1 OGGETTO DELLA DIRETTIVA 131.1 Finalit e criteri 131.2 Contenuti della Direttiva 142 REQUISITI DI SICUREZZA E CONSERVAZIONE 172.1 Strumenti per la valutazione della sicurezza sismica a scala territoriale 172.2 Criteri per la valutazione della sicurezza sismica e dellefficacia dellintervento 182.3 Definizione di stati limite di riferimento per il patrimonio culturale 232.4 Livelli di sicurezza sismica 252.5 Modellazione strutturale, analisi sismica e progetto degli interventi per il miglioramento 313 AZIONE SISMICA 353.1 Effetti di sito 353.2 Spettri di risposta 354 CONOSCENZA DEL MANUFATTO 374.1 Il percorso della conoscenza 374.1.1 Generalit 374.1.2 Identificazione della costruzione 394.1.3 Caratterizzazione funzionale delledificio e dei suoi spazi 404.1.4 Rilievo geometrico 404.1.5 Analisi storica degli eventi e degli interventi subiti 424.1.6 Il rilievo materico costruttivo e lo stato di conservazione 444.1.7 La caratterizzazione meccanica dei materiali 464.1.8 Aspetti geotecnici 494.1.9 Monitoraggio 504.2 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza 525 MODELLI PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA 575.1 Il comportamento sismico delle costruzioni storiche in muratura 575.2 Metodi di analisi sismica 595.2.1 Premessa 595.2.2 Analisi statica lineare 595.2.3 Analisi dinamica modale 615.2.4 Analisi statica non lineare 625.2.5 Analisi dinamica non lineare 645.3 Livelli di valutazione della sicurezza sismica 655.3.1 LV1: analisi qualitativa e valutazione con modelli meccanici semplificati 65SOMMARIO5.3.2 LV2: valutazione su singoli macroelementi (meccanismi locali di collasso) 675.3.3 LV3: valutazione complessiva della risposta sismica del manufatto 685.4 Modelli di valutazione per tipologie 695.4.1 Premessa 695.4.2 Palazzi, ville ed altre strutture con pareti di spina ed orizzontamenti intermedi 705.4.3 Chiese, luoghi di culto ed altre strutture con grandi aule, senza orizzontamenti intermedi 795.4.4 Torri, campanili ed altre strutture a prevalente sviluppo verticale 855.4.5 Ponti in muratura, archi trionfali ed altre strutture ad arco 946 CRITERI PER IL MIGLIORAMENTO SISMICO E TECNICHE DI INTERVENTO 996.1 Strategie per la scelta dellintervento di miglioramento 996.2 Influenza degli interventi di adeguamento impiantistico 1026.3 Operazioni tecniche di intervento 1046.3.1 Premesse 1046.3.2 Interventi volti a ridurre le carenze dei collegamenti 1056.3.3 Interventi volti a ridurre le spinte di archi e volte ed al loro consolidamento 1096.3.4 Interventi volti a ridurre leccessiva deformabilit dei solai ed al loro consolidamento 1116.3.5 Interventi in copertura 1136.3.6 Interventi volti ad incrementare la resistenza degli elementi murari 1146.3.7 Pilastri e colonne 1186.3.8 Interventi su elementi non strutturali 1186.3.9 Interventi in fondazione 1196.4 Operazioni progettuali 1217 QUADRO RIASSUNTIVO DEL PERCORSO DI VALUTAZIONE DELLASICUREZZA SISMICA E PROGETTO DEGLI INTERVENTI DIMIGLIORAMENTO SISMICO 125Allegato A. Programma per il monitoraggio dello stato di conservazione dei beni architettonici tutelati 129Allegato B. Lanalisi strutturale delle costruzioni storiche in muratura 143Allegato C. Modello per la valutazione della vulnerabilit sismica delle chiese 151Iter normativo e commissioni ITER NORMATIVO 175COMMISSIONI ISTRUTTORIE 180Approfondimenti LA VITA NOMINALE DI UN BENE CULTURALE: UNO STRUMENTO PER LA PREVENZIONE ED IL MIGLIORAMENTO SISMICO 187di Sergio LagomarsinoCONOSCENZA E PREVENZIONE 193di Paolo FaccioEsempi applicativiROMA, ANTIQUARIUM PALATINO 203di Stefano Podest, Sonia Parodi, Lorenzo ScandoloLAQUILA, SCUOLA ELEMENTARE DE AMICIS 227di Paolo Faccio, Anna SaettaLAQUILA, CHIESA DEI SS. MARCIANO E LICANDRO 265di Stefano Podest, Anna Brignola, Emanuela Curti, Sonia ParodiVENEZIA, IL CAMPANILE DELLA CHIESA DI SANTANTONIN293di Paolo Faccio, Anna Saetta, Stefano PodestMOLISE, VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA SISMICA A LIVELLO TERRITORIALE 325di Stefano Podest, Chiara Romano, Lorenzo ScandoloIl sistema informativo SISTEMA INFORMATIVO PER LA VALUTAZIONE DEL RISCHIO SISMICO (SIVARS) 347di Stefano Podest, Emanuela Curti, Sonia Parodi, Maurizio DAristotileSchema di capitolato prestazionale SCHEMA DI CAPITOLATO PRESTAZIONALE PER LESECUZIONE DELLE VERIFICHE SISMICHE 363AppendiceCircolare Direzione generale per i beni architettonici e paesaggistici prot. n. 10175del 5 giungo 2007 401Circolare Direzione generale per i beni architettonici, storico-artistici ed etnoantropologici n.1 del 12.03.09 405Mozione del Consiglio superiore dei beni culturali del 20 aprile 2009 409Circolare Direzione generale per il paesaggio,le belle arti,larte e larchitettura contemporanea n. 3 del 26 febbraio 2010 411Circolare Segretariato generale n. 10 del 20.05.2010 413Assemblea generale del Consiglio superiore dei lavori pubblici, voto n. 92 adunanza del 23 luglio 2010 415Le presenti Linee Guida per la valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale allineamento alle nuove Norme tecniche per le costruzioni, recepiscono integralmente il documentoapprovato dal Consiglio superiore dei lavori pubblici nellAssemblea Generale del 23 luglio 2010, prot.n. 92, contenente lallineamento della Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri per la valutazionee riduzione de rischio sismico del patrimonio cultuale del 12 ottobre 2007 alle nuove Norme tecniche perle costruzioni 2008.1SupplementoOrdinario n. 30 dellaG.U. n. 29 del4.2.2008.2SupplementoOrdinario n. 27 dellaG.U. n. 47 del26.2.2009.Linee Guida 131. OGGETTO DELLA DIRETTIVA1.1 Finalit e criteri La presente Direttiva fornisce indicazioni per la valutazione e riduzionedel rischio sismico del patrimonio culturale tutelato, con riferimentoalle norme tecniche per le costruzioni1(nel seguito denominate NTC),di cui al D.M. 14 gennaio 2008 e relativa Circolare contenente Istru-zioni per lapplicazione delle Norme tecniche per le costruzioni di cuialD.M.14gennaio20082(nelseguitodenominataCircolare).LeNTC e la relativa Circolare costituiscono il riferimento generale pertutto quanto indicato nel presente documento.Il Codice dei beni culturali e del paesaggio (nel seguito Codice), De-creto Legislativo 22 gennaio 2004, n. 42, stabilisce allarticolo 4 che lefunzioni di tutela del patrimonio culturale sono attribuite allo Statoed esercitate dal Ministero per i Beni e le Attivit Culturali; ci era giriconosciuto dallarticolo 16 della Legge n. 64, del 2 febbraio 1974(Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per lezone sismiche). Per quanto attiene agli interventi sui beni tutelati, lar-ticolo 29 del Codice, al comma 4 precisa che, per i beni immobili si-tuatinellezonedichiaratesoggettearischiosismicoinbaseallanormativavigente,ilrestaurocomprendelinterventodimigliora-mento strutturale, e al comma 5 dispone che il Ministero definisca,anche con il concorso delle regioni e con la collaborazione delle uni-versit e degli istituti di ricerca competenti, linee di indirizzo, normetecniche, criteri e modelli di intervento in materia di conservazionedei beni culturali. La presente Direttiva stata redatta con lintento di specificare un per-corso di conoscenza, valutazione del livello di sicurezza nei confrontidelle azioni sismiche e progetto degli eventuali interventi, concettual-mente analogo a quello previsto per le costruzioni non tutelate, ma op-14portunamente adattato alle esigenze e peculiarit del patrimonio cul-turale; la finalit quella di formulare, nel modo pi oggettivo possi-bile, il giudizio finale sulla sicurezza e sulla conservazione garantitedallintervento di miglioramento sismico. In particolare, il documento riferito alle sole costruzioni in muratura.Per la conservazione in condizioni di sicurezza del patrimonio culturalenei riguardi dellazione sismica necessario disporre di strumenti dianalisi in grado di permettere le analisi di vulnerabilit e la valutazionedel rischio del patrimonio culturale, nonch la progettazione degli in-terventi di miglioramento sismico.Per lapplicazione di questi principi il documento fa riferimento a me-todi che devono essere intesi a carattere non vincolante; inoltre, es-sendo questi soggetti ad una continua evoluzione, la Direttiva sartenuta costantemente aggiornata. 1.2 Contenuti della Direttiva I diversi capitoli di questo documento forniscono indicazioni per de-finire lazione sismica, in relazione alla pericolosit del sito ed alla de-stinazione duso del manufatto, e la capacit della struttura, attraversouna corretta conoscenza e modellazione del manufatto.Nel capitolo 2 sono indicati i requisiti di sicurezza da considerare per ibeni architettonici di valore storico artistico. Sono opportunamente ri-definiti gli stati limite di riferimento, che non si riferiscono solo ad esi-genze di salvaguardia del manufatto e dellincolumit delle persone (StatoLimite di salvaguardia della Vita, SLV) e di funzionalit (Stato Limite diDanno, SLD), ma anche ai danni nei beni di valore artistico in esso con-tenuti (Stato limite di Danno ai beni Artistici, SLA, come successiva-mente definito). Sono inoltre suggeriti i livelli di protezione sismica, inrelazione alle esigenze di conservazione ed alle condizioni duso.Nel capitolo 3 vengono fornite indicazioni per unaccurata definizionedellazione sismica, che risultano particolarmente utili in quanto, puressendo possibile limitarsi ad interventi di miglioramento, richiesto3LOrdinanza3274/03, allarticolo2, comma 3, prevedeche entro cinqueanni (termineprorogato al 31dicembre 2010dallart. 20 della L.31 del 28 febbraio2008) si proceda allaverifica sismica siadegli edifici diinteresse strategico edelle opereinfrastrutturali la cuifunzionalit durantegli eventi sismiciassume rilievofondamentale per lefinalit di protezionecivile, sia degli edificied opereinfrastrutturali chepossono assumererilevanza in relazionealle conseguenze diun eventuale collasso.Il Decreto P.C.M. del21 ottobre 2003(G.U. n. 252 del29.10.2003) elencanel dettaglio letipologie di strutturedi competenza statalesopra definite: moltedelle struttureappartenenti allaprima categoria sonomanufatti tutelati e,nellambito dellaseconda categoria,sono esplicitamenteindicati gli edifici ilcui collasso pudeterminare dannisignificativi alpatrimonio storico,artistico e culturale(quali ad esempiomusei, biblioteche,chiese) . Risultaquindi evidente chetali verifichedovranno essereeffettuate su quasitutto il patrimoniotutelato. Linee Guida 15il confronto tra lazione sismica che porta il manufatto allo SLV e quellaattesa nel sito con una prefissata probabilit di occorrenza (in un pe-riodo di riferimento definito sulla base delle caratteristiche del manu-fatto e del suo uso). La conoscenza del manufatto (Capitolo 4) dovr essere acquisita, te-nendo presente quanto indicato al punto C8A della Circolare, confor-memente a quanto previsto dal programma per il monitoraggio dellostato di conservazione dei beni architettonici tutelati (Allegato A), ela-borato dal Ministero per i Beni e le Attivit Culturali Direzione Ge-neraleperiBeniArchitettoniciePaesaggisticiefinalizzatoallacquisizione della conoscenza del patrimonio culturale italiano. Nel capitolo 5 sono illustrate le diverse possibilit di modellazione delcomportamento strutturale di una costruzione storica in muratura. Inparticolare, per la valutazione della sicurezza sismica vengono indivi-duati tre diversi livelli di crescente completezza, applicabili rispettiva-mente: LV1) per le valutazioni della sicurezza sismica da effettuarsi ascala territoriale su tutti i beni culturali tutelati3; LV2) per le valutazionida adottare in presenza di interventi locali su zone limitate del manu-fatto (definiti nelle NTC riparazione o intervento locale); LV3) per ilprogetto di interventi che incidano sul funzionamento strutturale com-plessivo (definiti nelle NTC interventi di miglioramento) o quandovenga comunque richiesta unaccurata valutazione della sicurezza si-smica del manufatto.Infine, nel capitolo 6 sono descritti i criteri da seguire per il migliora-mento sismico, ovvero per la riduzione delle vulnerabilit accertate a se-guito della conoscenza, della modellazione e dellosservazione deglieventuali danni; per ciascuna problematica sono anche indicate le pos-sibili tecniche di intervento, che vengono esaminate criticamente inrelazione alla loro efficacia e al loro impatto sulla conservazione (noninvasivit, reversibilit e durabilit) ed ai costi.2. REQUISITI DI SICUREZZA E CONSERVAZIONE 2.1 Strumenti per la valutazione della sicurezza sismica a scala territorialeLattuazione di politiche di prevenzione sismica richiede la conoscenza,a scala territoriale, del rischio cui sono soggetti i manufatti esistenti edin particolare il patrimonio tutelato. Per andare incontro a questa esigenza, nellintento di acquisire in tempibrevi una conoscenza omogenea ed accurata del rischio del patrimonioculturale, la Direzione Generale per i Beni Architettonici e Paesaggisticidel Ministero per i Beni e le Attivit Culturali ha elaborato un pro-gramma per il monitoraggio dello stato di conservazione dei beni ar-chitettonici tutelati. Esso consiste nella costruzione di una banca datidei beni architettonici tutelati, contenente per ciascun manufatto unaserie di dati, strutturati attraverso schede, relativi alla conoscenza dellacostruzione e dello stato di conservazione, alla valutazione della vul-nerabilit e del rischio ed alleventuale progetto di interventi per la pre-venzione. NellAllegato A sono descritte la metodologia e la strutturadi tale banca dati.La finalit di acquisire, in tempi ragionevolmente brevi, una cono-scenza del livello di sicurezza di questi edifici nelle aree maggiormentesismiche. Considerato il numero rilevante di beni tutelati, nel caso di ve-rifiche estese a scala territoriale, queste devono essere intese come valu-tazione della sicurezza sismica, da eseguirsi con metodi semplificati,diversi da quelli utilizzati per il progetto di un intervento. in ognicaso necessario valutare quantitativamente lazione sismica allo SLV equella attesa nel sito con una prefissata probabilit di superamento suun periodo di riferimento definito sulla base delle caratteristiche delmanufatto e del suo uso (nel seguito azione sismica di riferimento): at-17 Linee Guidatraverso il rapporto tra i corrispondenti periodi di ritorno sar definitonel seguito lindice di sicurezza sismica, utile per evidenziare le situa-zioni critiche e stabilire priorit per i futuri interventi. Se, lazione si-smica allo SLV risulta significativamente inferiore a quella attesa nelsito, assunto un periodo di riferimento compatibile con le caratteristi-che e le condizioni duso del manufatto, ci determina la necessit dieseguireunavalutazionepiaccurataedeventualmenteintervenireentro un intervallo di tempo pi breve del periodo di riferimento. In-fatti, coerentemente con il concetto probabilistico di sicurezza, la strut-tura pu considerarsi sicura nei riguardi di un terremoto con periodo diritorno pi breve rispetto a quello dellazione sismica di riferimento; lavita nominale, introdotta nelle NTC, rappresenta quindi il parametroattraverso il quale programmare gli interventi di mitigazione del rischio. In questo documento sono individuati alcuni semplici modelli mecca-nici, utilizzabili per le pi diffuse tipologie di manufatto storico; lado-zione di questi modelli, pur affetti da incertezze, ha il pregio di fornireuna valutazione omogenea e comparabile a scala territoriale e quindi si-gnificativa proprio ai fini di una pianificazione degli interventi.Il livello LV1 consente la valutazione dellazione sismica allo SLV attra-verso metodi semplificati, basati su un numero limitato di parametrigeometrici e meccanici o che utilizzano dati qualitativi (interrogazionevisiva, lettura dei caratteri costruttivi, rilievo critico e stratigrafico).Per le valutazioni pi accurate, su singoli manufatti, gli strumenti daadottare sono quelli definiti per la progettazione degli interventi di mi-glioramento, secondo il livello denominato LV3.2.2 Criteri per la valutazione della sicurezza sismica e dellefficacia dellinterventoPer i beni culturali tutelati necessario attenersi ad interventi di mi-glioramento, a riparazioni o ad interventi locali (punto 8.4 delle NTC).Con il termine di miglioramento si deve intendere lesecuzione di operein grado di far conseguire alledificio un maggior grado di sicurezza ri-18spetto alle condizioni attuali, con un livello di protezione sismica nonnecessariamente uguale a quello previsto per ladeguamento delle co-struzioni. Riparazioni o interventi locali interessano invece porzioni li-mitate della costruzione, e devono essere soggetti a verifiche locali; nelcaso dei beni tutelati comunque richiesta anche una valutazione dellasicurezza complessiva, in forma semplificata, in modo da certificareche non siano peggiorate le condizioni di sicurezza preesistenti.Per la progettazione degli interventi vengono quindi introdotti due di-versi livelli di valutazione: LV2 (riparazione o intervento locale) valutazioni da adottare in pre-senza di interventi locali su zone limitate del manufatto, che non al-terano in modo significativo il comportamento strutturale accertato,per le quali sono suggeriti metodi di analisi locale; in questo caso lavalutazione dellazione sismica allo SLV per lintero manufatto, co-munque richiesta, viene effettuata con gli strumenti del livello LV1; LV3 (intervento di miglioramento) progetto di interventi diffusinella costruzione, che per quanto possibile non dovrebbero modi-ficare il funzionamento strutturale accertato attraverso il percorsodella conoscenza ( 4); le valutazioni devono riguardare lintero ma-nufatto, e possono utilizzare un modello strutturale globale, nei casiin cui questo possa essere ritenuto attendibile, o i metodi di analisilocale previsti per il livello LV2, purch applicati in modo genera-lizzato su tutti gli elementi della costruzione (lesperienza acquisitaa seguito dei passati eventi sismici ha infatti mostrato come, per gliedifici storici in muratura, il collasso sia raggiunto, nella maggiorparte dei casi, per perdita di equilibrio di porzioni limitate della co-struzione, definite nel seguito macroelementi). Il livello di valuta-zione LV3 pu essere utilizzato anche quando, in assenza di unprogetto di intervento, venga comunque richiesta unaccurata va-lutazione della sicurezza sismica del manufatto.Nel caso dei manufatti architettonici appartenenti al patrimonio cul-turale esistono oggettive difficolt a definire procedure di verifica dei19 Linee Guidarequisiti di sicurezza analoghe a quelle applicate per gli edifici ordinari,in quanto la loro variet tipologica e singolarit costruttiva (anche do-vuta alle trasformazioni subite nel corso della storia delledificio e allostato di conservazione) non consentono di indicare una strategia uni-voca edaffidabile di modellazione ed analisi. Inqueste valutazionispesso si riscontrano incertezze in merito sia al modello di comporta-mento, sia ai parametri che lo definiscono. Pur nella consapevolezza che non sempre si possono applicare ai beniculturali tutelati le prescrizioni di modellazione e verifica indicate pergli edifici ordinari, comunque necessario calcolare i livelli delle azionisismiche corrispondenti al raggiungimento di ciascuno stato limite pre-visto per la tipologia strutturale delledificio, nella situazione prece-dente e nella situazione successiva alleventuale intervento. A tale finedovranno essere impiegati i modelli ritenuti pi affidabili.Nel caso in cui il progettista dovesse ritenere che non possibile met-tere in conto nella valutazione della risposta strutturale il contributo dialcuni aspetti costruttivi, la cui importanza emersa a seguito della co-noscenza storica e tecnologica del manufatto, possibile quantificaretale effetto su base soggettiva, giustificando ci adeguatamente (vedi 2.5). Questo avviene ad esempio quando non si riesce a tener conto dielementi cosiddetti non strutturali o di connessioni, per cui il modellodi calcolo risulta decisamente a favore di sicurezza; in altri casi pu ac-cadere che le ipotesi alla base del modello non siano a favore di sicurezza(ad esempio, la schematizzazione del solido murario come corpo rigido). Nel caso quindi in cui, anche a seguito dellintervento, venga conser-vato il comportamento originario, si ammette che il modello di cal-colo possa non riprodurre completamente la realt e che i risultati daquesto forniti possano essere integrati da valutazioni qualitative. In-vece, nel caso in cui lintervento modifichi sostanzialmente il com-portamentoaccertato,eventualitassolutamentestraordinariainquanto in genere incompatibile con i principi della conservazione eche potr essere accettata solo in presenza di situazioni particolari4, 204Possono essere adesempio consideratitali il restauroconservativo o lareintegrazione diconsistenti partilacunose o instabili(come imposte divolta o muripluristratificati), ilcui mantenimento insito sia unicamenteconsentitodallinserimento dipresidi chedeterminanomodifichesignificative delcomportamentostrutturalecomplessivo dellafabbrica o, ancora, laricostruzione diporzioni ediliziescomparse chepongono particolariproblemi di raccordostrutturale frapreesistenza e nuovoinserimento.necessario disporre di un modello meccanico capace di rappresentareil comportamento del nuovo organismo resistente, non essendo pipossibile fare affidamento, per linterpretazione del comportamentocomplessivo, su quanto individuato attraverso la conoscenza storica delmanufatto, ferma restando limportanza di questa per la scelta di in-terventi corretti sui singoli elementi costruttivi. In questa Direttiva viene proposto un percorso di conoscenza, analisisismica e progetto degli interventi che considera: le esigenze di con-servazione, la volont di preservare il manufatto dai danni sismici, i re-quisiti di sicurezza in relazione alla fruizione ed alla funzione svolta. Ribadito quindi che per i beni culturali tutelati possibile derogare ri-spetto alladeguamento, dal punto di vista operativo, una possibile pro-cedura in applicazione ai concetti espressi la seguente: valutazionedellindicedisicurezzasismica(definitoal2.4)nella situazione attuale (funzionamento accertato): in questa fasesi dovr tenere debitamente conto anche di valutazioni qualita-tive su situazioni di vulnerabilit riconosciute ma difficilmentequantificabili; valutazione dellindice di sicurezza sismica al quale il manufatto puessere portato con interventi compatibili con le esigenze di tutela: a)se lindice di sicurezza sismica raggiungibile, che tiene contodella pericolosit del sito, delle caratteristiche del manufatto edella sua destinazione duso, maggiore o uguale ad uno, lin-tervento di miglioramento pienamente soddisfacente anchedal punto di vista della sicurezza, valutata attraverso un proce-dimento quantitativo; b)se lindice di sicurezza sismica raggiungibile inferiore a quelloauspicabile, ovvero sarebbero necessari interventi troppo inva-sivi, il progettista pu giustificare lintervento ricorrendo anchea valutazioni qualitative, che dovranno essere tradotte in ter-mini quantitativi, adeguatamente giustificati in una relazioneesplicativa ad integrazione della relazione di calcolo. 21 Linee GuidaLobiettivo evitare opere superflue, favorendo quindi il criterio delminimo intervento, ma anche evidenziare i casi in cui sia opportunoagire in modo pi incisivo. La valutazione delle azioni sismiche corri-spondenti al raggiungimento di determinati stati limite consente in-fatti, da un latodigiudicare selinterventoprogettato realmenteefficace (dal confronto tra lo stato attuale e quello di progetto), dal-laltro fornisce una misura del livello di sicurezza sismica del manu-fatto a valle dellintervento (in termini di vita nominale). Da questaimpostazione risulta che spesso opportuno accettare consapevolmenteun livello di rischio sismico pi elevato rispetto a quello delle struttureordinarie, piuttosto che intervenire in modo contrario ai criteri di con-servazione del patrimonio culturale.Il problema di conciliare sicurezza e conservazione assume importantiimplicazioni anche in termini di responsabilit dei diversi soggetti coin-volti nella progettazione ed esecuzione dellopera, ai sensi delle norme vi-genti. necessario valutare, coerentemente con quanto definito nel 2.4, la vita nominale rispetto alla quale il manufatto pu essere conside-rato sicuro nei riguardi dei diversi stati limite, a seguito dellinterventodi miglioramento sismico, della riparazione o dellintervento locale. La vita nominale il periodo nel quale la struttura pu essere consi-derata sicura, nel senso che in grado di sopportare lazione sismica cheha una fissata probabilit di occorrenza nel periodo di riferimento adessa collegato (tenendo conto, attraverso il coefficiente duso, della fun-zione svolta dal manufatto). Il committente deve essere consapevoledel significato di questa vita nominale (anche in relazione a quella nor-malmente assunta per gli edifici ordinari), delle sue implicazioni in ter-minidiprotocollidimanutenzionee,inparticolare,dellefutureverifiche che dovranno essere nuovamente eseguite entro la scadenzadella vita nominale.Esistono manufatti dinteresse storico-artistico nei quali vengono svoltefunzioni strategiche o rilevanti (ospedali, scuole, caserme, ecc). Lado-zione del miglioramento, in deroga alladeguamento, in linea di prin-22cipio consiste semplicemente nellaccettare per ledificio una vita no-minale pi breve, ma evidente che se questa scende al di sotto di certilimiti la probabilit annuale di occorrenza del terremoto che porta alloSLV potrebbe risultare troppo elevata, oltre al problema di dover pro-cedere in tempi ravvicinati ad una nuova verifica; considerate le con-seguenze di un eventuale collasso, si ritiene pertanto che, al di sopra diun certo livello di rischio (vita nominale troppo breve), debba esserepresa seriamente in considerazione la possibilit di delocalizzare le fun-zioni rilevanti e/o strategiche.2.3 Definizione di stati limite di riferimento per il patrimonio culturalePer i manufatti architettonici di interesse storico artistico lacquisizionedi un sufficiente livello di sicurezza e protezione nei riguardi del ri-schio sismico garantita attraverso il rispetto di tre stati limite: duefanno riferimento agli stati limite definiti dalle NTC, mentre uno specifico per i beni culturali. Gli Stati Limite Ultimi, SLU, sono motivati dalla volont di salva-guardare la costruzione e lincolumit degli occupanti nel caso di ter-remoti rari e di forte intensit; essi sono differenziati in Stato Limite disalvaguardia della Vita, SLV, e Stato Limite di prevenzione del Col-lasso, SLC. Gli Stati Limite di Esercizio, SLE, hanno lobiettivo di li-mitare i danni per terremoti meno intensi ma pi frequenti, per ragionieconomiche e funzionali, e sono differenziati in Stato Limite di Ope-rativit, SLO, e Stato Limite di Danno, SLD). Gli stati limite da con-siderare per i beni culturali sono, di norma, SLV e SLD, per la cuidefinizione si rimanda al punto 3.2.1 delle NTC.Inoltre possono sussistere ragioni di tutela di specifiche opere darte (af-freschi, stucchi, ecc.), per la protezione delle quali opportuno intro-durre uno specifico Stato Limite di danno ai beni Artistici, SLA, cosdefinito: a seguito di un terremoto di livello opportuno (in genere quellopreso in considerazione per lo stato limite di danno), i beni artistici con-23 Linee Guidatenuti nel manufatto, intesi come apparati decorativi, superfici pittori-che, elementi architettonici di pregio (altari, organi, balaustre, pavi-mentazioni, ecc.) nonch beni mobili pertinenziali (pale daltare, fontibattesimali, statue, ecc.) subiscono danni di modesta entit, tali da poteressere restaurati senza una significativa perdita del valore culturale.Con una verifica nei confronti dello SLV si garantisce non solo linco-lumit delle persone ma la stessa conservazione del manufatto, chepotr essere restaurato a seguito dellevento. La verifica nei confronti dello SLD considerata solo in relazione allaperdita di funzionalit (agibilit) del manufatto, in quanto si ritieneche la danneggiabilit di una costruzione storica in muratura, specie neiriguardi di unazione sismica frequente, sia imprescindibile per tali ma-nufatti e, come tale, conseguenza del tutto accettabile.Nel caso in cui siano presenti elementi di valore artistico in alcune partidella costruzione, la valutazione dello SLA andr eseguita esclusivamentein quelle zone, attraverso modelli locali su parti strutturalmente auto-nome (una tale sottostruttura verr definita macroelemento; essa pucorrispondere ad elementi architettonici, ma pi in generale andr rico-nosciuta sulla base di una lettura costruttiva e storica della costruzione).In genere i danni agli apparati decorativi diventano significativi e nonaccettabili in presenza di danni gravi agli elementi strutturali, quelliche vengono presi come riferimento per decidere in merito allagibilitdella costruzione. In questi casi, per le verifiche dello SLA possono es-sere adottati i modelli di verifica dello SLD, precisando specifici valorilimite per fessurazioni e deformazioni. Esistono tuttavia situazioni nellequali il danno agli apparati decorativi pu verificarsi anche in assenzadi un danno strutturale (ad esempio, stucchi di notevole spessore e in-sufficientemente collegati alla struttura) o viceversa non sensibile aquesto (apparati non completamente vincolati e quindi in grado di as-secondare lesioni e deformazioni strutturali) o ancora, beni artistici do-tatidiuncomportamentostrutturaleautonomo(pinnacolioaltrielementi che possano essere considerati come appendici strutturali).24In questi casi dovranno essere sviluppati criteri e strumenti di valuta-zione specifici per lo SLA.In conclusione: la valutazione nei riguardi dello SLV richiesta per ciascun manu-fatto tutelato, anche se non soggetto ad uso, in quanto garantiscenon solo la salvaguardia degli occupanti ma anche la conservazionestessa del manufatto; la valutazione nei riguardi dello SLD richiesta, a livello comples-sivo, per i manufatti tutelati di cui si vuole sostanzialmente garan-tire la funzionalit dopo il terremoto, in relazione al loro uso; la valutazione nei riguardi dello SLA richiesta, esclusivamente a li-vello locale, nelle parti della costruzione in cui sono presenti elementidi particolare valore storico artistico; gli organi di tutela possono ri-chiedere un livello di protezione sismica differenziato, in relazionealla rilevanza storico-artistica di tali elementi, prendendo in conside-razione nei casi pi significativi anche lazione sismica per lo SLV.2.4 Livelli di sicurezza sismicaPer i beni di interesse culturale esposti ad azioni sismiche, fermo re-stando che in ogni caso possibile limitarsi ad interventi di migliora-mento effettuando la relativa valutazione della sicurezza (comma 4dellart. 29 del D.lgs. 22 gennaio 2004, n. 42 Codice dei beni cultu-rali e del paesaggio; punto 8.4 delle NTC), appare comunque oppor-tuno definire un livello di sicurezza sismica di riferimento, differenziatoin funzione delle caratteristiche proprie dei manufatti e del loro uso, equindi delle conseguenze pi o meno gravi di un loro danneggiamentoper effetto di un evento sismico. A tale scopo necessario definire: la vita nominale VNa cui viene riferita la valutazione della sicurezzae per la quale viene eventualmente progettato un intervento di mi-glioramento sismico; in particolare essa pu essere messa in rela-zione alle caratteristiche del bene culturale, anche sulla base dellaconoscenza del manufatto ottenuta con la metodologia sviluppata25 Linee Guidadal Ministero per i Beni e le Attivit Culturali (Allegato A, puntoA.15), attraverso un procedimento interdisciplinare; la classe duso CU, coerentemente alle diverse classi definite al punto2.4.2 delle NTC (esplicitate in Allegato A, punto B.6, con riferimentoai beni culturali nel seguente modo: Classe I uso saltuario o non uti-lizzato; Classe II uso frequente con normali affollamenti; Classe III uso molto frequente e/o con affollamenti significativi; Classe IV edi-ficio strategico e uso molto frequente e/o con affollamenti significativi)5.Le azioni sismiche sulla costruzione vengono quindi valutate in rela-zione ad un periodo di riferimento VRcos definito: (2.1) Per quanto riguarda la definizione di vita nominale (punto 2.4.1 delleNTC), questo concetto si applica bene al miglioramento sismico deibeni culturali, la cui conservazione stata garantita in passato attraversoil ricorso ad una periodica revisione (monitoraggio) e manutenzione.Infatti, in questo modo la durabilit dei materiali storici pu essere pro-tratta nel tempo senza che si debba necessariamente procedere alla so-stituzione di componenti, realizzando solo le necessarie integrazioni eriparazioni (prima che si verifichino compromissioni significative do-vute allinsorgere di un irreversibile degrado per abbandono). In presenza di manufatti emergenti per la storia del territorio la neces-sit di realizzare interventi di conservazione efficaci e durevoli in ge-nere maggiore, sia per scongiurare il rischio di reiterare operazioni nonsempre totalmente reversibili sia per limitare la perdita di materiale ori-ginale o limmissione di tecnologie e prodotti nuovi, la cui compatibi-lit e durabilit vanno sempre accertati. La vita nominale di un bene culturale dovrebbe essere molto lunga,volendone garantire la conservazione nel tempo anche nei riguardi diazioni sismiche caratterizzate da un elevato periodo di ritorno; tutta-via, ci porterebbe ad una verifica sismica gravosa e nel caso in cui gli lavalutazioneneiriguardidelloSLDrichiesta,alivellocomplessivo,perimanufattitutelatidicuisi vuole sostanzialmente garantire la funzionalit dopo il terremoto, in relazione al loro uso; lavalutazioneneiriguardidelloSLArichiesta,esclusivamentealivellolocale,nellepartidella costruzione in cui sono presenti elementi di particolare valore storico artistico; gli organi di tutela possono richiedere un livello di protezione sismica differenziato, in relazione alla rilevanza storico-artistica di tali elementi, prendendo in considerazione nei casi pi significativi anche lazione sismica per lo SLV. 2.4Livelli di sicurezza sismica Peribenidiinteresseculturaleespostiadazionisismiche,fermorestandocheinognicasopossibile limitarsi ad interventi di miglioramento effettuando la relativa valutazione della sicurezza (comma 4 dellart. 29delD.lgs.22gennaio2004,n.42Codicedeibeniculturaliedelpaesaggio;punto8.4delleNTC), appare comunque opportuno definire un livello di sicurezza sismica di riferimento, differenziato in funzione delle caratteristiche proprie dei manufatti e del loro uso, e quindi delle conseguenze pi o meno gravi di un loro danneggiamento per effetto di un evento sismico. A tale scopo necessario definire: la vita nominale VN a cui viene riferita la valutazione della sicurezza e per la quale viene eventualmente progettato un intervento di miglioramento sismico; in particolare essa pu essere messa in relazione alle caratteristichedelbeneculturale,anchesullabasedellaconoscenzadelmanufattoottenutaconla metodologiasviluppatadalMinisteroperiBenieleAttivitCulturali(AllegatoA,puntoA.15), attraverso un procedimento interdisciplinare; laclassedusoCU,coerentementeallediverseclassidefinitealpunto2.4.2delleNTC(esplicitatein Allegato A, punto B.6, con riferimento ai beni culturali nel seguente modo: Classe I uso saltuario o non utilizzato;ClasseIIusofrequenteconnormaliaffollamenti;ClasseIIIusomoltofrequentee/ocon affollamentisignificativi;ClasseIVedificiostrategicoeusomoltofrequentee/oconaffollamenti significativi)5. LeazionisismichesullacostruzionevengonoquindivalutateinrelazioneadunperiododiriferimentoVR cos definito: (2.1) Per quanto riguarda la definizione di vita nominale (punto 2.4.1 delle NTC), questo concetto si applica bene almiglioramentosismicodeibeniculturali,lacuiconservazionestatagarantitainpassatoattraversoil ricorsoadunaperiodicarevisione(monitoraggio)emanutenzione.Infatti,inquestomodoladurabilitdei materialistoricipuessereprotrattaneltemposenzachesidebbanecessariamenteprocederealla sostituzione di componenti, realizzando solo le necessarie integrazioni e riparazioni (prima che si verifichino compromissioni significative dovute allinsorgere di un irreversibile degrado per abbandono).Inpresenzadimanufattiemergentiperlastoriadelterritoriolanecessitdirealizzareinterventidi conservazione efficaci e durevoli in genere maggiore, sia per scongiurare il rischio di reiterare operazioni nonsempretotalmentereversibilisiaperlimitarelaperditadimaterialeoriginaleolimmissionedi tecnologie e prodotti nuovi, la cui compatibilit e durabilit vanno sempre accertati.Lasceltadiunavitanominalediunbeneculturaledovrebbeesseremoltopilungaporta,volendone garantirelaconservazioneneltempoancheneiriguardidiazionisismichecaratterizzatedaunelevato periododiritorno;tuttavia,ciporterebbeadunaverificasismicagravosaenelcasoincuigliinterventi richiestidovesserorisultaretroppoinvasivineiriguardidellopera,coerentementeconlapossibilitdi limitarsiadinterventidimiglioramento,ilprogettopotrfareriferimentoadunavitanominalepibreve. Questa vita nominale ridotta (anche inferiore a 50 anni) consentir comunque di certificare la sicurezza di un interventomenoinvasivo,inquantoquestotutelerlacostruzioneinterminiprobabilisticiperunnumero minore di anni.Ulterioriepipesantiinterventipotrannointalmodoessereposticipatineltempo;alterminedellavita nominaleunanuovaverificadovressereeseguita,econseguentementenuoviinterventipotrannorisultare necessari,masaraquelpuntopossibileavvalersideiprogressiconoscitivietecnologici,interminidi 5 Nel caso di un bene culturale che ricada nelle situazioni indicate dalla Classe IV (definita nelle NTC), potrebbe essere necessarioripensarneladestinazioneduso,secidovessecomportareladozionediinterventinoncompatibiliconla conservazione. 265Nel caso di un beneculturale che ricadanelle situazioniindicate dalla ClasseIV (definita nelleNTC), potrebbeessere necessarioripensarne ladestinazione duso, seci dovessecomportareladozione diinterventi noncompatibili con laconservazione.interventi richiesti dovessero risultare troppo invasivi nei riguardi del-lopera, coerentemente con la possibilit di limitarsi ad interventi dimiglioramento, il progetto potr fare riferimento ad una vita nomi-nale pi breve. Questa vita nominale ridotta (anche inferiore a 50 anni)consentir comunque di certificare la sicurezza di un intervento menoinvasivo, in quanto questo tuteler la costruzione in termini probabi-listici per un numero minore di anni. Ulteriori e pi pesanti interventi potranno in tal modo essere posticipatinel tempo; al termine della vita nominale una nuova verifica dovr es-sere eseguita, e conseguentemente nuovi interventi potranno risultarenecessari, ma sar a quel punto possibile avvalersi dei progressi cono-scitivi e tecnologici, in termini di conoscenza della pericolosit sismica,capacit di valutare la vulnerabilit della costruzione e disponibilit ditecniche di intervento meno invasive. La pericolosit sismica da usarsiper la prossima verifica dovr ovviamente tenere conto del tempo che passato; nel caso in cui la mappa di pericolosit disponibile dovesse es-sere ancora non dipendente dal tempo trascorso dallultimo terremotosignificativo (modello poissoniano), nella definizione del periodo di ri-ferimento si dovr considerare anche il tempo trascorso dalla prima ve-rifica. In occasione di questa seconda verifica potrebbe per non risultarepossibile raggiungere i livelli richiesti dalla nuova vita nominale con in-terventi compatibili con la conservazione. In questo caso, come previ-stodalleNTCperibenitutelati,sarancorapossibilelimitarsiadinterventi di miglioramento, ma analogamente a quanto richiesto per ibeni non tutelati quando non si raggiunge ladeguamento, il Progetti-sta dovr esplicitare, in unapposita relazione, i livelli di sicurezza attualio raggiunti con lintervento e le eventuali conseguenti limitazioni daimporre nelluso della costruzione (punto 8.3 delle NTC).Per ciascun bene culturale tutelato, in relazione al periodo di riferi-mento VRed allo stato limite considerato, cui associata una proba-bilitdisuperamentoPVRnelperiododiriferimento,puesserevalutato il periodo di ritorno di riferimento dellazione sismica TR: 27 Linee Guida(2.2) La pericolosit sismica sullintero territorio nazionale, approvata conD.M. 14 gennaio 2008 (NTC)6, fornisce i parametri dellazione si-smica in funzione delle coordinate geografiche a partire da un reticolodi lato pari a circa 5 km e per diversi periodi di ritorno, compresi tra30 e 2475 anni. NellAllegato A alle NTC sono fornite le indicazioniper ottenere i parametri dellazione sismica per una generica coordi-nata geografica ed un generico periodo di ritorno7.Per la verifica nei confronti dello SLV si potr fare riferimento ad azionisismiche caratterizzate da probabilit di eccedenza del 10% su un pe-riodo di riferimento {VR=VNCU}, ovvero con un periodo di ritorno diriferimento {TR,SLV} calcolato con la (2.2). PerlaverificaneiconfrontidelloSLDsipotrfareriferimentoadazioni sismiche caratterizzate da una probabilit di eccedenza del 63%su un periodo di riferimento VR=VNCU; in ogni caso i parametri del-lazione sismica non sono disponibili per periodi di ritorno inferiori a30 anni (TR,SLD 30 anni). Per la verifica nei confronti dello SLA si potr fare riferimento ad azionisismiche caratterizzate dalla probabilit di eccedenza relativa allo statolimite di danno (PVR=63%), ma valutate su un periodo di riferimentoper i beni artistici VRA=nVR, ovvero modificando il periodo di riferi-mento VRtramite il coefficiente n. Questo coefficiente rappresenta ilnumero n di cicli di controllo effettuati su quel particolare bene artisticonellintervallo di tempo normalmente adottato per il monitoraggio dellostato di conservazione degli apparati decorativi, dei relativi supporti e dielementi architettonici in muratura o materiale lapideo di particolarefattura. I valori di n8devono essere assunti dallAmministrazione depu-tata alla tutela, considerando che per controllo si intende la valutazionedella natura del bene e dello stato di conservazione attraverso opportune conoscenza della pericolosit sismica, capacit di valutare la vulnerabilit della costruzione e disponibilit di tecnichediinterventomenoinvasive.Lapericolositsismicadausarsiperlaprossimaverificadovr ovviamente tenere conto del tempo che passato; nel caso in cui la mappa di pericolosit disponibile dovesse essere ancora non dipendente dal tempo trascorso dallultimo terremoto significativo (modello poissoniano), nelladefinizionedelperiododiriferimentosidovrconsiderareancheiltempotrascorsodallaprima verifica.Inoccasionediquestasecondaverificapotrebbepernonrisultarepossibileraggiungereilivelli richiestidallanuovavitanominaleconinterventicompatibiliconlaconservazione.Inquestocaso,come previstodalleNTCperibenitutelati,sarancorapossibilelimitarsiadinterventidimiglioramento,ma analogamenteaquantorichiestoperibeninontutelatiquandononsiraggiungeladeguamento,il Progettista dovr esplicitare, in unapposita relazione, i livelli di sicurezza attuali o raggiunti con lintervento e le eventuali conseguenti limitazioni da imporre nelluso della costruzione (punto 8.3 delle NTC). Per ciascun bene culturale tutelato, in relazione al periodo di riferimento VR ed allo stato limite considerato, cui associata una probabilit di superamento PVR nel periodo di riferimento, pu essere valutato il periodo di ritorno di riferimento dellazione sismica TR: (2.2) Lapericolositsismicasullinteroterritorionazionale,approvataconD.M.14gennaio2008(NTC)6, fornisceiparametridellazionesismicainfunzionedellecoordinategeograficheapartiredaunreticolodi lato pari a circa 5 km e per diversi periodi di ritorno, compresi tra 30 e 2475 anni. NellAllegato A alle NTC sonoforniteleindicazioniperottenereiparametridellazionesismicaperunagenericacoordinata geografica ed un generico periodo di ritorno7. PerlaverificaneiconfrontidelloSLVsipotrfareriferimentoadazionisismichecaratterizzateda probabilit di eccedenza del 10% su un periodo di riferimento VR=VNCU, ovvero con un periodo di ritorno di riferimento TR,SLV calcolato con la (2.2).PerlaverificaneiconfrontidelloSLDsipotrfareriferimentoadazionisismichecaratterizzatedauna probabilit di eccedenza del 63% su un periodo di riferimento VR=VNCU; in ogni caso i parametri dellazione sismica non sono disponibili per periodi di ritorno inferiori a 30 anni (TR,SLD30 anni).PerlaverificaneiconfrontidelloSLAsipotrfareriferimentoadazionisismichecaratterizzatedalla probabilitdieccedenzarelativaallostatolimitedidanno(PVR=63%),mavalutatesuunperiododi riferimentoperibeniartisticiVRA=nVR,ovveromodificandoilperiododiriferimentoVRtramiteil coefficiente n. Questo coefficiente rappresenta il numero n di cicli di controllo effettuati su quel particolare bene artistico nellintervallo di tempo normalmente adottato per il monitoraggio dello stato di conservazione degli apparati decorativi, dei relativi supporti e di elementi architettonici in muratura o materiale lapideo di particolare fattura.I valori di n8 devono essere assunti dallAmministrazione deputata alla tutela, considerando che per controllo siintendelavalutazionedellanaturadelbeneedellostatodiconservazioneattraversoopportuneispezioni direttee/ostrumentali,chepossonoancheessereassimilateaprogrammidiverificaedeventuale manutenzione.Modificare il periodo di riferimento corrisponde ad assumere per la verifica dello SLA, che a tutti gli effetti deveessereconsideratoindipendentedalloSLD,unaprobabilitdieccedenzasulperiododiriferimento VR=VNCUdifferenziatainfunzionedin:PVR=1-0.371/n.LobiettivoassumereunperiododiritornoTR maggiore(azionesismicapigravosa)inpresenzadegliapparatidecorativipisignificativi,quelli caratterizzati da cicli di controllo pi frequenti (n pi elevato); in altre parole, la maggiore attenzione per un 6 pubblicata sul sito web del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici allindirizzo: http://www.cslp.it/cslp/index.php?option=com_content&task=view&id=75&Itemid=207IlfogliodicalcoloelettronicoSpettri-NTC,chevalutaeforniscelerispostespettraliperunagenerica coordinatageograficaedungenericoperiododiritorno,inperfettoaccordoconleindicazionidinorma, scaricabiledalseguentesito: http://www.cslp.it/cslp/index.php?option=com_content&task=view&id=75&Itemid=1 8 Ad n possono essere attribuiti valori anche non interi 286pubblicata sul sitoweb del ConsiglioSuperiore dei LavoriPubblici allindirizzo:http://www.cslp.it/cslp/index.php?option=com_content&task=view&id=75&Itemid=207Il foglio di calcoloelettronico Spettri-NTC, che valuta efornisce le rispostespettrali per unagenerica coordinatageografica ed ungenerico periodo diritorno, in perfettoaccordo con leindicazioni di norma, scaricabile dalseguente sito: http://www.cslp.it/cslp/index.php?option=com_content&task=view&id=75&Itemid=18Ad n possono essereattribuiti valori anchenon interi.ispezioni dirette e/o strumentali, che possono anche essere assimilate aprogrammi di verifica ed eventuale manutenzione. Modificare il periodo di riferimento corrisponde ad assumere per laverifica dello SLA, che a tutti gli effetti deve essere considerato indi-pendente dallo SLD, una probabilit di eccedenza sul periodo di rife-rimentoVR=VNCUdifferenziatainfunzionedin:PVR=1-0.371/n.Lobiettivo assumere un periodo di ritorno TRmaggiore (azione si-smica pi gravosa) in presenza degli apparati decorativi pi significa-tivi,quellicaratterizzatidaciclidicontrollopifrequenti(n pielevato); in altre parole, la maggiore attenzione per un bene artistico co-stituisce una misura della sua rilevanza. In ogni caso non dovrannomai essere assunti valori di TRmaggiori di quelli corrispondenti alloSLV (ovvero valori di PVR