Plesso scolastico di Serra Paese - Indice di rischio sismico

Plesso scolastico Serra Capoluogo

Relazione tecnica illustrativa del plesso in relazione alle norme tecniche del

14 Gennaio 2008

In questi giorni sono in tanti a chiedermi un parere sulla questione all'ordine del giorno, ovvero sul futuro della scuola di Serra paese in relazione alla sua agibilità o meno. Ovviamente in qualità più da ingegnere che da Consigliere Comunale.

La questione dal punto di vista professionale mi affascina, non di meno mi preoccupa quale genitore e Consigliere Comunale.

Tutto nasce con l'avvento delle norme tecniche per le costruzioni in zona sismica del 14 Gennaio 2008, le cosiddette NTC 2008.

Per sommi capi la storia:

• la scuola viene costruita dall'allora Genio Civile con struttura in c.a. nei primi anni settanta in assenza di una normativa sismica;
• una prima normativa sismica per il nostro territorio viene con una legge successiva;
• dopo gli avvenimenti dell'Aquila viene varata l'attuale normativa sismica, appunto la NTC 2008, molto più stringente rispetto alla precedente.

Tra tante cose questa nuova normativa prescrive:

per gli edifici strategici (come sedi della protezione civile ed altri) e rilevanti (come scuole ed altri), la relativa verifica sismica al fine di conoscere la vita residua di questi edifici entro la quale occorre intervenire per i loro adeguamenti sismici.

Nel 2011 l'Amministrazione Avv. Cantiani, nel rispetto della normativa, incarica uno studio professionale che redige in proposito una relazione con le seguenti conclusioni:

"…........ ai fini dell'adeguamento sismico della Scuola Media ed Elementare "Gaspari" di Serra San Quirico - Capoluogo, si suggerisce di intervenire tramite isolamento sismico dell'edificio. Infatti le caratteristiche del calcestruzzo sono risultate inferiori alle attese e gli elementi costitutivi la struttura risultano inadeguati a fronteggiare le azioni sismiche concepite con la NTC 2008 o l'Ordinanza 3431.

Tuttavia la struttura, che ha già subito un forte terremoto (Marche-Umbria 1997), appare in buono stato, essendo stato rilevato solo un modestissimo quadro fessurativo riguardante quasi esclusivamente le pareti divisorie."

Nel corso della relazione tra l'altro si legge:

“ …... sono state condotte verifiche sia con l'Ordinanza 3431 che con la NTC 2008 e sono stati determinati i valori degli indicatori di rischio sismico.. “

ancora:

“ la verifica della struttura sia con la NTC 2008 che con l'Ordinanza 3431 ha dimostrato l'inadeguatezza degli elementi costitutivi dal punto di vista prettamente normativo …... La verifica degli elementi strutturali è risultata sostanzialmente positiva per quanto riguarda le condizioni statiche e ciò ha fatto protendere per l'ipotesi di un adeguamento sismico mediante isolatori posti sui pilastri a piano interrato immediatamente a ridosso del solaio di piano terra”

Per finire il 21Agosto 2015 lo stesso studio professionale, a seguito di richiesta, con un nuovo parere informa l'Amministrazione in carica:
"a parere del sottoscritto l'edificio non può essere attualmente considerato agibile"

affermazione mai fatta nella relazione dell'Ottobre 2011 di cui sopra, e oggi non suffragata da elementi di decadimento della struttura.

Con l'omissione tra l'altro di ciò che a suo tempo aveva giustamente affermato, ovvero la questione più importante cioè:

"..... la struttura, che ha già subito un forte terremoto (Marche-Umbria 1997), appare in buono stato, essendo stato rilevato solo un modestissimo quadro fessurativo riguardante quasi esclusivamente le pareti divisorie.”

Questione che si rileverà nel seguito di fondamentale importanza per condurre quella verifica sismica con la determinazione degli indici di rischio, calcolati con la mente e non con le mani, senza l'uso di computer.

Mi scuso con i Tecnici se nel seguito utilizzerò terminologie non appropriate alla materia con il rischio di apparire banale. Il fatto è chiaramente voluto per venire incontro ai non tecnici e a chi ha poca dimestichezza con l'ingegneria sismica.

Per azione sismica dobbiamo intendere delle forze agenti orizzontalmente all'edifico tanto da farlo oscillare con una sua accelerazione in un determinato tempo. Di contro possiamo dire che l'accelerazione del suolo provocata da un terremoto mette in oscillazione l'edificio con una propria accelerazione in un dato tempo.

Per indice di rischio dobbiamo intendere, per un edificio progettato in assenza di sisma, il rapporto tra due accelerazioni normalizzate, quella sopportata dall'edificio durante il sisma con quella data dalla normativa per la zona ove l'edificio sorge.

In base ai valori di questi indici di rischio, secondo la normativa attuale, si determina quella che viene chiamata la vita residua dell'edificio.

Prima considerazione:

L'edificio è stato progettato solo per sostenere carichi verticali propri e sovraccarichi di esercizio, affollamento, neve ecc. Nei fatti durante il forte terromoto del 1997 ha sopportato una accelerazione del suolo, che lo ha messo in oscillazione, senza riportare danni se non modeste fessurazioni alle partizioni interne.

Nonostante questa oggettiva elementare considerazione, i minimi degli indici di rischio degli elementi costituenti la struttura, pilastri, travi e nodi, calcolati con complicatissimi software assumono valori da 0 a 0,2, e non per pochi elementi.

Seconda considerazione:

come opera il software per il calcolo di questi indici?

• Sulla base dei rilievi sulla natura, qualità e conservazione dei materiali; sul tipo del terreno di sedime, sul rilievo geometrico e sulle armature delle travi, dei pilastri e delle fondazioni; modella la struttura dell'edificio adeguatamente caricata;
• non conoscendo quale accelerazione l'edificio riuscirà a sopportare in caso di sisma, sollecita il modello con una bassa accelerazione, incrementandola di volta in volta finché la struttura non incomincia a segnalare i primi cenni di cedimento dei vari elementi;
• l'accelerazione immediatamente sotto quella del primo cedimento è l'accelerazione che l'edificio può sopportare.

Se confrontiamo i minimi degli indici di rischio calcolati di cui sopra: da 0 a 0,2 con la seguente tabella comparativa si rileva:

  

 

ovvero che il tempo d'intervento per la realizzazione di opere di adeguamento sismico deve iniziare entro 2 anni.

La relazione commissionata dall'Amministrazione Avv. Cantiani è del 2011, quindi nel 2013 dovevano iniziare le opere. A questo punto vale un inciso per il proseguo della presente esposizione.

Nel 2012 il Dipartimento della Protezione Civile, con una serie di circolari, di Aprile, Ottobre e Novembre, fornisce le seguenti indicazioni:

“ gli esiti della verifica non determinano l'obbligatorietà e improcrastinabilità degli interventi di miglioramento ed adeguamento sismico, salvo i casi nei paragrafi 8.3 e 8.4 (sopraelevazioni o decadimenti strutturali) delle norme tecniche per le costruzioni approvate con d.m. 14 Gennaio 2008; gli interventi devono essere oggetto della programmazione da parte delle Amministrazioni interessate e possono essere oggetto di finanziamento pubblico”

Di fatto le indicazioni del Dipartimento della Protezione Civile si sono rese necessarie, infatti quasi tutte le scuole di tutta Italia si sono trovate, con l'avvento delle NTC 2008, nelle stesse condizioni, se non peggio. Qualora tutte le Amministrazioni optassero per le inagibilità, non si avrebbero disponibilità di edifici per le scuole dei nostri figli. Questo vale per le scuole, per gli ospedali, per le università, per le caserme ecc.

Tenuto conto di tutto ciò, l'ex Amministrazione Avv. Cantiani ha agito regolarmente.

Ritorniamo a riflettere sugli indici:

• Non è affatto vero che il valore 0 dell'indice di rischio non indica nulla come il professionista incaricato ha ritenuto nel corso di una mia telefonata. Il valore 0 fornito dal complicatissimo software significa che l'elemento in causa, trave o pilastro, non è neppure adatto a sostenere i soli carichi statici (peso proprio e accidentali).
• La struttura, nel suo complesso, ha sopportato e sopporta da anni sia i carichi ordinari di cui sopra che quelli eccezionali come la neve di un dato anno. Eppure sta in piedi: ha ragione il software o la prova provata??.
• Domanda: se il valore 0 non è risultato veritiero, perché il valore 0,2 è da ritenersi veritiero???

Abbiamo già detto come il software opera per la determinazione dell'accelerazione massima sopportabile dall'edificio.

Da questo punto di vista noi siamo disgraziatamente avvantaggiati, abbiamo avuto il forte terremoto nel 1997, allora questa accelerazione invece di cercarla via software vediamo di ricavarla dai dati dello stesso terremoto. La tabella che segue, in proposito è di grande aiuto.

Accelerazioni massime registrate durante gli eventi principali della sequenza

sismica umbro-marchigiana alle stazioni utilizzate in questo lavoro.

 

Note:

• PGA significa accelerazione di picco al suolo in caso di sisma

• Accelerazioni normalizzate significa dividere le accelerazioni di cui alla tabella per l'accelerazione di gravità 9,8 m/s^2
• 0,25 ag/g è l'accelerazione normalizzata della nostra zona prescritta delle NTC 2008

La rilevazione più vicina è Matelica, tra l'altro con quella di Bevagna risultano le minori, e al nostro scopo le più cautelative.

Indice di rischio non da software ma da sisma accaduto (come dire da collaudo).

Ir = (1,1/9,8)/0,25 = 0,4489

Secondo la tabella dell'indice di rischio il valore 0,4489 porta ad una vita residua dell'immobile a 10,5 anni e non a 2; ciò significa che in assenza delle indicazioni del Dipartimento della Protezione Civile del 2012, il tempo per la messa a norma sarebbe scaduto nel 2021 e sei mesi.

Allo stato attuale non ricorre alcun obbligo di trasloco della scuola e non si evincono segni di decadimento dell'edificio scolastico tali da giustificarne l'inagibilità.

Comunque qualora l'Amministrazione optasse per questa soluzione il nuovo o i nuovi siti dovranno avere una vulnerabilità sismica certificata inferiore a quella del sito attuale.

Ovvero un indice di rischio maggiore o almeno prossimo a quello ottenuto dall'analisi del sisma del 1997.

Serra San Quirico li 31/08/2015

Ing. Angelo Cuicchi 
(Consigliere Comunale – Ingegnere strutturista)