Il miglioramento sismico di un edificio scolastico esistente parte dalla conoscenza della struttura: indagini diagnostiche, modello numerico e indicatori di rischio. Teknoprogetti Engineering ha seguito un asilo nido di Vimercate — edificio in muratura portante degli anni ’30 — dalla valutazione di vulnerabilità sismica (iPGA ζE = 0,41) fino al progetto di miglioramento finanziato dal PNRR, con rinforzo dei maschi murari mediante sistema FRCM in fibra di basalto e acciaio inox, cordoli sommitali UHTSS e sostituzione dei tiranti delle capriate.
L’edificio nella cartolina originale del 1939 (Via XXV Aprile) e la facciata principale dell’asilo dopo l’intervento di miglioramento sismico
Il percorso che ha portato all’intervento strutturale su un asilo nido di Vimercate è un esempio concreto di come la conoscenza approfondita di un edificio esistente — costruita nel tempo, aggiornata con nuove indagini — diventi la base indispensabile per progettare in modo efficace e senza sprechi.
Tutto inizia nel 2014, con una prima campagna diagnostica condotta sull’edificio: analisi storico-critica delle strutture, sopralluogo visivo, analisi dei carichi e indagini mediante georadar. Da quella campagna emerge una prima valutazione della vulnerabilità sismica, che fotografa lo stato di fatto e individua le criticità principali.
Otto anni dopo, nel febbraio 2022, quella valutazione viene integrata con nuove prove penetrometriche su malta e con un aggiornamento del modello numerico, necessario per affinare la caratterizzazione meccanica dei materiali. Il quadro che ne risulta è chiaro: l’edificio — un complesso in muratura portante in mattoni pieni e malta di calce, con solai in laterocemento e copertura lignea, sviluppato su due piani fuori terra — presenta una vulnerabilità sismica significativa.
Il parametro iPGA (ζE) calcolato è pari a 0,41, con una classe di rischio PAM di livello G e IS-V di livello F, riferiti al materiale muratura individuato come elemento critico dell’intero fabbricato. L’accesso ai fondi PNRR offre l’opportunità di trasformare la diagnosi in intervento.
La struttura esistente
Il cantiere all’avvio dei lavori: i ponteggi coprono l’intera facciata principale
La facciata a fine lavori, con le recinzioni di cantiere ancora in sede
L’edificio è composto da due corpi di fabbrica, entrambi a due piani fuori terra. Le strutture verticali sismo-resistenti sono in muratura di mattoni pieni, con pilastri e travi in cemento armato come elementi secondari. I solai sono in laterocemento, la copertura è in legno.
Il modello numerico è stato sviluppato con il software SISMICAD v.12.19, adottando un’analisi dinamica lineare e un livello di conoscenza LC2. I materiali rilevati in fase di indagine sono: acciaio FeB 22K, calcestruzzo Rc 250 kg/cmq, muratura portante con fm = 32 kg/cmq e τm = 0,76 kg/cmq.
I risultati delle verifiche mostrano, nello stato di fatto, una quota significativa di maschi murari non verificati nei confronti delle azioni sismiche — evidenziati in rosso nelle mappe di sintesi del modello — con coefficienti di sicurezza ampiamente inferiori alla soglia di 0,80 richiesta dal PNRR.
Mappa delle verifiche sismiche pre-intervento: la prevalenza del rosso evidenzia i maschi murari con coefficiente inferiore a 0,80
La strategia di intervento
Vista interna: ponteggio interno per il placcaggio dei maschi murari
Sistema FRCM applicato: rete in fibra di basalto annegata in geomalta con connettori in acciaio inox
Il progetto di miglioramento sismico è articolato in quattro categorie di intervento principali, ciascuna pensata per rispondere a una specifica criticità strutturale.
Rinforzo dei maschi murari. Viene realizzato mediante placcaggio con sistema FRCM (Fiber Reinforced Cementitious Matrix): una rete biassiale bilanciata in fibra di basalto e acciaio inox AISI 304, annegata in due strati di geomalta a base di calce NHL 3.5, applicata su singola o doppia parete al piano rialzato e al piano primo. Prima della posa, le superfici vengono preparate con demolizione dell’intonaco esistente e ristillatura dei giunti; il tessuto viene ancorato alla muratura mediante barre elicoidali in acciaio inox AISI 316 da 8 mm, certificate EN 845-1.
Cordoli sommitali. Realizzati mediante placcaggio con fasce di tessuto in fibra di acciaio galvanizzato ad altissima resistenza (UHTSS), posate a quota intradosso solaio sia all’impalcato di copertura del piano rialzato che a quello del piano primo. L’intervento crea un anello rigido in sommità alle murature, distribuendo i carichi in modo uniforme e riducendo il rischio di ribaltamento locale dei singoli maschi.
Rinforzo dei pilastri in muratura. Il confinamento con fasce dello stesso tessuto UHTSS migliora la duttilità e la resistenza dei pilastri di supporto agli elementi portanti della copertura al piano sottotetto.
Sostituzione dei tiranti delle capriate. I tiranti esistenti vengono sostituiti con nuove catene in acciaio zincato S275 — complete di piastre di ancoraggio 400×200×8 mm — eliminando le spinte orizzontali trasmesse dalla copertura alle murature, una delle cause primarie di vulnerabilità negli edifici storici con strutture lignee.
Modello strutturale: classificazione per tipologia costruttiva — vista piano terra e primo.
Modello strutturale: classificazione per tipologia costruttiva — vista piano terra e primo.
I risultati delle verifiche post-intervento
L’efficacia del progetto è verificata con il software SISMICAD e con il software GeoForce One del produttore del sistema di rinforzo, quest’ultimo utilizzato per le verifiche dei maschi selezionati.
Le mappe del modello, che mostravano estese zone in rosso nella configurazione pre-intervento, risultano nella configurazione post-intervento interamente rappresentate in verde, con tutti i maschi murari che raggiungono o superano il coefficiente di sicurezza minimo di 0,80 richiesto dal PNRR.
Verifiche post-intervento — corpo A: tutti i maschi in verde confermano il superamento della soglia 0,80
Verifiche post-intervento — corpo B: la distribuzione interamente verde attesta l’efficacia del rinforzo FRCM
La facciata laterale dell’asilo nido a lavori ultimati: gli archi originali e le nuove finestre restituiscono l’edificio alla città
Una nota metodologica
Come nel caso della caserma dei Vigili del Fuoco, questo caso illustra un aspetto spesso sottovalutato nella pratica professionale: il valore delle indagini condotte anni prima rispetto al progetto. La campagna del 2014, con il georadar e il sopralluogo approfondito, ha costruito una base di conoscenza che nel 2022 è bastato aggiornare — con prove mirate sulla malta — per produrre un modello affidabile.
Senza quel lavoro pregresso, il percorso verso il finanziamento PNRR sarebbe stato più lungo e incerto. La continuità della conoscenza tecnica sull’edificio si è rivelata, in questo caso, una risorsa preziosa quanto l’intervento stesso.
Domande Frequenti
- Che coefficiente di sicurezza sismico richiede il PNRR per gli edifici scolastici?
Le verifiche devono raggiungere o superare la soglia di 0,80 sui maschi murari; nello stato di fatto i valori erano ampiamente inferiori. - Cos’è il sistema FRCM e perché si usa sulla muratura storica?
È un rinforzo a matrice cementizia con rete in fibra (qui basalto e acciaio inox AISI 304) annegata in geomalta di calce: aumenta resistenza e duttilità della muratura senza alterarne pesantemente la natura, compatibile con edifici storici. - A cosa servono le indagini fatte anni prima del progetto?
Una campagna diagnostica pregressa (qui il georadar del 2014) costituisce una base di conoscenza che, aggiornata con prove mirate, accelera e rende più affidabile la modellazione strutturale. - Perché i tiranti delle capriate vengono sostituiti?
Per eliminare le spinte orizzontali trasmesse dalla copertura lignea alle murature, una delle cause primarie di vulnerabilità negli edifici storici. - Quanto migliora la sicurezza dopo l’intervento?
Nel modello post-intervento tutti i maschi murari raggiungono o superano la soglia 0,80 richiesta, passando dalle estese criticità (rosso) alla configurazione interamente verificata (verde).
