Vulnerabilità sismica edifici scolastici: le cause architettoniche e strutturali

La vulnerabilità sismica degli edifici scolastici dipende sicuramente da fattori e cause di diversa natura. Le più frequenti sono sicuramente:

  • l’inadeguatezza della classificazione sismica e della normativa fino al 2003;
  • la configurazione architettonica;
  • una progettazione ed una costruzione spesso carenti nei particolari costruttivi e nei materiali;
  • scarsa manutenzione;
  • le modifiche strutturali effettuate dopo la costruzione.

Tra le motivazioni appena elencate, in questo articolo si vuole approfondire, in modo particolare, quella relativa all’aspetto architettonico e strutturale delle scuole del nostro Paese.

Aspetti architettonici e strutturali

Un edificio scolastico è impegnato a svolgere diverse funzioni e sono dunque richiesti diversi tipi di ambienti (aule laboratori, palestre). Se poi queste diverse funzioni devono essere svolte in un unico edificio, esso molto probabilmente avrà forma irregolare e/o molto elaborata sia in pianta che in elevazione. L’irregolarità di forma degli edifici, che spesso si traduce in irregolarità strutturale, è una caratteristica molto sfavorevole alle loro prestazioni sotto sisma, determinando concentrazioni di danno in alcune specifiche parti o singoli piani, fino a causarne il collasso. Oltre a ciò, altre peculiarità degli edifici scolastici, connesse alle funzioni svolte all’interno, influiscono in modo sfavorevole sul loro comportamento sismico. Gli edifici scolastici, infatti necessitano di ampie finestre, per illuminare le aule e le palestre, e di ampie porte, oltre che di aule grandi e prive di “ostacoli” strutturali (pilastri), e dunque di grandi luci strutturali. Se si guarda alle conseguenze prodotte dalle grandi luci e dalle grandi aperture nella configurazione degli edifici in muratura, si evidenzia immediatamente come i maschi murari resistenti siano generalmente molto snelli e con un area resistente talvolta inadeguata rispetto ai pesanti carichi verticali che debbono sostenere contemporaneamente l’azione del terremoto. Spesso, inoltre, gli edifici hanno lunghi corridoi che servono le aule, e che separano completamente la facciata dal resto della struttura muraria. Per gli edifici in c.a., le ampie aperture nelle tamponature possono dar luogo ad irregolarità in pianta, e dunque ad effetti torsionali d’insieme, e in elevazione, e dunque al cosiddetto piano soffice, così da creare debolezze locali e domande di duttilità inammissibili. L’eccessiva altezza d’interpiano, dettata, per esempio, dalla presenza della palestra e/o un’aula magna, aumenta la deformabilità della struttura e il pericolo di caduta dei pannelli di tamponatura sotto terremoti anche di bassa intensità. Altre importanti cause di vulnerabilità possono certamente essere la bassa qualità dell’esecuzione e la scarsa manutenzione. Il calcestruzzo degli edifici antecedenti agli anni ’80 è spesso di qualità inadeguata: la sua resistenza, infatti, è spesso inferiore a quella di progetto. Conseguenze della scarsa manutenzione delle strutture sono certamente la corrosione della barre d’armatura e la caduta del copriferro di calcestruzzo. Insufficienti lunghezze di ancoraggio e di sovrapposizione nelle giunzioni delle armature sono difetti frequenti nelle vecchie strutture in c.a.. I solai degli anni ’50 e ’60 sono talvolta inadeguati, sia in termini di rigidezza che di resistenza, per svolgere correttamente l’azione di ridistribuzione delle forze sismiche tra le strutture verticali, sia negli edifici in muratura che in quelli in c.a.. Negli edifici in muratura, la struttura è spesso costituita da blocchi naturali di forma irregolare, legati con malta di cattiva qualità, così da ottenere una bassa resistenza del corpo murario. Per di più, le connessioni tra pareti murarie e solai di piano o di copertura non sempre sono capaci di garantire un buon comportamento globale dell’edificio. Edifici tra loro adiacenti, inoltre, spesso sono separati da giunti, inadeguati per l’azione sismica perchè causa di martellamento tra i corpi fabbrica.

Le osservazioni appena descritte rappresentano solo alcune delle motivazioni per le quali è necessaria ed immediata la verifica sismica degli edifici scolastici esistenti. Ogni singola scuola sarà caratterizzata dalle sue peculiarità, per questo a monte dell’attività di verifica è sempre e comunque necessaria una conoscenza il più possibile approfondita della struttura e del complesso in esame.

Autore:

Alessandro Sartori
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