Edifici prefabbricati ed edifici in opera: cosa sono, le loro differenze e criticità.

Antecedentemente all’avvio di un percorso di riqualificazione sismica di una qualsiasi struttura, è fondamentale effettuare uno scrupoloso studio dell’edificio preso in oggetto. Tra i fattori da analizzare vi sono:

• la varietà di materiali utilizzati per la creazione dello stabile (carpenteria metallica, legno, muratura, cemento ecc.);
• il genere di struttura, ovvero se quest’ultima è prefabbricata o realizzata in opera;
• la tipologia di schema statico utilizzato per la costruzione.

Questi tre elementi, combinati tra loro, consentono di individuare le labilità della struttura ed agire su di esse tramite modalità specifiche di intervento con la finalità di incrementarne la resistenza ad un’azione sismica. Per semplicità, in questo articolo si analizzeranno le principali criticità di due tipologie di stabili: gli edifici prefabbricati in cemento armato e gli edifici in opera, anch’essi in cemento armato.

Edifici prefabbricati in cemento armato – industriale

Gli edifici prefabbricati implicano la produzione in stabilimento dei singoli elementi strutturali ed un successivo assemblaggio nell’area designata con uno schema statico che generalmente consiste in pilastri incastrati alla base ed elementi orizzontali incernierati alle estremità.
È possibile intuire che i punti di appoggio fra i vari elementi rappresentano delle vulnerabilità strutturali soprattutto in ambito sismico, in quanto, in presenza di un evento tellurico, i manufatti tenderanno a perdere il proprio appoggio, scivolando e ribaltandosi su sé stessi, provocando così il collasso della struttura.
Lo stesso dicasi per i pannelli di tamponamento. Pur essendo classificati come elementi secondari perché progettati con la finalità di tamponare l’edificio, hanno un rischio elevato di crollo durante un sisma. Se si pensa alle dimensioni di un pannello prefabbricato, che nella norma raggiunge i 10 m di lunghezza per 2.5 metri di larghezza, con un peso di circa 300/350 DaN/mq si può comprendere come manufatti di tal genere possono essere pericolosi se sganciati dalla struttura principale.
Questa tipologia di stabile, nella maggior parte dei casi, ha una destinazione d’uso di carattere industriale.

Edifici in opera in cemento armato – residenziale

Gli edifici realizzati in opera con la tecnologia in armatura lenta hanno generalmente una destinazione d’uso residenziale e, diversamente dagli edifici prefabbricati, le strutture realizzate in opera non comprendono degli elementi staccati l’uno dall’altro ma bensì elementi uniti da un unico getto di calcestruzzo.
Le vulnerabilità presenti in questa tipologia di edificio sono quelle relative al non corretto funzionamento dei nodi pilastro-trave che, in caso di evento sismico, possono provocare il fenomeno del “piano debole”, ovvero la formazione di cerniere plastiche sul lato del pilastro anziché su quello della trave, causando una debolezza generica sul piano. Altra vulnerabilità classica per questi stabili sono i tamponamenti realizzati in blocchi che, come per i pannelli degli edifici prefabbricati, un eventuale collasso rappresenterebbe un pericolo per l’elemento umano.

Attenuazione delle vulnerabilita’ strutturali

Dopo aver analizzato le criticità strutturali, è necessario valutare le opzioni a propria disposizione per eliminarle o, quantomeno, mitigarle.
Negli edifici prefabbricati, per evitare la perdita d’appoggio dei vari elementi, la tecnica comunemente utilizzata è l’installazione di dispositivi antisismici con la funzione di collegare i vari manufatti, realizzando in quel modo la cerniera utile alla trasmissione delle forze orizzontali. Tale procedura viene attuata anche sui pannelli di tamponamento prefabbricati, prestando attenzione ad interagire il meno possibile con la rigidezza della struttura principale.
Diverse invece sono le azioni sugli edifici in opera, in quanto si interviene maggiormente sui nodi trave-pilastro tramite l’impiego di fibre al carbonio o dispositivi antisismici che confinano il calcestruzzo sul lato del pilastro, inducendo la formazione di cerniere plastiche sul lato della trave. Per i tamponamenti, un’opzione di intervento è rappresentata dalla creazione di una maglia di fibre di carbonio o la realizzazione di contropareti sottili in cemento armato che contengano la muratura ed evitino il ribaltamento della stessa.
Attuando le procedure descritte, gli edifici (prefabbricati e in opera) risulteranno in sicurezza, ma, per incrementare la capacità di resistere alle azioni sismiche, è di estrema rilevanza considerare un intervento di miglioramento o di adeguamento sismico.

Seriana S.p.A., grazie allo studio approfondito di ogni singolo edificio, progetta soluzioni su misura che non interferiscono con l’assetto architettonico esistente al fine di proteggere sia la struttura che le persone che vi lavorano o abitano all’interno.