Vulnerabilità e miglioramento sismico di edifici in aggregato: Il caso studio di Piazza della Prefettura a L'Aquila

Lo sciame sismico che ha interessato la Regione Abruzzo nell' aprile del 2009, provocando un danno esteso a buona parte dei centri urbani del “cratere”, ha drammaticamente messo in evidenza la necessità  di affrontare gli interventi di recupero, rafforzamento e miglioramento sismico dell'edilizia in aggregato, secondo una metodologia specifica ed appropriata al caso. La normativa tecnica appena entrata in vigore recepisce gli indirizzi degli eurocodici, fa propria l'esperienza maturata in seguito al sisma dell'Umbria e Marche e introduce importanti novità  per quanto riguarda l'edilizia storica in muratura. In particolare propone un approccio metodologico per l'analisi delle strutture esistenti che costituisce un'ottima guida. La norma introduce innovazioni rilevanti non solo in merito alle modalità  di verifica (l'approccio al calcolo secondo il metodo semiprobabilistico agli Stati Limite era già  previsto e applicato anche in passato, anche se non ne era prescritto l'obbligo), quanto piuttosto alle tipologie d'intervento. Si prende atto che l'analisi strutturale deve essere finalizzata alla comprensione del naturale comportamento delle costruzioni, per indirizzare l'opera di consolidamento verso metodologie d'intervento volte alla conservazione dei caratteri costruttivi. Nonostante i notevoli progressi della nuova normativa tecnica, mutuati grazie all'esperienza di questi drammatici eventi, per quanto concerne l'edilizia in aggregato si riscontrano ancora delle problematiche complesse di difficile risoluzione non menzionati nelle suddette norme tecniche. In primo luogo la disomogeneità  nelle strutture portanti in muratura, quale risultato del processo di “crescita” ed “assemblaggio” nel tempo. A questo si accompagna la compresenza di diversi materiali, spesso con caratteristiche di rigidezza e resistenza molto difformi tra loro: ਠil caso, ad esempio, di interventi recenti che hanno visto la realizzazione di elementi strutturali in cemento armato su edifici preesistenti in muratura. Ricorrono inoltre alterazioni strutturali incongrue, come porzioni realizzate in epoche diverse (ampliamenti, sopraelevazioni, ecc.), le quali sono a volte strutturalmente collegate alle strutture preesistenti, altre volte parzialmente separate attraverso giunti strutturali o pareti doppie in aderenza. Gli interventi recenti di riattazione o ristrutturazione hanno spesso comportato l'inserimento di cordoli o intonaci armati ed altri elementi che, pur non modificando le volumetrie, hanno tuttavia influito sul comportamento strutturale dell'edificio nel suo complesso o su porzioni di esso. Tali fattori determinano due livelli di difficoltà . In primo luogo l'individuazione dell'aggregato stesso in quanto frutto di un processo di “assemblaggio” di pi๠unità  strutturali interagenti tra loro, in secondo luogo la conoscenza corretta ed univoca del sistema strutturale che lo compone. Per rispondere a queste problematiche ਠstato creato un Gruppo di Lavoro misto per le attività  di valutazione della sicurezza sismica e delle strategie di intervento sul patrimonio murario dei Centri Storici, composto da Funzione 1 del Dipartimento della Protezione Civile, consorzio Reluis (G. Manfredi, C. Modena) e dal vice-comissario per il patrimonio culturale. Il Gruppo di Lavoro denominato “Centri Storici” si ਠposto quindi, come compito, l'esecuzione di studi-pilota di fattibilità  per le attività  di rilievo e di intervento su aggregati strutturali nell'ambito dei centri storici, la predisposizione di progetti di interventi-pilota per la realizzazione di piani particolareggiati di recupero nell'ambito dei centri storici e l'analisi delle attività  di monitoraggio su beni culturali, con il fine ultimo dell'elaborazione di Linee Guida per la ricostruzione. Per lo studio pilota sono stati scelti due aggregati in modo da ritrovare tutte le problematiche e le peculiarità  del centro storico aquilano e che al tempo stesso fossero anche simbolicamente riconoscibili come rappresentativi de L'Aquila. I due aggregati edilizi, contraddistinti dalle lettere A e B, sono situati nelle vicinanze di quello che ਠil cuore della città , Piazza del Duomo, con le due importanti chiese, San Massimo e Santa Maria del Suffragio, ed ਠprospiciente ad un altro importante edificio, il Palazzo della Prefettura che dà  il nome alla piazza e allo stesso Consorzio. Per entrambi gli aggregati sono stati condotti in parallelo dalle Università  di Napoli e Padova le medesime indagini e verifiche che hanno permesso di giungere a risultati del tutto equivalenti, per tale motivo in questo lavoro di tesi viene riportato esclusivamente il lavoro di studio effettuato per l'aggregato B. La preliminare conoscenza ed interpretazione del comportamento strutturale ਠdi fondamentale importanza per la messa a punto del progetto di intervento. Un progetto di rafforzamento locale, ripristino o di miglioramento non puಠessere maturato, nà© tantomeno calcolato, se non siano stati preliminarmente conosciuti nel dettaglio tutti gli elementi che ne compongono la struttura, in modo da poter quantificare con ragionevole sicurezza l'effettivo grado di miglioramento conseguito. Tale obiettivo viene perseguito attraverso la descrizione di uno specifico metodo di analisi, attraverso valutazioni sulle tecniche di rilievo e calcolo strutturale, nonchà© attraverso la messa in luce di problematiche ricorrenti in edifici in aggregato. La metodologia parte da una prima fase conoscitiva che si ਠarticolata in due operazioni fondamentali finalizzate ad indagare l'oggetto dello studio dal punto di vista della sua realtà  materiale e da quello della sua storia intesa come susseguirsi di modifiche avvenute. Tali operazioni, indirizzate a estrapolare dati significativi per un giudizio sull' efficienza strutturale e sulla risposta sismica, sono state effettuate utilizzando modalità  conoscitive di base (rilievo e analisi storico-critica dei manufatti) ma con una stringente finalizzazione meccanica. In questa fase, si sono acquisite le informazioni necessarie alla conoscenza approfondita dell'aggregato attraverso l'analisi della sua configurazione d'assieme e della tecnica costruttiva che lo caratterizza. In particolare tale fase conoscitiva si ਠarticolata su differenti fronti di analisi relativi: - alla formazione ed evoluzione dell'aggregato; - alla morfologia del sito nonchà© al contesto ambientale in cui esso ਠsito; - alla tipologia strutturale e alla tecnica costruttiva locale impiegata. Ci si ਠavvalsi, inoltre, della documentazione storica che ਠstato possibile recuperare per formulare delle ipotesi il pi๠possibile corrette sulla nascita ed evoluzione dell'aggregato. A questa fase conoscitiva ਠstata poi affiancato un rilievo critico del danno subito in seguito al sisma, che correlato con l'analisi delle strutture, fornisce importanti nozioni sulla vulnerabilità  e sul comportamento globale dell'aggregato. Il primo obiettivo ਠstato, quindi, quello di individuare la metodologia pi๠appropriata per l'analisi dell'aggregato oggetto di studio, in modo da avere una conoscenza appropriata della sue caratteristiche strutturali e di vulnerabilità . Terminata la fase di rilievo, si ਠproceduto con l'analisi delle strutture portanti per la definizione del progetto di miglioramento sismico dei paramenti murari, con l'eliminazione di quelle che sono emerse come maggiori vulnerabilità . La scelta del tipo di analisi sismica e del criterio di modellazione della struttura ਠstrettamente connessa da un lato alla tipologia strutturale, dall'altro al tipo di intervento progettuale.