo adesso occorre che faccia una prova con martinetto doppio ti costa circa 1000/1200 euro + iva”!

Committente: Ingegne’ e quanto mi costa questo progetto?

Tecnico: Purtroppo in Calabria dobbiamo essere sicuri, c’è il sisma!?

Committente: Embe! allora meglio essere sicuri!

Tecnico: Cosi, pero, poi facciamo il calcolo con valori più alti!

Committente: Ma scusate ingenè ma se già la norma ci dice che utilizzando i valori minimi in tabella diviso 1.35 la struttura è verificata che cosa servono questi valori più alti?

Tecnico: Ad avere più sicurezza (in Calabria c’è il sisma.. cosa complicata!)

 Ottenuto l’espletamento delle prove . Spesa 1000 Euro , abbiamo i risultati del modulo elastico esatto 17130 kg/cmq e la tensione di verifica 39.55 kg/cmq

 Che ne facciamo questi numeri, NIENTE!

 La norma recita

 LC2  - Resistenze: medie degli intervalli riportati in Tabella C8A.2.1 per la tipologia muraria inconsiderazione o Moduli elastici: valori medi degli intervalli riportati nella tabella suddetta  

e i martinetti!? Um! Abbiamo fatto la prova ed indipendente dai risultati io devo utilizzare i valori medi in tabella (non ditelo al committente!) che mi portano ad dei coefficienti di sicurezza da 1.5 a magari 2.2 o più. Che soddisfazione! Però, voi che verifichi una struttura con coefficiente 1.5 > 1 che con 2.2 > 1… è tutta un’altra cosa (questo però è meglio non farlo capire al committente!)

 Mesi dopo il vicino abusivo fa anche la sua sopraelevazione e fa la stessa prova e chiede al tecnico “ ingegnè ma il mio vicino non aveva fatto il progetto e non aveva pagato dei costi di progettazione ed ha fatto le stesse prove come mai?”

 Lascio al lettore la risposta del tecnico! .... um!  e soprattutto la contro risposta del Committente!

 

CASO CEMENTO ARMATO

 E’ indubbio che nelle opere in cemento armato le cose sono più attinenti alla realtà ed alla richiesta del DGR. In queste tipologie di strutture la situazione è più realistica. Riportiamo la sintesi delle operazioni

 LIVELI CONOSCENZA: Cemento armato

 

 

LC1: Conoscenza limitata

 Geometria: la geometria della struttura è nota o in base a un rilievo o dai disegni originali. In  quest’ultimo caso viene effettuato un rilievo visivo a campione per verificare l’effettiva  corrispondenza del costruito ai disegni. I dati raccolti sulle dimensioni degli elementi strutturali  saranno tali da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad un’analisi lineare.  Dettagli costruttivi: i dettagli non sono disponibili da disegni costruttivi e sono ricavati sulla base di  un progetto simulato eseguito secondo la pratica dell’epoca della costruzione. È richiesta una  limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi più importanti. I  dati raccolti saranno tali da consentire verifiche locali di resistenza. Proprietà dei materiali: non sono disponibili informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei  materiali, né da disegni costruttivi né da certificati di prova. Si adottano valori usuali della pratica  costruttiva dell’epoca convalidati da limitate prove in-situ sugli elementi più importanti. La valutazione della sicurezza nel caso di conoscenza limitata viene in genere eseguita mediante   metodi di analisi lineare statici o dinamici.

LC2: Conoscenza adeguata

Geometria: la geometria della struttura è nota o in base a un rilievo o dai disegni originali. In quest’ultimo caso viene effettuato un rilievo visivo a campione per verificare l’effettiva corrispondenza del costruito ai disegni. I dati raccolti sulle dimensioni degli elementi strutturali, insieme a quelli riguardanti i dettagli strutturali, saranno tali da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad un’analisi lineare o non lineare.

Dettagli costruttivi: i dettagli sono noti da un’estesa verifica in-situ oppure parzialmente noti dai disegni costruttivi originali incompleti. In quest’ultimo caso viene effettuata una limitata verifica insitu delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi più importanti. I dati raccolti saranno tali da consentire, nel caso si esegua un’analisi lineare, verifiche locali di resistenza, oppure la messa a punto di un modello strutturale non lineare.

Proprietà dei materiali: informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono disponibili in base ai disegni costruttivi o ai certificati originali di prova, o da estese verifiche in-situ. Nel primo caso sono anche eseguite limitate prove in-situ; se i valori ottenuti dalle prove in-situ sono minori di quelli disponibili dai disegni o dai certificati originali, sono eseguite estese prove in-situ. I dati raccolti saranno tali da consentire, nel caso si esegua un’analisi lineare, verifiche locali di resistenza, oppure la messa a punto di un modello strutturale non lineare. La valutazione della sicurezza nel caso di conoscenza adeguata è eseguita mediante metodi di analisi lineare o non lineare, statici o dinamici.

LC3: Conoscenza accurata

Geometria: la geometria della struttura è nota o in base a un rilievo o dai disegni originali. In quest’ultimo caso è effettuato un rilievo visivo a campione per verificare l’effettiva corrispondenza del costruito ai disegni. I dati raccolti sulle dimensioni degli elementi strutturali, insieme a quelli riguardanti i dettagli strutturali, saranno tali da consentire la messa a punto di un modello strutturale idoneo ad un’analisi lineare o non lineare.

Dettagli costruttivi: i dettagli sono noti o da un’esaustiva verifica in-situ oppure dai disegni costruttivi originali. In quest’ultimo caso è effettuata una limitata verifica in-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi più importanti. I dati raccolti saranno tali da consentire, nel caso si esegua un’analisi lineare, verifiche locali di resistenza, oppure la messa a punto di un modello strutturale non lineare.

Proprietà dei materiali: informazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono disponibili

in base ai disegni costruttivi o ai certificati originali, o da esaustive verifiche in-situ. Nel primo caso sono anche eseguite estese prove in-situ; se i valori ottenuti dalle prove in-situ sono minori di quelli  disponibili dai disegni o dai certificati originali, sono eseguite esaustive prove in-situ. I dati raccolti  saranno tali da consentire, nel caso si esegua un’analisi lineare, verifiche locali di resistenza, oppure  la messa a punto di un modello strutturale non lineare.  La valutazione della sicurezza nel caso di conoscenza accurata verrà eseguita mediante metodi di  analisi lineare o non lineare, statici o dinamici. immaggine

IL livello LC3 in opere in c.a. è sicuramente più attinente per due motivi:

  1. Le opere in c.a non hanno avuto la stessa maestria costruttiva che nel tempo hanno avuto le strutture in muratura e la “fretta costruttiva” nonché “i gimentu e buanu!” deve essere valutata con attenzione ed in modo uniforme.
  2. I costi sono certamente più sostenibili e sono proporzionati all’importanza dell’opera.

 In questo caso la norma è più lineare ed i costi delle prove sono relativamente più contenuti, per cui caso vuole , ma non l'acutezza del legislatore, che ci si può accontentare!

CONCLUSIONI

Una “piccola” oculatezza di suddivisione delle opere in funzione alla loro classe d’uso (importanza), delle strutture tipologia costruttiva, sicuramente avrebbe centrato il problema rendono il compito dei tecnici e degli operatori più sereno e più “semiprofessionale”.