La gestione degli interventi su edifici esistenti (riparazione, miglioramento o adeguamento sismico) richiede un confronto fra due stati strutturali distinti, prima e dopo eventuali interventi di rinforzo. Col programma Por queste finalità si possono perseguire con le seguenti operazioni:


  1. si considerano i due stati strutturali:
    lo stato strutturale esistente, ovvero lo stato di fatto senza rinforzi,
    lo stato strutturale di progetto, ovvero lo stato rinforzato con la messa in opera dei rinforzi;
  2. per i due stati si mettono a punto due modelli di calcolo distinti e si procede con l'esecuzione dell'analisi e delle verifiche. in linea generale, il modello nello stato rinforzato si ottiene da quello esistente, inserendo in esso tutte le variazioni atte a rappresentare la messa in opera dei rinforzi; è possibile anche sopprimere o sostituire elementi esistenti o di aggiungerne nuovi;
  3. una volta eseguita l'analisi dei due stati, si passa alla fase di confronto, che consiste nel far leggere nel modello rinforzato i risultati di verifica dello stato esistente in maniera da valutare per ogni stato limite d'interesse il miglioramento conseguito e il livello di sicurezza raggiunto; in particolare per consentire una più ampia libertà di modellazione, il confronto si esegue sui fattori di sicurezza minimi registrati per i vari stati limite d'interesse e per classi di verifica (tipicamente pressoflessione trasversale, portanza delle fondazioni, ribaltamento pareti, pushover al limite di operatività, danno e salvaguardia vita), senza istituire corrispondenze uno ad uno fra elementi, che per quanto detto prima possono anche mancare.
Impostazioni da eseguire nello stato esistente

Per il file dello stato esistente, nelle Opzioni di analisi nella scheda Stato edificio, selezionare lo stato strutturale "Esistente" e il tipo d'intervento "Sola verifica" e in più definire il Livello di conoscenza raggiunto, come indicato nella figura seguente.

Eseguita l'analisi si salva il file.


Impostazioni per lo stato esistente

Impostazioni per lo stato rinforzato


Impostazioni da eseguire nello stato rinforzato

Una volta analizzato e salvato il modello "esistente" si passa al modello dello stato di progetto. In pratica si duplica il file del modello esistente, inserendo i rinforzi opportuni e salvando il file con una sigla aggiuntiva (ad esempio R, +) che possa distinguere lo stato rinforzato da quello esistente. Inoltre, è necessario impostare per lo stato strutturale ì'opzione "Rinforzato" e selezionare il tipo di intervento in funzione degli obiettivi da raggiungere, scegliendo una delle seguenti opzioni:

  • Riparazione,
  • Miglioramento,
  • Adeguamento.


Gli interventi sugli edifici esistenti vengono normati in Ntc18/§8.4 dove si danno le seguenti definizioni: 

  • gli interventi di riparazione o locali sono interventi che interessano singoli elementi strutturali e che, comunque, non riducono le condizioni di sicurezza preesistenti 
  • gli interventi di miglioramento sono interventi atti ad aumentare la sicurezza strutturale preesistente, senza necessariamente raggiungere i livelli di sicurezza del pieno adeguamento (definiti in Ntc18/§8.4.3);
  • gli interventi di adeguamento sono interventi atti ad aumentare la sicurezza strutturale preesistente, conseguendo i livelli di sicurezza fissati in Ntc18/§8.4.3 (molto simili a quelli richiesti per le nuove costruzioni).


Gli interventi di adeguamento e miglioramento seguono percorsi simili di verifica in quanto richiedono la valutazione della sicurezza anche a livello globale, mentre nel caso della riparazione si prescinde da questo aspetto e ci si limita al confronto del miglioramento conseguito su scala locale, ovvero a livello del singolo elemento. Anche a livello procedurale, le strade sono distinte in quanto la norma richiede il collaudo statico.per l'adeguamento e il miglioramento, ma non per gli interventi di riparazione. 

Livelli di sicurezza da conseguire nei vari interventi

Per i vari tipi di intervento la normativa Ntc08/Ntc18 definiscono i livelli di sicurezza da raggiungere.

Allo scopo si definiscono i due fattori di sicurezza:

ςE (E)        fattore di sicurezza sismico nello stato esistente (E). 

ςE (R)        fattore di sicurezza sismico nello stato rinforzato (R). 

Il fattore di sicurezza rappresenta il rapporto tra l'azione sismica massima sopportabile dalla struttura (capacità di Pga) e l’azione sismica di progetto (domanda di Pga) e può anche essere visto come il moltiplicatore massimo del sisma di progetto compatibile con la verifica a cui si riferisce, ovvero di quanto è possibile amplificare il sisma per arrivare al limite di verifica.

In particolare, il fattore di sicurezza Ze(R) per lo stato rinforzato contiene l'informazione sul grado di sicurezza, ovvero la capacità di resistenza alle azioni sismiche che la struttura raggiunge con l'intervento. 

Al variare della classe d'uso le due norme indicano gli obiettivi da raggiungere nei vari tipi di intervento, come riportato nella seguente tabella:


Condizioni di verifica del miglioramento e dell'adeguamento in strutture esistenti secondo Ntc18

Definizione

Condizioni da raggiungere

Intervento di adeguamento                §8.4.3

se riguarda casi di:

  1. sopraelevazione,
  2. ampliamento strutturale,
  3. var.classe o d.uso con incremento carichi >10%,
  4. interventi strutturali sistematici,
  5. modifiche di classe d'uso per c.u.III scolastiche o IV.

ςE (R) ≥  1.0                 per i casi a, b, d

ςE (R) ≥  0.8                per i casi c, e

Intervento di miglioramento                §8.4.2

se non incluso nei casi precededenti

ςE (R) -ςE (E) ≥ 0.1                in tutti i casi, eccetto i seguenti

ςE (R)  ≥  0.6                 per c.uso III scolastica e IV

Intervento locale o di riparazione                §8.4.1

se limitato a singole parti o elementi della struttura

ςE (E) ≤ ςE (R)                 limitatamente agli elementi coinvolti


In base al tipo di intervento ed alla classe d'uso il programma imposta i valori regolamentari, come dalla tabella precedente per Ntc18. Il progettista può però stabilire, se ritiene, valori di maggiore sicurezza editando direttamente i fattori minimali da raggiungere nei riquadri dedicati del foglio Opzioni di analisi:

· fattore di sicurezza e l'incremento minimo per gli interventi di miglioramento,

· fattore di sicurezza minimo per gli interventi di adeguamento.


Controllo del miglioramento conseguito

Man mano che nel modello di progetto si applicano gli interventi di rinforzo, l'utente può sapere come e in che misura aumenta la sicurezza strutturale, eseguendo l'analisi e controllando i risultati delle verifiche rispetto a quelli della struttura allo stato di fatto. In termini molto sintetici l'operazione viene di molto semplificata con una funzionalità apposita del programma che permette di leggere il file del modello esistente e di ottenere i fattori di sicurezza in quello stato. Tale operazione di esegue cliccando sul bottone "Leggi" posto sempre nel foglio Opzioni di analisi:



A questo punto, sono disponibili tutti i dati del confronto fra i due stati strutturali dell'edificio ante operam/post operam, ovvero prima e dopo gli interventi di rinforzo, che vengono riportati nella tabella del Quadro del miglioramento sismico, disponibile sia nella sessione a video (Menù Verifiche|Quadro miglioramento sismico), 



sia come tabella di stampa, 


In questo quadro sono riportati i fattori di sicurezza introdotti precedentemente:
ςE (E)        fattore di sicurezza sismico nello stato esistente (E), 

ςE (R)        fattore di sicurezza sismico nello stato rinforzato (R), 
ed altri dati di interesse come la capacità e la domanda in Pga.

E' quindi possibile quantificare il miglioramento conseguito in termini di sicurezza strutturale, controllare se tutte le condizioni richieste per l'intervento in esame siano state raggiunte e di riportare l'esito nelle ultime due colonne, rispettivamente per il miglioramento e per l'adeguamento.