Il manufatto oggetto di studio è l’ex edificio scolastico di Naso, un piccolo comune della Sicilia nord orientale in provincia di Messina colpito da sempre da forti terremoti e, per la sua particolare conformazione geomorfologica, da disastri idrogeologici. Il centro storico è circondato da pendici in rapido declivio con pareti a strapiombo e l’edificio scolastico è ubicato proprio al limite del versante sud.

E’ un edificio isolato che è stato costruito nell’area occupata fino ai primi del Novecento dalle rovine del seicentesco monastero delle benedettine; il terrazzamento del versante ha un muro di recinzione in muratura di pietrame che segue la forte inclinazione del pendio comprendendo oltre alla scuola, l’ex Istituto Professionale oggi scuola materna.

L’impianto volumetrico, impostato planimetricamente su una pianta a ferro di cavallo, è semplice e compatto: è un fabbricato a tre piani – due fuori terra e uno seminterrato – con copertura piana, dominato in facciata da una piccola torre che ospita il vano scale.

Le caratteristiche architettoniche dell’edificio sono date principalmente dalla torre con la finestratura a tutta altezza, e dal rivestimento, un paramento con cortina in laterizio  su uno zoccolo in pietra diviso in due fasce diversamente lavorate, concluso in alto dalla linea di gronda che si configura come traccia orizzontale di delimitazione e conclusione della superficie muraria. Non ci sono elementi decorativi: i prospetti sono semplicemente scanditi dalla regolarità delle aperture e dalle fasce marcapiano che girano tutto attorno all’edificio.

I materiali con cui è costruito l’edificio sono materiali locali, poveri ma montati a regola d’arte e con alta perizia di manualità; il fabbricato è regolare in pianta e in alzato e, come tutti gli edifici in muratura, mentre resiste bene ai carichi di gravità (carichi verticali, permanenti e accidentali) in quanto chiamato a lavorare essenzialmente a compressione, sotto l’azione sismica manifesta debolezze dovute a stati di sollecitazione per i quali la struttura presenta basse capacità di resistenza (taglio, scorrimento e flessione). Infatti proprio a causa di un sisma, l’evento del 29 ottobre e 10 novembre 2002, seguito dai dissesti idrogeologici del 2003, l’edificio ha riportato lesioni passanti nei muri di spina ma nel complesso, anche in virtù del comportamento scatolare della struttura, i danni sono stati limitati. A causa dei mancati studi sulle caratteristiche dell’edificio in termini di risposta alle sollecitazioni sismiche richiesti dalla Protezione Civile, la scuola è stata dichiarata  inagibile, motivo per cui risulta fondamentale un attento studio sul manufatto che identifichi lo schema strutturale resistente.

A tutto ciò si aggiunge il fatto che, essendo una scuola elementare, secondo l’Ordinanza 3274/2003 divenuta legge nel maggio del 2005, è un edificio importante in relazione alle conseguenze di un eventuale collasso in quanto può provocare un ingente numero di vittime e quindi ha un fattore di importanza pari a 1,2; nel caso di cambio di destinazione d’uso a municipio, come previsto della tesi, il fattore d’importanza è addirittura 1,4 in quanto edificio strategico la cui funzionalità durante il terremoto ha importanza fondamentale per la protezione civile. In entrambi i casi entro cinque anni si dovrebbe procedere alla verifica sismica.

Il primo passo è stato dunque la ricostruzione della storia sismica e idrogeologica di Naso e, in particolare, del sito attraverso l’analisi storica degli edifici precedenti; per avere un modello di comportamento attendibile e valutare meglio la  risposta a un eventuale sisma,  è stato poi necessario identificare il modello strutturale, approfondendo il rilievo geometrico e le indagini materico – costruttive e meccaniche sul fabbricato.

Sul terreno e sulle fondazioni non sono state condotte indagini ma importanti informazioni sono state fornite dall’ultima campagna di indagini geognostiche condotta nel 2002 che è stata alla base dei lavori di consolidamento del versante su cui sorge l’edificio scolastico, progetto che non è stato ancora ultimato.

Raccolte tutte le informazioni sul luogo e sull’edificio il passo successivo è stata un’analisi strutturale finalizzata a tradurre in termini meccanici e qualitativi il comportamento della costruzione.

Le verifiche sull’edificio scolastico partono dal principio fondamentale che le murature sono edifici scatolari costituite da superfici bidimensionali, le pareti, che vengono sollecitate da azioni nel piano e fuori piano, determinati dai carichi applicati; in particolare:

• • azioni di gravità corrispondenti al normale esercizio delle strutture;
  • azioni sismiche, cui corrispondono forze e spostamenti orizzontali determinati dalle masse agenti.

Per classificare il materiale murario ossia i suoi parametri caratteristici  il riferimento è D.M. 20 novembre 1987 e la Circolare 21745 del 30 luglio 1981.

Vengono effettuate le verifiche obbligatorie per legge:

• la verifica dei solai in laterocemento con il metodo delle tensioni ammissibili basandosi sui principi della Scienza delle Costruzioni;
• la verifica statica della muratura, riferendosi al D.M. 20 novembre 1987 che utilizza le tensioni ammissibili ossia le  tensioni caratteristiche ridotte con opportuni coefficienti di sicurezza.
• la verifica sismica secondo le prescrizioni contenute nel D.M. 16 gennaio 1996 che usa il metodo degli stati limite dove si ipotizza che il materiale lavori al limite della deformazione elastica anche se per le tensioni caratteristiche si fa riferimento al D.M. ’87.