Livelli di conoscenza LC1, LC2, LC3: cosa cambia davvero nel modello dell’esistente

LC1, LC2 e LC3 non sono tre etichette da assegnare al modello prima di iniziare le indagini. Sono il risultato del percorso di conoscenza dell’edificio esistente: quanto sappiamo davvero della sua geometria, dei dettagli costruttivi, dei materiali, delle connessioni e dei possibili meccanismi di collasso determina il livello raggiungibile e, con esso, il fattore di confidenza da impiegare nelle verifiche.

La Circolare 7/2019 associa in via generale FC = 1,35 a LC1, FC = 1,20 a LC2 e FC = 1,00 a LC3. Ma ridurre tutto a questi tre numeri porta facilmente a impostare male la campagna di indagini: il punto non è ottenere un FC più favorevole, bensì costruire un modello sufficientemente aderente alla struttura reale.

Questo articolo approfondisce il percorso conoscitivo all’interno del quadro generale degli interventi sugli edifici esistenti secondo NTC 2018. La distinzione è importante anche quando si decide se una verifica possa restare circoscritta: come visto per gli interventi locali e il miglioramento sismico, l’estensione del modello deve essere coerente con gli effetti strutturali che si vogliono valutare.

Cosa stabilisce la NTC 2018 sui livelli di conoscenza

Il §8.5 delle NTC 2018 imposta la conoscenza della costruzione esistente come una fase strutturale della valutazione, non come un adempimento accessorio. Il §8.5.4 individua tre livelli, ordinati per informazione crescente: LC1, LC2 e LC3. Testo normativo.

La norma indica gli aspetti che concorrono a definirli:

• geometria della struttura;
• dettagli costruttivi;
• proprietà dei materiali;
• connessioni tra i diversi elementi;
• presumibili modalità di collasso.

Ne deriva una conseguenza pratica: il livello di conoscenza non coincide con il numero di carote o di prove eseguite. Una caratterizzazione molto spinta del calcestruzzo non rende accurato un modello nel quale siano ancora incerti armature, nodi, fondazioni, collegamenti o modifiche intervenute durante la vita dell’edificio.

Cosa aggiunge la Circolare 7/2019

Il §C8.5.4 della Circolare traduce il principio delle NTC in un percorso operativo e associa ai livelli crescenti i relativi fattori di confidenza. Istruzioni applicative.

Livello	Conoscenza richiesta, in sintesi	Fattore di confidenza
LC1	rilievo geometrico completo, indagini limitate sui dettagli e prove limitate sui materiali, con analisi storico-critica commisurata al livello	1,35
LC2	rilievo geometrico completo, indagini estese sui dettagli e prove estese sui materiali, con analisi storico-critica commisurata al livello	1,20
LC3	rilievo completo e accurato, indagini esaustive sui dettagli e prove esaustive sui materiali, con analisi storico-critica commisurata al livello	1,00

La tabella è una sintesi concettuale. Le quantità e le modalità concrete delle verifiche cambiano con la tipologia costruttiva e vanno lette nelle tabelle e nei paragrafi specifici della Circolare; non è corretto trasformare le parole «limitate», «estese» ed «esaustive» in un unico numero valido per qualsiasi edificio.

Il fattore di confidenza non è un premio per chi fa più prove

Il fattore di confidenza serve a tenere conto dell’incertezza residua nella conoscenza dell’esistente. Se indichiamo con $X_m$ un parametro meccanico medio ottenuto dalla caratterizzazione e con $FC$ il fattore pertinente, una rappresentazione concettuale della riduzione è:

$$X_{\mathrm{conf}} = \frac{X_m}{FC}$$

Questa relazione serve a capire l’effetto di $FC$; non sostituisce le specifiche regole di impiego dei valori medi, dei fattori di confidenza e dei coefficienti parziali previste per materiali, analisi e meccanismi diversi.

Per esempio, a parità di $X_m$:

• con LC1, $X_{\mathrm{conf}} \approx 0{,}741\,X_m$;
• con LC2, $X_{\mathrm{conf}} \approx 0{,}833\,X_m$;
• con LC3, $X_{\mathrm{conf}} = X_m$.

La tentazione sarebbe concludere che conviene sempre spingere le indagini fino a LC3. È un criterio incompleto: bisogna confrontare il costo e l’invasività delle informazioni aggiuntive con quanto esse modificano realmente il modello e la decisione progettuale.

LC1: quando una conoscenza limitata può essere coerente

LC1 rappresenta il livello minimo del percorso definito dalla Circolare. Non significa «edificio quasi sconosciuto»: richiede comunque analisi storico-critica commisurata, rilievo geometrico completo, indagini limitate sui dettagli e prove limitate sulle caratteristiche meccaniche. §C8.5.4.

Può essere coerente quando l’obiettivo della valutazione e la struttura consentono di gestire l’incertezza residua senza introdurre assunzioni dominanti. Ma il progettista deve verificare anche le limitazioni sul metodo di analisi: per edifici in calcestruzzo armato o acciaio, per esempio, la Tabella C8.5.IV della Circolare collega LC1 alle analisi lineari.

Il rischio tipico è usare LC1 come scorciatoia economica e compensare poi le informazioni mancanti con ipotesi arbitrarie. Un modello formalmente prudente nei materiali può non esserlo affatto se sbaglia il sistema resistente o ignora un meccanismo fragile.

LC2: perché spesso è il livello operativo più equilibrato

LC2 richiede un salto qualitativo: le indagini sui dettagli e le prove sui materiali diventano estese. In molte valutazioni globali ciò consente di ridurre sensibilmente l’incertezza senza arrivare all’onere conoscitivo di LC3.

Non va però deciso con la formula «facciamo LC2». Il processo corretto è l’opposto:

1. si definiscono i meccanismi e le verifiche che il modello deve rappresentare;
2. si individuano i parametri che influenzano maggiormente la risposta;
3. si pianificano rilievi, saggi e prove necessari a conoscerli;
4. solo dopo si verifica quale livello è effettivamente raggiunto.

Questo approccio è particolarmente importante quando si introducono nuovi elementi resistenti. Nell’articolo sulle pareti in c.a. aggiunte a un edificio esistente si vede bene perché la risposta globale dipenda dall’interazione tra nuovo ed esistente: conoscere soltanto la resistenza media del calcestruzzo non basta se restano incerti dettagli, nodi e percorsi delle azioni.

LC3: più conoscenza, non automaticamente più affidabilità del progetto

LC3 corrisponde al livello informativo più elevato e, secondo la Circolare, a $FC=1{,}00$. Richiede rilievo completo e accurato, indagini esaustive sui dettagli e prove esaustive sui materiali. §C8.5.4.

Ma LC3 non certifica che il modello sia corretto. Riduce una parte dell’incertezza relativa ai parametri conosciuti; restano responsabilità progettuali la scelta del modello, l’identificazione dei meccanismi, la rappresentazione dei vincoli, l’interpretazione dei risultati e la coerenza tra struttura reale e idealizzazione numerica.

In altre parole: un modello sofisticato alimentato da molti dati può comunque essere concettualmente sbagliato.

Geometria, dettagli e materiali: le tre campagne devono parlarsi

Una campagna conoscitiva efficace non dovrebbe essere divisa in compartimenti indipendenti.

Geometria

Occorre ricostruire il sistema resistente reale: dimensioni, disposizione degli elementi, irregolarità, aperture, quote, fondazioni quando rilevanti e modifiche intervenute nel tempo. I disegni originali sono informazioni preziose, ma vanno confrontati con lo stato di fatto.

Dettagli costruttivi

Nei telai in c.a. significa, tra l’altro, conoscere armature longitudinali e trasversali, dettagli dei nodi e disposizione reale dove necessaria alla verifica. Nelle murature assumono peso tessitura, ammorsamenti, collegamenti, qualità degli elementi e configurazione degli orizzontamenti. La specifica campagna dipende dal sistema strutturale.

Proprietà dei materiali

Le prove devono rappresentare la variabilità dell’edificio, non soltanto produrre un valore medio. Posizione, numero, distribuzione e interpretazione delle prove vanno quindi progettati insieme alla conoscenza storica e al rilievo.

Questa logica è utile anche negli interventi apparentemente circoscritti. Nella demolizione e ricostruzione dei solai, per esempio, conoscere i collegamenti e il comportamento dell’impalcato può essere decisivo per capire se gli effetti restano locali o investono la risposta globale.

Livelli di conoscenza differenziati: quando sono ammessi

Un punto operativo spesso trascurato è che la Circolare non impone sempre un unico livello indistinto per qualsiasi verifica. Il §C8.5.4 ammette livelli di conoscenza differenziati, limitatamente a:

• verifiche in condizioni non sismiche di singoli componenti sui quali siano state svolte indagini particolarmente accurate;
• verifiche sismiche nei riguardi di meccanismi locali.

Questo non autorizza a costruire liberamente un mosaico di livelli per rendere più favorevoli le verifiche. Significa che l’estensione della conoscenza può essere commisurata all’oggetto effettivo della verifica, quando la Circolare lo consente e la scelta è tecnicamente motivata.

Un metodo decisionale per progettare le indagini

Prima di fissare quantità e posizione delle prove, conviene costruire una matrice semplice.

Domanda	Se la risposta è incerta	Azione conoscitiva tipica
Qual è il sistema resistente reale?	il modello globale può essere sbagliato	rilievo geometrico-strutturale e confronto con documenti storici
I dettagli governano meccanismi duttili o fragili?	la capacità locale può essere stimata male	saggi mirati e rilievo dei dettagli
I materiali sono omogenei per epoca e zona?	il valore medio può essere poco rappresentativo	campionamento distribuito e correlazione tra prove
Esistono trasformazioni non documentate?	masse, rigidezze e percorsi delle azioni possono differire dal progetto originario	analisi storico-critica e verifica dello stato di fatto
Una nuova informazione può cambiare la decisione progettuale?	rischio di indagini costose ma poco utili	analisi di sensibilità prima di estendere la campagna

L’ultima domanda è quella che trasforma una campagna di prove in una strategia di conoscenza. Se una proprietà incerta governa il risultato, approfondirla ha valore. Se il risultato resta dominato da un’altra vulnerabilità già evidente, aumentare indiscriminatamente il numero di prove può non cambiare la decisione.

Esempio: edificio in c.a. con documentazione incompleta

Si consideri un edificio in c.a. per il quale siano disponibili alcune carpenterie, ma non un quadro affidabile delle armature e delle proprietà meccaniche attuali.

Un’impostazione debole sarebbe scegliere subito LC2 e poi cercare il numero di prove necessario a «riempire» quella casella. Un’impostazione più robusta parte invece dal modello:

• verificare sul posto la corrispondenza delle carpenterie;
• individuare gli elementi e i dettagli che governano la risposta;
• pianificare saggi sulle armature in posizioni rappresentative;
• caratterizzare i materiali con una distribuzione coerente con epoche, piani e possibili fasi costruttive;
• riesaminare le ipotesi del modello alla luce dei risultati;
• attribuire infine il livello di conoscenza effettivamente dimostrato secondo la Circolare.

Se emergono disomogeneità importanti, il problema non si risolve semplicemente aumentando l’etichetta LC. Potrebbe essere necessario differenziare i parametri nel modello o approfondire zone specifiche.

La distinzione che deve comparire in relazione

Una relazione tecnica chiara dovrebbe separare tre piani:

Testo NTC. Il §8.5.4 stabilisce che i livelli LC1, LC2 e LC3 sono ordinati per informazione crescente e che geometria, dettagli, materiali, connessioni e modalità di collasso concorrono a definirli. Fonte primaria.

Chiarimento della Circolare. Il §C8.5.4 descrive i requisiti conoscitivi dei tre livelli, associa i fattori di confidenza e fornisce tabelle specifiche per le diverse tipologie. Istruzioni applicative.

Giudizio tecnico. Il progettista deve dimostrare che rilievi, indagini, prove e modello siano coerenti con il livello dichiarato e con i meccanismi effettivamente verificati. Non esiste un automatismo per cui il solo raggiungimento di un certo numero di prove garantisca la correttezza dell’idealizzazione strutturale.

Questa separazione evita due errori opposti: presentare una scelta progettuale come se fosse una prescrizione letterale della norma, oppure trattare come opinabile ciò che NTC e Circolare stabiliscono espressamente.