Progettazione antisismica: le fasi esecutive e la qualità finale

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• Mappa di pericolosità sismica del territorio italiano del 2006 in termini di PGA (www.gndt.it ) Immagine 1
• Mappa di pericolosità sismica del territorio italiano 2006 (www.gndt.it) Immagine 2
• Vista interna dell’armatura di una trave Immagine 3
• Travi di fondazione verificate con NTC e approccio prestazionale Immagine 4
• Vista esterna dell’armatura di una trave Immagine 5

Le Norme tecniche per le costruzioni hanno introdotto, ormai in maniera irreversibile, nel costume normativo (prima fermo a concetti antiquati), una serie di nuovi principi ispiratori nel progetto delle strutture che sono destinate a essere costruite in zone a rilevante intensità sismica. Concetti come duttilità e capacity design ormai sono entrati nel gergo comune degli strutturisti italiani, come già rientravano, purtroppo da molti decenni, nel bagaglio culturale dei nostri colleghi europei ed extracontinentali.

Grazie alle ricerche teoriche, ma anche sulla scorta, purtroppo, di passati terremoti che hanno mietuto vittime e insegnato ogni volta qualcosa di nuovo, l’ingegneria antisismica ha potuto compiere notevoli progressi di cui ora possiamo tutti godere e trarre giovamento.

Ciò che in questo articolo vogliamo affrontare è, però, lontano dalle nostre scrivanie. Ci porta nei cantieri, ove quanto da noi è stato progettato dovrà trasformarsi in realtà. Ci occuperemo di offrire qualche spunto di riflessione sulla portata della fase esecutiva. L’argomento ha occupato e occupa Autori e Pubblicazioni. Quanto sarà qui riportato però vuole rappresentare, più che un punto d’arrivo, uno spunto di partenza, uno stimolo per le riflessioni di ciascuno di noi. Per scriverlo abbiamo la possibilità di approcciare il problema della direzione dei lavori di opere strutturali secondo due “punti di vista”, tra di loro complementari. Il primo è quello delle responsabilità, il secondo è quello della competenza.

In particolare, l'esperienza dell’Aquila ci ha offerto alcuni spunti di riflessione importanti.
Innanzitutto, l’intensità sismica reale è stata di gran lunga superiore a quella attesa. II confronto tra le registrazioni delle stazioni vicine all’epicentro con quanto previsto dalle Norme tecniche per le costruzioni 2008 ha evidenziato che, per quanto riguarda la PGA (accelerazione di picco al suolo), si è verificato un valore superiore a quello caratterizzato da un T_R (periodo di ritorno) di 475 anni, che costituisce il valore da assumere per la verifica SLV. Il valore registrato è stato paragonabile a quello atteso con un periodo di ritorno T_R di 2.475, da utilizzare per le verifiche SLC nella progettazione di opere strategiche. Se, in luogo della PGA, si fa riferimento all’Intensità di Housner HI, che rappresenta l’area sottesa allo spettro di pseudovelocità con ξ pari al 5% nell’intervallo da 0,2 a 2 sec, il sisma aquilano ha superato le previsioni per T_R di 475 anni ma non quelle per T_R di 2.475 anni.

Questa considerazione ci insegna che, forse, le previsioni normative da sole non bastano. Molto deve essere ancora fatto, soprattutto per introdurre dei correttivi più marcati e una maggiore taratura in situ delle caratterizzazioni pre-progettuali, con indagini più approfondite di quanto già oggi la normativa non ci prescriva. Il problema delle indagini, purtroppo, ha un aspetto di maggior rilievo quando si scopre che nella progettazione urbanistica non si è tenuto conto delle caratteristiche note di attività sismica prevedibile, scoprendo che interi quartieri in espansione sono stati costruiti dove geologi e sismologi sconsigliavano di edificare.

Ma non è questo il tema che qui ci riguarda in maniera preminente. Ci preoccupa invece sollecitare tutti noi sulla dimostrata e vitale centralità delle indagini geologico-tecniche che devono essere fattivamente guidate dalle reali esigenze del progettista e soprattutto non avulse dall’effettiva prospettiva edificatoria. Il geologo deve lavorare “a braccetto” con lo strutturista, con lui deve affrontare sin dalla fase preliminare le considerazioni, che abbiamo visto essere centrali nella progettazione antisismica, dei rischi di amplificazione locale o di liquefazione dei suoli. La responsabilità del progettista nelle scelte investigative, e la sua competenza in materie che non lo vedono protagonista principale, ma neanche mera comparsa, riveste un ruolo centrale in una progettazione effettivamente coerente con i principi fondanti e le discipline di base che egli deve maneggiare con sufficiente preparazione. Questo aspetto è di vitale importanza quando, per i più disparati motivi, il “padre” di una struttura non svolge anche il ruolo di suo “precettore” nella “crescita” in cantiere.
Una direzione lavori deve quindi svolgersi con tutte le competenze necessarie e la medesima sensibilità, se non addirittura maggiore, di un progetto, a pena di perdere lungo il suo cammino di crescita alcune note caratteristiche positive che lo contraddistinguono.

È poi emerso, nei terremoti già accaduti, che alcuni edifici realizzati uno accanto all’altro, con la medesima tecnica costruttiva, abbiano mostrato un grado di vulnerabilità molto diverso tra loro. In località Pettino, di due edifici “gemelli”, uno ha mostrato danni molto limitati e l’altro ha visto completamente crollare il primo livello per un meccanismo di piano soffice.

Ciò, purtroppo, dimostra in sé che un progetto come quello era viziato da quella che potremmo chiamare vulnerabilità progettuale: solo il caso ha fatto sì che il sisma graziasse uno dei due edifici e colpisse pesantemente l’altro, rendendolo di fatto da demolire. Il vero problema è che l’edificio di cui si parla, per definizione, non ha mostrato analoghe uniformi caratteristiche di resistenza e comportamento per sismi aventi direzioni tra loro ortogonali, come peraltro prescritto. E, quando dalla fase del progetto della struttura si è passati a quella dell’esecuzione, non vi sono stati apportati i necessari correttivi che consentissero di emendare i vizi d’origine che la caratterizzavano.

Uno degli insegnamenti più rilevanti dei sismi occorsi in passato, con una valenza trasversale rispetto alle caratteristiche che li differenziano, è l’importanza preminente della cura dei dettagli costruttivi.
Particolari esecutivi e nodi assumono, in occasione delle sollecitazioni oligocicliche che caratterizzano le epifanie sismiche, un ruolo centrale spesso, dirimente tra crollo e stabilità.
Quanto siano importanti le fasi esecutive lo sanno bene tutti coloro che si sono confrontati con attività di rilievo del danno post-sismico. In occasione di un terremoto, la cura o meno della fase realizzativi emerge in tutta la sua rilevanza.

Una attenta progettazione si misura, oltre che per una corretta modellazione, per la definizione accurata dei dettagli esecutivi (leggi anche Progettazione esecutiva: una banca dati di nodi costruttivi). Si pensi, per cogliere appieno la portata di questi aspetti, alla progettazione basata sui criteri di gerarchia delle resistenze e del capacity design: i nodi e le prescrizioni esecutive rappresentano una vera chiave di volta. In fase realizzativa, però, gli sforzi progettuali e la cura dei dettagli possono essere vanificati, a volte in buona fede. Sarà capitato infatti a tutti, almeno una volta, di sentirsi dire in cantiere “l’armatura di questa trave mi sembrava un po’ leggera, ho aggiunto un paio di ferri, tanto un po’ di armatura in più male non gli fa, anzi!”. La prima volta che è capitato, ma tuttora la reazione immediata non è molto dissimile, chi scrive è stato assalito da dubbi, circa i possibili errori compiuti. Pensare però che, una trave, il cui progetto è stato ispirato dai criteri suddetti, venga modificata nel suo comportamento al collasso dall’aggiunta di armatura non prevista ci ha sempre indotto, svolte le verifiche sommarie tese a fugare i dubbi cui si accennava, ad insistere perché gli operatori in cantiere si attenessero con scrupolo a quanto previsto nel progetto, a costo di essere tacciati di una cura quasi maniacale. Per poter contare, come è sempre giusto, sulla leale collaborazione degli attori che in cantiere danno forma alle nostre previsioni, si è sempre optato in queste occasioni per l’adozione di una sintetica, ma chiara e, per quanto possibile, comprensibile, esposizione delle motivazioni sottese alle scelte che apparivano ictu oculi inopportune e pericolose.

Conclusioni
Per concludere questa nostra carrellata di spunti di riflessione, si ritiene utile sottolineare come, per una corretta gestione dell’edificio nelle fasi successive alla sua ultimazione, non solo, ma anche in occasione di un sisma e delle fasi di valutazione dei danni da esso causato sulla struttura, sia di vitale importanza poter contare su di una documentazione progettuale aggiornata, con le modifiche introdotte nella fase esecutiva. Parliamo dei disegni as built, che descrivono l'opera come è stata effettivamente costruita, a seguito di quelle modifiche apportate in corso d'opera per i più diversi motivi.

Gli as built, purtroppo, sono tanto diffusi nell'ingegneria impiantistica quanto infrequenti in quella civile. Le necessità di adattare il progetto esecutivo per giungere a uno costruttivo, nasce dalle esigenze di cantiere ma anche da richieste di miglioramento proposte dal direttore lavori o dal collaudatore, se si ha la lungimiranza di coinvolgerlo nel corso delle fasi esecutive. I disegni as-built, quindi, sono indispensabili per costituire l'archivio del progetto, e dovrebbero essere consegnati al cliente, non solo all’amministratore di un edificio, così come avviene per altri documenti quali quelli catastali o di diagnosi energetica, che però, per il loro effettivo utilizzo successivo, potrebbero ben essere reperiti senza l’urgenza che invece segna le fasi di diagnosi immediata post-sisma.

Per rendere ancora più utile e proficuo questo fascicolo del fabbricato si potrebbe proporre di fotografare, e consegnare in forma digitale, i particolari costruttivi prima che questi siano difficilmente ispezionabili, a struttura o costruzione ultimata.

Articolo di Pierpaolo Cicchiello

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