D.P.C.M. 12/10/2007

4.1.9 Monitoraggio Il controllo periodico della costruzione è una pratica fortemente auspicabile poiché rappresenta il principale strumento per una consapevole conservazione, in quanto consente di programmare la manutenzione ed attuare in tempo, quando realmente necessari, gli interventi di riparazione, in caso di danno strutturale, e di consolidamento, finalizzato alla prevenzione. Per impostare un programma di monitoraggio è necessario eseguire preventivamente una accurata analisi del funzionamento strutturale, e quindi una interpretazione dei dissesti in atto, in modo da definire i parametri più significativi che, misurati in continuo o con scadenze temporali adeguate, consentono di certificarne il buon comportamento ovvero di valutare eventuali evoluzioni pericolose per la stabilità di insieme o di singole parti dell’edificio. Il monitoraggio visivo, inteso come controllo periodico dell’insorgenza di stati fessurativi, fenomeni di degrado, trasformazioni nella struttura e nell’ambiente circostante, rappresenta il punto di partenza di tale attività. Informazioni aggiuntive possono essere acquisite attraverso il monitoraggio strumentale di alcuni parametri ritenuti significativi (movimento delle lesioni, spostamenti assoluti o relativi di punti della costruzione, rotazione di pareti o altri elementi). Il movimento delle lesioni può essere controllato pressoché in continuo e a distanza; occorre tuttavia considerare che, in relazione alla tipologia di dissesto, le soglie di pericolosità di tali spostamenti relativi possono essere anche molto diverse. Il controllo geometrico della costruzione può essere eseguito mediante procedure di rilievo topografico, fotogrammetrico, o utilizzando tecniche innovative, come la nuvola di punti generata dal laser scanner (ovviamente tale metodologia non risulta esclusiva e deve essere attentamente valutata la precisione fornita in relazione alle soglie di movimento ritenute significative). Il progetto di monitoraggio richiede una preliminare interpretazione del meccanismo di dissesto, che può spesso essere eseguita grazie alla meccanica dell’equilibrio delle murature considerate come corpo rigido; ciò permette di individuare una serie di punti notevoli da controllare. In alcuni casi, quando l’eventuale dissesto è ben compreso e possono essere definite soglie di sicurezza, il monitoraggio può rappresentare un’alternativa all’intervento, a vantaggio della conservazione. Le proprietà dinamiche della struttura (frequenze e forme proprie di vibrazione) sono anch’esse parametri significativi del comportamento di una costruzione. In presenza di dissesti o trasformazioni della costruzione e del suo uso, queste grandezze subiscono delle alterazioni. Allo stato attuale delle conoscenze, l’identificazione del danno sulla base di una variazione delle proprietà dinamiche è molto difficile; inoltre, è noto che le costruzioni in muratura sono caratterizzate da un comportamento fortemente non lineare e ciò rende problematico il ricorso a parametri rappresentativi di un comportamento lineare equivalente. Tuttavia, il controllo di alcuni parametri della risposta dinamica, o eccitata artificialmente o mediante vibrazioni ambientali, può, in alcuni casi, rappresentare uno dei possibili elementi per l’identificazione di un cambiamento manifestatosi nella costruzione. La scelta dei parametri e l’interpretazione delle misure dinamiche vanno giustificate in relazione alla tipologia di dissesto ed agli scopi delle indagini. Se si considera più in particolare la sicurezza sismica, essendo il terremoto un evento raro ed imprevedibile, è evidente che il monitoraggio non rappresenta uno strumento di allarme o di individuazione del comportamento sismico. Un suo uso può risultare significativo nell’emergenza post-terremoto, su strutture fortemente danneggiate di cui si volesse verificare l’evoluzione del meccanismo attivato dal sisma e la risposta ad eventuali scosse di replica. parametri più significativi che, misurati in continuo o con scadenze temporali adeguate, consentono di certificarne il buon comportamento ovvero di valutare eventuali evoluzioni pericolose per la stabilità di insieme o di singole parti dell’edificio. Il monitoraggio visivo, inteso come controllo periodico dell’insorgenza di stati fessurativi, fenomeni di degrado, trasformazioni nella struttura e nell’ambiente circostante, rappresenta il punto di partenza di tale attività. Informazioni aggiuntive possono essere acquisite attraverso il monitoraggio strumentale di alcuni parametri ritenuti significativi (movimento delle lesioni, spostamenti assoluti o relativi di punti della costruzione, rotazione di pareti o altri elementi). Il movimento delle lesioni può essere controllato pressoché in continuo e a distanza; occorre tuttavia considerare che, in relazione alla tipologia di dissesto, le soglie di pericolosità di tali spostamenti relativi possono essere anche molto diverse. Il controllo geometrico della costruzione può essere eseguito mediante procedure di rilievo topografico, fotogrammetrico, o utilizzando tecniche innovative, come la nuvola di punti generata dal laser scanner (ovviamente tale metodologia non risulta esclusiva e deve essere attentamente valutata la precisione fornita in relazione alle soglie di movimento ritenute significative). Il progetto di monitoraggio richiede una preliminare interpretazione del meccanismo di dissesto, che può spesso essere eseguita grazie alla meccanica dell’equilibrio delle murature considerate come corpo rigido; ciò permette di individuare una serie di punti notevoli da controllare. In alcuni casi, quando l’eventuale dissesto è ben compreso e possono essere definite soglie di sicurezza, il monitoraggio può rappresentare un’alternativa all’intervento, a vantaggio della conservazione. Le proprietà dinamiche della struttura (frequenze e forme proprie di vibrazione) sono anch’esse parametri significativi del comportamento di una costruzione. In presenza di dissesti o trasformazioni della costruzione e del suo uso, queste grandezze subiscono delle alterazioni. Allo stato attuale delle conoscenze, l’identificazione del danno sulla base di una variazione delle proprietà dinamiche è molto difficile; inoltre, è noto che le costruzioni in muratura sono caratterizzate da un comportamento fortemente non lineare e ciò rende problematico il ricorso a parametri rappresentativi di un comportamento lineare equivalente. Tuttavia, il controllo di alcuni parametri della risposta dinamica, o eccitata artificialmente o mediante vibrazioni ambientali, può, in alcuni casi, rappresentare uno dei possibili elementi per l’identificazione di un cambiamento manifestatosi nella costruzione. La scelta dei parametri e l’interpretazione delle misure dinamiche vanno giustificate in relazione alla tipologia di dissesto ed agli scopi delle indagini. Se si considera più in particolare la sicurezza sismica, essendo il terremoto un evento raro ed imprevedibile, è evidente che il monitoraggio non rappresenta uno strumento di allarme o di individuazione del comportamento sismico. Un suo uso può risultare significativo nell’emergenza post-terremoto, su strutture fortemente danneggiate di cui si volesse verificare l’evoluzione del meccanismo attivato dal sisma e la risposta ad eventuali scosse di replica. Livelli di conoscenza e fattori di confidenza Identificata la costruzione, in relazione all’approfondimento del rilievo geometrico e delle indagini materico-costruttiva, meccanica e sul terreno e le fondazioni, viene assunto dal progettista un fattore di confidenza FC, compreso tra 1 e 1.35, che consente di graduare l’attendibilità del modello di analisi strutturale e della valutazione dell’indice di sicurezza sismica. Il fattore di confidenza si applica in modo diverso in funzione dei modelli per la valutazione della sicurezza sismica, illustrati nel capitolo 5, che possono essere così classificati: . modelli che considerano la deformabilità e la resistenza dei materiali e degli elementi strutturali; . modelli che considerano l’equilibrio limite dei diversi elementi della costruzione, pensando il materiale muratura come rigido e non resistente a trazione (creazione di un cinematismo di blocchi rigidi, attraverso l’introduzione di opportune sconnessioni). Nel primo caso il fattore di confidenza si applica alle proprietà dei materiali, riducendo sia i moduli elastici sia le resistenze. I valori di partenza delle caratteristiche meccaniche a cui applicare il fattore di confidenza, saranno definiti negli intervalli usuali della pratica costruttiva dell’epoca, sulla base delle risultanze del rilievo materico e dei dettagli costruttivi (per la muratura si potrà far riferimento agli intervalli riportati nella Tabella 11.D.1 integrata dalla Tabella 11.D.2 dell’Ordinanza). Nel secondo caso, ossia di modelli di corpo rigido, nei quali la resistenza del materiale non viene tenuta in conto, il fattore di confidenza si applica direttamente alla capacità della struttura, ovvero riducendo l’accelerazione corrispondente ai diversi stati limite. Qualora siano effettuate indagini sulle proprietà meccaniche della muratura, per il fattore parziale di confidenza Fmeccaniche della muratura, per il fattore parziale di confidenza F 4 FC 1....FCk (4.1) k1 Tabella 4.1 – Definizione dei livelli di approfondimento delle indagini sui diversi aspetti della conoscenza e relativi fattori parziali di confidenza. Rilievo geometrico Rilievo materico e dei dettagli costruttivi Proprietà meccaniche dei materiali Terreno e fondazioni rilievo geometrico completo FC1 = 0.05 limitato rilievo materico e degli elementi costruttivi FC2 = 0.12 parametri meccanici desunti da dati già disponibili FC3 = 0.12 limitate indagini sul terreno e le fondazioni, in assenza di dati geologici e disponibilità d’informazioni sulle fondazioni FC4 = 0.06 rilievo geometrico completo, con restituzione grafica dei quadri fessurativi e deformativi FC1 = 0 esteso rilievo materico e degli elementi costruttivi FC2 = 0.06 limitate indagini sui parametri meccanici dei materiali FC3 = 0.06 disponibilità di dati geologici e sulle strutture fondazionali; limitate indagini sul terreno e le fondazioni FC4 = 0.03 esaustivo rilievo materico e degli elementi costruttivi FC2 = 0 estese indagini sui parametri meccanici dei materiali FC3 = 0 estese o esaustive indagini sul terreno e le fondazioni FC4 = 0 Il rilievo geometrico dovrà, in ogni caso, essere sviluppato ad un livello di dettaglio coerente con le esigenze del modello geometrico adottato nelle valutazioni analitiche e/o delle necessarie considerazioni di tipo qualitativo. Il rilievo materico (tipologia e tessitura delle murature, tipologia ed orditura dei solai, struttura e riempimento delle volte, etc.) e dei dettagli costruttivi (ammorsamenti murari, eventuali indebolimenti, entità e tipologia di appoggio degli orizzontamenti, dispositivi di contenimento delle spinte, degrado dei materiali etc.) dovrà tendere, compatibilmente con le esigenze di tutela del bene, ad accertare le diverse tipologie costruttive presenti, la loro localizzazione e ripetitività, con particolare attenzione a tutti gli aspetti che possono influenzare l’innesco di meccanismi di collasso locale. Nel caso di presenza di diversi materiali strutturali il livello di approfondimento ed il conseguente fattore di confidenza FC3 potranno essere riferiti al materiale o ai materiali maggiormente influenti sulla determinazione dell’indice di sicurezza. Nel caso in cui l’analisi sismica sia basata sulla valutazione distinta di diversi meccanismi locali (v. 5.2.1, 5.2.2, 5.2.4) potranno essere utilizzati livelli di conoscenza e fattori parziali di confidenza relativi a ciascuna porzione modellata. Nel caso di valutazioni a carattere locale quando le informazioni sul terreno e le fondazioni non hanno alcuna relazione sullo specifico meccanismo di collasso, il fattore di confidenza parziale FC4 può essere assunto pari a 0. Negli altri casi, per quanto concerne la conoscenza del terreno e delle fondazioni, si distinguono gli aspetti legati alla definizione della categoria di suolo, coinvolta nella definizione dell’input sismico, da quelli concernenti la trasmissione delle azioni dalla struttura al suolo (geometria delle fondazioni e parametri geotecnici del terreno fondazionale) sismico, da quelli concernenti la trasmissione delle azioni dalla struttura al suolo (geometria delle fondazioni e parametri geotecnici del terreno fondazionale). 5 MODELLI PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA