La web app gratuita per il calcolo della sicurezza sismica degli edifici esistenti è uno strumento tecnico-operativo pensato per supportare professionisti, tecnici HSE, ingegneri, consulenti, amministratori immobiliari e soggetti che gestiscono patrimoni edilizi nella lettura, organizzazione e rappresentazione dei risultati di una valutazione sismica.

L’applicazione consente di confrontare la capacità reale della costruzione con la domanda sismica normativa prevista per l’edificio e per gli stati limite considerati, utilizzando valori espressi in PGA, cioè accelerazione di picco al suolo.

Il risultato principale è la determinazione dell’indice di sicurezza sismica, del parametro IS-V, del parametro PAM, della classe di rischio sismico e del miglioramento ottenibile tra stato di fatto e stato di progetto.

La web app funziona direttamente dal browser, senza installazioni, senza database server e senza backend. I dati possono essere salvati localmente tramite IndexedDB e il report finale può essere esportato in un formato apribile con Microsoft Word.

La web app gratuita per la sicurezza sismica degli edifici esistenti consente di gestire in modo ordinato e professionale il calcolo della classe di rischio sismico con metodo convenzionale, partendo dai valori di domanda e capacità in PGA.

Il suo valore principale è riunire in un unico ambiente i dati tecnici della valutazione, il confronto capacità/domanda, il calcolo dell’IS-V, il calcolo del PAM, l’assegnazione della classe di rischio, il confronto tra stato di fatto e stato di progetto, il salto di classe, i grafici live, i salvataggi locali e il report Word professionale.

È uno strumento utile per chi deve leggere, controllare, documentare o presentare risultati di vulnerabilità e miglioramento sismico, mantenendo però chiaro il principio fondamentale: la qualità del risultato dipende dalla qualità dei dati strutturali inseriti e dalla corretta valutazione tecnica eseguita a monte da un professionista abilitato.

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A cosa serve la web app

La web app serve a trasformare i dati tecnici di una verifica sismica in un quadro chiaro, leggibile e documentabile.

Consente di confrontare la PGA di domanda con la PGA di capacità della costruzione, calcolare l’indice di sicurezza sismica, determinare il parametro IS-V, stimare il parametro economico PAM, assegnare la classe di rischio sismico con metodo convenzionale e confrontare i risultati tra stato di fatto e stato di progetto.

Lo strumento è utile anche per visualizzare il salto di classe ottenuto a seguito di interventi di miglioramento o adeguamento, generare grafici live, produrre un report tecnico esportabile in Word e archiviare più valutazioni con salvataggi nominativi locali.

L’applicazione è particolarmente utile quando il tecnico dispone già dei valori di domanda sismica e capacità sismica ricavati da una relazione di vulnerabilità, da un’analisi pushover, da un’analisi lineare o non lineare, da una verifica cinematica locale o da altra procedura conforme al quadro normativo applicabile.

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Riferimenti normativi e metodologici applicati

Il riferimento nazionale principale è il D.M. 17 gennaio 2018, Aggiornamento delle Norme Tecniche per le Costruzioni, comunemente indicato come NTC 2018.

Le NTC 2018 definiscono i criteri generali per la progettazione, l’esecuzione, il collaudo e la valutazione delle costruzioni, con specifico riferimento alle costruzioni esistenti nel Capitolo 8.

Le istruzioni applicative delle NTC 2018 sono contenute nella Circolare 21 gennaio 2019, n. 7 C.S.LL.PP., che fornisce chiarimenti sull’applicazione delle Norme Tecniche per le Costruzioni.

Per la classificazione del rischio sismico, la web app richiama la logica del metodo convenzionale delle Linee Guida per la classificazione del rischio sismico delle costruzioni. Tale metodo assegna la classe di rischio in funzione di due parametri principali: il PAM, cioè la perdita annua media attesa, e l’IS-V, cioè l’indice di sicurezza riferito alla salvaguardia della vita.

A livello europeo, il riferimento metodologico collegato è l’Eurocodice 8, in particolare la parte dedicata alla valutazione e all’adeguamento degli edifici esistenti. L’Eurocodice 8 fornisce criteri per valutare le prestazioni sismiche delle costruzioni, scegliere le misure correttive e progettare interventi di miglioramento o adeguamento.

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Logica generale di funzionamento

La web app lavora secondo una sequenza logica ordinata.

L’utente inserisce prima i dati generali dell’edificio, come denominazione, ubicazione, destinazione d’uso, tipologia strutturale, numero di piani, epoca di costruzione e note tecniche.

Successivamente definisce i parametri generali della valutazione, tra cui vita nominale, classe d’uso, coefficiente d’uso e periodo di riferimento.

Dopo questa prima fase descrittiva, l’utente inserisce i valori di domanda sismica in PGA per gli stati limite considerati, in particolare SLD e SLV.

Inserisce poi la capacità sismica in PGA dello stato di fatto e la capacità sismica in PGA dello stato di progetto.

La web app confronta automaticamente capacità e domanda, calcola gli indici di sicurezza, determina il parametro IS-V, calcola il parametro PAM, assegna le classi di rischio e confronta i risultati ante e post intervento.

Formula principale: indice di sicurezza sismica

Indice di sicurezza = Capacità sismica / Domanda sismica

In forma operativa:

zeta E = PGA capacità / PGA domanda

Questa formula confronta il valore di accelerazione che l’edificio è in grado di sopportare con il valore di accelerazione richiesto dalla domanda sismica normativa.

Se il risultato è pari a 1,00, la capacità è uguale alla domanda.
Se il risultato è inferiore a 1,00, la capacità è inferiore alla domanda.
Se il risultato è superiore a 1,00, la capacità supera la domanda.

Esempio:

zeta E = 0,180 / 0,245 = 0,73

Questo significa che l’edificio raggiunge il 73% della domanda sismica considerata.

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Dati generali dell’edificio

La prima sezione della web app è dedicata all’identificazione dell’edificio.

L’utente deve indicare la denominazione dell’edificio, l’ubicazione, la destinazione d’uso, la tipologia strutturale, il numero di piani, l’anno o l’epoca di costruzione e le eventuali note tecniche.

Questi dati non determinano da soli il calcolo numerico della classe di rischio, ma sono fondamentali per contestualizzare la valutazione, qualificare il report e rendere tracciabile l’analisi.

La destinazione d’uso consente di comprendere se l’edificio è ordinario, scolastico, sanitario, produttivo, commerciale, strategico o rilevante.

La tipologia strutturale permette invece di inquadrare il comportamento atteso della costruzione, distinguendo ad esempio tra edifici in muratura, cemento armato, acciaio, legno o strutture miste.

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Vita nominale, classe d’uso e periodo di riferimento

La domanda sismica normativa dipende anche dal periodo di riferimento dell’azione sismica.

Formula del periodo di riferimento

Periodo di riferimento = Vita nominale x Coefficiente d’uso

In forma operativa:

VR = VN x CU

Dove:

VN indica la vita nominale della costruzione.
CU indica il coefficiente d’uso collegato alla classe d’uso.
VR indica il periodo di riferimento per l’azione sismica.

La vita nominale rappresenta il periodo convenzionale per il quale l’opera deve mantenere i livelli prestazionali previsti.

La classe d’uso rappresenta l’importanza della costruzione e le conseguenze di un eventuale collasso.

Il coefficiente d’uso è il fattore collegato alla classe d’uso e consente di determinare il periodo di riferimento.

Esempio:

VR = 50 x 1,5 = 75 anni

Questo significa che l’azione sismica viene riferita a un periodo di riferimento pari a 75 anni.

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Domanda sismica in PGA

La domanda sismica in PGA rappresenta l’accelerazione di picco al suolo che la costruzione deve essere in grado di sopportare secondo il quadro normativo applicabile.

La web app richiede almeno la domanda in PGA allo SLD e la domanda in PGA allo SLV.

Lo SLD, Stato Limite di Danno, riguarda il contenimento del danno e la funzionalità dell’edificio dopo un evento sismico.

Lo SLV, Stato Limite di Salvaguardia della Vita, riguarda la protezione delle persone e la prevenzione di collassi pericolosi.

La web app può gestire anche valori relativi ad altri stati limite, come SLO, Stato Limite di Operatività, e SLC, Stato Limite di Prevenzione del Collasso, se disponibili.

La PGA di domanda deve essere intesa come accelerazione ottenuta dallo spettro elastico di progetto in corrispondenza di un periodo di vibrazione pari a zero.

In forma descrittiva:

PGA domanda = accelerazione dello spettro elastico di progetto al periodo T = 0

Quindi la PGA di domanda non è un valore arbitrario. Deve essere ricavata considerando sito, pericolosità sismica, categoria di sottosuolo, categoria topografica, vita nominale, classe d’uso e stato limite considerato.

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Capacità sismica in PGA dello stato di fatto

La capacità sismica dello stato di fatto rappresenta il livello di accelerazione che l’edificio esistente è in grado di sopportare prima di raggiungere lo stato limite considerato.

La web app richiede la capacità PGA allo SLD dello stato di fatto e la capacità PGA allo SLV dello stato di fatto.

Se disponibili, possono essere inseriti anche valori di capacità allo SLO e allo SLC.

Questi valori devono provenire da una valutazione tecnica professionale. Non sono dati generici e non devono essere stimati senza un’analisi adeguata.

La capacità sismica può derivare da modellazione strutturale, analisi lineare, analisi non lineare, analisi pushover, analisi cinematica locale, verifiche su elementi strutturali, indagini sui materiali, rilievi geometrici, definizione del livello di conoscenza e applicazione del fattore di confidenza.

Formula di confronto per lo stato di fatto

Indice stato di fatto = PGA capacità stato di fatto / PGA domanda

Esempio:

Indice stato di fatto SLV = 0,120 / 0,245 = 0,49

Questo significa che, allo SLV, l’edificio nello stato attuale raggiunge circa il 49% della domanda normativa.

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Capacità sismica in PGA dello stato di progetto

La capacità sismica dello stato di progetto rappresenta il livello di sicurezza atteso dopo l’esecuzione degli interventi previsti.

La web app richiede la capacità PGA allo SLD dello stato di progetto e la capacità PGA allo SLV dello stato di progetto.

Anche in questo caso, se disponibili, possono essere inseriti valori relativi a SLO e SLC.

Il confronto tra capacità dello stato di fatto e capacità dello stato di progetto consente di valutare l’efficacia degli interventi, il miglioramento dell’indice di sicurezza, la riduzione del parametro PAM e il possibile salto di classe di rischio.

Formula di confronto per lo stato di progetto

Indice stato di progetto = PGA capacità stato di progetto / PGA domanda

Esempio:

Indice stato di progetto SLV = 0,180 / 0,245 = 0,73

Questo significa che, dopo l’intervento, l’edificio raggiunge circa il 73% della domanda normativa allo SLV.

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Calcolo dell’indice IS-V

L’IS-V è l’indice di sicurezza riferito alla salvaguardia della vita.

Nella logica della web app viene calcolato come rapporto tra la capacità in PGA allo SLV e la domanda in PGA allo SLV.

Formula IS-V

IS-V = PGA capacità SLV / PGA domanda SLV

Dove:

PGA capacità SLV è l’accelerazione massima che la costruzione è in grado di sopportare allo Stato Limite di Salvaguardia della Vita.
PGA domanda SLV è l’accelerazione richiesta dalla normativa per lo Stato Limite di Salvaguardia della Vita.

La web app calcola questo parametro sia per lo stato di fatto sia per lo stato di progetto.

Esempio stato di fatto:

IS-V fatto = 0,120 / 0,245 = 0,49

Esempio stato di progetto:

IS-V progetto = 0,180 / 0,245 = 0,73

Il valore IS-V è fondamentale perché rappresenta in modo sintetico il livello di sicurezza della costruzione rispetto allo stato limite più direttamente collegato alla tutela delle persone.

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Calcolo del parametro PAM

Il PAM, perdita annua media attesa, è un parametro economico che rappresenta il costo medio annuo atteso dei danni prodotti da eventi sismici, espresso come percentuale del costo di ricostruzione.

Il metodo convenzionale utilizza una curva che mette in relazione:

frequenza media annua di superamento dell’evento;

perdita economica diretta associata allo stato limite.

La web app calcola il PAM partendo dai valori di capacità e domanda in PGA e costruendo la curva di perdita.

Quando sono disponibili solo i valori relativi a SLD e SLV, viene applicata una modalità ridotta.

Quando sono disponibili anche SLO e SLC, può essere applicata una modalità più completa.

Formula della frequenza media annua

lambda = 1 / TRC

Dove:

lambda è la frequenza media annua di superamento.
TRC è il periodo di ritorno di capacità associato allo stato limite considerato.

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Calcolo del periodo di ritorno di capacità

Per costruire la curva PAM, la web app determina il periodo di ritorno di capacità.

Il principio è che, se la capacità è inferiore alla domanda, anche il periodo di ritorno dell’evento sopportabile dalla costruzione è inferiore a quello della domanda normativa.

Formula semplificata del periodo di ritorno di capacità

TRC = TRD x (PGA capacità / PGA domanda) elevato a eta

Dove:

TRC è il periodo di ritorno di capacità.
TRD è il periodo di ritorno di domanda dello stato limite considerato.
PGA capacità è la capacità della costruzione per quello stato limite.
PGA domanda è la domanda normativa per quello stato limite.
eta è un coefficiente che rappresenta la relazione tra accelerazione e periodo di ritorno.

In forma applicativa:

TRC = TRD x (PGA_C / PGA_D)^eta

Per evitare problemi di copia nei CMS, la stessa formula può essere scritta anche così:

TRC = TRD x rapporto capacita domanda elevato a eta

Esempio:

TRD = 475 anni

PGA capacità = 0,120 g

PGA domanda = 0,245 g

eta = 0,41

rapporto capacità/domanda = 0,120 / 0,245 = 0,49

TRC = 475 x 0,49^0,41

Il risultato indica il periodo di ritorno dell’azione sismica che la costruzione riesce effettivamente a sostenere per lo stato limite considerato.

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Costruzione della curva PAM

La curva PAM viene costruita associando a ciascuno stato limite una perdita economica diretta convenzionale.

In forma descrittiva, la curva collega:

asse orizzontale = frequenza media annua di superamento

asse verticale = perdita economica diretta

I valori convenzionali di perdita utilizzati sono:

SLID: perdita pari a 0%
SLO: perdita pari a 7%
SLD: perdita pari a 15%
SLV: perdita pari a 50%
SLC: perdita pari a 80%
SLR: perdita pari a 100%

Il PAM corrisponde all’area sottesa alla curva.

Formula concettuale del PAM

PAM = area sotto la curva lambda - perdita economica

In forma operativa semplificata:

PAM = somma delle aree dei trapezi tra i punti della curva

Per ogni tratto della curva:

Area tratto = (perdita 1 + perdita 2) / 2 x differenza tra lambda 1 e lambda 2

Dove:

perdita 1 e perdita 2 sono le perdite economiche dei due stati limite consecutivi.
lambda 1 e lambda 2 sono le frequenze medie annue associate ai due stati limite consecutivi.

Questa procedura consente di stimare la perdita annua media attesa in percentuale del costo di ricostruzione.

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Metodo ridotto con SLD e SLV

Quando l’utente dispone solo dei dati relativi a SLD e SLV, la web app può applicare il metodo ridotto.

In questo caso, i valori relativi agli altri stati limite vengono stimati mediante relazioni convenzionali.

Formula per stimare lambda SLO

lambda SLO = 1,67 x lambda SLD

Formula per stimare lambda SLC

lambda SLC = 0,49 x lambda SLV

Queste relazioni consentono di costruire una curva PAM anche quando non sono disponibili dati completi per tutti gli stati limite.

Il metodo ridotto è utile nei casi in cui la valutazione tecnica fornisca solo domanda e capacità per SLD e SLV.

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Metodo completo con SLO, SLD, SLV e SLC

Quando l’utente dispone anche dei valori relativi a SLO e SLC, la web app può applicare il metodo completo.

In questo caso, la curva PAM viene costruita direttamente utilizzando i valori disponibili per più stati limite.

Il metodo completo è preferibile quando sono disponibili dati affidabili per tutti gli stati limite, perché consente una descrizione più articolata del comportamento sismico della costruzione.

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Classe PAM

La classe PAM viene assegnata in base al valore della perdita annua media attesa.

Più basso è il PAM, migliore è la classe.

La scala va da A+, che rappresenta il livello migliore, fino a G, che rappresenta il livello peggiore.

In forma descrittiva:

PAM basso = rischio economico atteso minore = classe migliore

PAM alto = rischio economico atteso maggiore = classe peggiore

La classe PAM fornisce quindi una lettura economica del rischio sismico.

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Classe IS-V

La classe IS-V viene assegnata in base al valore dell’indice di sicurezza allo SLV.

In forma descrittiva:

IS-V alto = maggiore sicurezza rispetto alla domanda SLV = classe migliore

IS-V basso = minore sicurezza rispetto alla domanda SLV = classe peggiore

L’IS-V è particolarmente importante perché riguarda lo stato limite di salvaguardia della vita.

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Classe finale di rischio sismico

La classe finale viene determinata assumendo la peggiore tra la classe PAM e la classe IS-V.

Formula logica della classe finale

Classe finale = peggiore tra classe PAM e classe IS-V

Questo criterio consente di considerare sia l’aspetto economico del danno atteso sia l’aspetto strutturale legato alla salvaguardia della vita.

Esempio:

Classe PAM = C
Classe IS-V = D

Classe finale = D

La classe finale è quindi quella più cautelativa tra i due indicatori.

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Confronto tra stato di fatto e stato di progetto

La web app calcola separatamente i risultati per lo stato di fatto e per lo stato di progetto.

Questo consente di valutare l’efficacia degli interventi previsti.

Formula del miglioramento dell’indice IS-V

Miglioramento IS-V = IS-V progetto - IS-V fatto

Esempio:

Miglioramento IS-V = 0,73 - 0,49 = 0,24

Questo significa che l’intervento produce un incremento dell’indice di sicurezza pari a 0,24.

Formula del salto di classe

Salto di classe = posizione classe fatto - posizione classe progetto

Esempio:

Classe stato di fatto = E
Classe stato di progetto = C

Salto di classe = 2 classi

Il salto di classe consente di leggere in modo immediato il beneficio dell’intervento.

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Grafici live della web app

La web app include grafici dinamici che si aggiornano automaticamente al variare dei dati inseriti.

Il grafico della curva PAM mostra la relazione tra frequenza media annua di superamento e perdita economica diretta. Serve a comprendere come il parametro PAM derivi dall’area sottesa alla curva.

Il grafico domanda/capacità in PGA confronta i valori di domanda, capacità dello stato di fatto e capacità dello stato di progetto per gli stati limite considerati.

Il grafico dello spettro elastico rappresenta in modo didattico il concetto di domanda in PGA a periodo zero.

Il grafico delle classi di rischio mostra la posizione della valutazione rispetto alla scala delle classi e consente una lettura immediata del risultato finale.

Tutti i grafici possono essere inclusi nel report Word. Nell’esportazione sono impostati in modo da risultare centrati e con larghezza massima pari a circa 16 centimetri, così da mantenere una corretta impaginazione professionale.

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KPI e matrici di supporto

La web app presenta una dashboard KPI che sintetizza i risultati principali della valutazione.

Gli indicatori principali sono:

indice di sicurezza allo SLV;

IS-V;

PAM;

classe finale di rischio;

salto di classe;

stato della valutazione;

numero di eventuali criticità rilevate.

Le matrici colorate hanno una funzione di supporto gestionale. Servono a rendere più immediata la lettura delle priorità, delle criticità e del livello di attenzione.

Non sostituiscono i criteri normativi di verifica strutturale, ma aiutano l’utente a interpretare il quadro complessivo in modo più chiaro.

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Utilizzo lato utente

L’utente apre la web app direttamente dal browser.

All’avvio può consultare il manuale utente, leggere il disclaimer e, se desidera testare subito il funzionamento, caricare un esempio demo completo.

Dopo aver compilato i dati generali dell’edificio, l’utente inserisce i parametri normativi e i valori di domanda in PGA.

Successivamente inserisce la capacità dello stato di fatto e quella dello stato di progetto.

Una volta completati gli input, la web app aggiorna automaticamente i risultati, i KPI, le matrici e i grafici.

L’utente può quindi verificare il livello di sicurezza, la classe di rischio, il valore del PAM, il valore dell’IS-V e il salto di classe tra stato di fatto e progetto.

Il lavoro può essere salvato localmente nel browser tramite IndexedDB.

La gestione salvataggi consente di creare salvataggi nominativi, caricare valutazioni precedenti, rinominare, duplicare, eliminare ed esportare o importare backup JSON.

Al termine, l’utente può esportare un report Word professionale contenente dati generali, input utilizzati, risultati, KPI, grafici, matrici, confronto tra stato di fatto e progetto, note interpretative e disclaimer finale.

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Esempio di risultato finale

Si consideri un edificio con i seguenti dati:

Domanda PGA SLV = 0,245 g
Capacità PGA SLV stato di fatto = 0,120 g
Capacità PGA SLV stato di progetto = 0,180 g

Calcolo IS-V stato di fatto

IS-V fatto = 0,120 / 0,245 = 0,49

Questo significa che l’edificio, nello stato attuale, raggiunge circa il 49% della domanda sismica allo SLV.

Calcolo IS-V stato di progetto

IS-V progetto = 0,180 / 0,245 = 0,73

Questo significa che l’edificio, dopo l’intervento, raggiunge circa il 73% della domanda sismica allo SLV.

Calcolo miglioramento IS-V

Miglioramento IS-V = 0,73 - 0,49 = 0,24

Se il parametro PAM si riduce e la classe finale passa, ad esempio, da E a C, la web app evidenzia un salto di due classi.

Salto di classe = da E a C = più 2 classi

Il risultato finale consente di leggere in modo immediato l’efficacia dell’intervento proposto.

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Limiti applicativi

La web app non è un software FEM, non è un modellatore strutturale e non sostituisce un programma di calcolo sismico professionale.

Non calcola autonomamente la geometria resistente dell’edificio, le proprietà meccaniche dei materiali, il livello di conoscenza, il fattore di confidenza, le verifiche di travi, pilastri, setti, pareti, fondazioni, nodi strutturali, meccanismi locali, analisi pushover, analisi dinamiche o interazione terreno-struttura.

Non determina automaticamente la capacità sismica della costruzione partendo da rilievi, materiali e modello strutturale.

La capacità in PGA deve essere fornita da un tecnico competente sulla base di analisi e verifiche conformi al quadro normativo applicabile.

La rappresentazione dello spettro elastico presente nella web app ha finalità didattica e di supporto alla comprensione del parametro PGA.

Il valore ufficiale di domanda deve essere ricavato con procedura normativa corretta, considerando il sito, il sottosuolo, la topografia, la vita nominale, la classe d’uso e lo stato limite.