Sisma Safe: come scegliere di “essere più antisismico”. Intervista a Giacomo Buffarini

Quando un edificio può essere definito sicuro in caso di terremoto? E’ sufficiente che sia stato progettato e realizzato secondo le norme sismiche? E quali norme, visto che sono cambiate e migliorate nel corso degli anni?
Queste ed altre problematiche vengono affrontate dalla iniziativa “Sisma Safe”, un’associazione senza scopo di lucro che, attraverso un’attività informativa, vuol dare una risposta al bisogno di sicurezza individuando degli esempi positivi che siano in grado di trascinare il mercato edilizio. Ne parliamo con Giacomo Buffarini, ingegnere, ricercatore presso l’ENEA, ente che collabora a questa iniziativa.

Come è nata l’iniziativa “Sisma Safe” e quali sono gli obiettivi che persegue?

Sisma Safe nasce dalla sensibilità di alcune professioniste (ingegneri e architetti) che hanno compreso come ogni sforzo in ambito edilizio di miglioramento delle performance energetiche, del comfort abitativo, o ogni altro investimento risultano vani se non è garantita la sicurezza strutturale e che risulta, quindi, necessario limitare la vulnerabilità sismica di un edificio. L’obbiettivo è fare in modo che l’edificio, a seguito di un evento sismico della portata di quello previsto dalla normativa, non solo consenta la salvaguardia della vita (ossia non crolli), ma che possa continuare ad essere usato; più semplicemente subisca un danneggiamento nullo o estremamente limitato.
A questo scopo ha ideato il Premio Sisma Safe, da assegnare ad edifici che hanno cercato di conseguire un particolare livello di protezione sismica. Inoltre, ed è l’oggetto della presente intervista, ha ideato il Marchio Sisma Safe di cui possono fregiarsi gli edifici che rispettano una particolare procedura di progettazione. (www.sismasafe.org)

Gli edifici di nuova progettazione in zona sismica sono in genere verificati, direttamente o a sorteggio, dai Geni Civili. Che cosa aggiunge “Sisma Safe” a questi controlli?

La prima differenza sostanziale risiede nel fatto che chi richiede il marchio “Sisma Safe” si sottopone, volontariamente, alla verifica, ossia ha interesse che l’edificio rispetti tutti i parametri per essere considerato adeguato alla sollecitazione sismica. Può sembrare del tutto logico quanto detto ma, purtroppo, il modo di guardare alla propria “casa” lascia spesso in ultimo piano l’aspetto strutturale. Solo quando avviene l’evento “calamitoso” (che dovremmo sapere essere ampiamente prevedibile per una determinata zona) ci si ricorda che una casa va progettata, realizzata e manutenuta anche, e direi soprattutto, per la sua struttura portante. Ovviamente tutto questo ha un costo che è ripagato però dalla “tranquillità” di avere seguito una procedura volta a garantire la qualità strutturale. Seguire il disciplinare “Sisma Safe” significa garantire degli standard prestazionali migliori (limitazione del danno) ma anche vincolarsi ad una serie di comportamenti che servono a mantenere nel tempo l’efficienza strutturale, conservando memoria di ogni intervento che riguardi la struttura dell’edifico, il tutto in maniera chiara e intellegibile.

Quali parametri deve rispettare un edificio per ottenere il marchio “Sisma Safe” e quali maggiori prestazioni, ovvero maggior sicurezza, fornisce un edificio con questo marchio?

Per chiarire quanto affermato dobbiamo precisare che, un edificio tradizionale realizzato rispettando pienamente la normativa, se sottoposto al sisma di progetto è in grado di dissipare l’energia del terremoto in maniera controllata. Esso rimane dunque in piedi, ma risulta danneggiato in maniera spesso irreparabile e dovrà subire pesanti interventi di adeguamento o, addirittura, essere demolito e ricostruito. Quanto descritto significa fare ricorso alla duttilità della struttura che, per semplificare, è associata agli spostamenti, o meglio alle deformazioni importanti degli elementi strutturali con escursioni nel campo plastico. Per ottenere il marchio “Sisma Safe” l’edificio non deve arrivare a deformazioni che comportino uno “sconfinamento” in campo plastico degli elementi strutturali ma rimanere in campo elastico o, almeno, limitare il ricorso alle sue capacità duttili.
Concretamente lo “sconfinamento” in campo plastico delle strutture è gestita dall’adozione di un “fattore di comportamento q” (un tempo denominato “fattore di struttura”), maggiore di uno, che si traduce in uno “sconto” della sollecitazione sismica per cui verificare l’edificio proprio in virtù dell’energia che sarà dissipata a spese dei grandi spostamenti e quindi dei danneggiamenti conseguenti.
Questo è l’elemento fondamentale. Nel disciplinare vengono esplicitate altre richieste volte ad evitare tutte quelle approssimazioni o deroghe che la norma consente in determinate situazioni. Ciò permette una maggiore conoscenza di tutti gli aspetti che caratterizzano il rischio sismico che, ricordiamolo, dipende non solo dalla vulnerabilità della struttura, ma anche dalla pericolosità del sito in cui la struttura stessa è ubicata.
Inoltre il marchio “Sisma Safe” si distingue su due livelli; tornando al “fattore di comportamento” è richiesto che venga utilizzato il valore limite q=2.5 per il marchio “Sisma Safe” base, mentre per il marchio “Sisma Safe Gold” si deve avere q=1.5. Gli edifici che possono ambire al “Sisma Safe Gold” sono, principalmente, quelli isolati sismicamente per cui tale requisito è automatico.

Perché è necessario/opportuno perseguire un livello di sicurezza maggiore rispetto a quello previsto dalle norme attuali?

Quanto finora descritto non sempre è pienamente a conoscenza dei non addetti ai lavori; spesso si crede che un edificio realizzato secondo norma possa superare indenne qualsiasi evento sismico. Sappiamo, invece, che non è così e per poter continuare ad utilizzare serenamente la propria abitazione, anche a seguito del massimo evento previsto dalla normativa, occorre qualcosa di più. La sensibilità e l’attenzione rispetto al rischio sismico crescono vertiginosamente solo quando si verificano terremoti distruttivi a noi vicini per poi diminuire rapidamente col tempo. Se fosse costantemente presente tale sensibilità il problema “terremoto” sarebbe già ampiamente risolto perché assisteremmo ad una gara a chi realizza l’edificio più “adeguato”, ma questo comporta un aggravio di spesa e spesso si preferisce dirottare tali risorse su aspetti estetici, di comfort o addirittura in altri ambiti. Il sisma del 2012 in Emilia ha mostrato come gli effetti del blocco della produzione comportino danni economici pesanti, soprattutto se confrontati con la spesa, spesso irrisoria, per garantire una maggiore “robustezza” strutturale. In sintesi per tutti c’è l’interesse ad avere maggiore sicurezza strutturale, ma questa ha un costo e la sua utilità si riconosce solo nel momento in cui si evita il danneggiamento. Per le attività commerciali o industriali, il cui fermo comporta perdite notevoli, è più immediato recepire tale costo come “indispensabile” e non come un surplus.

Come funziona la verifica e la assegnazione del marchio nel caso di un edificio già esistente? C’è qualche relazione con altri tipi di valutazione (indice di vulnerabilità, sismabonus, etc.) ?

Per gli edifici esistenti, che ambiscono all’assegnazione del marchio, occorre seguire il disciplinare ottemperando a tutte le richieste indicate, sia a livello di documentale, sia a livello di indagini conoscitive e di interventi. Difficilmente un edificio esistente riuscirà a soddisfare tutte le specifiche così come è e quindi gli “inevitabili” interventi che risultassero necessari debbono seguire, come per le nuove costruzioni, la procedura proposta. Rispetto alle valutazioni indicate la differenza sostanziale risiede nella richiesta di raggiungere l’adeguamento alla normativa vigente mentre per il sisma bonus è sufficiente migliorare rispetto alla situazione di partenza.

Più concretamente, che differenze ci sono tra “adeguamento” e “miglioramento” sismico?

Partiamo dal “miglioramento”; la normativa definisce di “miglioramento” gli interventi atti ad aumentare la sicurezza strutturale esistente, pur senza raggiungere i livelli richiesti dalle norme vigenti. Per ”adeguamento”, invece, sono definiti gli interventi atti a conseguire il livelli di sicurezza previsti dalle norme vigenti. Senza scendere nei dettagli per i quali la norma obbliga all’adeguamento, per fregiarsi del marchio Sisma Safe occorre, per gli edifici esistenti, conseguire l’adeguamento, ossia raggiungere un indice di vulnerabilità uguale (o maggiore) di 1. Volendo confrontare tale richiesta col Sisma Bonus, significa arrivare ad una classe di rischio “A+” ossia un indice di sicurezza IS-V>100%. Per ottenere il Sisma Bonus è invece sufficiente passare da una classe di rischio iniziale ad una classe di rischio finale, a seguito degli interventi, superiore. Il concetto di miglioramento è particolarmente importante per gli edifici di interesse storico-artistico in cui è difficile conseguire l’adeguamento; il marchio non ammette deroghe neanche per questo tipo di edifici.

Come mai ENEA ha deciso di collaborare e in che cosa consiste la sua collaborazione?

Lo Statuto ENEA all’art. 2 Finalità Istituzionali recita: “è un ente finalizzato alla ricerca, all’innovazione tecnologica e alla prestazione di servizi avanzati verso le imprese, la pubblica amministrazione e i cittadini”. In passato ENEA ha partecipato a diversi gruppi di lavoro per la definizione di iniziative quali “Il Fascicolo del Fabbricato” in cui si voleva implementare una maggiore consapevolezza del concetto si sicurezza strutturale spesso lasciata in secondo piano; purtroppo non si è mai riusciti a rendere concrete tali iniziative. Sisma Safe sposa in pieno questa necessità di prendere atto e di porre rimedio alla mancanza di conoscenza, e quindi di sicurezza, del patrimonio edilizio. L’iniziativa, lo ripetiamo, è su base volontaria ma potrebbe essere presa come spunto per una successiva diffusione vincolante gli edifici di particolare importanza. In tale prospettiva la presenza di un ente di diritto pubblico nazionale di ricerca come ENEA può agevolare una evoluzione in tal senso.
L’attività ENEA si è concretizzata in una consulenza di tipo tecnico-scientifico per definire la procedura necessaria per la concessione del marchio cercando di realizzare un disciplinare che garantisca un risultato reale e non una ulteriore incombenza senza risvolti concreti.

A quanti edifici è stato assegnato il marchio finora e dove sono distribuiti?

Attualmente, proprio per la necessità di seguire sin dall’inizio le indicazioni del disciplinare, un solo edificio ha conseguito il marchio e, seppur di recente costruzione, sono state necessarie delle integrazioni, solo documentali, per adempiere alle richieste. L’associazione ha anche istituito il Premio “Sisma Safe” che viene assegnato a diverse categorie di edifici che si sono distinti per una particolare ricerca riguardo l’affidabilità della struttura portante. Ottenere il premio è cosa diversa dal conseguire il Marchio.

Quali sono le prospettive della iniziativa?

Al momento attuale riteniamo che questa iniziativa possa interessare soprattutto strutture aperte al pubblico come alberghi, ristoranti o altre attività commerciali che possano ottenere dei vantaggi immediati. Anche per gli edifici in cui si esercitano attività produttive si può ipotizzare un forte interesse. L’auspicio è arrivare a coinvolgere anche l’edilizia privata, riuscendo a modificare la percezione del rischio sismico da parte delle persone. Nessuna imposizione di legge, anche se estremamente punitiva, riuscirebbe a risvegliare e, soprattutto, a tenere vivo l’interesse per la sicurezza strutturale delle nostre case. Invece, le recenti agevolazioni fiscali, unite ad una aumentata conoscenza dei criteri alla base del progetto e della realizzazione di interventi edilizi sull’esistente o su nuove realizzazioni, possono convincere i cittadini ad investire una po’ delle loro risorse per garantirsi una abitazione meno vulnerabile al sisma, proprio grazie all’adesione a Sisma Safe.

August notes, with another trial at L’Aquila
 (by Massimiliano Stucchi)

translated by Google, revised

Since at least a couple years  August gives us death and damage: Amatrice in 2016, Ischia in 2017, this year the highways, the Pollino flood and a seismic sequence (Molise) that so far has produced only minor damage. And other news that is worth commenting on.

On the Morandi bridge in Genoa everything and even more was said. There is little to add, if not the reflection that bridges of that type, and also of another type, are vulnerable both to wear and possible external impacts (airplanes, drones, attacks, etc.). These bridges are designed to withstand a given external event that is never the maximum possible, also because in these cases this maximum is not known. So, like many things, they keep a level of risk. To be know. Continua a leggere

Gli edifici in muratura alla prova dei terremoti italiani (colloquio con Guido Magenes)

…….”Questo paragone con la medicina calza benissimo; ci sono veramente tante analogie tra il lavoro del tecnico che deve capire cosa fare di un edificio esistente e quello del medico che cerca di fare una diagnosi e di individuare una terapia corretta su un paziente”…..


English version here: Masonry buildings to the test of Italian earthquakes (interview with Guido Magenes)


Guido Magenes è professore di Tecnica delle Costruzioni all’Università di Pavia e allo IUSS Pavia. E’ inoltre coordinatore della sezione murature della Fondazione EUCENTRE. La sua area di maggior competenza è il comportamento sismico delle costruzioni in muratura e per questo ha anche partecipato e tuttora partecipa a numerosi comitati tecnico-normativi italiani e europei. 
Abbiamo discusso con lui del comportamento degli edifici in muratura in Italia, con particolare riferimento a quanto avvenuto in occasione degli ultimi terremoti.

1. I terremoti del 2016 hanno determinato una sequenza di scuotimenti che ha messo a dura prova gli edifici della zona colpita, in particolare quelli in muratura. Gli effetti visti sul campo sono molto diversi fra loro: accanto agli edifici già pesantemente danneggiati dal terremoto del 24 agosto ve ne sono altri che hanno visto aggravare le loro condizioni dalle scosse di ottobre, e altri che sembrano non aver subito danni gravi in tutta la sequenza. Hai una spiegazione per questo?

Il patrimonio di edifici in muratura esistenti sul nostro territorio ha caratteristiche e qualità molto variabili, in funzione dell’epoca di costruzione, dei materiali e dei criteri costruttivi utilizzati, della tipologia e forma architettonica (edifici ordinari o chiese, palazzi, torri, eccetera…), degli eventuali interventi di manutenzione e rinforzo o manomissione e indebolimento succedutesi nel tempo. Certamente esistono tipologie problematiche ricorrenti, ma la diversità del comportamento degli edifici in muratura, al netto della severità dello scuotimento (ovvero del diverso moto del terreno nei vari siti), è dovuta appunto a questa grande variabilità.
Nel caso specifico della sequenza sismica dell’Italia centrale, che ha interessato un’area molto vasta e quindi una notevole varietà di edifici, si è quindi osservato quello che dici tu: dall’edificio di costruzione recente, di pochi piani, in buona parte o in tutto conforme ai criteri moderni di progettazione e di costruzione, che non ha presentato danni di rilievo, agli edifici storici con grandi luci ed altezze, come ad esempio le chiese, che tendono ad essere più vulnerabili e hanno quindi subito danni significativi e crolli a causa delle loro dimensioni, dei rapporti geometrici e della loro organizzazione strutturale. In molti casi anche la scarsa qualità dei materiali ha ulteriormente aggravato la situazione.

2. In tutti i Comuni colpiti vigeva la normativa sismica, con diversi anni di decorrenza (gli estremi sono rappresentati da Amatrice e Accumoli, 1927, e Arquata del Tronto, 1984).

Schermata 2018-02-05 alle 20.44.50da https://tegris2013.files.wordpress.com/2018/02/considerazioni-su-flagello-del-terremoto-e-riduzione-del-rischio-sismico.pdf

La distribuzione del danno non sembra essere influenzata da queste diversità; c’è una ragione?

Non tutte le normative sono ugualmente efficaci: una norma del 1927 è ovviamente molto diversa, sotto tanti punti di vista, da una norma degli anni ’80 o degli anni 2000 e, come ho accennato sopra, gli edifici costruiti nel rispetto delle norme più recenti si sono comportati generalmente bene (edifici costruiti con blocchi artificiali e malte di buona resistenza, oppure anche edifici in pietra demoliti e ricostruiti con malte di buona qualità).
Non direi quindi che la distribuzione del danno non sia del tutto influenzata dal contesto normativo. Dipende da cosa c’era scritto nella norma e da quanti edifici sono stati costruiti o riparati o rinforzati dopo l’introduzione della norma (nei centri colpiti una percentuale notevole degli edifici era stata costruita prima delle normative sismiche che hai ricordato). Le norme e i criteri progettuali non nascono necessariamente perfetti e aggiustano il tiro sulla base dell’esperienza dei terremoti. Ad esempio, certamente è solo da quindici-venti anni che si è incominciato a riconoscere che certi tipi di interventi proposti e largamente applicati dopo i sismi del Friuli e della Basilicata sono dannosi o non funzionano (si pensi ai famigerati ”cordoli in cemento armato in breccia” inseriti in un edificio esistente in muratura di pietrame: è da Umbria-Marche ’97 che si è incominciato a capirne l’inefficacia).
Nei centri in cui la presenza di una normativa o di una classificazione sismica sembra non aver sortito alcun effetto bisogna tener conto anche del fatto che i controlli sulla qualità della costruzione degli edifici, in particolare in muratura, erano inesistenti o inefficaci almeno fino alle legislazioni più recenti. L’uso di una malta scadentissima è un elemento ricorrente in molte delle vecchie costruzioni in muratura crollate o danneggiate nell’ultima sequenza sismica. In centri come Accumoli e Amatrice sembra che anche dove sono stati fatti interventi sugli edifici, sostituendo ad esempio i vecchi solai, o inserendo qualche catena, non ci fosse consapevolezza o si sia molto sottovalutato il problema della scarsa qualità muraria, rendendo in definitiva inefficaci gli interventi fatti. Aggiungiamo poi che gran parte di quelle aree hanno subito dagli inizi del 1900 ad oggi un notevole spopolamento, con inevitabili conseguenze sulla manutenzione delle costruzioni, che ha portato ad un incremento di vulnerabilità piuttosto diffuso.

Ci sono poi alcuni casi particolari in cui norme storiche e norme più recenti sembrerebbero aver avuto un effetto positivo. Prendiamo l’esempio di Norcia: senza entrare nel dettaglio delle misurazioni delle caratteristiche del moto, è un dato di fatto che Norcia nell’ultima sequenza abbia subito forti scuotimenti, paragonabili a quelli di Amatrice e Accumoli ma con un danno agli edifici molto inferiore. Nella storia di Norcia ci sono stati due eventi molto significativi che hanno avuto un effetto notevole sulla risposta degli edifici in quest’ultima sequenza, uno antecedente ed uno seguente alla norma del 1962. Nel 1859 un forte terremoto causò numerosi crolli e vittime in alcune zone del centro storico, e a seguito di ciò lo Stato Pontificio emanò un regolamento molto efficace che dava una serie di disposizioni sulle riparazioni e le ricostruzioni: sulla geometria, in particolare sull’altezza massima degli edifici (due piani), sui dettagli costruttivi, sulla qualità dei materiali. Poi nel 1979 c’è stato un altro terremoto in Valnerina, a seguito del quale si sono danneggiate altre parti del centro storico, a cui hanno fatto seguito una serie di interventi sistematici di rinforzo, su molti edifici. In molti di questi edifici il rinforzo delle murature verticali (pur con la tecnica controversa dell’intonaco armato) ha rimediato ad uno dei principali elementi di vulnerabilità, cioè la scarsa qualità muraria. Se per un attimo lasciamo da parte gli elementi che possono andare a sfavore dell’uso dell’intonaco armato (in primis la durabilità dell’intervento), e lo vediamo semplicemente come una tecnica che ha rimediato ad un fattore di grande vulnerabilità, possiamo dire che per Norcia c’è quindi stato un effetto positivo di normative regionali pre-moderne e più recenti scaturite dall’esperienza diretta di eventi sismici.

3. Parliamo di normativa sismica e in particolare dei suoi aspetti ingegneristici. Si sente dire che è variata molto nel tempo, e che forse quella non recente non era del tutto efficace. E’ vero, e se sì perché?

Per quanto riguarda la componente ingegneristica della norma, quello che sappiamo ora del comportamento strutturale e sismico delle costruzioni, in muratura ma non solo, è il frutto di una continua evoluzione attraverso l’esperienza dei terremoti italiani e in altre parti del mondo. Da noi in Italia lo studio ingegneristico delle costruzioni in muratura ha ripreso vita, dopo decenni di quasi totale abbandono, dopo il terremoto del Friuli. Le prime norme in cui si danno indicazioni su come “calcolare” un edificio in muratura in Italia risalgono ai primi anni ’80 (per “calcolare” intendo “valutare quantitativamente il livello di sicurezza”). Per quanto il “calcolo” non sia l’unica componente della progettazione, questo fatto dà l’idea di come siano solo le norme molto recenti ad avere una base tecnico-scientifica allineata con le conoscenze attuali. Ci tengo a dire che l’assenza del calcolo in un progetto non implica necessariamente che l’edificio non sia sicuro: nel passato si seguivano regole geometriche e costruttive di tipo empirico, basate sull’esperienza e sull’intuizione del comportamento meccanico, ancorché non esplicitata in calcoli. Ancor oggi per la progettazione di un edificio in muratura semplice e regolare è possibile seguire regole geometriche e costruttive codificate che consentono di evitare calcoli dettagliati o complessi, raggiungendo comunque un livello adeguato di sicurezza.
Le esperienze dei sismi dell’Irpinia, dell’Umbria-Marche, via via fino ai più recenti dell’Italia centrale, sono stati un continuo banco di prova e una fonte di conoscenza. Ad esempio, come accennato nella risposta alla domanda precedente, il terremoto Umbria-Marche 1997, oltre a sottolineare come sempre la grande vulnerabilità delle chiese e di certe strutture storiche, è stato un notevole banco di prova per criteri e tecniche di intervento sugli edifici in muratura proposti e sviluppati a seguito dei terremoti italiani di fine anni ’70, mettendo in evidenza come alcune tecniche non risultano essere molto efficaci o possono essere addirittura controproducenti se applicate in modo indiscriminato e inconsapevole.

Per concludere questa mia risposta con una mia opinione sulle attuali norme tecniche, credo che per quel che riguarda la progettazione delle nuove costruzioni siamo veramente ad un livello molto avanzato e che consegue i livelli di sicurezza che oggi si ritengono adeguati  Credo che ci siano più incertezze in merito alla valutazione e al rinforzo degli edifici esistenti, anche se non è tanto un problema normativo ma proprio di conoscenze scientifiche e di corretta individuazione di strategie e tecniche per l’intervento. E’ certamente più facile concepire e costruire ex novo un edificio sismo-resistente, che valutare e intervenire su un edificio esistente.

4. Quanto – e come – gioca nella sicurezza sismica di un edificio in muratura la sua realizzazione, al di là del progetto?

La domanda mi dà l’occasione di soffermarmi ancora un momento su cosa si intende per “progetto”, che è qualcosa di diverso dal mero “calcolo”. Il progetto comprende tutti gli aspetti di ideazione, concezione, scelta e organizzazione della struttura, scelta di materiali e tecniche costruttive con la consapevolezza di come potranno e dovranno essere realizzati in opera, calcoli di verifica delle prestazioni in termini di sicurezza e di comportamento in esercizio, prescrizioni sui dettagli costruttivi. Nella progettazione sismica moderna è inoltre necessario tener conto, quando rilevante, della risposta sismica delle parti non strutturali della costruzione. Deve inoltre esserci il controllo che quanto prescritto nel progetto sia realizzato in fase di costruzione. Il calcolo è quindi solo una componente del progetto. E’ interessante quindi notare come gran parte degli edifici esistenti in muratura non è stato calcolato, perlomeno come intendiamo il calcolo strutturale ora. La prima norma tecnica nazionale sulle costruzioni in muratura con una descrizione sufficientemente dettagliata dei calcoli per la verifica strutturale risale al 1987. Norme tecniche con indicazioni per il calcolo sismico, sono state emanate dopo il sisma del Friuli 1976 e via a seguire. Prima di quelle norme esisteva sostanzialmente una letteratura e una manualistica tecnica, con riferimento ai principi della meccanica, nonché una tradizione costruttiva. Vorrei chiarire che sto parlando di norme che dicano come calcolare la resistenza di un edificio in muratura, soggetto ad azioni sismiche o non sismiche. Tanto per fare un esempio, il Regio Decreto del 1909 (post terremoto di Messina), grande esempio storico di normativa sismica, dà criteri per definire l’azione sismica, dà regole costruttive e geometriche ma non dice come si calcola la resistenza (quella che oggi si chiamerebbe la capacità) di un edificio in muratura.

La tradizione costruttiva basata sul rispetto della “regola dell’arte” ha sempre avuto ben presente l’importanza del dettaglio costruttivo, della qualità dei materiali, di come l’edificio viene costruito, e questo ha consentito e consente ad edifici ben costruiti ma non “calcolati” di resistere egregiamente a scosse sismiche anche molto violente. Nella costruzione moderna il rispetto in cantiere delle regole esecutive, del controllo della qualità dei materiali, è altrettanto importante, anche se lo è per la muratura come per le altre tipologie. La sensibilità della struttura a difetti costruttivi è funzione del livello di robustezza della concezione strutturale. Una costruzione scatolare in muratura, fortemente iperstatica (cioè in cui il numero di elementi resistenti è superiore al minimo necessario per garantire l’equilibrio dei carichi) potrebbe in principio essere meno sensibile al problema di una struttura prefabbricata isostatica (cioè in cui il numero di elementi resistenti è pari al minimo necessario per garantire l’equilibrio dei carichi, per cui è sufficiente che un solo elemento vada in crisi per avere il collasso). Ovviamente stiamo parlando di eventuali difetti locali e non generalizzati su tutta la costruzione. Se tutti i materiali sono scadenti in tutta la costruzione è un grosso guaio, ed è comunque difficile dire se sta peggio un edificio in muratura o uno a telaio in cemento armato, in cui magari aggiungiamo difetti nei dettagli d’armatura nei nodi o negli ancoraggi….

5. Molti operatori che sono intervenuti sul campo, hanno riscontrato tracce di interventi che avrebbero indebolito le strutture. Ti risulta?

Nei rilievi post-terremoto svolti in modo rapido in condizioni di emergenza, non sempre si riesce a capire con chiarezza la storia dell’edificio e quali modifiche siano state apportate, in che tempi e modalità, ma a volte è evidente che alcune modifiche apportate al fabbricato siano state di detrimento alla sicurezza.  Sovente si tratta di interventi fatti con totale inconsapevolezza degli effetti sulla sicurezza e con finalità legate puramente alla destinazione d’uso, all’utilizzo e alla ridistribuzione degli spazi. In altri casi, più rari, si tratta di situazioni di interventi fatti anche con finalità “strutturali” magari anche con l’idea di conseguire un incremento di sicurezza, ma che in realtà sono dannosi o inefficaci. Un classico esempio, spesso discusso in letteratura anche sulla base dei rilievi post-sisma italiani da Umbria-Marche 1997 in poi, è l’inserimento di elementi strutturali nuovi, rigidi e pesanti (come ad esempio la sostituzione di un solaio in legno con un solaio in cemento armato) in un edificio con muratura molto debole (ad esempio muratura in pietrame irregolare con malta scadente), senza che la muratura venga consolidata in modo adeguato. C’è stato un periodo, successivo ai terremoti del Friuli e dell’Irpinia, in cui si sosteneva molto il fatto che i diaframmi (ovvero i solai e i tetti) rigidi aumentano l’iperstaticità, ovvero la robustezza della costruzione e il cosiddetto “comportamento a scatola”, per cui si cercava di riprodurre in strutture esistenti qualcosa che è relativamente semplice realizzare e i cui effetti sono ben controllabili nelle nuove costruzioni,  ma che in una costruzione esistente ha problemi realizzativi (nel collegamento tra elementi nuovi e elementi esistenti) e strutturali  (possibile aumento delle sollecitazioni nella muratura). E’ importante notare che l’efficacia degli interventi viene messa alla prova da terremoti che hanno luogo successivamente, e in alcune zone dell’Italia centrale è stato ed è possibile ora trarre indicazioni di questo tipo. Nel terremoto dell’Umbria-Marche del 1997 è stato possibile osservare diverse situazioni problematiche in edifici in cui erano stati sostituiti i solai esistenti con solai più pesanti e rigidi.

Permettimi però di aggiungere un ulteriore commento. Dal punto di vista scientifico, il fatto che un intervento sia “dannoso” ovvero indebolisca la struttura rispetto al non-intervento è verificabile sperimentalmente solo se c’è il riscontro di cosa succederebbe all’edificio senza intervenire e cosa succederebbe a seguito dell’intervento. Questo tipo di confronto nella stragrande maggioranza dei casi non c’è o non è possibile farlo, a meno di casi fortunatissimi di edifici quasi identici costruiti sullo stesso suolo in cui uno è stato rinforzato e l’altro no, oppure sono stati rinforzati con metodi diversi. Oppure, come ad alcuni ricercatori capita di fare, quando si confrontano prove sperimentali su tavola vibrante. Quindi in generale io sono sempre piuttosto scettico di fronte a interpretazioni date sulla base di rilievi puramente visivi, senza il necessario approfondimento dei dettagli e senza una analisi quantitativa svolta in modo competente.
Mi sento di poter dire (e so che molti colleghi hanno la stessa opinione) che in moltissime situazioni viste in centro Italia il crollo della costruzione sarebbe avvenuto e avverrebbe a prescindere dal tipo di solaio, leggero o pesante, rigido o flessibile, in virtù della pessima qualità della muratura, che mi sembra sia stato il problema principale.

6. Come ha giocato nell’aggravamento del danno (laddove si è verificato) il ripetersi degli scuotimenti forti? Si tratta di qualcosa che è implicitamente previsto, e contrastato, dalle norme sismiche? Viceversa, come spieghi i numerosi casi di assenza quasi totale di danno?

Lo scuotimento ripetuto aggrava tanto più il danno quanto più il danno generato dalla scossa precedente è grave. Sembra un’affermazione un po’ banale, però nella sostanza è quello che succede. Per esempio, se in un edificio in muratura una prima scossa genera solo poche fessure non molto ampie e di un certo tipo (ad esempio fessure orizzontali nei muri, che si richiudono dopo la scossa per effetto del peso proprio), l’edificio non ha perso molta della sua capacità resistente; quindi se verrà assoggettato a scuotimenti ripetuti, meno intensi della prima scossa, è possibile che il danno non si aggravi eccessivamente, e se verrà assoggettato ad uno scuotimento più forte della prima scossa avrà una resistenza uguale o di poco inferiore a quella che avrebbe se la prima scossa non ci fosse stata. Se invece una scossa porta a sviluppare fessure diagonali (le cosiddette fessure “per taglio”) o fessure verticali con distacchi, la parte lesionata ha perso una quota significativa della sua capacità di resistere e lo scuotimento ripetuto successivo può portare al degrado progressivo e al crollo anche se le scosse successive subite dall’edificio, singolarmente sono magari meno forti della prima. E’ qualcosa di visibile e riproducibile anche in laboratorio.

Detto questo, ci sono tipologie di costruzioni e di elementi strutturali che sono più o meno sensibili al ripetersi dell’azione sismica. Quando gli ingegneri sismici parlano di “duttilità” della struttura o di un meccanismo si riferiscono anche a questo, cioè alla capacità di una struttura di resistere a ripetuti cicli di sollecitazione ben oltre la soglia della prima fessurazione o del primo danno visibile, senza arrivare al crollo. Una costruzione moderna ben progettata in cemento armato è una struttura di questo tipo, ad esempio. La muratura non armata, invece è più suscettibile al danno indotto dalla ripetizione di cicli di sollecitazione post-fessurazione. Come conseguenza, gli edifici esistenti in muratura una volta danneggiati da una prima scossa sono più vulnerabili a scosse successive. Se invece la prima scossa non genera danni di rilievo la sicurezza della costruzione si mantiene, nella maggior parte dei casi, più o meno inalterata e questo rende conto del fatto che anche numerose costruzioni in muratura hanno resistito alle scosse ripetute. Purtroppo a volte il danno può non essere chiaramente visibile. Il danno nella muratura si origina sotto forma di micro-fessure (non visibili ad occhio nudo) che si sviluppano poi in macro-fessure. Se in una prova di laboratorio si spinge un campione di muratura ad una condizione molto prossima all’innesco delle macro-fessure ma si rimuove il carico prima del loro sviluppo, può succedere che in una fase di carico successiva la macro-fessura si formi ad un livello di carico inferiore a quello raggiunto nella prima fase. Può quindi succedere che un edificio che ha resistito ad una scossa violenta senza danni apparenti si lesioni visibilmente per una scossa successiva meno violenta della prima.

Mi chiedi se il comportamento della struttura a scosse ripetute sia implicitamente considerato nelle norme sismiche: la risposta è affermativa, almeno per alcuni aspetti. Ad esempio, il rispetto di certi dettagli costruttivi nel cemento armato e l’applicazione di certe regole nel dimensionamento delle sezioni e dell’armatura hanno proprio anche questo scopo, di rendere la struttura meno suscettibile al danno sotto azioni ripetute. Inoltre strutture meno duttili, come quelle in muratura non armata, vengono progettate con azioni sismiche di progetto più elevate anche per “compensare” la loro maggiore suscettibilità al degrado dovuto all’azione ripetuta. Ci sono però alcuni aspetti del problema della resistenza e dell’accumulo del danno sotto scosse ripetute che restano ancora da esplorare e costituiscono un argomento di ricerca ancora abbastanza “di frontiera”. In particolare, se è vero che incominciano ad essere disponibili dei modelli concettuali per valutare come cambia il rischio (ovvero la probabilità di collasso o di danneggiamento) di un edificio o di un insieme di edifici al trascorrere del tempo e al susseguirsi delle scosse sismiche, questi modelli vanno ancora notevolmente affinati per dare risultati che siano quantitativamente affidabili.

7. Mi sembra di capire che la varietà delle casistiche degli edifici in muratura, almeno in Italia, sia veramente elevata: tanto elevata che conoscerle richiede un approccio simile a quello della medicina dove ogni caso rappresenta quasi un fatto singolo. Forse non esiste quindi una terapia universale ogni caso richiede una cura particolare: è corretto? E se sì, visto che le condizioni edilizie di diverse zone dell’Appennino (e non solo) sono simili a quella delle zone colpite nel 2016, ci si devono attendere distruzioni analoghe?

Questo paragone con la medicina calza benissimo, ci sono veramente tante analogie tra il lavoro del tecnico che deve capire cosa fare di un edificio esistente e quello del medico che cerca di fare una diagnosi e di individuare una terapia corretta su un paziente. Dal punto di vista tecnico non esiste una terapia universale e a nessun (bravo) medico verrebbe in mente di applicare un protocollo terapeutico senza l’anamnesi, l’esame obiettivo, eventuali esami strumentali o di laboratorio e la formulazione di una diagnosi (che ci dice quale è la malattia /stato di salute del paziente, e quindi ci definisce di cosa ha bisogno). Il bravo tecnico segue un percorso analogo per pervenire alla valutazione della sicurezza e alle possibili ipotesi di intervento (o non intervento). Certo è possibile e doveroso, come avviene a livello sanitario, definire delle strategie e delle politiche di prioritizzazione e allocazione di risorse per far sì che complessivamente il rischio sismico nel nostro paese diminuisca. E’ certo che là dove l’edilizia vecchia non è stata soggetta a manutenzione, o a sola manutenzione estetica e funzionale senza rinforzo strutturale ci si possono attendere distruzioni analoghe a quelle viste nel 2016 in occasione di eventuali futuri sismi di magnitudo comparabile. Questo vale sia per l’edilizia pubblica che privata. Là dove invece si è intervenuti o si interverrà in modo consapevole ponendo attenzione al problema della sicurezza sismica, l’esperienza degli ultimi terremoti ci insegna che il livello di danno da attendersi sarà più contenuto.

Permettimi di concludere questa intervista con qualche commento di tenore non prettamente tecnico-ingegneristico. La possibilità di ridurre il rischio sismico in Italia dipende da tanti fattori, che vanno dal modo con cui la politica affronta il problema dei rischi naturali, al modo con cui i tecnici, singolarmente e collettivamente, interagiscono e comunicano con la politica, al modo con cui si comunica la presenza del rischio alla popolazione, al conseguente modo con cui il cittadino compie le sue scelte quando acquista o deve decidere di manutenere un immobile. Secondo me è necessario arrivare progressivamente ad un sistema in cui il cittadino riconosca che è nel suo interesse perseguire una maggiore sicurezza sismica, spendendo inizialmente un po’ di più perché ne avrà un ritorno in futuro non solo in termini di sicurezza ma anche di beneficio economico, ad esempio di valore del proprio immobile. L’iniziativa del Sismabonus è sicuramente un primo passo in questa direzione, ma dovranno essere fatti altri passi. L’obiettivo, certamente non facile da raggiungere, dovrebbe essere che il livello di sicurezza di una costruzione abbia un chiaro corrispettivo in termini di valore economico, e credo che questo funzionerebbe sia per il piccolo proprietario che per gli investitori immobiliari. So che questo spaventa alcuni, ma personalmente credo che, almeno per quel che riguarda il patrimonio immobiliare di proprietà privata, non ci siano altre soluzioni per arrivare nel giro di qualche decennio ad una concreta e diffusa riduzione del rischio sismico in Italia.

 

 

 

 

 

Belice 1968: 50 anni dopo – Belice 1968, 50 years after (Massimiliano Stucchi)

Si ringraziano Renato Fuchs, Maurizio Ferrini e Andrea Moroni

English version below

Il terremoto – o meglio la sequenza sismica – del Belice (i parametri sismologici si possono trovare in https://emidius.mi.ingv.it/CPTI15-DBMI15/ arrivò nel gennaio del 1968, quando il “Sessantotto” non era ancora cominciato. Non si era “abituati” ai terremoti come lo siamo ai giorni nostri: sei anni prima c’era stato quello del Sannio-Irpinia e per avere un altro M6 bisognava risalire al 1930, anche se, nel frattempo, non erano mancati terremoti capaci di produrre danni.
I terremoti del Belice annunziarono in un certo senso il decennio sismico degli anni 70: 1971 Tuscania, 1972 Ancona, 1976 Friuli, 1978 Golfo di Patti, 1979 Norcia e Cascia, 1980 Irpinia e Basilicata. E il dopo-terremoto divenne simbolo di spopolamento, emigrazione, rapine di fondi pubblici, follie urbanistiche e quant’altro.

All’epoca studiavo fisica, con interessi prevalenti rivolti alla fisica cosmica. In occasione di un soggiorno a Palermo nel 1969 raccolsi le descrizioni di amici e parenti che avevano vissuto il periodo sismico. Scoprii Segesta e partecipai alla mattanza a Favignana ma non andai nel Belice. Visitai per la prima volta il Belice nel 1977, in autostop, in coda alla mia prima scuola di Geofisica di Erice, dopo aver partecipato alle celebrazioni del trentennale della strage di Portella della Ginestra. Si stava costruendo: diverse località – secondo tradizione – venivano ricostruite altrove, e le rovine di Gibellina non erano ancora state sigillate dal Cretto di Burri. 

Ci ritornai altre volte con la benemerita Scuola di Geofisica diretta da Enzo Boschi, sempre diretto alla mia preferita – e ancora viva – Poggioreale ormai “antica”.

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