tratto da un FOCUS TECNICO di TIRINATO Dr. Ing. SIMONE Ingegnere Civile dedicato al Calcolo Strutturale della Logical Soft.
Il recupero edilizio dei sottotetti esistenti è da tempo oggetto di una campagna mirata dei legislatori sia in ambito nazionale che locale. Tra le principali finalità che alimentano l’azione amministrativa vi sono il contenimento del consumo di suolo e di quello energetico.
Con quest’ultimo scopo si intrecciano anche gli obiettivi del sistema incentivante dei bonus fiscali che permettono di raggiungere una detrazione fiscale a seguito degli interventi di ristrutturazione e di riqualificazione edilizia. Il recupero dei sottotetti è diventata così negli ultimi anni una pratica edilizia diffusa, un’opportunità per chi decide di riqualificare la propria abitazione ed una attività professionale da conoscere per essere parte di questa opportunità. In questo focus analizziamo il recupero dei sottotetti sotto il profilo strutturale indagando quali sono i possibili interventi strutturali e per questi analizzeremo quali sono gli aspetti da considerare prima di presentare una pratica edilizia e come impostare correttamente le pratiche strutturali, anche sismiche.
Le verifiche strutturali
La riqualificazione edilizia come il recupero di un sottotetto può portare a diversi scenari dal punto di vista strutturale, prima di valutare e mettere in campo le soluzioni alle eventuali problematiche di carattere strutturale è necessario avere ben chiaro quali siano i livelli di prestazione da raggiungere. Le NTC 2018 prevedono tre livelli di intervento sulle strutture esistenti a cui si associano diversi livelli di prestazione da raggiungere.Le riparazioni o gli interventi locali interessano singole parti e/o elementi del fabbricato. In questo caso il progetto e la valutazione della sicurezza potranno essere riferiti ai soli elementi interessati purché si dimostri che non verranno introdotte modifiche al comportamento delle altre parti strutturali.
Per gli interventi di miglioramento si richiede di incrementare il livello di sicurezza, seppur non si sia in grado di raggiungere quello previsto per le nuove costruzioni. È necessario eseguire un’analisi globale allo stato di fatto e di progetto e valutare come varia il rapporto tra la capacità sismica massima sopportabile dalla costruzione e quella che si utilizzerebbe nel progetto di un nuovo edificio. Infine per gli interventi di adeguamento si richiede di ripristinare la sicurezza sismica in modo tale da garantire la stessa prestazione attesa per nuove costruzioni. Rientrano in questa casistica le sopraelevazioni, gli ampliamenti, le variazioni di destinazione d'uso o le trasformazioni del complesso resistente. In questi casi, il progetto dovrà essere riferito all’intera costruzione e dovrà riportare le verifiche pre e post recupero strutturale in termini di capacità globale.
L’incremento dei carichi
L’attività di recupero sottotetti comporta nella quasi totalità dei casi una variazione dei carichi. La variazione può essere in maggiorazione o diminuzione rispetto allo stato di fatto e può dipendere sia dalla semplice modifica della destinazione d’uso che dalla modifica degli elementi strutturali sia orizzontali che verticali.La variazione dei carichi per quanto semplice nella sua descrizione, ad esempio il passaggio dei carichi variabili da 50 kg/m² per carichi da 'soffitta' a 200 kg/m² per carichi residenziali, prevede una verifica tecnica specifica con soglia di valutazione. Le Norme Tecniche per le Costruzioni del 2018 infatti prevedono che in caso di un incremento dei carichi verticali globali in fondazione superiore al 10% si proceda all'adeguamento sismico dell'intera struttura. Uno scenario come quello descritto, ovvero se una semplice variazione di destinazione d'uso con relativa modifica dei carichi variabili, ma senza null'altro modificare, dovesse portare ad un richiesta di adeguamento potrebbe definire il recupero del sottotetto come antieconomico in virtù dei costi dei sondaggi, delle analisi e degli eventuali interventi di adeguamento. Ma quando può verificarsi un caso così estremo per un recupero sottotetto? In genere la sola variazione dei sovraccarichi risulta incidente sui carichi in fondazione per strutture basse, di un solo piano fuori terra ad esempio, con tamponature leggere. È opportuno ricordare che questa valutazione del delta di carico in fondazione va effettuata anche in concomitanza degli scenari di intervento descritti in seguito, anche ad esempio nel caso di sostituzione degli elementi di copertura. Se pensiamo alle tipiche costruzioni anni '60/'70 di 2 o 3 piani fuori terra la sola variazione della destinazione d'uso non dovrebbe rappresentare uno scoglio di valutazione insormontabile, soprattutto se si ricade in in quei casi con sostiuzione della copertura 'pesante' in laterocemento con una in legno o anche la semplice sosituzione della pavimentazione di mattonelle in cotto con un listato in parquet.Nello specificare la verifica da condurre, le NTC danno come riferimento per la valutazione del delta di carico in fondazione la combinazione caratteristica (SLE rara).
Il caso della sopraelevazione
Trattando il recupero dei sottotetti tra le prime verifiche da condurre vi sono quelle dimensionali, sia in termini di altezze che in termini di superfici. Le norme urbanistiche prevedono precise regole circa le altezze minime necessarie negli ambienti abitati e permettono sconti sugli oneri edilizi in funzione della superifice oggetto di recupero. Un esempio è il recupero di un sottotetto di 40 m² di una 'prima casa' in Lombardia che è esente dalla quota di contributo commisurato al costo di costruzione di cui all'articolo 16, comma 3, del D.P.R. 380/2001, dal reperimento degli spazi a parcheggi pertinenziali e delle aree per servizi e attrezzature pubbliche e/o monetizzazione. Se per il secondo aspetto, quello delle superfici, risulta immediato il collegamento alla valutazione economica del recupero del sottotetto, non va trascurato il tema delle altezze perchè una sua sottovalutazone può portare a costi ben maggiori. Una variazione dell’altezza dell’edificio dovuta alla realizzazione di cordoli sommitali o a variazioni della copertura che non comportino incrementi di superficie abitabile, non è considerato ampliamento (ndr. condizione di sopraelevazione). In tal caso non è necessario procedere all’adeguamento, salvo che non ricorrano una o più delle condizioni di cui agli altri precedenti punti (ndr. incremento dei carichi, trasformazione strutturale..) I termini di incremento della superificie abitabile possono confondere e se letti in modo frettoloso possono far pensare che ogni volta che si modifichi l'altezza del colmo o di gronda della copertura si è in un caso di sopraelevazione, ma non è così. La Circolare Applicativa delle Norme Tecniche per le Costruzioni n. 7 del 2019 aggiunge un utile chiarimento proprio al capitolo 8.4.3.: "In merito all’ultimo capoverso del § 8.4.3 delle NTC, esso stabilisce che non è necessario procedere all’adeguamento, salvo che non ricorrano una o più delle condizioni b), c), d) od e) di cui allo stesso § 8.4.3, solo nel caso di 'variazione dell’altezza dell’edificio' causata dalla realizzazione di cordoli sommitali oppure causata da variazioni della copertura, che non comportino incrementi di superficie abitabile significativi dal punto di vista strutturale. Infatti, la ratio di tale disposizione è di permettere nelle situazioni citate, ferme restando le norme urbanistiche ed i regolamenti edilizi locali, la realizzazione di interventi di possibile beneficio strutturale, senza dover necessariamente adeguare l’intera costruzione." Di fatto se nella struttura oggetto di recupero edilizio esiste già una soletta di sottotetto ed esiste un volume fruibile anche se non totalmente idoneo, la modifica delle altezze della copertura nei cordoli sommitali o la modifica della copertura stessa non sono valutabili come sopraelevazione.
La nuova copertura
Una possibile conseguenza del recupero di un sottotetto, come abbiamo in parte analizzato nei punti precedenti, può essere la sostituzione parziale o integrale degli elementi portanti della copertura.La sostituzione o la modifica della copertura può avvenire ad esempio per ridurre i carichi gravitazionali, si pensi alle coperture in latero-cemento da sostituire con coperture in legno, o in altri casi la sostituzione può essere necessaria in virtù del rispetto delle altezze minime e in attuazione dei regolamenti locali in termini di salubrità degli spazi. Una nuova copertura in legno richiede il pieno rispetto delle prescrizioni previste dalle Norme Tecniche per le Costruzioni. Vanno verificate le mebrature in termini di resistenza, stabilità e deformabilità così come le relative connessioni e vanno verificate per l'applicazioni dei carichi antropici, se previsti, e delle azioni ambientali quali vento, neve e sisma. Proprio in ragione della valutazione delle azioni sismiche è opportuno applicare in fase di progettazione i criteri di progettazione 'del nuovo' come il realizzare una copertura non spingente su un edificio esistente in muratura, ovvero realizzare una copertura che non imprime azioni orizzontali non contrastate sulle pareti in muratura. È anche opportuno progettare la copertura considerando la condizione preesistente ed evitare quindi di modificare il comportamento della copertura in termini di rigidezza e questo lo si può fare controllando dimensioni, passi e collegamenti tra la copertura e la struttura oggetto di recupero del sottotetto.
L’apertura di un foro nel solaio
Un'altra condizione di intervento tipica nel recupero di un sottotetto è la realizzazione di un accesso verticale che connetta la parte bassa dell'edificio allo spazio recuperato nel sottotetto. La risoluzione alla problematica di accesso verticale spesso si risolve con la messa in opera di una scala interna e quindi con la realizzazione di un foro nel solaio di separazione. La realizzazione di un foro in un solaio ed il ripristino delle capacità si configurano tipicamente come interventi locali. I riferimenti nelle Norme Tecniche sono contenuti al capitolo 8.4.1: "Gli interventi di questo tipo riguarderanno singole parti e/o elementi della struttura. Essi non debbono cambiare significativamente il comportamento globale della costruzione e sono volti a conseguire una o più delle seguenti finalità:
- ripristinare, rispetto alla configurazione precedente al danno, le caratteristiche iniziali di elementi o parti danneggiate;
- migliorare le caratteristiche di resistenza e/o di duttilità di elementi o parti, anche non danneggiati;
- impedire meccanismi di collasso locale;
- modificare un elemento o una porzione limitata della struttura
La Circolare Applicativa prosegue: "La modifica di una parte limitata della struttura (es.: l’apertura di un vano in una parete, accompagnata da opportuni rinforzi) può rientrare in questa categoria, a condizione che si dimostri che l’insieme degli interventi non modifica significativamente rigidezza, resistenza nei confronti delle azioni orizzontali e capacità di deformazione della struttura." Gli elementi di rinforzo messi in campo per modificare limitatamente la struttura oggetto di recupero sottotetto non devono garantire solo che il solaio non crolli e che continui a portare i carichi verticali, ma questi devono anche garantire i meccanismi di interazione globali tra solaio e struttura esistente. Le verifiche del sistema di rinforzo devono allora essere condotte secondo tre distinti criteri in accordo alle specifiche delle Norme Tecniche per le Costruzioni ai capitoli 8.7.1 e 8.7.4 e alla Circolare 7 del 2019 nei capitoli C8.7.4.1.:
- il ripristino della portanza dei carichi verticali del solaio;
- il ripristino della rigidezza del solaio in termini di risposta alle azioni orizzontali;
- un eventuale incremento di rigidezza del solaio in termini di risposta alle azioni orizzontali.
I tre distinti contribuiti vengono caratterizzati attraverso tre distinti elementi strutturali:
- travi di collegamento tra i travetti del solaio, ortogonali all’orditura del solaio e connesse ai travetti tagliati;
- travi di collegamento parallele all’orditura del solaio, disposte a formare un telaio chiuso all’interno del foro realizzato;
- cappa collaborante in calcestruzzo armato considerato, connessa al solaio esistente.
Ai fini della valutazione della differenza di rigidezza tra solaio pre modifica e solaio modificato è opportuno valutare con accuratezza il grado di collaborazione tra l'eventuale massetto preesistente ed il sistema di travetti in opera. Se infatti il livello di interazione e di collaborazione tra i due elementi strutturali fosse trascurabile il massetto preesistente darebbe un contributo solo in termini di massa e non in termini di rigidezza.
Quali pratiche
