file unico in pdf - Dipartimento di Analisi e Progettazione Strutturale
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Circolare 2 febbraio 2009, n. 617 - Istruzioni per l’applicazione delle “Nuove norme tecnicheper le costruzioni” <strong>di</strong> cui al D.M. 14 gennaio 2008Con decreto m<strong>in</strong>isteriale 14 gennaio 2008, pubblicato nella G.U. del 4 febbraio 2008,n.29, sono state approvate le “Nuove norme tecniche per le costruzioni”, testo normativo cheraccoglie <strong>in</strong> forma unitaria le norme che <strong>di</strong>scipl<strong>in</strong>ano la progettazione, l’esecuzione ed il collaudodelle costruzioni al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> garantire, per stabiliti livelli sicurezza, la pubblica <strong>in</strong>columità.Tali norme rappresentano la più avanzata espressione normativa a tutela della pubblica<strong>in</strong>columità nel settore delle costruzioni, secondo un’impostazione coerente con gli euroco<strong>di</strong>ci e concontenuti all’avanguar<strong>di</strong>a, riguardo alla puntuale valutazione della pericolosità sismica del territorionazionale e qu<strong>in</strong><strong>di</strong> alle esigenze <strong>di</strong> una moderna progettazione sismoresistente delle opere <strong>di</strong><strong>in</strong>gegneria civile da realizzare o ristrutturare <strong>in</strong> Italia; impostazione con<strong>di</strong>visa dal mondoaccademico, professionale e produttivo-impren<strong>di</strong>toriale.In considerazione del carattere <strong>in</strong>novativo <strong>di</strong> dette norme, si è ritenuto opportuno emanarela presente circolare esplicativa che ha cercato <strong>di</strong> privilegiare, con una trattazione maggiormente<strong>di</strong>ffusa, gli argomenti più <strong>in</strong>novativi e per certi versi più complessi trattati dalle Nuove normetecniche.Il testo, pur essendo articolato e corposo, non travalica i compiti e i limiti propri <strong>di</strong> unacircolare, e qu<strong>in</strong><strong>di</strong> non mo<strong>di</strong>fica argomenti trattati dalle Nuove norme tecniche, né aggiunge nuoviargomenti, se non per <strong>in</strong>formazioni, chiarimenti ed istruzioni applicative.Con le presenti istruzioni si è <strong>in</strong>teso fornire agli operatori <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni, elementi <strong>in</strong>formativied <strong>in</strong>tegrazioni, per una più agevole ed univoca applicazione delle Nuove norme tecniche per lecostruzioni.La presente circolare e' stata sottoposta al parere dell'Assemblea generale del Consigliosuperiore dei lavori pubblici che si e' espressa favorevolmente <strong>in</strong> data 11 aprile 2008 con voto n.305/07.Roma, 2 febbraio 2009Il M<strong>in</strong>istro: MATTEOLI
SOMMARIOINTRODUZIONEC2. SICUREZZA E PRESTAZIONI ATTESEC2.4.1 VITA NOMINALEC2.4.2 CLASSI D’USOC2.4.3 PERIODO DI RIFERIMENTO PER L’AZIONE SISMICAC2.6.1 STATI LIMITE ULTIMIC2.7 VERIFICHE ALLE TENSIONI AMMISSIBILIC3. AZIONI SULLE COSTRUZIONIC3.1 OPERE CIVILI ED INDUSTRIALIC3.1.3 CARICHI PERMANENTI NON STRUTTURALIC3.1.4 CARICHI VARIABILIC3.2 AZIONE SISMICAC3.2.1 STATI LIMITE E RELATIVE PROBABILITÀ DI SUPERAMENTOC3.2.2 CATEGORIE DI SOTTOSUOLO E CONDIZIONI TOPOGRAFICHEC3.2.3 VALUTAZIONE DELL’AZIONE SISMICAC3.2.3.2.2 Spettro <strong>di</strong> risposta elastico <strong>in</strong> accelerazione della componente verticaleC3.2.3.6 Impiego <strong>di</strong> accelerogrammiC3.3 AZIONI DEL VENTOC3.3.2 VELOCITÀ DI RIFERIMENTOC3.3.10 COEFFICIENTE DI FORMA (O AERODINAMICO)C3.3.10.1 E<strong>di</strong>fici a pianta rettangolare con coperture piane, a falde, <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>ate, curveC3.3.10.2 Coperture multipleC3.3.10.2.1 Vento <strong>di</strong>retto normalmente alle l<strong>in</strong>ee <strong>di</strong> colmoC3.3.10.2.2 Vento <strong>di</strong>retto parallelamente alle l<strong>in</strong>ee <strong>di</strong> colmoC3.3.10.3 Tettoie e pensil<strong>in</strong>e isolateC3.3.10.3.1 Elementi con spioventi aventi <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azione sull’orizzontale α ≠ 0°C3.3.10.3.2 Elementi con spioventi aventi <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azione sull’orizzontale α = 0°C3.3.10.4 Travi ad anima piena e reticolariC3.3.10.4.1 Travi isolate.C3.3.10.4.2 Travi multiple.C3.3.10.5 Torri e pali a traliccio a sezione rettangolare o quadrata.C3.3.10.6 Corpi cil<strong>in</strong>driciC3.3.10.7 Corpi sfericiC3.3.10.8 Pressioni massime localiC3.3.11 COEFFICIENTE DI ATTRITOC3.4 AZIONI DELLA NEVEC3.4.5 CARICO NEVE SULLE COPERTUREC3.4.5.1 Coefficiente <strong>di</strong> forma per le copertureC3.4.5.4 Coperture a più faldeC3.4.5.5 Coperture cil<strong>in</strong>dricheC3.4.5.6. Coperture a<strong>di</strong>acenti o vic<strong>in</strong>e a costruzioni più alte- S 1 -
C.3.4.5.7 Effetti localiC3.4.5.7.1 Accumuli <strong>in</strong> corrispondenza <strong>di</strong> sporgenzeC3.4.5.7.2 Neve aggettante dal bordo <strong>di</strong> una coperturaC3.4.5.7.3 Carichi della neve su barriere paraneve ed altri ostacoliC3.6 AZIONI ECCEZIONALIC3.6.1.2 Richieste <strong>di</strong> prestazioneC3.6.1.4 Criteri <strong>di</strong> progettazioneC3.6.1.5.3. <strong>Analisi</strong> del comportamento meccanicoC3.6.1.5.4 Verifica <strong>di</strong> sicurezzaC4. COSTRUZIONI CIVILI E INDUSTRIALIC4.1 COSTRUZIONI DI CALCESTRUZZOC4.1.1 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E METODI DI ANALISIC4.1.1.1 <strong>Analisi</strong> elastica l<strong>in</strong>eareC4.1.1.1.1 Ri<strong>di</strong>stribuzione nelle travi cont<strong>in</strong>ueC4.1.1.1.2 Ri<strong>di</strong>stribuzione nelle travi cont<strong>in</strong>ue dei telaiC4.1.2 VERIFICHE AGLI STATI LIMITEC4.1.2.1 Verifiche agli stati limite ultimiC4.1.2.1.1.4 Tensione tangenziale <strong>di</strong> aderenza acciaio-calcestruzzoC4.1.2.1.2 Resistenza a sforzo normale e flessione (elementi mono<strong>di</strong>mensionali)C4.1.2.1.2.4 <strong>Analisi</strong> della sezioneC4.1.2.1.5 Resistenza <strong>di</strong> elementi tozzi, nelle zone <strong>di</strong>ffusive e nei no<strong>di</strong>C4.1.2.2 Verifica agli stati limite <strong>di</strong> esercizioC4.1.2.2.2 Verifica <strong>di</strong> deformabilitàC4.1.2.2.4 Verifica <strong>di</strong> fessurazioneC4.1.2.2.4.6 Verifica allo stato limite <strong>di</strong> fessurazioneC4.1.2.2.5 Verifica delle tensioni <strong>di</strong> esercizioC4.1.6 DETTAGLI COSTRUTTIVIC4.1.6.1 Elementi mono<strong>di</strong>mensionali:Travi e pilastriC4.1.6.1.3 Copriferro e <strong>in</strong>terferroC4.1.6.1.4 Ancoraggio delle barre e loro giunzioniC4.1.9 NORME ULTERIORI PER I SOLAIC4.1.9.1 Solai misti <strong>di</strong> c.a. e c.a.p. e blocchi forati <strong>in</strong> laterizioC4.1.9.1.1 Regole generali e caratteristiche m<strong>in</strong>ime dei blocchiC4.1.9.1.2 Limiti <strong>di</strong>mensionaliC4.1.9.1.3 Caratteristiche fisico-meccanicheC4.1.12 CALCESTRUZZO DI AGGREGATI LEGGERIC4.1.12.1 Norme <strong>di</strong> calcoloC4.1.12.1.1 Caratteristiche meccaniche del calcestruzzoC4.1.12.1.1.1 Resistenza a trazioneC4.1.12.1.1.2 Modulo <strong>di</strong> elasticitàC4.1.12.1.2 Verifiche agli stati limite ultimiC4.1.12.1.2.1 Resistenza a sforzo normale e flessione (elementi mono<strong>di</strong>mensionali)C4.1.12.1.2.2 Resistenza nei confronti <strong>di</strong> sollecitazioni tagliantiC4.1.12.1.2.2.1 Elementi senza armature trasversali resistenti al taglioC4.1.12.1.2.2.2 Elementi con armature trasversali resistenti al taglioC4.1.12.1.2.3 Resistenza nei confronti <strong>di</strong> sollecitazioni torcentiC4.1.12.1.3 Verifiche agli stati limite <strong>di</strong> esercizio- S 2 -
C4.2.8 UNIONIC4.2.4.1.4.6.4 Verifica sotto carico comb<strong>in</strong>atoC4.2.4.1.4.7 Influenza dello spessoreC4.2.8.1.1 Unioni con bulloni e chio<strong>di</strong>C4.2.8.1.1.1 Bulloni ad alta resistenza precaricati per giunzioni ad attritoC4.2.12.1 MaterialiC4.2.12.2 Effetto della formatura a freddo sulla resistenza dell’acciaioC4.2.12.2.1 Valori limite dei rapporti larghezza - spessoreC4.2.12.2.2 Inflessione trasversale delle aliC4.2.12.2.3 Classificazione delle sezioni, <strong>in</strong>stabilità locale e <strong>di</strong>storsione delle sezioni trasversaliC4.2.12.2.4 Verifiche <strong>di</strong> resistenzaC4.2.12.2.4.1 Verifiche <strong>di</strong> resistenza a trazioneC4.2.12.2.4.2 Verifiche <strong>di</strong> resistenza a compressioneC4.2.12.2.4.3 Verifiche <strong>di</strong> resistenza a flessioneC4.2.12.2.4.4 Verifiche <strong>di</strong> resistenza a presso-tenso flessioneC4.2.12.2.4.5 Verifiche <strong>di</strong> resistenza a taglioC4.2.12.2.5 Verifiche <strong>di</strong> stabilitàC4.2.12.2.5.1 Verifiche <strong>di</strong> stabilità <strong>di</strong> aste compresseC4.2.12.2.5.2 Verifiche <strong>di</strong> stabilità <strong>di</strong> aste <strong>in</strong>flesseC4.2.12.2.5.3 Verifiche <strong>di</strong> stabilità <strong>di</strong> aste presso-<strong>in</strong>flesseC4.2.12.2.6 UnioniC4.2.12.2.6.1 Chio<strong>di</strong> ciechiC4.2.12.2.6.1.1 Chio<strong>di</strong> ciechi soggetti a taglioC4.2.12.2.6.2 Viti auto<strong>file</strong>ttanti e automaschiantiC4.2.12.2.6.2.1 Viti auto<strong>file</strong>ttanti o automaschianti soggette a taglioC4.2.12.2.6.2.2 Viti auto<strong>file</strong>ttanti o automaschianti soggette a trazioneC4.2.12.2.6.3 Chio<strong>di</strong> sparatiC4.2.12.2.6.3.1 Chio<strong>di</strong> sparati soggetti a taglioC4.2.12.2.6.4 Bulloni (per impiego con spessori m<strong>in</strong>ori <strong>di</strong> 4 mm)C4.2.12.2.6.4.1 Bulloni soggetti a taglioC4.2.12.2.6.4.2 Bulloni soggetti a trazioneC4.2.12.2.6.5 Cordoni d‘angolo (per impiego con spessori m<strong>in</strong>ori <strong>di</strong> 4 mm)C4.2.12.2.6.6 Saldature per punti (a resistenza o per fusione)C4.2.12.2.6.6.1 Saldature per punti soggette a taglioC4.2.12.2.6.7 Bottoni <strong>di</strong> saldaturaC4.2.12.2.6.7.1 Bottoni <strong>di</strong> saldatura soggetti a taglioC4.3 COSTRUZIONI COMPOSTE DI ACCIAIO-CALCESTRUZZOC4.3.1 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZAC4.3.2 ANALISI STRUTTURALEC4.3.2.1 Classificazione delle sezioniC4.3.3 RESISTENZE DI CALCOLOC4.3.4 TRAVI CON SOLETTA COLLABORANTEC4.3.4.2 Resistenza delle sezioniC4.3.4.3 Sistemi <strong>di</strong> connessione acciaio-calcestruzzoC4.3.4.3.1 Connessioni a taglio con pioliC4.3.4.3.1.1 Disposizioni e limitazioniC4.3.4.3.1.2 Resistenza dei connettori a sollecitazioni comb<strong>in</strong>ateC4.3.4.3.3 Valutazione delle sollecitazioni <strong>di</strong> taglio agenti sul sistema <strong>di</strong> connessione- S 4 -
C4.3.4.3.5 Armatura trasversale (delle travi composte)C4.3.4.4Instabilità flesso-torsionale delle travi composte.C4.3.5 COLONNE COMPOSTEC4.3.5.3Resistenza delle sezioniC4.3.5.3.1 Resistenza a compressione della sezione della colonna compostaC4.3.5.4 Stabilità delle membratureC4.3.5.4.3 Colonne presso<strong>in</strong>flesseC4.3.5.4.4 Effetti dei fenomeni a lungo term<strong>in</strong>eC4.3.6 SOLETTE COMPOSTE CON LAMIERA GRECATAC4.3.6.2 Verifiche <strong>di</strong> resistenza allo stato limite ultimo (solette composte)C4.4 COSTRUZIONI DI LEGNOC4.4.1 LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZAC4.4.2 ANALISI STRUTTURALEC4.4.3 AZIONI E LORO COMBINAZIONIC4.4.4 CLASSI DI DURATA DEL CARICOC4.4.5 CLASSI DI SERVIZIOC4.4.6 RESISTENZA DI CALCOLOC4.4.7 STATI LIMITE DI ESERCIZIOC4.4.8 STATI LIMITE ULTIMIC4.4.8.1 Verifiche <strong>di</strong> resistenzaC4.4.8.2 Verifiche <strong>di</strong> stabilitàC4.4.9 COLLEGAMENTIC4.4.10 ELEMENTI STRUTTURALIC4.4.11 SISTEMI STRUTTURALIC4.4.12 ROBUSTEZZAC4.4.13 DURABILITÀC4.4.14 RESISTENZA AL FUOCOC4.4.15 REGOLE PER L’ESECUZIONEC4.4.16 CONTROLLI E PROVE DI CARICOC4.4.16.1 Controlli <strong>in</strong> fase <strong>di</strong> costruzioneC4.4.16.2 Controlli sulla struttura completaC4.4.16.3 Controlli della struttura <strong>in</strong> esercizioC4.5 COSTRUZIONI DI MURATURAC4.5.6 VERIFICHEC4.5.6.2 Verifiche agli stati limite ultimiC4.5.6.4 Verifiche alle tensioni ammissibiliC5. PONTIC5.1 PONTI STRADALIC5.1.2.4 Compatibilità idraulicaC5.1.3 AZIONI SUI PONTI STRADALIC5.1.3.3 Azioni variabili da trafficoC5.1.3.3.5 Def<strong>in</strong>izione delle corsieC5.1.3.3.6 Schemi <strong>di</strong> caricoC5.1.3.3.7 Disposizioni dei carichi mobili per realizzare le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> carico più gravoseC5.1.3.3.7.1 Carichi verticali da traffico su rilevati e su terrapieni a<strong>di</strong>acenti al ponteC5.1.3.3.7.2 Carichi orizzontali da traffico su rilevati e su terrapieni a<strong>di</strong>acenti al ponteC5.1.4 VERIFICHE DI SICUREZZA- S 5 -
C5.1.4.3 Verifiche allo stato limite <strong>di</strong> faticaC5.1.4.9 Ponti <strong>di</strong> 3 a categoriaC5.1.4.9.1 Modelli d<strong>in</strong>amici per ponti <strong>di</strong> 3a categoriaC5.2 PONTI FERROVIARIC5.2.1.2 Compatibilità idraulicaC5.2.2 AZIONI SULLE OPEREC5.2.2.3 Azioni variabili da trafficoC5.2.2.6 Effetti <strong>di</strong> <strong>in</strong>terazione statica treno-b<strong>in</strong>ario-strutturaC5.2.3 PARTICOLARI PRESCRIZIONI PER LE VERIFICHEC5.2.3.3 Verifiche agli SLU e SLEC5.2.3.3.1 Requisiti concernenti gli SLUC6. PROGETTAZIONE GEOTECNICAC6.2 ARTICOLAZIONE DEL PROGETTOC6.2.1 CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOLOGICA DEL SITOC6.2.2 INDAGINI, CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOTECNICAC6.2.2.5 Relazione geotecnicaC6.2.3 VERIFICHE DELLA SICUREZZA E DELLE PRESTAZIONIC6.2.3.1 Verifiche nei confronti degli stati limite ultimi (SLU)C6.2.3.3 Verifiche nei confronti degli stati limite <strong>di</strong> esercizio (SLE)C6.3 STABILITÀ DEI PENDII NATURALIC6.3.2 MODELLAZIONE GEOLOGICA DEL PENDIOC6.3.3 MODELLAZIONE GEOTECNICA DEL PENDIOC6.3.4 VERIFICHE DI SICUREZZAC6.3.5 INTERVENTI DI STABILIZZAZIONEC6.4 OPERE DI FONDAZIONEC6.4.1 CRITERI GENERALI DI PROGETTOC6.4.2 FONDAZIONI SUPERFICIALIC6.4.2.1 Verifiche agli stati limite ultimi (SLU)C6.4.2.2 Verifiche agli stati limite <strong>di</strong> esercizio (SLE)C6.4.3 FONDAZIONI SU PALIC6.4.3.1 Verifiche agli stati limite ultimi (SLU)C6.4.3.7 Prove <strong>di</strong> caricoC6.5 OPERE DI SOSTEGNOC6.5.3. VERIFICHE AGLI STATI LIMITEC6.5.3.1 Verifiche <strong>di</strong> sicurezza (SLU)C6.5.3.1.1 Muri <strong>di</strong> sostegnoC6.5.3.1.2 ParatieC6.5.3.2 Verifiche <strong>di</strong> esercizio (SLE)C6.6 TIRANTI DI ANCORAGGIOC6.6.2 VERIFICHE DI SICUREZZA (SLU)C6.7 OPERE IN SOTTERRANEOC6.7.4 CRITERI DI PROGETTOC6.7.4.1 Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> scavoC6.7.4.2 Verifica del rivestimento- S 6 -
C6.7.6 CONTROLLO E MONITORAGGIOC6.8 OPERE DI MATERIALI SCIOLTI E FRONTI DI SCAVOC6.8.1 CRITERI GENERALI DI PROGETTOC6.8.1.1 Rilevati e r<strong>in</strong>terriC6.8.1.2 Drenaggi e filtriC6.8.6 FRONTI DI SCAVOC6.8.6.1 Indag<strong>in</strong>i geotecniche e caratterizzazione geotecnicaC6.8.6.2 Criteri generali <strong>di</strong> progetto e verifiche <strong>di</strong> sicurezzaC6.11 DISCARICHE CONTROLLATE DI RIFIUTI E DEPOSITI DI INERTIC6.12 FATTIBILITÀ DI OPERE SU GRANDI AREEC6.12.1. INDAGINI SPECIFICHEC6.12.2 VERIFICHE DI FATTIBILITÀC6.12.2.1 Emungimento da falde idricheC7. PROGETTAZIONE PER AZIONI SISMICHEC7.1 REQUISITI NEI CONFRONTI DEGLI STATI LIMITEC7.2 CRITERI GENERALI DI PROGETTAZIONE E MODELLAZIONEC7.2.1 CRITERI GENERALI DI PROGETTAZIONEC7.2.2 CARATTERISTICHE GENERALI DELLE COSTRUZIONIC7.2.3 CRITERI DI PROGETTAZIONE DI ELEMENTI STRUTTURALI “SECONDARI” EDELEMENTI NON STRUTTURALIC7.2.4 CRITERI DI PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTIC7.2.6 CRITERI DI MODELLAZIONE DELLA STRUTTURA E AZIONE SISMICAC7.3 METODI DI ANALISI E CRITERI DI VERIFICAC7.3.3 ANALISI LINEARE DINAMICA O STATICAC7.3.3.1 <strong>Analisi</strong> l<strong>in</strong>eare d<strong>in</strong>amicaC7.3.3.2 <strong>Analisi</strong> l<strong>in</strong>eare staticaC7.3.4 ANALISI NON LINEARE STATICA O DINAMICAC7.3.4.1 <strong>Analisi</strong> non l<strong>in</strong>eare staticaC7.3.4.2 <strong>Analisi</strong> non l<strong>in</strong>eare d<strong>in</strong>amicaC7.3.5 RISPOSTA ALLE DIVERSE COMPONENTI DELL’AZIONE SISMICA ED ALLAVARIABILITA’ SPAZIALE DEL MOTOC7.3.6 CRITERI DI VERIFICA AGLI STATI LIMITE ULTIMIC7.3.6.3 Verifiche degli elementi non strutturali e degli impiantiC7.3.7 CRITERI DI VERIFICA AGLI STATI LIMITE DI ESERCIZIOC7.4 COSTRUZIONI DI CALCESTRUZZOC7.4.4 DIMENSIONAMENTO E VERIFICA DEGLI ELEMENTI STRUTTURALIC7.4.5 COSTRUZIONI CON STRUTTURA PREFABBRICATA7.4.5.1 Tipologie strutturali e fattori <strong>di</strong> strutturaC7.4.5.1.1 Strutture a telaioC7.4.5.1.2 Strutture a pilastri isostaticiC7.4.6 DETTAGLI COSTRUTTIVIC7.4.6.2 Limitazioni geometricheC7.4.6.1.2 PilastriC7.5 COSTRUZIONI D’ACCIAIOC7.5.2 TIPOLOGIE STRUTTURALI E FATTORI DI STRUTTURA- S 7 -
C7.5.2.1 Tipologie strutturaliC7.5.3 REGOLE DI PROGETTO GENERALI PER ELEMENTI STRUTTURALI DISSIPATIVIC7.5.3.3 Collegamenti <strong>in</strong> zone <strong>di</strong>ssipativeC7.5.4 REGOLE DI PROGETTO SPECIFICHE PER STRUTTURE INTELAIATEC7.5.4.5 Pannelli nodaliC7.5.5 REGOLE DI PROGETTO SPECIFICHE PER STRUTTURE CON CONTROVENTICONCENTRICIC7.5.6 REGOLE DI PROGETTO SPECIFICHE PER STRUTTURA CON CONTROVENTIECCENTRICIC7.6 COSTRUZIONI COMPOSTE DI ACCIAIO-CALCESTRUZZOC7.6.4 CRITERI DI PROGETTO E DETTAGLI PER STRUTTURE DISSIPATIVEC7.6.4.3 Collegamenti composti nelle zone <strong>di</strong>ssipativeC7.6.4.3.1 Modelli resistenti per la soletta soggetta a compressioneC7.6.4.3.2 Resistenza dei pannelli d’anima delle colonne composteC7.6.6 REGOLE SPECIFICHE PER STRUTTURE INTELAIATEC7.6.7 CONTROVENTI CONCENTRICIC7.6.8 CONTROVENTI ECCENTRICIC7.8 COSTRUZIONI DI MURATURAC7.8.1 REGOLE GENERALIC7.8.1.1 PremessaC7.8.1.5 Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisiC7.8.1.5.1 GeneralitàC7.8.1.5.4 <strong>Analisi</strong> statica non l<strong>in</strong>eareC7.8.4 STRUTTURE MISTE CON PARETI IN MURATURA ORDINARIA O ARMATAC7.10 COSTRUZIONI E PONTI CON ISOLAMENTO E/O DISSIPAZIONEC7.10.1 SCOPOC7.10.2 REQUISITI GENERALI E CRITERI PER IL LORO SODDISFACIMENTOC7.10.3 CARATTERISTICHE E CRITERI DI ACCETTAZIONE DEI DISPOSITIVIC7.10.4 INDICAZIONI PROGETTUALIC7.10.4.1 In<strong>di</strong>cazioni riguardanti i <strong>di</strong>spositiviC7.10.4.2 Controllo <strong>di</strong> movimenti <strong>in</strong>desideratiC7.10.4.3 Controllo degli spostamenti sismici <strong>di</strong>fferenziali del terrenoC7.10.4.4 Controllo degli spostamenti relativi al terreno ed alle costruzioni circostantiC7.10.5 MODELLAZIONE E ANALISI STRUTTURALEC7.10.5.1 Proprietà del sistema <strong>di</strong> isolamentoC7.10.5.2 ModellazioneC7.10.5.3 <strong>Analisi</strong>C7.10.5.3.1 <strong>Analisi</strong> l<strong>in</strong>eare staticaC7.10.5.3.2 <strong>Analisi</strong> l<strong>in</strong>eare d<strong>in</strong>amicaC7.10.6 VERIFICHEC7.10.6.1 Verifiche agli stati limite <strong>di</strong> esercizioC7.10.6.2 Verifiche agli stati limite ultimiC7.10.6.2.1 Verifiche allo SLVC7.10.6.2.2 Verifiche allo SLCC7.10.7 ASPETTI COSTRUTTIVI, MANUTENZIONE, SOSTITUIBILITÀC7.10.8 ACCORGIMENTI SPECIFICI IN FASE DI COLLAUDOC7.11 OPERE E SISTEMI GEOTECNICI- S 8 -
C7.11.3 RISPOSTA SISMICA E STABILITÀ DEL SITOC7.11.3.1 Risposta sismica localeC7.11.3.1.1 Indag<strong>in</strong>i specificheC7.11.3.1.2 <strong>Analisi</strong> numeriche <strong>di</strong> risposta sismica localeC7.11.3.1.2.1 Scelta della schematizzazione geometrica e def<strong>in</strong>izione del modello geotecnico <strong>di</strong>sottosuoloC7.11.3.1.2.2 Def<strong>in</strong>izione delle azioni sismiche <strong>di</strong> <strong>in</strong>gressoC7.11.3.1.2.3 Scelta della procedura <strong>di</strong> analisiC7.11.3.4 Stabilità nei confronti della liquefazioneC7.11.3.5 Stabilità dei pen<strong>di</strong>iC7.11.4 FRONTI DI SCAVO E RILEVATIC7.11.5 FONDAZIONIC7.11.5.3 Verifiche allo Stato Limite Ultimo (SLU) e allo Stato Limite <strong>di</strong> Danno (SLD)C7.11.5.3.1 Fondazioni superficialiC7.11.6 OPERE DI SOSTEGNOC7.11.6.2 Muri <strong>di</strong> sostegnoC7.11.6.3 ParatieC8. COSTRUZIONI ESISTENTIC8.1 OGGETTOC8.2 CRITERI GENERALIC8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZAC8.4 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTIC8.4.1. INTERVENTO DI ADEGUAMENTOC8.4.2 INTERVENTO DI MIGLIORAMENTOC8.4.3 RIPARAZIONE O INTERVENTO LOCALEC8.5 PROCEDURE PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E LA REDAZIONEDEI PROGETTIC8.5.1 ANALISI STORICO-CRITICAC8.5.2 RILIEVOC8.5.3 CARATTERIZZAZIONE MECCANICA DEI MATERIALIC8.5.4 LIVELLI DI CONOSCENZA E FATTORI DI CONFIDENZAC8.7 VALUTAZIONE E PROGETTAZIONE IN PRESENZA DI AZIONI SISMICHEC8.7.1 COSTRUZIONI IN MURATURAC8.7.1.1 Requisiti <strong>di</strong> sicurezzaC8.7.1.2 Azione sismicaC8.7.1.3 Comb<strong>in</strong>azione delle azioniC8.7.1.4 Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi globale e criteri <strong>di</strong> verificaC8.7.1.5 Modelli <strong>di</strong> capacità per la valutazione <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> muraturaC8.7.1.6 Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi dei meccanismi localiC8.7.1.7 E<strong>di</strong>fici sempliciC8.7.1.8 Criteri per la scelta dell’<strong>in</strong>terventoC8.7.1.9 Modelli <strong>di</strong> capacità per il r<strong>in</strong>forzo <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> muraturaC8.7.2 COSTRUZIONI IN CEMENTO ARMATO O IN ACCIAIOC8.7.2.1 Requisiti <strong>di</strong> sicurezzaC8.7.2.2 Azione sismicaC8.7.2.3 Comb<strong>in</strong>azione delle azioni- S 9 -
C8.7.2.4 Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi e criteri <strong>di</strong> verificaC8.7.2.5 Modelli <strong>di</strong> capacità per la valutazione <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> cemento armatoC8.7.2.6 Modelli <strong>di</strong> capacità per il r<strong>in</strong>forzo <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> cemento armatoC8.7.2.7 Modelli <strong>di</strong> capacità per la valutazione <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> acciaioC8.7.3 EDIFICI MISTIC8.7.4 CRITERI E TIPI D’INTERVENTOC8.7.5 PROGETTO DELL’INTERVENTOC9. COLLAUDO STATICOC9.1 PRESCRIZIONI GENERALIC 9.2 PROVE DI CARICOC9.2.1 STRUTTURE PREFABBRICATEC9.2.2 PONTI STRADALIC9.2.3 PONTI FERROVIARIC9.2.4 PONTI STRADALE E FERROVIARI CON ISOLAMENTO E/O DISSIPAZIONEC10. REDAZIONE DEI PROGETTI STRUTTURALI ESECUTIVI E DELLERELAZIONI DI CALCOLOC10.1 CARATTERISTICHE GENERALIC10.2 ANALISI E VERIFICHE SVOLTE CON L’AUSILIO DI CODICI DI CALCOLOC.11 MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALEC11.1 GENERALITÀC11.2 CALCESTRUZZOC.11.2.1 SPECIFICHE PER IL CALCESTRUZZOC11.2.3 VALUTAZIONE PRELIMINARE DELLA RESISTENZAC11.2.4 PRELIEVO DEI CAMPIONIC11.2.5 CONTROLLO DI ACCETTAZIONEC11.2.5.3 Prescrizioni comuni per entrambi i criteri <strong>di</strong> controlloC11.2.6 CONTROLLO DELLA RESISTENZA DEL CALCESTRUZZO IN OPERAC11.2.7 PROVE COMPLEMENTARIC11.2.8 PRESCRIZIONI RELATIVE AL CALCESTRUZZO CONFEZIONATO CON PROCESSOINDUSTRIALIZZATOC11.3 ACCIAIOC11.3.1 PRESCRIZIONI COMUNI A TUTTE LE TIPOLOGIE DI ACCIAIOC11.3.1.1 ControlliC11.3.1.2 Controlli <strong>di</strong> produzione <strong>in</strong> stabilimento e procedure <strong>di</strong> qualificazioneC11.3.1.5 Forniture e documentazione <strong>di</strong> accompagnamentoC11.3.2 ACCIAIO PER CEMENTO ARMATOC11.3.21 Acciaio per cemento armato B450CC11.3.2.2 Acciaio per cemento armato B450AC11.3.2.3 Accertamento delle proprietà meccanicheC11.3.2.4 Caratteristiche <strong>di</strong>mensionali e <strong>di</strong> impiegoC11.3.2.5 Reti e tralicci elettrosaldatiC11.3.2.10 Procedure <strong>di</strong> controllo per acciai da cemento armato ord<strong>in</strong>ario – barre e rotoliC11.3.2.10.3 Controlli nei centri <strong>di</strong> trasformazione.C11.3.2.10.4 Controlli <strong>di</strong> accettazione <strong>in</strong> cantiereC11.3.2.10.5 Prove <strong>di</strong> aderenza- S 10 -
C11.3.4 ACCIAI PER STRUTTURE METALLICHE E PER STRUTTURE COMPOSTEC11.3.4.6 Bulloni e chio<strong>di</strong>C11.3.4.11 Procedure <strong>di</strong> controllo su acciai da carpenteriaC11.3.4.11.2 Controlli nei centri <strong>di</strong> trasformazioneC11.3.4.11.2.1 Centri <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> lamiere grecate e profilati formati a freddoC11.4 MATERIALI DIVERSI DALL’ACCIAIO UTILIZZATI CON FUNZIONE DIARMATURA IN STRUTTURE DI CALCESTRUZZO ARMATOC11.5 SISTEMI DI PRECOMPRESSIONE A CAVI POST-TESI E TIRANTI DIANCORAGGIOC11.5.1 SISTEMI DI PRECOMPRESSIONE A CAVI POST TESIC11.5.2 TIRANTI DI ANCORAGGIOC11.6 APPOGGI STRUTTURALIC11.7 MATERIALI E PRODOTTI A BASE DI LEGNOC.11.7.1 GENERALITÀC11.7.2 LEGNO MASSICCIOC11.7.3 LEGNO STRUTTURALE CON GIUNTI A DITAC11.7.4 LEGNO LAMELLARE INCOLLATOC11.7.6 ALTRI PRODOTTI DERIVATI DAL LEGNOC11.7.10 PROCEDURE DI QUALIFICAZIONE E ACCETTAZIONEC11.8 COMPONENTI PREFABBRICATI IN C.A. E C.A.P.C11.8.1 GENERALITÀC11.8.3 CONTROLLO DI PRODUZIONEC11.9 DISPOSITIVI ANTISISMICIC11.9.1 TIPOLOGIE DI DISPOSITIVIC11.9.2 PROCEDURA DI QUALIFICAZIONEC11.9.3 PROCEDURA DI ACCETTAZIONEC11.9.4 DISPOSITIVI A COMPORTAMENTO LINEAREC11.9.4.2 Prove <strong>di</strong> qualificazione sui <strong>di</strong>spositiviC11.9.5 DISPOSITIVI A COMPORTAMENTO NON LINEAREC11.9.5.1 Prove <strong>di</strong> accettazione sui materialiC11.9.5.2 Prove <strong>di</strong> qualificazione sui <strong>di</strong>spositiviC11.9.5.3 Prove <strong>di</strong> accettazione sui <strong>di</strong>spositiviC11.9.6 DISPOSITIVI A COMPORTAMENTO VISCOSOC11.9.6.2 Prove <strong>di</strong> qualificazione sui <strong>di</strong>spositiviC11.9.7 ISOLATORI ELASTOMERICIC11.9.7.1 Prove <strong>di</strong> accettazione sui materialiC11.9.7.2 Prove <strong>di</strong> qualificazione sui <strong>di</strong>spositiviC11.9.7.3 Prove <strong>di</strong> accettazione sui <strong>di</strong>spositiviC11.10 MURATURA PORTANTEC11.10.1 ELEMENTI PER MURATURAC11.10.1.1 Prove <strong>di</strong> AccettazioneC11.10.1.1.1 Resistenza a compressione degli elementi resistenti artificiali o naturaliC11.10.3 DETERMINAZIONE DEI PARAMETRI MECCANICI DELLA MURATURAC11.10.3.2 Resistenza caratteristica a taglio <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> tensioni normaliC11.10.3.2.1 Determ<strong>in</strong>azione sperimentale della resistenza a taglio- S 11 -
C12. RIFERIMENTI TECNICICA - ALLEGATO A ALLE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI:PERICOLOSITÀ SISMICAC7A (APPENDICE AL § C7)C7A.10. (APPENDICE AL § C7.10) COSTRUZIONI CON ISOLAMENTO E/ODISSIPAZIONEGLOSSARIOC7A.10.1 SCOPOC7A.10.2 REQUISITI GENERALI E CRITERI PER IL LORO SODDISFACIMENTOC7A.10.3 CARATTERISTICHE E CRITERI DI ACCETTAZIONE DEI DISPOSITIVIC7A.10.4 INDICAZIONI PROGETTUALIC7A.10.4.1 In<strong>di</strong>cazioni riguardanti i <strong>di</strong>spositivi e il sistema <strong>di</strong>ssipativoC7A.10.4.2 Controllo <strong>di</strong> movimenti <strong>in</strong>desideratiC7A.10.5 MODELLAZIONE E ANALISI STRUTTURALEC7A.10.5.1 Proprietà del sistema <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energiaC7A.10.5.2 <strong>Analisi</strong>C7A.10.5.2.1 <strong>Analisi</strong> L<strong>in</strong>eariC7A.10.5.2.2 <strong>Analisi</strong> non l<strong>in</strong>eariC7A.10.6 VERIFICHEC7A.10.6.1 Verifiche agli stati limite <strong>di</strong> esercizioC7A.10.6.2 Verifiche agli stati limite ultimiC7A.10.7 ASPETTI COSTRUTTIVI, MANUTENZIONE, SOSTITUIBILITÀC7A.10.8 ACCORGIMENTI SPECIFICI IN FASE DI COLLAUDOC8A (APPENDICE AL CAP. C8)C8A.1 STIMA DEI LIVELLI DI CONOSCENZA E DEI FATTORI DI CONFIDENZAC8A.1.A COSTRUZIONI IN MURATURA: DATI NECESSARI E IDENTIFICAZIONE DEL LIVELLODI CONOSCENZAC8A.1.A.1 Costruzioni <strong>in</strong> muratura: geometriaC8A.1.A.2 Costruzioni <strong>in</strong> muratura: dettagli costruttiviC8A.1.A.3 Costruzioni <strong>in</strong> muratura: proprietà dei materialiC8A.1.A.4 Costruzioni <strong>in</strong> muratura: livelli <strong>di</strong> conoscenzaC8A.1.B COSTRUZIONI IN CALCESTRUZZO ARMATO O IN ACCIAIO: DATI NECESSARI PER LAVALUTAZIONEC8A.1.B.1 Costruzioni <strong>in</strong> calcestruzzo armato e <strong>in</strong> acciaio: generalitàC8A.1.B.2 Costruzioni <strong>in</strong> calcestruzzo armato o <strong>in</strong> acciaio: dati richiestiC8A.1.B.3 Costruzioni <strong>in</strong> calcestruzzo armato o <strong>in</strong> acciaio: livelli <strong>di</strong> conoscenzaC8A.1.B.4 Costruzioni <strong>in</strong> calcestruzzo armato o <strong>in</strong> acciaio: fattori <strong>di</strong> confidenzaC8A.1.B.5 In<strong>di</strong>cazioni supplementari per e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> calcestruzzo armatoC8A.1.B.6 In<strong>di</strong>cazioni supplementari per e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> acciaioC8A.2. TIPOLOGIE E RELATIVI PARAMETRI MECCANICI DELLE MURATUREC8A.3. AGGREGATI EDILIZIC8A.3.1 VERIFICA GLOBALE SEMPLIFICATA PER GLI EDIFICI IN AGGREGATI EDILIZIC8A.4. ANALISI DEI MECCANISMI LOCALI DI COLLASSO IN EDIFICI ESISTENTIIN MURATURAC8A.4.1 ANALISI CINEMATICA LINEARE- S 12 -
C8A.4.2 ANALISI CINEMATICA NON LINEAREC8A.4.2.1 Relazione tra il moltiplicatore α e lo spostamentoC8A.4.2.2 Valutazione della curva <strong>di</strong> capacità (oscillatore equivalente)C8A.4.2.3 Verifiche <strong>di</strong> sicurezzaC8A.5. CRITERI PER GLI INTERVENTI DI CONSOLIDAMENTO DI EDIFICI INMURATURAC8A.5.1 INTERVENTI VOLTI A RIDURRE LE CARENZE DEI COLLEGAMENTIC8A.5.2 INTERVENTI SUGLI ARCHI E SULLE VOLTEC8A.5.3 INTERVENTI VOLTI A RIDURRE L’ECCESSIVA DEFORMABILITÀ DEI SOLAIC8A.5.4 INTERVENTI IN COPERTURAC8A.5.5 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALIRESISTENTIC8A.5.6 INTERVENTI VOLTI AD INCREMENTARE LA RESISTENZA NEI MASCHI MURARIC8A.5.7 INTERVENTI SU PILASTRI E COLONNEC8A.5.8 INTERVENTI VOLTI A RINFORZARE LE PARETI INTORNO ALLE APERTUREC8A.5.9 INTERVENTI ALLE SCALEC8A.5.10 INTERVENTI VOLTI AD ASSICURARE I COLLEGAMENTI DEGLI ELEMENTI NONSTRUTTURALIC8A.5.11 INTERVENTI IN FONDAZIONEC8A.5.12 REALIZZAZIONE DI GIUNTI SISMICIC8A.6. VALUTAZIONE DELLE ROTAZIONI DI COLLASSO DI ELEMENTI DISTRUTTURE IN CALCESTRUZZO ARMATO E ACCIAIOC8A.6.1 ELEMENTI DI STRUTTURE IN CALCESTRUZZO ARMATOC8A.6.2 ELEMENTI DI STRUTTURE IN ACCIAIOC8A.7. MODELLI DI CAPACITÀ PER IL RINFORZO DI ELEMENTI INCALCESTRUZZO ARMATOC8A.7.1 INCAMICIATURA IN C.A.C8A.7.2 INCAMICIATURA IN ACCIAIOC8A.7.2.1 Aumento della resistenza a taglioC8A.7.2.2 Azione <strong>di</strong> conf<strong>in</strong>amentoC8A.7.2.3 Miglioramento della giunzioni per aderenzaC8A.7.3 PLACCATURA E FASCIATURA IN MATERIALI COMPOSITIC8A.8. INDICAZIONI AGGIUNTIVE RELATIVE AI PONTI ESISTENTIC8A.8.1 AZIONE SISMICAC8A.8.2 CRITERI GENERALIC8A.8.3 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTIC8A.8.4 LIVELLO DI CONOSCENZA E FATTORE DI CONFIDENZAC8A.8.5 MODELLO STRUTTURALEC8A.8.6 METODI DI ANALISI E CRITERI DI VERIFICAC8A.8.6.1 <strong>Analisi</strong> l<strong>in</strong>eare (statica o d<strong>in</strong>amica)C8A.8.6.2 <strong>Analisi</strong> l<strong>in</strong>eare staticaC8A.8.6.3 <strong>Analisi</strong> non l<strong>in</strong>eare staticaC8A.8.6.4 Verifica dei meccanismi duttiliC8A.8.6.5 Verifica dei meccanismi fragiliC8A.8.7 FONDAZIONI E SPALLEC8A.9. INDICAZIONI AGGIUNTIVE PER GLI ELEMENTI NON STRUTTURALI EGLI IMPIANTI SOGGETTI AD AZIONI SISMICHE- S 13 -
C8A.9.1 INDIVIDUAZIONE DEI COMPONENTI NON STRUTTURALI CHE RICHIEDONO UNAVALUTAZIONE SISMICAC8A.9.2 CRITERI DI PROGETTAZIONE E AZIONI DI VERIFICAC8A.9.3 RACCOMANDAZIONI AGGIUNTIVE PER LA LIMITAZIONE DEL RISCHIO DIFUORIUSCITE INCONTROLLATE DI GAS A CAUSA DEL SISMA- S 14 -
Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici******Istruzioni per l’applicazione delle“Norme tecniche per le costruzioni”<strong>di</strong> cui al D.M. 14 gennaio 2008
INTRODUZIONEIl Decreto M<strong>in</strong>isteriale 14 gennaio 2008, recante “Norme Tecniche per le Costruzioni” (nel seguito<strong>in</strong><strong>di</strong>cate con NTC) raccoglie <strong>in</strong> forma unitaria le norme che <strong>di</strong>scipl<strong>in</strong>ano la progettazione,l’esecuzione ed il collaudo delle costruzioni al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> garantire, per stabiliti livelli sicurezza, lapubblica <strong>in</strong>columità.Il testo normativo, recependo le <strong>di</strong>verse osservazioni e suggerimenti <strong>di</strong> ord<strong>in</strong>e tecnico pervenute dalmondo produttivo, scientifico e professionale, fornisce una serie <strong>di</strong> <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni <strong>in</strong>erenti le procedure<strong>di</strong> calcolo e <strong>di</strong> verifica delle strutture, nonché regole <strong>di</strong> progettazione ed esecuzione delle opere, <strong>in</strong>l<strong>in</strong>ea con i seguenti <strong>in</strong><strong>di</strong>rizzi:- mantenimento del criterio prestazionale, per quanto consentito dall’esigenza <strong>di</strong> operatività dellanorma stessa;- coerenza con gli <strong>in</strong><strong>di</strong>rizzi normativi a livello comunitario, sempre nel rispetto delle esigenze <strong>di</strong>sicurezza del Paese e, <strong>in</strong> particolare, coerenza <strong>di</strong> formato con gli Euroco<strong>di</strong>ci, norme europeeEN ormai ampiamente <strong>di</strong>ffuse;- approfon<strong>di</strong>mento degli aspetti normativi connessi alla presenza delle azioni sismiche;- approfon<strong>di</strong>mento delle prescrizioni ed <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni relative ai rapporti delle opere con il terrenoe, <strong>in</strong> generale, agli aspetti geotecnici;Le NTC risultano, qu<strong>in</strong><strong>di</strong>, così articolate:Premessa1. Oggetto della norma2. Sicurezza e prestazioni attese3. Azioni sulle costruzioni4. Costruzioni civili e <strong>in</strong>dustriali5. Ponti6. <strong>Progettazione</strong> geotecnica7. <strong>Progettazione</strong> <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> azioni sismiche8. Costruzioni esistenti9. Collaudo statico2
10. Norme per le redazioni dei progetti esecutivi e delle relazioni <strong>di</strong> calcolo11. Materiali e prodotti per uso strutturale12. Riferimenti tecniciIn particolare:Il Capitolo 2 <strong>in</strong><strong>di</strong>vidua i pr<strong>in</strong>cipi fondamentali per la valutazione della sicurezza, def<strong>in</strong>endo altresìgli Stati Limite Ultimi (SLU) e gli Stati Limite <strong>di</strong> Esercizio (SLE) per i qualidevono essere effettuate le opportune verifiche sulle opere; <strong>in</strong>troduce, <strong>in</strong>oltre, iconcetti <strong>di</strong> Vita nom<strong>in</strong>ale <strong>di</strong> progetto, Classi d’uso e Vita <strong>di</strong> riferimento delle opere;classifica, <strong>in</strong>f<strong>in</strong>e, le possibili azioni agenti sulle costruzioni ed <strong>in</strong><strong>di</strong>ca le <strong>di</strong>versecomb<strong>in</strong>azioni delle stesse e le verifiche da eseguire.Il Capitolo 3 co<strong>di</strong>fica i modelli per la descrizione delle azioni agenti sulle strutture (pesi e carichipermanenti, sovraccarichi variabili, azione sismica, azioni del vento, azioni dellaneve, azioni della temperatura, azioni eccezionali).Il Capitolo 4 tratta le <strong>di</strong>verse tipologie <strong>di</strong> costruzioni civili ed <strong>in</strong>dustriali <strong>in</strong> funzione del materialeutilizzato (calcestruzzo, acciaio, legno, muratura, altri materiali).Il Capitolo5 <strong>di</strong>scipl<strong>in</strong>a i criteri generali e le <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni tecniche per la progettazione el’esecuzione dei ponti stradali e ferroviari. Per i ponti stradali, oltre alle pr<strong>in</strong>cipalicaratteristiche geometriche, def<strong>in</strong>isce le <strong>di</strong>verse possibili azioni agenti, con i <strong>di</strong>versischemi <strong>di</strong> carico per quanto attiene le azioni variabili da traffico. Per i pontiferroviari particolare attenzione è posta sui carichi ed i relativi effetti d<strong>in</strong>amici.Particolari e dettagliate prescrizioni sono, poi, fornite per le verifiche, sia agli SLUche agli SLE.Il Capitolo 6 tratta il problema della progettazione geotecnica <strong>di</strong>st<strong>in</strong>guendo, <strong>in</strong> particolare, ilprogetto e la realizzazione:- delle opere <strong>di</strong> fondazione;- delle opere <strong>di</strong> sostegno;- delle opere <strong>in</strong> sotterraneo;- delle opere e manufatti <strong>di</strong> materiali sciolti naturali;- dei fronti <strong>di</strong> scavo;- del miglioramento e r<strong>in</strong>forzo dei terreni e degli ammassi rocciosi;3
- del consolidamento dei terreni <strong>in</strong>teressanti opere esistenti, nonché lavalutazione della sicurezza dei pen<strong>di</strong>i e la fattibilità <strong>di</strong> opere che hannoriflessi su gran<strong>di</strong> aree.Nell’articolazione del progetto vengono <strong>in</strong>trodotte, <strong>di</strong>st<strong>in</strong>tamente, la modellazionegeologica e la modellazione geotecnica del sito i cui meto<strong>di</strong> e risultati delle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>idevono essere esaurientemente esposti e commentati, rispettivamente, nella“relazione geologica” e nella “relazione geotecnica”. Dopo le <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni relativealle verifiche agli stati limite, si fa un breve ma significativo cenno al metodoosservazionale ed al monitoraggio del complesso opera-terreno. E’ <strong>in</strong>trodotto,<strong>in</strong>f<strong>in</strong>e, un importante paragrafo sui tiranti <strong>di</strong> ancoraggio, con le relative verifiche,regole <strong>di</strong> realizzazione e prove <strong>di</strong> carico.Il Capitolo 7 tratta la progettazione <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> azioni sismiche ed <strong>in</strong>troduce un importanteparagrafo riguardante esplicitamente i criteri generali <strong>di</strong> progettazione emodellazione delle strutture, per la evidente riconosciuta importanza che assumenella progettazione la corretta modellazione delle strutture, anche <strong>in</strong> relazioneall’ormai <strong>in</strong>evitabile impiego dei programmi automatici <strong>di</strong> calcolo. Nel paragrafo<strong>in</strong>erente i meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi ed i criteri <strong>di</strong> verifica, viene opportunamente trattata,accanto a quella l<strong>in</strong>eare, l’analisi non l<strong>in</strong>eare. Sono, poi, fornite le <strong>di</strong>sposizioni peril calcolo e le verifiche delle <strong>di</strong>verse tipologie <strong>di</strong> strutture (cemento armato, acciaio,miste acciaio-calcestruzzo, legno, muratura, ponti, opere e sistemi geotecnica).Il Capitolo 8 affronta il delicato problema della costruzioni esistenti; dopo i criteri generali sulle<strong>di</strong>verse tipologie <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici e le variabili che consentono <strong>di</strong> def<strong>in</strong>irne lo stato <strong>di</strong>conservazione, <strong>in</strong>troduce la <strong>di</strong>st<strong>in</strong>zione fondamentale dei tre <strong>di</strong>versi tipi <strong>di</strong><strong>in</strong>tervento che possono essere effettuati su una costruzione esistente:- <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> adeguamento, atti a conseguire i livelli <strong>di</strong> sicurezza previsti dalleNTC;- <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> miglioramento, atti ad aumentare la sicurezza strutturaleesistente pur senza necessariamente raggiungere i livelli richiesti dalle NTC;- riparazioni o <strong>in</strong>terventi locali, che <strong>in</strong>teress<strong>in</strong>o elementi isolati e checomunque comport<strong>in</strong>o un miglioramento delle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> sicurezzapreesistenti.Un ulteriore importante paragrafo riporta le <strong>di</strong>sposizioni per la progettazione degli4
<strong>in</strong>terventi <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> azioni sismiche nelle <strong>di</strong>verse tipologie <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici.Il Capitolo 9 riporta le prescrizioni generali relative al collaudo statico delle opere e leresponsabilità del collaudatore. In<strong>di</strong>cazioni sono fornite sulle prove <strong>di</strong> carico, conparticolare attenzione alle prove <strong>di</strong> carico su strutture prefabbricate e ponti.Il Capitolo 10 tratta le regole generali per la redazione dei progetti strutturali e delle relazioni <strong>di</strong>calcolo, ovvero della completezza della documentazione che caratterizza un buonprogetto esecutivo. Qualora l’analisi strutturale e le relative verifiche siano condottecon l’ausilio <strong>di</strong> co<strong>di</strong>ci <strong>di</strong> calcolo automatico, un apposito paragrafo <strong>in</strong><strong>di</strong>ca alprogettista i controlli da effettuare sull’affidabilità dei co<strong>di</strong>ci utilizzati el’atten<strong>di</strong>bilità dei risultati ottenuti.Il Capitolo 11 completa i contenuti tecnici delle norme fornendo le regole <strong>di</strong> qualificazione,certificazione ed accettazione dei materiali e prodotti per uso strutturale, resecoerenti con le procedure consolidate del Servizio Tecnico Centrale e del ConsiglioSuperiore e le <strong>di</strong>sposizioni comunitarie <strong>in</strong> materia.Il Capitolo 12, <strong>in</strong>f<strong>in</strong>e, segnala a titolo <strong>in</strong><strong>di</strong>cativo, alcuni dei più <strong>di</strong>ffusi documenti tecnici chepossono essere utilizzati <strong>in</strong> mancanza <strong>di</strong> specifiche <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni, a <strong>in</strong>tegrazione dellenorme <strong>in</strong> esame e per quanto con esse non <strong>in</strong> contrasto.Nel seguito del presente documento sono illustrate le pr<strong>in</strong>cipali <strong>in</strong>novazioni delle NTC e fornite,laddove ritenute necessarie, specifiche istruzioni esplicative per la corretta applicazione delle normemedesime, al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> facilitarne l’utilizzo da parte dei soggetti <strong>in</strong>teressati a qualunque titolo (tecniciprogettisti, <strong>di</strong>rettori dei lavori e/o collaudatori, imprese, produttori, enti <strong>di</strong> controllo, ecc.).Si ripercorrono, qu<strong>in</strong><strong>di</strong>, i paragrafi delle NTC che si è ritenuto <strong>di</strong> dover <strong>in</strong> qualche modo <strong>in</strong>tegrareseguendo, per maggior chiarezza espositiva e <strong>di</strong> lettura, la medesima numerazione delle NTC, macon l’aggiunta della lettera C (Circolare). Qualora le <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni riportate non siano <strong>in</strong>tegrativedelle NTC bensì ad<strong>di</strong>tive ad esse, la numerazione loro attribuita prosegue quella utilizzata nel testodelle NTC, ma sempre con l’aggiunta della lettera C.Alle formule, figure e tabelle riportate solo nel presente documento viene data una numerazionepreceduta dalla lettera C, della quale sono prive se compaiono anche nelle NTC.Per i riferimenti al testo delle NTC, il relativo numero <strong>di</strong> paragrafo è generalmente seguito dalleparole “delle NTC”.5
C2. SICUREZZA E PRESTAZIONI ATTESENel Cap.2 delle NTC sono illustrati i pr<strong>in</strong>cipi fondamentali alla base delle <strong>di</strong>sposizioni applicativetrattate nei capitoli successivi.L’impostazione scientifica e le modalità della trattazione sono state rese il più possibile coerenti conil formato degli Euroco<strong>di</strong>ci, ai quali è possibile fare riferimento per gli eventuali approfon<strong>di</strong>ment<strong>in</strong>ecessari.Le norme precisano che la sicurezza e le prestazioni <strong>di</strong> una struttura o <strong>di</strong> una parte <strong>di</strong> essa devonoessere valutate <strong>in</strong> relazione all’<strong>in</strong>sieme degli stati limite che verosimilmente si possono verificaredurante la vita normale. Prescrivono <strong>in</strong>oltre che debba essere assicurata una robustezza nei confronti<strong>di</strong> azioni eccezionali.C2.4.1 VITA NOMINALELa Vita nom<strong>in</strong>ale (V N ) <strong>di</strong> una costruzione, così come def<strong>in</strong>ita al § 2.4.1 delle NTC, è la durata allaquale deve farsi espresso riferimento <strong>in</strong> sede progettuale, con riferimento alla durabilità dellecostruzioni, nel <strong>di</strong>mensionare le strutture ed i particolari costruttivi, nella scelta dei materiali e delleeventuali applicazioni e delle misure protettive per garantire il mantenimento della resistenza e dellafunzionalità.Nelle previsioni progettuali dunque, se le con<strong>di</strong>zioni ambientali e d’uso sono rimaste nei limitiprevisti, non prima della f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> detto periodo saranno necessari <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> manutenzionestraord<strong>in</strong>aria per riprist<strong>in</strong>are le capacità <strong>di</strong> durata della costruzione.L’effettiva durata della costruzione non è valutabile <strong>in</strong> sede progettuale, venendo a <strong>di</strong>pendere daeventi futuri fuori dal controllo del progettista. Di fatto, la grande maggioranza delle costruzioni haavuto ed ha, anche attraverso successivi <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> riprist<strong>in</strong>o manutentivo, una durata effettivamolto maggiore della vita nom<strong>in</strong>ale quantificata nelle NTC.Con riferimento alla tabella 2.4.1 si evidenzia che, ai sensi e per gli effetti del Decreto del Capo<strong>Dipartimento</strong> della Protezione Civile n. 3685 del 21 ottobre 2003 il carattere strategico <strong>di</strong> un’operao la sua rilevanza per le conseguenze <strong>di</strong> un eventuale collasso, sono def<strong>in</strong>iti dalla classe d’uso.C2.4.2 CLASSI D’USOPer quanto riguarda le classi d’uso III e IV, def<strong>in</strong>izioni più dettagliate sono contenute nel Decretodel Capo <strong>Dipartimento</strong> della Protezione Civile n. 3685 del 21 ottobre 2003 con il quale sono stati,6
fra l’altro, def<strong>in</strong>iti, per quanto <strong>di</strong> competenza statale, gli e<strong>di</strong>fici <strong>di</strong> <strong>in</strong>teresse strategico e le opere<strong>in</strong>frastrutturali la cui funzionalità durante gli eventi sismici assume rilievo fondamentale per lef<strong>in</strong>alità <strong>di</strong> protezione civile (qu<strong>in</strong><strong>di</strong> compresi nella classe IV <strong>in</strong> quanto costruzioni con importantifunzioni pubbliche o strategiche, anche con riferimento alla gestione della protezione civile <strong>in</strong> caso<strong>di</strong> calamità); ancora il predetto decreto, sempre nell’ambito <strong>di</strong> competenza statale, ha def<strong>in</strong>ito glie<strong>di</strong>fici e le opere che possono assumere rilevanza <strong>in</strong> relazione alle conseguenze <strong>di</strong> un eventualecollasso (e, qu<strong>in</strong><strong>di</strong>, comprese nella classe III, <strong>in</strong> quanto costruzioni il cui uso preveda affollamentisignificativi).A titolo <strong>di</strong> esempio, <strong>in</strong> classe III ricadono scuole, teatri, musei, <strong>in</strong> quanto e<strong>di</strong>fici soggetti adaffollamento e con la presenza contemporanea <strong>di</strong> comunità <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni significative.Per e<strong>di</strong>fici il cui collasso può determ<strong>in</strong>are danni significativi al patrimonio storico, artistico eculturale (quali ad esempio musei, biblioteche, chiese) vale quanto riportato nella “Direttiva delPresidente del Consiglio dei M<strong>in</strong>istri per la valutazione e riduzione del rischio sismico delpatrimonio culturale con riferimento alle Norme tecniche per le costruzioni” del 12.10.2007 ess.mm.ii.C2.4.3 PERIODO DI RIFERIMENTO PER L’AZIONE SISMICAIl periodo <strong>di</strong> riferimento V R <strong>di</strong> una costruzione, valutato moltiplicando la vita nom<strong>in</strong>ale V N(espressa <strong>in</strong> anni) per il coefficiente d’uso della costruzione C U ( VR = VN ⋅ CU), riveste notevoleimportanza <strong>in</strong> quanto, assumendo che la legge <strong>di</strong> ricorrenza dell’azione sismica sia un processoPoissoniano, è utilizzato per valutare, fissata la probabilità <strong>di</strong> superamentoPV Rcorrispondente allostato limite considerato (Tabella 3.2.1 della NTC), il periodo <strong>di</strong> ritorno T R dell’azione sismica cuifare riferimento per la verifica.Per assicurare alle costruzioni un livello <strong>di</strong> sicurezza antisismica m<strong>in</strong>imo irr<strong>in</strong>unciabile le NTCimpongono, se V R ≤ 35 anni, <strong>di</strong> assumere comunque V R = 35 anni; gli <strong>in</strong>tervalli <strong>di</strong> valori <strong>di</strong> V R(espressi <strong>in</strong> anni) cui fare effettivo riferimento al variare <strong>di</strong> V N e C U sono riportati nella successivaTabella C2.4.I 1 .1 La tabella mostra i valori <strong>di</strong> V R corrispondenti ai valori <strong>di</strong> V N che <strong>in</strong><strong>di</strong>viduano le frontiere tra i tre tipi <strong>di</strong> costruzioneconsiderati (tipo 1, tipo 2, tipo 3); valori <strong>di</strong> V N <strong>in</strong>terme<strong>di</strong> tra detti valori <strong>di</strong> frontiera (e dunque valori <strong>di</strong> V R <strong>in</strong>terme<strong>di</strong> traquelli mostrati <strong>in</strong> tabella) sono consentiti ed i corrispondenti valori dei parametri*(g,oeC)a F T necessari a def<strong>in</strong>irel’azione sismica sono ricavati utilizzando le formule d’<strong>in</strong>terpolazione fornite nell’Allegato A alle NTC.7
In particolare la tabella mostra i valori <strong>di</strong> V R corrispondenti ai valori <strong>di</strong> V N che <strong>in</strong><strong>di</strong>viduano lefrontiere tra i tre tipi <strong>di</strong> costruzione considerati (tipo 1, tipo 2, tipo 3); valori <strong>di</strong> V N <strong>in</strong>terme<strong>di</strong> tradetti valori <strong>di</strong> frontiera (e dunque valori <strong>di</strong> V R <strong>in</strong>terme<strong>di</strong> tra quelli mostrati <strong>in</strong> tabella) sonoconsentiti ed i corrispondenti valori dei parametri*(g,oeC)a F T necessari a def<strong>in</strong>ire l’azione sismicasono ricavati utilizzando le formule d’<strong>in</strong>terpolazione fornite nell’Allegato A alle NTC.Tabella C2.4.I. - Intervalli <strong>di</strong> valori attribuiti a V R al variare <strong>di</strong> V N e C UVITANOMINALE V NVALORI DI V RCLASSE D’USOI II III IV≤10 35 35 35 35≥50 ≥35 ≥50 ≥75 ≥100≥100 ≥70 ≥100 ≥150 ≥200Occorre <strong>in</strong>f<strong>in</strong>e ricordare che le verifiche sismiche <strong>di</strong> opere provvisorie o strutture <strong>in</strong> fase costruttivapossono omettersi quando le relative V N previste <strong>in</strong> progetto siano <strong>in</strong>feriori a 2 anni.C2.6.1 STATI LIMITE ULTIMILe NTC fanno riferimento a tre pr<strong>in</strong>cipali stati limite ultimi:• Lo stato limite <strong>di</strong> equilibrio, EQU, considera la struttura, il terreno o l’<strong>in</strong>sieme terreno-strutturacome corpi rigi<strong>di</strong>. Questo stato limite è da prendersi a riferimento, ad esempio, per le verifichedel ribaltamento dei muri <strong>di</strong> sostegno.• Lo stato limite <strong>di</strong> resistenza della struttura, STR, che riguarda anche gli elementi <strong>di</strong> fondazione e<strong>di</strong> sostegno del terreno, è da prendersi a riferimento per tutti i <strong>di</strong>mensionamenti strutturali. Neicasi <strong>in</strong> cui le azioni sulle strutture siano esercitate dal terreno, si deve far riferimento ai valoricaratteristici dei parametri geotecnici.• Lo stato limite <strong>di</strong> resistenza del terreno, GEO, deve essere preso a riferimento per il<strong>di</strong>mensionamento geotecnico delle opere <strong>di</strong> fondazione e <strong>di</strong> sostegno e, più <strong>in</strong> generale, dellestrutture che <strong>in</strong>teragiscono <strong>di</strong>rettamente con il terreno, oltre che per le verifiche <strong>di</strong> stabilitàglobale dell’<strong>in</strong>sieme terreno-struttura.Nel Cap. 6 delle NTC (<strong>Progettazione</strong> geotecnica), sono anche considerati gli stati limite ultimi <strong>di</strong>tipo idraulico, che riguardano la per<strong>di</strong>ta d’equilibrio della struttura o del terreno dovuta allasottosp<strong>in</strong>ta dell’acqua (UPL) o l’erosione e il sifonamento del terreno dovuto ai gra<strong>di</strong>enti idraulici8
(HYD).Come precisato nel § 2.6.1 delle NTC, nelle verifiche STR e GEO possono essere adottati, <strong>in</strong>alternativa, due <strong>di</strong>versi Approcci progettuali.Nell’Approccio progettuale 1 si considerano due <strong>di</strong>verse comb<strong>in</strong>azioni <strong>di</strong> gruppi <strong>di</strong> coefficienti <strong>di</strong>sicurezza parziali, riguardanti le azioni, la resistenza dei materiali e la resistenza complessiva delsistema. Nella Comb<strong>in</strong>azione 1 si fa riferimento ai coefficienti parziali del gruppo A1 della Tabella2.6.I delle NTC e ai coefficienti parziali dei materiali e delle resistenze <strong>di</strong> natura geotecnica <strong>in</strong><strong>di</strong>cat<strong>in</strong>el citato Cap. 6. Nella Comb<strong>in</strong>azione 2 si fa riferimento ai coefficienti parziali del gruppo A2 dellaTabella 2.6.I delle NTC e ai coefficienti parziali dei materiali e delle resistenze <strong>di</strong> natura geotecnica<strong>in</strong><strong>di</strong>cati nel citato Cap. 6 per tale Comb<strong>in</strong>azione.La Comb<strong>in</strong>azione 1 è generalmente con<strong>di</strong>zionante il <strong>di</strong>mensionamento strutturale, mentre laComb<strong>in</strong>azione 2 è generalmente con<strong>di</strong>zionante il <strong>di</strong>mensionamento geotecnico.Nell’Approccio progettuale 2 si considera un’unica comb<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> gruppi <strong>di</strong> coefficienti parzialie, per le azioni, si fa riferimento ai coefficienti del gruppo A1. Per i materiali e le resistenze d<strong>in</strong>atura geotecnica, si deve fare riferimento ai coefficienti parziali <strong>in</strong><strong>di</strong>cati allo scopo nel Cap. 6.Ai f<strong>in</strong>i della verifica <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi antisollevamento o <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> sollevamento degli apparecchid’appoggio nel caso <strong>di</strong> travi cont<strong>in</strong>ue , si può considerare lo stato limite <strong>di</strong> equilibrio come corporigido EQU.C2.7 VERIFICHE ALLE TENSIONI AMMISSIBILIIn generale le NTC impongono <strong>di</strong> adottare, per le verifiche, il metodo agli stati limite <strong>di</strong> cui al § 2.6;a tale imposizione sono ammesse alcune eccezioni f<strong>in</strong>alizzate a consentire, nel caso <strong>di</strong> ridottapericolosità sismica del sito e <strong>di</strong> costruzioni <strong>di</strong> m<strong>in</strong>ore importanza sia <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> progettazioneche <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> dest<strong>in</strong>azione d’uso, la tra<strong>di</strong>zionale verifica alle tensioni ammissibili.Fanno dunque eccezione all’imposizione citata le costruzioni <strong>di</strong> tipo 1 (V N ≤10 anni) e tipo 2 (50anni ≤V N
C3. AZIONI SULLE COSTRUZIONIC3.1 OPERE CIVILI ED INDUSTRIALIC3.1.3 CARICHI PERMANENTI NON STRUTTURALILa possibilità <strong>di</strong> rappresentare i carichi permanenti portati come uniformemente <strong>di</strong>stribuiti, neilimiti dati ai capoversi 3° e 4° del § 3.1.3 delle NTC, si riferisce a tramezzi (o <strong>di</strong>visori) e impiantileggeri ed è correlata ai valori del coefficiente γ G2 dati nella Tabella 2.6.I delle NTC per le verificheagli stati limite ultimi.Per i <strong>di</strong>visori detta possibilità è limitata ai pesi espressamente previsti al § 3.1.3.1 delle NTC. Per lepareti <strong>di</strong> tamponamento esterne e per <strong>di</strong>visori <strong>di</strong> peso maggiore devono essere considerate le loroeffettive <strong>di</strong>stribuzioni, ricadendo nel caso previsto dalla nota (1) della Tabella 2.6.I.C3.1.4 CARICHI VARIABILISi evidenzia l’<strong>in</strong>troduzione <strong>di</strong> una categoria specifica per i Centri commerciali, i Gran<strong>di</strong> magazz<strong>in</strong>i,etc. (Cat. D2 della Tabella 3.1.II).C3.2 AZIONE SISMICAIl § 3.2, <strong>in</strong>erente la def<strong>in</strong>izione dell’azione sismica, presenta molte e significative novità.Vengono, <strong>in</strong>fatti, utilizzate al meglio le possibilità offerte dalla def<strong>in</strong>izione della pericolositàsismica italiana, recentemente prodotta e messa <strong>in</strong> rete dall’Istituto Nazionale <strong>di</strong> Geofisica eVulcanologia (INGV).L’azione sismica è ora valutata <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> campo libero su sito <strong>di</strong> riferimento rigido asuperficie orizzontale, riferendosi non ad una zona sismica territorialmente co<strong>in</strong>cidente con piùentità amm<strong>in</strong>istrative, ad un’unica forma spettrale e ad un periodo <strong>di</strong> ritorno prefissato ed uguale pertutte le costruzioni, come avveniva <strong>in</strong> precedenza, bensì sito per sito e costruzione per costruzione.Tale approccio dovrebbe condurre <strong>in</strong> me<strong>di</strong>a, sull’<strong>in</strong>tero territorio nazionale, ad una significativaottimizzazione dei costi delle costruzioni antisismiche, a parità <strong>di</strong> sicurezza.La pericolosità sismica <strong>di</strong> un sito è descritta dalla probabilità che, <strong>in</strong> un fissato lasso <strong>di</strong> tempo, <strong>in</strong>detto sito si verifichi un evento sismico <strong>di</strong> entità almeno pari ad un valore prefissato. Nelle NTC,tale lasso <strong>di</strong> tempo, espresso <strong>in</strong> anni, è denom<strong>in</strong>ato “periodo <strong>di</strong> riferimento” V R e la probabilità èdenom<strong>in</strong>ata “probabilità <strong>di</strong> eccedenza o <strong>di</strong> superamento nel periodo <strong>di</strong> riferimento”P V .R10
Ai f<strong>in</strong>i della determ<strong>in</strong>azione delle azioni sismiche <strong>di</strong> progetto nei mo<strong>di</strong> previsti dalle NTC, lapericolosità sismica del territorio nazionale è def<strong>in</strong>ita convenzionalmente facendo riferimento ad unsito rigido (<strong>di</strong> categoria A) con superficie topografica orizzontale (<strong>di</strong> categoria T1), <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong>campo libero, cioè <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> manufatti. Negli sviluppi successivi il sito <strong>di</strong> riferimento saràdunque caratterizzato da sottosuolo <strong>di</strong> categoria A e superficie topografica <strong>di</strong> categoria T1.Le caratteristiche del moto sismico atteso al sito <strong>di</strong> riferimento, per una fissataP VR, si ritengono<strong>in</strong><strong>di</strong>viduate quando se ne conosca l’accelerazione massima ed il corrispondente spettro <strong>di</strong> rispostaelastico <strong>in</strong> accelerazione.La possibilità <strong>di</strong> descrivere il terremoto <strong>in</strong> forma <strong>di</strong> accelerogrammi è ammessa, a con<strong>di</strong>zione cheessi siano compatibili con le predette caratteristiche del moto sismico. In particolare, i caratteri delmoto sismico su sito <strong>di</strong> riferimento rigido orizzontale sono descritti dalla <strong>di</strong>stribuzione sul territorionazionale delle seguenti grandezze, sulla base delle quali sono compiutamente def<strong>in</strong>ite le formespettrali per la genericaP V :Ra g =F o =accelerazione massima al sito;valore massimo del fattore <strong>di</strong> amplificazione dello spettro <strong>in</strong> accelerazione orizzontale;T * C = periodo <strong>di</strong> <strong>in</strong>izio del tratto a velocità costante dello spettro <strong>in</strong> accelerazione orizzontale.Il valore <strong>di</strong> a g è desunto <strong>di</strong>rettamente dalla pericolosità <strong>di</strong> riferimento, attualmente fornita dalloINGV, mentre F o e T * C sono calcolati <strong>in</strong> modo che gli spettri <strong>di</strong> risposta elastici <strong>in</strong> accelerazione,velocità e spostamento forniti dalle NTC approssim<strong>in</strong>o al meglio i corrispondenti spettri <strong>di</strong> rispostaelastici <strong>in</strong> accelerazione, velocità e spostamento derivanti dalla pericolosità <strong>di</strong> riferimento.I valori <strong>di</strong> a g, F o e T * C sono riportati nell’Allegato B alle NTC; <strong>di</strong> essi si fornisce la rappresentazione<strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> andamento me<strong>di</strong>o <strong>in</strong> funzione del periodo <strong>di</strong> ritorno T R , per l’<strong>in</strong>tero territorionazionale. (v. Figure C3.2.1 a,b,c). Si riportano <strong>in</strong>oltre, <strong>in</strong> corrispondenza <strong>di</strong> ciascun valore <strong>di</strong> T R , irelativi <strong>in</strong>tervalli <strong>di</strong> confidenza al 95% valutati con riferimento ad una <strong>di</strong>stribuzione log-normale,per fornire una misura della loro variabilità sul territorio (“variabilità spaziale”).Nel caso <strong>di</strong> costruzioni <strong>di</strong> notevoli <strong>di</strong>mensioni, va considerata l’azione sismica più sfavorevolecalcolata sull’<strong>in</strong>tero sito ove sorge la costruzione e, ove fosse necessario, la variabilità spaziale delmoto <strong>di</strong> cui al § 3.2.5.11
0.700.600.500.400.3024759750.20475101 140 2010.1050 72300.0010 100 1000 10000T R(anni)Figura C3.2.1a – Variabilità <strong>di</strong> a g con T R : andamento me<strong>di</strong>o sul territorio nazionale ed <strong>in</strong>tervallo <strong>di</strong> confidenza al 95%.a g (g)3.002.902.802.702.6024752.5097530 50 72 101 140 201 4752.402.302.2010 100 1000 10000T R(anni)Figura C3.2.1b – Variabilità <strong>di</strong> F o con T R : andamento me<strong>di</strong>o sul territorio nazionale ed <strong>in</strong>tervallo <strong>di</strong> confidenza al 95%.F o (-)0.600.50T C*(s)0.400.300.203050 72101 140 201475 97524750.100.0010 100 1000 10000T R(anni)Figura C3.2.1c –Variabilità <strong>di</strong>*T C con T R : andamento me<strong>di</strong>o sul territorio nazionale ed <strong>in</strong>tervallo <strong>di</strong> confidenza al 95%.C3.2.1 STATI LIMITE E RELATIVE PROBABILITÀ DI SUPERAMENTOIn un quadro operativo f<strong>in</strong>alizzato a sfruttare al meglio la puntuale def<strong>in</strong>izione della pericolosità <strong>di</strong>cui si <strong>di</strong>spone, si è ritenuto utile consentire, quando opportuno, il riferimento a 4 stati limite perl’azione sismica.12
Si sono dunque portati a due gli Stati Limite <strong>di</strong> Esercizio (SLE), facendo precedere lo Stato Limite<strong>di</strong> Danno (SLD) - ridef<strong>in</strong>ito come stato limite da rispettare per garantire <strong>in</strong>agibilità solo temporaneenelle con<strong>di</strong>zioni postsismiche - dallo Stato Limite <strong>di</strong> imme<strong>di</strong>ata Operatività (SLO), particolarmenteutile come riferimento progettuale per le opere che debbono restare operative durante e subito dopoil terremoto (ospedali, caserme, centri della protezione civile, etc.), <strong>in</strong> tal modo articolando megliole prestazioni della struttura <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> esercizio.In modo analogo, si sono portati a due gli Stati Limite Ultimi (SLU) facendo seguire allo StatoLimite <strong>di</strong> salvaguar<strong>di</strong>a della Vita (SLV), <strong>in</strong><strong>di</strong>viduato def<strong>in</strong>endo puntualmente lo stato limite ultimolo Stato Limite <strong>di</strong> prevenzione del Collasso (SLC), particolarmente utile come riferimentoprogettuale per alcune tipologie strutturali (strutture con isolamento e <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia) e, più<strong>in</strong> generale, nel quadro complessivo della progettazione antisismica.I quattro stati limite così def<strong>in</strong>iti, consentono <strong>di</strong> <strong>in</strong><strong>di</strong>viduare quattro situazioni <strong>di</strong>verse che, alcrescere progressivo dell’azione sismica, ed al conseguente progressivo superamento dei quattrostati limite ord<strong>in</strong>ati per azione sismica crescente (SLO, SLD, SLV, SLC), fanno corrispondere unaprogressiva crescita del danneggiamento all’<strong>in</strong>sieme <strong>di</strong> struttura, elementi non strutturali e<strong>di</strong>mpianti, per <strong>in</strong><strong>di</strong>viduare così univocamente ed <strong>in</strong> modo quasi “cont<strong>in</strong>uo” le caratteristicheprestazionali richieste alla generica costruzione.Ai quattro stati limite sono stati attribuiti (v. Tabella3.2.I delle NTC) valori della probabilità <strong>di</strong>superamentoP V pari rispettivamente a 81%, 63%, 10% e 5%, valori che restano immutati qualeRche sia la classe d’uso della costruzione considerata; tali probabilità, valutate nel periodo <strong>di</strong>riferimento V R proprio della costruzione considerata, consentono <strong>di</strong> <strong>in</strong><strong>di</strong>viduare, per ciascuno statolimite, l’azione sismica <strong>di</strong> progetto corrispondente.Viene prelim<strong>in</strong>armente valutato il periodo <strong>di</strong> riferimento V R della costruzione (espresso <strong>in</strong> anni),ottenuto come prodotto tra la vita nom<strong>in</strong>ale V N fissata all’atto della progettazione ed il coefficiented’uso C U che compete alla classe d’uso nella quale la costruzione ricade (v. § 2.4 delle NTC ). Siricava poi, per ciascuno stato limite e relativa probabilità <strong>di</strong> eccedenzariferimento V R , il periodo <strong>di</strong> ritorno T R del sisma. Si utilizza a tal f<strong>in</strong>e la relazione:PV Rnel periodo <strong>di</strong>T = −V / ln(1 − P ) = −C ⋅V / ln(1 − P )(C.3.2.1)R R VRU N VRottenendo, per i vari stati limite, le espressioni <strong>di</strong> T R <strong>in</strong> funzione <strong>di</strong> V R riportate nella tabella C.3.2.I.13
Tabella C.3.2.I.- Valori <strong>di</strong> T R espressi <strong>in</strong> funzione <strong>di</strong> V RStati LimiteStati Limite <strong>di</strong>Esercizio (SLE)Stati LimiteValori <strong>in</strong> anni del periodo <strong>di</strong> ritorno T R al variare del periodo <strong>di</strong> riferimento V RSLO ( 2 ) 30 anni ≤T= 0,60 ⋅ VSLDTRR= VSLV T = 9,50⋅VRRRRUltimi (SLU) SLC T 19,50R= ⋅ V ≤ 2475 anni ( 1 )Alla base dei risultati così ottenuti è la strategia progettuale che impone, al variare del periodo <strong>di</strong>Rriferimento V R , la costanza della probabilità <strong>di</strong> superamentolimite considerati (strategia progettuale <strong>di</strong> norma).PV Rche compete a ciascuno degli statiÈ imme<strong>di</strong>ato constatare (v. formula C.3.2.1) che, imponendoP = costante al variare <strong>di</strong> C U , siV Rottiene ⎡⎣TR = −CU ⋅VN / ln(1 − PV ) = −C / costanteR U⋅V⎤N ⎦ e dunque, a parità <strong>di</strong> V N, T R varia dellostesso fattore C U per cui viene moltiplicata V N per avere V R . Fissata la vita nom<strong>in</strong>ale V N dellacostruzione e valutato il periodo <strong>di</strong> ritorno T R,1 corrispondente a C = 1, si ricava il T Rcorrispondente al generico C U dal prodotto C ⋅ T,1. Al variare <strong>di</strong> C U , T R e V R variano con leggeUuguale.Strategie progettuali alternative a quella ora illustrata, sono ipotizzabili ( 3 ).Al riguardo le NTC, alla f<strong>in</strong>e del 3.2.1, recitano “Qualora la protezione nei confronti degli statilimite <strong>di</strong> esercizio sia <strong>di</strong> prioritaria importanza, i valori <strong>di</strong> PVR forniti <strong>in</strong> tabella devono essere ridotti<strong>in</strong> funzione del grado <strong>di</strong> protezione che si vuole raggiungere.”E’evidente che riduzione delle probabilità <strong>di</strong> superamento attribuite ai vari stati limite non puòessere arbitraria ma deve all<strong>in</strong>earsi a precisi concetti <strong>di</strong> teoria della sicurezza; <strong>in</strong> particolare, i livelli<strong>di</strong> protezione che si debbono eventualmente accrescere sono solo quelli nei confronti degli StatiLimite <strong>di</strong> Esercizio, mentre i livelli <strong>di</strong> protezione nei confronti degli Stati Limite Ultimi (più<strong>di</strong>rettamente legati alla sicurezza) possono restare sostanzialmente immutati perché già ritenutisufficienti dalla normativa.Per rispettare le limitazioni testé citate, al variare della classe d’uso e del coefficiente C U , si puòRU2 ) I limiti <strong>in</strong>feriore e superiore <strong>di</strong> T R fissati dall’appen<strong>di</strong>ce A delle NTC sono dovuti all’<strong>in</strong>tervallo <strong>di</strong> riferimento dellapericolosità sismica oggi <strong>di</strong>sponibile; per opere speciali possono considerarsi azioni sismiche riferite a T R più elevati.3 ) Si veda al riguardo EN-1998-1, § 2.1, punto 414
utilizzare C U non per aumentare V N , portandola a V R , ma per ridurreIn tal caso si ha T = −V / ln(1 − P / C ) ; detto T R,a il periodo <strong>di</strong> ritorno ottenuto con la strategiaR N VRUprogettuale <strong>di</strong> norma e T R,b il periodo <strong>di</strong> ritorno ottenuto con la strategia progettuale appenaillustrata, il rapporto R tra i due perio<strong>di</strong> <strong>di</strong> ritorno varrebbe:PV R.T−V / ln(1 − P / C ) ln(1 − P )R,b N VRU VRR = = =TR,a− CU⋅ VN− PV CU⋅ − PV CU/ ln(1 ) ln(1 / )RR(C.3.2.2)ed avrebbe, al variare <strong>di</strong> C U e P , gli andamenti riportati nel grafico successivo.V RFigura C3.2.2 – Variazione <strong>di</strong> R con C U eConstatato che, con la strategia ipotizzata, si rispettano le con<strong>di</strong>zioni prelim<strong>in</strong>armente <strong>in</strong><strong>di</strong>cate comeirr<strong>in</strong>unciabili (sostanziale costanza <strong>di</strong> T R , dunque protezione sostanzialmente immutata, per i valori<strong>di</strong>PV Rrelativi agli SLU, ossia persignificativamente <strong>in</strong>crementata, per i valori <strong>di</strong>PV R.PV R≤10%, e significativa crescita <strong>di</strong> T R , dunque protezionePV Rrelativi agli SLE, ossia perpassare a valutare come applicare la <strong>in</strong><strong>di</strong>cazione <strong>di</strong> norma, ossia come mo<strong>di</strong>ficare lePer trovare come mo<strong>di</strong>ficare, al variare <strong>di</strong> C U , i valori <strong>di</strong>PV R≥60%) si può poiPV R.PV Rnel periodo <strong>di</strong> riferimento V R perottenere gli stessi valori <strong>di</strong> T R suggeriti dalla strategia ipotizzata, basta imporre R=1 nella formulaC.3.2.2 ed <strong>in</strong><strong>di</strong>care con*PV Ri nuovi valori <strong>di</strong>PV R, così ottenendo:*ln(1 − PV)R* *CU1 ln(1V) ln(1 / ) 1 (1 / )R U VR U VR VRUCU ⋅ln(1 − PV / C )R UR = = ⇒ − P = C ⋅ − P C ⇒ P = − − P C(C.3.2.3)15
È così possibile ricavare, al variare <strong>di</strong> C U, i valori <strong>di</strong>*PV Ra partire dai valori <strong>di</strong>PV R; tali valori sonoriportati, <strong>in</strong>sieme ai valori <strong>di</strong> T R corrispondenti, nella tabella C.3.2.II. Adottando la strategiaipotizzata, al crescere <strong>di</strong> C U i valori dei*PV Rcorrispondenti agli Stati Limite <strong>di</strong> Esercizio (SLE) siriducono sensibilmente ed i corrispondenti T R crescono, mentre i valori deiStati Limite Ultimi (SLU) ed i corrispondenti T R, sostanzialmente non variano.Tabella C.3.2.II.- Valori <strong>di</strong>*PV Re T R al variare <strong>di</strong> C U*PV Rcorrispondenti agliSLESLUStati LimiteValori <strong>di</strong>*PV RValori <strong>di</strong> T R corrispondentiC U =1,0 C U =1,5 C U =2,0 C U =1,0 C U =1,5 C U =2,0SLO 81,00% 68,80% 64,60% 0,60 ⋅ V R0,86 ⋅ V R0,96 ⋅ V RSLD 63,00% 55,83% 53,08% RV 1,22 ⋅ V R1,32 ⋅ V RSLV 10,00% 9,83% 9,75% 9,50 ⋅ V R9,66 ⋅ V R9,75⋅V RSLC 5,00% 4,96% 4,94% 19,50⋅ V R19,66⋅ V R19,75⋅V RSe dunque la protezione nei confronti degli SLE è <strong>di</strong> prioritaria importanza, si possono sostituire ivalori <strong>di</strong>PV Rcon quelli <strong>di</strong>*PV R, così conseguendo una miglior protezione nei confronti degli SLE. Lastrategia progettuale testé ipotizzata, peraltro, conduce ad un’opera decisamente più costosa edunque è lecito adottarla unicamente nei casi <strong>in</strong> cui gli SLE siano effettivamente <strong>di</strong> prioritariaimportanza.Ottenuti i valori <strong>di</strong> T R corrispondenti ai quattro stati limite considerati (utilizzando, a seconda deicasi, la strategia progettuale a o b) si possono <strong>in</strong>f<strong>in</strong>e ricavare, al variare del sito nel quale lacostruzione sorge ed utilizzando i dati riportati negli Allegati A e B alle NTC, l’accelerazione delsuolo a g e le forme dello spettro <strong>di</strong> risposta <strong>di</strong> progetto per ciascun sito, costruzione, situazioned’uso, stato limite.C3.2.2 CATEGORIE DI SOTTOSUOLO E CONDIZIONI TOPOGRAFICHELe con<strong>di</strong>zioni del sito <strong>di</strong> riferimento rigido <strong>in</strong> generale non corrispondono a quelle effettive. Ènecessario, pertanto, tenere conto delle con<strong>di</strong>zioni stratigrafiche del volume <strong>di</strong> terreno <strong>in</strong>teressatodall’opera ed anche delle con<strong>di</strong>zioni topografiche, poiché entrambi questi fattori concorrono amo<strong>di</strong>ficare l’azione sismica <strong>in</strong> superficie rispetto a quella attesa su un sito rigido con superficieorizzontale. Tali mo<strong>di</strong>fiche, <strong>in</strong> ampiezza, durata e contenuto <strong>in</strong> frequenza, sono il risultato dellarisposta sismica locale.16
Si denom<strong>in</strong>a “risposta sismica locale” l’azione sismica quale emerge <strong>in</strong> “superficie” a seguito dellemo<strong>di</strong>fiche <strong>in</strong> ampiezza, durata e contenuto <strong>in</strong> frequenza subite trasmettendosi dal substrato rigido.Per <strong>in</strong><strong>di</strong>viduare <strong>in</strong> modo univoco la risposta sismica si assume come “superficie” il ”piano <strong>di</strong>riferimento” quale def<strong>in</strong>ito, per le <strong>di</strong>verse tipologie strutturali, al § 3.2.2 delle NTC.Le mo<strong>di</strong>fiche sopra citate corrispondono a:- effetti stratigrafici, legati alla successione stratigrafica, alle proprietà meccaniche dei terreni,alla geometria del contatto tra il substrato rigido e i terreni sovrastanti ed alla geometria dei contattitra gli strati <strong>di</strong> terreno;- effetti topografici, legati alla configurazione topografica del piano campagna. La mo<strong>di</strong>fica dellecaratteristiche del moto sismico per effetto della geometria superficiale del terreno va attribuita allafocalizzazione delle onde sismiche <strong>in</strong> prossimità della cresta dei rilievi a seguito dei fenomeni <strong>di</strong>riflessione delle onde sismiche ed all’<strong>in</strong>terazione tra il campo d’onda <strong>in</strong>cidente e quello <strong>di</strong>ffratto. Ifenomeni <strong>di</strong> amplificazione cresta-base aumentano <strong>in</strong> proporzione al rapporto tra l’altezza delrilievo e la sua larghezza.Gli effetti della risposta sismica locale possono essere valutati con meto<strong>di</strong> semplificati oppureeseguendo specifiche analisi. I meto<strong>di</strong> semplificati possono essere adoperati solo se l’azione sismica<strong>in</strong> superficie è descritta dall’accelerazione massima o dallo spettro elastico <strong>di</strong> risposta; non possonocioè essere adoperati se l’azione sismica <strong>in</strong> superficie è descritta me<strong>di</strong>ante accelerogrammi.Nei meto<strong>di</strong> semplificati è possibile valutare gli effetti stratigrafici e topografici. In tali meto<strong>di</strong> siattribuisce il sito ad una delle categorie <strong>di</strong> sottosuolo def<strong>in</strong>ite nella Tabella 3.2.II delle NTC (A, B,C, D, E) e ad una delle categorie topografiche def<strong>in</strong>ite nella Tabella 3.2.IV delle NTC (T1, T2, T3,T4). In questo caso, la valutazione della risposta sismica locale consiste nella mo<strong>di</strong>fica dello spettro<strong>di</strong> risposta <strong>in</strong> accelerazione del moto sismico <strong>di</strong> riferimento, relativo all’affioramento dellaformazione rocciosa (categoria <strong>di</strong> sottosuolo A) su superficie orizzontale (categoria topografica T1).Per l’identificazione della categoria <strong>di</strong> sottosuolo è fortemente raccomandata la misura dellavelocità <strong>di</strong> propagazione delle onde <strong>di</strong> taglio V s . In particolare, fatta salva la necessità <strong>di</strong> estenderele <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i geotecniche nel volume significativo <strong>di</strong> terreno <strong>in</strong>teragente con l’opera, laclassificazione si effettua <strong>in</strong> base ai valori della velocità equivalente V s,30 , def<strong>in</strong>ita me<strong>di</strong>antel’equazione 3.2.1) delle NTC. La velocità equivalente è ottenuta imponendo l’equivalenza tra itempi <strong>di</strong> arrivo delle onde <strong>di</strong> taglio <strong>in</strong> un terreno omogeneo equivalente, <strong>di</strong> spessore pari a 30 m, enel terreno stratificato <strong>in</strong> esame, <strong>di</strong> spessore complessivo ancora pari a 30 m. Essa assume qu<strong>in</strong><strong>di</strong>valori <strong>di</strong>fferenti da quelli ottenuti dalla me<strong>di</strong>a delle velocità dei s<strong>in</strong>goli strati pesata sui relativispessori, soprattutto <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> strati molto deformabili <strong>di</strong> limitato spessore. Lo scopo della17
def<strong>in</strong>izione adottata è quello <strong>di</strong> privilegiare il contributo degli strati più deformabili.In mancanza <strong>di</strong> misure <strong>di</strong> V s , l’identificazione della categoria <strong>di</strong> sottosuolo può essere effettuatasulla base dei valori <strong>di</strong> altre grandezze geotecniche, quali il numero dei colpi della provapenetrometrica d<strong>in</strong>amica (N SPT ) per depositi <strong>di</strong> terreni prevalentemente a grana grossa e laresistenza non drenata (c u ) per depositi <strong>di</strong> terreni prevalentemente a grana f<strong>in</strong>e.Le equazioni 3.2.2 e 3.2.3 delle NTC possono ad esempio essere utilizzate per la classificazione <strong>di</strong>un sito sulla base del numero <strong>di</strong> colpi misurati <strong>in</strong> prove penetrometriche d<strong>in</strong>amiche <strong>in</strong> terreni agrana grossa nei primi 30 m <strong>di</strong> profon<strong>di</strong>tà, N SPT,30 , e dei valori della resistenza non drenata <strong>di</strong> terrenia grana f<strong>in</strong>e nei primi 30 m <strong>di</strong> profon<strong>di</strong>tà, c u,30 . Le espressioni utilizzate per la determ<strong>in</strong>azione <strong>di</strong>N SPT,30 e c u,30 sono simili nella forma a quella utilizzata per la velocità equivalente V s,30 .Come specificato nel § 7.11.3 delle NTC, per categorie speciali <strong>di</strong> sottosuolo (Tabella 3.2.III delleNTC), per determ<strong>in</strong>ati sistemi geotecnici o se si <strong>in</strong>tende aumentare il grado <strong>di</strong> accuratezza nellaprevisione dei fenomeni <strong>di</strong> amplificazione, le azioni sismiche da considerare nella progettazionepossono essere determ<strong>in</strong>ate me<strong>di</strong>ante specifiche analisi <strong>di</strong> risposta sismica locale, meglio descrittenel § C.7.11.3.1 della presente Circolare. Queste analisi presuppongono un’adeguata conoscenzadelle proprietà meccaniche dei terreni <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni cicliche, determ<strong>in</strong>ate me<strong>di</strong>ante specifiche<strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i e prove geotecniche.C3.2.3 VALUTAZIONE DELL’AZIONE SISMICAIl moto sismico <strong>di</strong> ciascun punto del suolo al <strong>di</strong> sotto della costruzione può essere decomposto <strong>in</strong>componenti secondo tre <strong>di</strong>rezioni ortogonali; per ciascuna componente dell’azione sismica puòessere fornita una rappresentazione puntuale me<strong>di</strong>ante la sola accelerazione massima attesa,me<strong>di</strong>ante l’<strong>in</strong>tero spettro <strong>di</strong> risposta o me<strong>di</strong>ante storie temporali dell’accelerazione(accelerogrammi). Qualora la costruzione sia <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni limitate o le sue fondazioni sianosufficientemente rigide e resistenti, si può assumere che il moto sia lo stesso per tutti i punti al <strong>di</strong>sotto della costruzione. Altrimenti si deve tener conto della variabilità spaziale del moto, nei mo<strong>di</strong>def<strong>in</strong>iti nel § 7.3.2.5.La rappresentazione <strong>di</strong> riferimento per le componenti dell’azione sismica è lo spettro <strong>di</strong> rispostaelastico <strong>in</strong> accelerazione per uno smorzamento convenzionale del 5%. Esso fornisce la rispostamassima <strong>in</strong> accelerazione del generico sistema d<strong>in</strong>amico elementare con periodo <strong>di</strong> oscillazione T ≤4 s ed è espresso come il prodotto <strong>di</strong> una forma spettrale per l’accelerazione massima del terreno.La forma spettrale per le componenti orizzontali è def<strong>in</strong>ita me<strong>di</strong>ante le stesse espressioni fornitedall’EN1998 nelle quali, tuttavia, non si è assunto un s<strong>in</strong>golo valore per l’amplificazione massima18
ma si è fornita tale grandezza, F o , <strong>in</strong> funzione della pericolosità del sito <strong>in</strong>sieme alle grandezze a g ,T C e, conseguentemente, T B , T D . Per la componente verticale, <strong>in</strong>vece, le uniche grandezze fornite <strong>in</strong>funzione della pericolosità del sito sono l’accelerazione massima, posta pari alla massimaaccelerazione orizzontale del suolo a g , e l’amplificazione massima F v , espressa come funzione <strong>di</strong> a g .La categoria <strong>di</strong> sottosuolo e le con<strong>di</strong>zioni topografiche <strong>in</strong>cidono sullo spettro elastico <strong>di</strong> risposta.Specificamente, l’accelerazione spettrale massima <strong>di</strong>pende dal coefficiente S = S S ⋅S T checomprende gli effetti delle amplificazioni stratigrafica (S S ) e topografica (S T ). Per le componentiorizzontali dell’azione sismica, il periodo T C <strong>di</strong> <strong>in</strong>izio del tratto a velocità costante dello spettro, èfunzione <strong>in</strong>vece del coefficiente C C , <strong>di</strong>pendente anch’esso dalla categoria <strong>di</strong> sottosuolo.Il coefficiente <strong>di</strong> amplificazione topografica S T è def<strong>in</strong>ito <strong>in</strong> funzione delle con<strong>di</strong>zioni topograficheriportate nella Tabella 3.2.IV ed assume i valori riassunti nella Tabella 3.2.VI delle NTC.Per le componenti orizzontali dell’azione sismica il coefficiente S S è def<strong>in</strong>ito nella Tabella 3.2.Vdelle NTC. Esso è il rapporto tra il valore dell’accelerazione massima attesa <strong>in</strong> superficie e quellosu sottosuolo <strong>di</strong> categoria A ed è def<strong>in</strong>ito <strong>in</strong> funzione della categoria <strong>di</strong> sottosuolo e del livello <strong>di</strong>pericolosità sismica del sito (descritto dal prodotto F o·a g ).21.5SottosuoloABCDES S10.50.25 0.35 0.45 0.55 0.65 0.75 0.85 0.95 1.05 1.15 1.25F o a g (g)Figura C3.2.3. Andamento del coefficiente S S per le componenti orizzontali dell’azione sismicaNella figura C.3.2.3 è mostrata, per le c<strong>in</strong>que categorie <strong>di</strong> sottosuolo, la variazione <strong>di</strong> S S <strong>in</strong> funzionedel prodotto F o·a g .A parità <strong>di</strong> categoria <strong>di</strong> sottosuolo, l’andamento <strong>di</strong> S S con F o·a g è caratterizzato da due trattiorizzontali, rispettivamente per bassi ed elevati valori <strong>di</strong> pericolosità sismica; tali tratti sonoraccordati da un segmento <strong>di</strong> retta che descrive il decremento l<strong>in</strong>eare <strong>di</strong> S S con F o·a g .In genere, a parità <strong>di</strong> pericolosità del sito (F o·a g ), i valori <strong>di</strong> S S si <strong>in</strong>crementano al decrescere della19
igidezza del sottosuolo, passando dal sottosuolo <strong>di</strong> categoria A al sottosuolo <strong>di</strong> categoria E. Inparticolare, per F o·a g < 0.78g, il sottosuolo <strong>di</strong> categoria D mostra amplificazioni maggiori delle altrecategorie <strong>di</strong> sottosuolo, mentre, per 0.78g ≤ F o·a g < 1.17g i fenomeni <strong>di</strong> amplificazione sono piùmarcati per il sottosuolo <strong>di</strong> categoria C.Per elevati livelli <strong>di</strong> pericolosità sismica del sito, caratterizzati da valori del prodotto F o·a g > 0.93g,le accelerazioni massime su sottosuolo <strong>di</strong> categoria D sono <strong>in</strong>feriori a quelle su sottosuolo <strong>di</strong>categoria A. Si verifica cioè una deamplificazione del moto <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> accelerazione massima.Per la componente verticale dell’azione sismica, <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> stu<strong>di</strong> specifici, si assume S S =1.Il coefficiente C C è def<strong>in</strong>ito nella Tabella 3.2.V delle NTC <strong>in</strong> funzione della categoria <strong>di</strong> sottosuoloe del valore <strong>di</strong> T C riferito a sottosuolo <strong>di</strong> categoria A, T * C . Nella Figura C.3.2.4, la variazione <strong>di</strong> C Cè mostrata, per le c<strong>in</strong>que categorie <strong>di</strong> sottosuolo, <strong>in</strong> funzione <strong>di</strong> T * C .C c43.532.52SottosuoloABCDE1.510.50.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6T c* (s)Figura C3.2.4. Andamento del coefficiente C C*A parità della categoria <strong>di</strong> sottosuolo, il coefficiente C C decresce al crescere <strong>di</strong> T C e,conseguentemente, l’effetto <strong>di</strong> amplificazione massima si sposta verso perio<strong>di</strong> più brevi e si riducel’estensione del tratto orizzontale caratterizzato da ord<strong>in</strong>ata spettrale massima. In genere, a parità <strong>di</strong>T * C , i valori <strong>di</strong> C C si <strong>in</strong>crementano al decrescere della rigidezza del sottosuolo, ovvero passando dalsottosuolo <strong>di</strong> categoria A al sottosuolo <strong>di</strong> categoria E. Il sottosuolo <strong>di</strong> categoria D presenta,nell’<strong>in</strong>tervallo <strong>di</strong> valori <strong>di</strong> <strong>in</strong>teresse, valori <strong>di</strong> T C maggiori <strong>di</strong> quelli relativi alle altre categorie <strong>di</strong>sottosuolo.20
C 3.2.3.2.1 Spettro <strong>di</strong> risposta elastico <strong>in</strong> accelerazione delle componenti orizzontaliIl fattore η tiene conto delle capacità <strong>di</strong>ssipative delle costruzioni alterando lo spettro <strong>di</strong> rispostaassunto a riferimento, per il quale η=1, def<strong>in</strong>ito come lo spettro elastico con smorzamento viscosoconvenzionale ξ = 5%. La relazione (3.2.6) può essere utilizzata per costruzioni che non subisconosignificativi danneggiamenti e può essere utilizzata nel campo <strong>di</strong> smorzamenti convenzionalicompresi tra i valori ξ = 5% e ξ = 28%. Al <strong>di</strong> fuori <strong>di</strong> questo campo, la scelta del valore del fattoreη deve essere adeguatamente giustificata.Nel caso <strong>di</strong> significativi danneggiamenti, generalmente associati ad azioni riferite agli Stati LimiteUltimi, il fattore η può essere calcolato <strong>in</strong> funzione del fattore <strong>di</strong> struttura q previsto per lo StatoLimite considerato secondo quanto def<strong>in</strong>ito al §3.2.3.5 delle NTC.C3.2.3.2.2 Spettro <strong>di</strong> risposta elastico <strong>in</strong> accelerazione della componente verticaleSi segnala un refuso presente nel testo delle NTC e precisamente nella prima delle espressioni3.2.10, quella che def<strong>in</strong>isce la forma spettrale per 0 ≤ T < T B .In tale formula occorre sostituire con F o lo F v presente a denom<strong>in</strong>atore nella espressione traparentesi quadre, ottenendo:⎡ T 1 ⎛ T ⎞⎤0 ≤ T < T BS ve (T) = ag ⋅S⋅ η⋅ Fv⋅ ⎢ + ⎜1−⎟⎥⎣TB η⋅ Fo ⎝ TB⎠⎦C3.2.3.6 Impiego <strong>di</strong> accelerogrammiLe NTC <strong>di</strong>scutono l’analisi d<strong>in</strong>amica non l<strong>in</strong>eare delle strutture al punto § 7.3.4.2, riferendosi al §3.2.3.6 per ciò che riguarda la scelta dei segnali accelerometrici. E’ ivi consentito l’impiego <strong>di</strong>accelerogrammi artificiali, simulati e provenienti da registrazioni <strong>di</strong> eventi sismici reali(comunemente detti anche naturali). E’ specificato come e gli accelerogrammi artificiali debbanorispettare v<strong>in</strong>coli <strong>di</strong> compatibilità me<strong>di</strong>a con lo spettro elastico <strong>di</strong> riferimento, mentre per quantoriguarda quelli simulati e naturali è prudentemente <strong>in</strong><strong>di</strong>cato che si qualifichi la scelta <strong>in</strong> base alleeffettive caratteristiche della sorgente, della propagazione e/o dell’evento dom<strong>in</strong>ante. Tuttavia, nonsono sempre <strong>di</strong>sponibili <strong>in</strong>formazioni dettagliate sui meccanismi <strong>di</strong> sorgente nonché sullamagnitudo e la <strong>di</strong>stanza determ<strong>in</strong>anti lo spettro <strong>di</strong> sito nell’<strong>in</strong>tervallo <strong>di</strong> perio<strong>di</strong> <strong>di</strong> <strong>in</strong>teresse per lastruttura <strong>in</strong> esame. E’ qu<strong>in</strong><strong>di</strong> possibile, <strong>in</strong> alternativa, utilizzare le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> compatibilitàspettrale me<strong>di</strong>a def<strong>in</strong>ite per i segnali artificiali anche per quelli naturali, avendo cura <strong>in</strong> ogni caso <strong>di</strong>21
ispettare le con<strong>di</strong>zioni geologiche <strong>di</strong> sito e <strong>di</strong> scegliere accelerogrammi il cui spettro è, per quantopossibile, generalmente simile a quello <strong>di</strong> riferimento. Se ciò richiede che gli accelerogrammi sianoscalati l<strong>in</strong>earmente <strong>in</strong> ampiezza è opportuno limitare il fattore <strong>di</strong> scala nel caso <strong>di</strong> segnaliprovenienti da eventi <strong>di</strong> piccola magnitudo.C3.3 AZIONI DEL VENTOC3.3.2 VELOCITÀ DI RIFERIMENTOIn mancanza <strong>di</strong> <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i statistiche adeguate, la velocità <strong>di</strong> riferimento del vento v b (T R ) riferita adun generico periodo <strong>di</strong> ritorno T R può essere valutata, nel campo compreso tra 10 e 500 anni, conl’espressionev b (T R ) = α R v b(C3.3.1)dove:v b è la velocità <strong>di</strong> riferimento del vento associata a un periodo <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> 50 anni;α R è un coefficiente fornito dalla figura C3.3.1, alla quale corrisponde l’espressione:⎡ ⎛ 1 ⎞⎤αR= 0.75 1- 0.2⋅ln ⎢-ln ⎜1- ⎟⎥⎣ ⎝ TR ⎠⎦(C3.3.2)dove T R è espresso <strong>in</strong> anni. Per valori più elevati <strong>di</strong> T R si ricorrerà ad <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i specifiche o adocumentazione <strong>di</strong> comprovata affidabilità.1,501,25α R1,000,750,5010 50 100 500T R(anni)Figura C3.3.1 – Valori del coefficiente α R <strong>in</strong> funzione del periodo <strong>di</strong> ritorno T R22
C3.3.10 COEFFICIENTE DI FORMA (O AERODINAMICO)In assenza <strong>di</strong> valutazioni più precise, suffragate da opportuna documentazione o prove sperimentali<strong>in</strong> galleria del vento, per il coefficiente <strong>di</strong> forma si assumono i valori riportati ai punti seguenti, conl’avvertenza che si <strong>in</strong>tendono positive le pressioni <strong>di</strong>rette verso l’<strong>in</strong>terno delle costruzioni.C3.3.10.1 E<strong>di</strong>fici a pianta rettangolare con coperture piane, a falde, <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>ate, curvePer la valutazione della pressione esterna si assumerà (vedere figura C3.3.2 ed esprimere α <strong>in</strong>gra<strong>di</strong>):- per elementi sopravento (cioè <strong>di</strong>rettamente <strong>in</strong>vestiti dal vento), con <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azionesull’orizzontale α ≥ 60°, c pe = + 0,8- per elementi sopravento, con <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azione sull’orizzontale 20° < α < 60°, c pe = +0,03α - 1- per elementi sopravento, con <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azione sull’orizzontale 0° ≤ α ≤ 20° e per elementisottovento (<strong>in</strong>tendendo come tali quelli non <strong>di</strong>rettamente <strong>in</strong>vestiti dal vento o quelli <strong>in</strong>vestiti davento radente) c pe = - 0,4Figura C3.3.2 Valori assunti da c pe al variare <strong>di</strong> α23
Per la valutazione della pressione <strong>in</strong>terna si assumerà (vedere figura C3.3.3 e scegliere il segno chedà luogo alla comb<strong>in</strong>azione più sfavorevole):- per costruzioni che hanno (o possono anche avere <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni eccezionali) una parete conaperture <strong>di</strong> superficie m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> 1/3 <strong>di</strong> quella totale: c pi = ± 0,2- per costruzioni che hanno (o possono anche avere <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni eccezionali) una parete conaperture <strong>di</strong> superficie non m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> 1/3 <strong>di</strong> quella totale: c pi = + 0,8 quando la parete aperta èsopravento, c pi = - 0,5 quando la parete aperta è sottovento o parallela al vento;- per costruzioni che presentano su due pareti opposte, normali alla <strong>di</strong>rezione del vento, aperture <strong>di</strong>superficie non m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> 1/3 <strong>di</strong> quella totale: c pe + c pi = ± 1,2 per gli elementi normali alla<strong>di</strong>rezione del vento, c pi = ± 0,2 per i rimanenti elementi.Direzionedel ventoCostruzioni aventi una parete con aperture<strong>di</strong> superficie < 33 % <strong>di</strong> quella totaleCpe = + 0,03 α - 1 Cpe = - 0,4 Cpe = + 0,03 α - 1Cpe = - 0,4ααCpe= + 0,8 C pi =+0,2 Cpe = - 0,4 Cpe = + 0,8 C pi = -0,2 Cpe = - 0,4Costruzioni aventi una parete con aperture<strong>di</strong> superficie ≥ 33 % <strong>di</strong> quella totaleCpe = + 0,03 α - 1 Cpe = - 0,4 Cpe = + 0,03 α - 1Cpe = - 0,4αB*C pi =+0,8 Cpe = - 0,4 Cpe = + 0,8 AC pi =+0,8αCpe = - 0,4* Per l'elemento AB: C pi = - 0,2C pe = + 0,03 α - 1Cpe = - 0,4Cpe = + 0,03 α - 1Cpe = - 0,4C pe = + 0,8αC pi = -0,5Cpe = + 0,8αC pi = -0,5*BAC pe = - 0,4* Per l'elemento AB: Cpi = + 0,2Figura C3.3.3 Coefficienti <strong>di</strong> forma per gli e<strong>di</strong>fici.24
C3.3.10.2 Coperture multipleSi <strong>in</strong>tende per copertura multipla un <strong>in</strong>sieme <strong>di</strong> elementi identici e contigui (ad esempio coperture ashed, a conoi<strong>di</strong>, ecc.).C3.3.10.2.1 Vento <strong>di</strong>retto normalmente alle l<strong>in</strong>ee <strong>di</strong> colmoPer la determ<strong>in</strong>azione delle azioni dovute al vento <strong>di</strong>retto normalmente alle l<strong>in</strong>ee <strong>di</strong> colmo siprocede alle valutazioni seguenti.Azioni esterne sui s<strong>in</strong>goli elementi- per la prima copertura colpita dal vento valgono i coefficienti stabiliti nel § C3.3.10.1;- per la seconda copertura il coefficiente relativo allo spiovente sopravento viene ridotto del 25%;- per tutte le coperture successive i coefficienti relativi ad ambedue gli spioventi vengono ridottidel 25%.Azioni d’<strong>in</strong>sieme- si applicano al primo e all’ultimo spiovente le pressioni valutate secondo i coefficienti <strong>in</strong><strong>di</strong>cat<strong>in</strong>el § C3.3.10.1;- contemporaneamente si considera, applicata alla superficie proiettata <strong>in</strong> piano <strong>di</strong> tutte le parti deltetto, una azione superficiale orizzontale <strong>di</strong> tipo tangenziale il cui valore unitario è assuntoconvenzionalmente pari a 0,10⋅q ref ⋅c eC3.3.10.2.2 Vento <strong>di</strong>retto parallelamente alle l<strong>in</strong>ee <strong>di</strong> colmoPer la determ<strong>in</strong>azione delle azioni dovute al vento <strong>di</strong>retto parallelamente alle l<strong>in</strong>ee <strong>di</strong> colmo (e aipiani <strong>di</strong> falda) si considererà <strong>in</strong> ogni caso un’azione tangente, utilizzando i coefficienti <strong>di</strong> attrito<strong>in</strong><strong>di</strong>cati <strong>in</strong> Tabella C3.3.I al § C3.3.11.C3.3.10.3 Tettoie e pensil<strong>in</strong>e isolatePer tettoie o pensil<strong>in</strong>e isolate ad uno o due spioventi, per le quali il rapporto tra la totale altezza sulsuolo e la massima <strong>di</strong>mensione <strong>in</strong> pianta non è maggiore <strong>di</strong> uno, si assumeranno i valori delcoefficiente c p <strong>di</strong> seguito riportati, scegliendo sempre nelle formule il segno che dà luogo allacomb<strong>in</strong>azione più sfavorevole.C3.3.10.3.1 Elementi con spioventi aventi <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azione sull’orizzontale α ≠ 0°Tettoie e pensil<strong>in</strong>e a due spioventi piani (vedere figura C3.3.4)c p = ± 0,8 (1 + s<strong>in</strong>α)per spiovente sopravento25
c p =per spiovente sottoventoTettoie e pensil<strong>in</strong>e a un solo spiovente piano (vedere figura C3.3.4)c p = ± 1,2 (1 + s<strong>in</strong>α)Due spioventi piani con <strong>di</strong>spluvioDirezionedel ventoCp = ± 0,8 ( 1 + s<strong>in</strong> α )αCp= − 0,6Uno spiovente pianoDue spioventi piani con impluvioαCp = ± 1,2 ( 1 + s<strong>in</strong> α )Cp = ± 0,8 ( 1 + s<strong>in</strong> α )αCp= 0,6Figura C3.3.4Valori <strong>di</strong> c p per <strong>di</strong>verse configurazioni strutturali <strong>di</strong> tettoie e pensil<strong>in</strong>eC3.3.10.3.2 Elementi con spioventi aventi <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azione sull’orizzontale α = 0°Per tettoie e pensil<strong>in</strong>e <strong>di</strong> qualsiasi tipologia, con spioventi aventi α = 0°, si pone c p = ± 1,2C3.3.10.4 Travi ad anima piena e reticolariSalvo più approfon<strong>di</strong>te determ<strong>in</strong>azioni, possono essere assunti per i coefficienti c p i valori seguenti.C3.3.10.4.1 Travi isolate.In<strong>di</strong>cate con:S = la superficie delimitata dal contorno della trave;S p = la superficie della parte piena della trave;S pϕ =Sla pressione totale si considera agente solo su S p e si valuta utilizzando i seguenti valori del26
coefficiente c p :c p = 2 - 34 ϕ per 0 ≤ ϕ < 0,3c p = 1,6 per 0,3 ≤ ϕ ≤ 0,8c p = 2,4 - ϕ per 0,8 < ϕ ≤ 1C3.3.10.4.2 Travi multiple.Nel caso <strong>di</strong> più travi <strong>di</strong>sposte parallelamente a <strong>di</strong>stanza d non maggiore del doppio dell’altezza h, ilvalore della pressione sull’elemento successivo sarà pari a quello sull’elemento precedentemoltiplicato per un coefficiente <strong>di</strong> riduzione dato da:2µ = 1 - 1,2ϕ per ϕ ≤ 3µ = 0,2 per ϕ > 32Per d/h ≥ 5 gli elementi vengono considerati come isolati.Per 2 < d/h < 5 si procede all’<strong>in</strong>terpolazione l<strong>in</strong>eare.C3.3.10.5 Torri e pali a traliccio a sezione rettangolare o quadrata.Per torri e pali a traliccio a sezione rettangolare o quadrata e vento <strong>di</strong>retto normalmente ad una dellepareti, salvo più accurate valutazioni, i coefficienti <strong>di</strong> forma sono da valutare nel modo seguente:cp⎧2,4= ⎨⎩ 2,8per torri conelementitubolari a sezione circolareper torri con elementi aventi sezione <strong>di</strong> forma <strong>di</strong>versa dalla circolareL’azione <strong>di</strong> <strong>in</strong>sieme esercitata dal vento spirante normalmente ad una delle pareti va valutata conriferimento alla superficie della parte piena <strong>di</strong> una sola faccia.Per vento spirante secondo la bisettrice dell’angolo formato da due pareti, l’azione d’<strong>in</strong>sieme è paria 1,15 volte quella sopra def<strong>in</strong>ita.Salvo documentazione specifica, i medesimi coefficienti si adottano cautelativamente anche pertorri a sezione triangolare, per le quali non è da applicare il coefficiente 1,15 suddetto.C3.3.10.6 Corpi cil<strong>in</strong>driciPer i corpi cil<strong>in</strong>drici a sezione circolare <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametro d e altezza h (ambedue espressi <strong>in</strong> metri) icoefficienti c p sono i seguenti:27
⎧ 1,2 per d q ≤ 2, 2⎫⎪⎪cp= ⎨(1,783 − 0, 263d q) per 2,2 < d q < 4,2⎬⎪⎪⎪⎩0,7 per 4, 2 ≤ d q ⎪⎭per q = q bc e (N/m²), con q be c e def<strong>in</strong>iti rispettivamente ai §§ 3.3.6 e 3.3.7 delle NTC.L’azione <strong>di</strong> <strong>in</strong>sieme esercitata dal vento va valutata con riferimento alla superficie proiettata sulpiano ortogonale alla <strong>di</strong>rezione del vento.Le espressioni sopra <strong>in</strong><strong>di</strong>cate valgono anche per i corpi prismatici a sezione <strong>di</strong> poligono regolare <strong>di</strong>otto o più lati, essendo d il <strong>di</strong>ametro del cerchio circoscritto.C3.3.10.7 Corpi sfericiPer una sfera <strong>di</strong> raggio R l’azione <strong>di</strong> <strong>in</strong>sieme esercitata dal vento si valuta, con riferimento allasuperficie proiettata sul piano ortogonale alla <strong>di</strong>rezione del vento, S= πR², utilizzando c p = 0,35.C3.3.10.8 Pressioni massime localia) Nei casi <strong>di</strong> cui ai §§ C3.3.10.1, C3.3.10.2, C3.3.10.3, nelle zone <strong>di</strong> <strong>di</strong>scont<strong>in</strong>uità della formaesterna della costruzione ed, <strong>in</strong> particolare, nelle strutture secondarie <strong>di</strong>sposte nella fasciaperimetrale dell’e<strong>di</strong>ficio ed <strong>in</strong> corrispondenza dei <strong>di</strong>spluvi, il valore assoluto del coefficiente <strong>di</strong>pressione può subire sensibili <strong>in</strong>crementi (vedere figura C3.3.5). Tali effetti, dovuti a vorticositàlocale, <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> specifiche prove <strong>in</strong> galleria del vento, potranno essere valutati assumendo,per le zone comprese nelle fasce sopra descritte, il coefficiente c p = -1,8.28
eeee eeffbbdd1d2eαdehhd1eeαeβd2ef= 110 m<strong>in</strong>(d,2h)e= 110 m<strong>in</strong>(b,2h)da) Copertura ad una falda b) Copertura a due faldeFigura C3.3.5 – Zone <strong>di</strong> massime pressioni locali sulle copertureb) Nei casi <strong>di</strong> cui ai §§ C3.3.10.6 e C3.3.10.7 le pressioni massime locali vanno determ<strong>in</strong>ateutilizzando il coefficiente <strong>di</strong> forma c p , la cui <strong>di</strong>stribuzione è rappresentata <strong>in</strong> figura C3.3.6.29
αCurva cui riferirsiabαCurva cui riferirsiab0° + 1,00 + 1,00 70° - 2,15 - 0,8010° + 0,90 + 0,95 80° - 2,37 - 0,7320° + 0,55 + 0,80 90° - 2,45 - 0,5030° + 0,05 + 0,50 100° - 2,38 - 0,5040° - 0,50 0 110° - 2,10 - 0,5050° - 1,10 - 0,45 115° - 1,24 - 0,5060° - 1,70 - 0,72 120°-180° - 0,25 - 0,50Figura C3.3.6 - Distribuzione del coefficiente c p relativo alle pressioni locali, per corpi cil<strong>in</strong>drici e sfericiLe pressioni massime locali non vanno messe <strong>in</strong> conto per la determ<strong>in</strong>azione delle azioni d’<strong>in</strong>sieme.C3.3.11 COEFFICIENTE DI ATTRITOIn assenza <strong>di</strong> più precise valutazioni suffragate da opportuna documentazione o da provesperimentali <strong>in</strong> galleria del vento, si assumeranno i valori riportati nella Tabella C3.3.I.Tabella C3.3.I Valori del coefficiente d’attritoSuperficieCoefficiente d’attrito c fLiscia (acciaio, cemento a faccia liscia..) 0,01Scabra (cemento a faccia scabra, catrame..) 0,02Molto scabra (ondulata, costolata, piegata..) 0,04C3.4 AZIONI DELLA NEVEC3.4.5 CARICO NEVE SULLE COPERTURENel § 3.4.5 delle NTC sono <strong>in</strong><strong>di</strong>cati i coefficienti <strong>di</strong> forma per le coperture ad una e a due falde (§§3.4.5.1 e 3.4.5.2); qui <strong>di</strong> seguito sono riportati i coefficienti <strong>di</strong> forma per le seguenti tipologie <strong>di</strong>copertura, sia per il carico da neve depositata <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> vento che <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> vento:- coperture a più falde;- coperture cil<strong>in</strong>driche;- coperture a<strong>di</strong>acenti e vic<strong>in</strong>e a costruzioni più alte.30
Vengono, poi, fornite <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni riguardo agli effetti locali, che si generano <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong>:- sporgenze;- neve aggettante rispetto al bordo della copertura;- barriere paraneve.C3.4.5.1 Coefficiente <strong>di</strong> forma per le copertureLa figura C3.4.1 illustra i valori dei coefficienti <strong>di</strong> forma per le tipologie <strong>di</strong> copertura ad una, a due o apiù falde, al variare dell’angolo α <strong>di</strong> <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azione della falda sull’orizzontale espresso <strong>in</strong> gra<strong>di</strong>sessagesimali. Gli stessi valori sono riportati nella tabella C3.4.I.2.0µ1.61.00.8µ 2µ 10° 15° 30° 45° 60°αFigura C3.4.1: Coefficienti <strong>di</strong> forma per il carico neveTabella C3.4.I Coefficienti <strong>di</strong> forma per il carico neveAngolo <strong>di</strong> <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azionedella falda α0° ≤ α ≤ 30° 30° < α < 60° α ≥ 60°µ 1 0,8 0,8(60 - α)/30 0,0µ 2 0,8 + 0,8 α/30 1,6 --31
C3.4.5.4 Coperture a più faldePer il caso <strong>di</strong> neve depositata <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> vento si deve considerare la con<strong>di</strong>zione denom<strong>in</strong>ata Caso(i),riportata nella figura C3.4.2.Per il caso <strong>di</strong> neve depositata <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> vento si deve considerare la con<strong>di</strong>zione denom<strong>in</strong>ata Caso(ii), riportata nella figura C3.4.2.Caso (i)µ1(α1)µ1(α2)µ1(α1)µ1(α2)Caso (ii)µ1(α1)µ2(α) α = (α 1 + α 2 )/2µ1(α2)α 1α 2 α 1 α 2Figura C3.4.2 Coefficiente <strong>di</strong> forma per il carico neve – coperture a più faldeQualora una o entrambe le falde convergenti <strong>in</strong> un compluvio abbiano una <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azione superiore a60°, si dovrà prestare particolare attenzione alla scelta dei coefficienti <strong>di</strong> forma da utilizzare. Inparticolare si dovrà tenere presente che l’<strong>in</strong>tensità degli accumuli che si vengono a formare nelle zone<strong>di</strong> compluvio è funzione dell’azione <strong>di</strong> re<strong>di</strong>stribuzione della neve operata dal vento e della altezza delcompluvio.L’effetto degli accumuli <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> irregolarità del piano <strong>di</strong> copertura, quali ad esempio coperturecon elementi prefabbricati, dovrà essere considerato solo per compluvi nei quali la larghezza dellecampate (tratto sotteso dalle due falde a<strong>di</strong>acenti <strong>di</strong> <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azione α 1 e α 2 ) sia superiore a 3,5 m e perangoli <strong>di</strong> <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azione della falde superiori o uguali a 30°. Per campate <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensione e/o <strong>di</strong><strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azione <strong>in</strong>feriore si può assumere, <strong>in</strong> via semplificativa, che la corrugazione della copertura sia<strong>in</strong><strong>in</strong>fluente per la formazione <strong>di</strong> accumuli nelle zone <strong>di</strong> compluvio.C3.4.5.5 Coperture cil<strong>in</strong>dricheSi assume che la neve non sia impe<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> scivolare.32
Per il caso <strong>di</strong> carico da neve depositata <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> vento si deve considerare la con<strong>di</strong>zionedenom<strong>in</strong>ata Caso (i), riportata <strong>in</strong> figura C.3.4.3.Per il caso <strong>di</strong> carico da neve depositata <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> vento si deve considerare la con<strong>di</strong>zionedenom<strong>in</strong>ata Caso (ii), riportata <strong>in</strong> figura C3.4.3.Caso (i)0,8Caso (ii)0,5µ 3l s /4l s /4 l s /4 l s /4µ 360°βhl sbFigura C3.4.3 Coefficiente <strong>di</strong> forma per il carico neve – coperture cil<strong>in</strong>dricheI valori dei coefficienti <strong>di</strong> forma sono dati dalle espressioni seguenti:per β > 60°, µ 3 = 0per β ≤ 60°, µ 3 = 0,2 + 10 h/b, con µ 3 ≤ 2,0.C3.4.5.6. Coperture a<strong>di</strong>acenti o vic<strong>in</strong>e a costruzioni più altePer il caso <strong>di</strong> neve depositata <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> vento si dovrà considerare la con<strong>di</strong>zione denom<strong>in</strong>ata Caso(i) nella figura C.3.4.4.Per il caso <strong>di</strong> carico da neve depositata <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> vento, si dovranno considerare gli effetti deipossibili accumuli causati dai due fenomeni seguenti:- scivolamento della neve dalla copertura posta a quota superiore;- deposito della neve nella zona <strong>di</strong> “ombra aerod<strong>in</strong>amica”.La con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> carico conseguente ai fenomeni <strong>di</strong> cui sopra è denom<strong>in</strong>ata Caso (ii) nella figura33
C.3.4.4.Caso (i) µ 1Caso (ii)µ sµ 2µ wµ 1αlshb 1 b 2Figura C3.4.4 Coefficiente <strong>di</strong> forma per il carico neve – coperture a<strong>di</strong>acenti a costruzioni più alteI valori dei coefficienti <strong>di</strong> forma sono dati dalle espressioni seguenti:µ 1 = 0,8 (assumendo che la copertura <strong>in</strong>feriore sia piana)µ 2 = µ s + µ w<strong>in</strong> cui :µ s è il coefficiente <strong>di</strong> forma per il carico neve dovuto allo scivolamento della neve dallacopertura superiore, che vale:per α ≤ 15°, µ s = 0per α > 15°,µ s è calcolato <strong>in</strong> ragione del 50% del carico totale massimo <strong>in</strong>sistentesulla falda della copertura superiore, valutato con riferimento al valoredel coefficiente <strong>di</strong> forma appropriato per detta falda.µ w è il coefficiente <strong>di</strong> forma per il carico neve dovuto alla re<strong>di</strong>stribuzione operata dal vento, che34
vale:µ w = (b 1 + b 2 )/2h ≤ γ h/q sk<strong>in</strong> cui:γ è il peso dell’unità <strong>di</strong> volume della neve [kN/m 3 ], che per i presenti calcoli può essereassunto pari a 2 kN/m 3Il valore del coefficiente µ w dovrà comunque essere compreso tra i limiti seguenti 0,8 ≤ µ w ≤ 4,0.La lunghezza della zona <strong>in</strong> cui si forma l’accumulo è data da l s = 2h, e comunque 5 ≤ l s ≤ 15 m.Nel caso <strong>in</strong> cui b 2 < l s il valore del coefficiente <strong>di</strong> forma al livello della f<strong>in</strong>e della copertura posta aquota <strong>in</strong>feriore dovrà essere valutato per <strong>in</strong>terpolazione l<strong>in</strong>eare tra i valori <strong>di</strong> µ 1 e µ 2 .C3.4.5.7 Effetti localiLe <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni che seguono sono da <strong>in</strong>tendersi riferite a fenomeni locali, che debbono essere presi <strong>in</strong>considerazione per la verifica delle membrature da questi <strong>di</strong>rettamente <strong>in</strong>teressate. Le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong>carico non dovranno pertanto fare oggetto <strong>di</strong> specifiche comb<strong>in</strong>azioni <strong>di</strong> carico che <strong>in</strong>teress<strong>in</strong>ol’<strong>in</strong>tera struttura.C3.4.5.7.1 Accumuli <strong>in</strong> corrispondenza <strong>di</strong> sporgenzeSe la deposizione della neve avviene <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> vento la presenza <strong>di</strong> sporgenze, quali adesempio i parapetti <strong>di</strong> bordo presenti su coperture piane, causano la formazione <strong>di</strong> accumuli nellezone <strong>di</strong> “ombra aerod<strong>in</strong>amica”.Per coperture pseudo-orizzontali si dovrà considerare la con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> carico illustrata nella figuraC3.4.5, nella quale si assumerà:µ 1 = 0,8 e µ 2 = γ h/ q sk , con la limitazione: 0,8 ≤ µ 2 ≤ 2,0dove:γè il peso dell’unità <strong>di</strong> volume della neve, che per il presente calcolo può essere assuntopari a 2 kN/m 3l s = 2h, con la limitazione: 5 ≤ l s ≤ 15 m35
µ1µ2l sl shFigura C3.4.5Coefficienti <strong>di</strong> forma per il carico neve <strong>in</strong> corrispondenza <strong>di</strong> sporgenze ed ostruzioniC3.4.5.7.2 Neve aggettante dal bordo <strong>di</strong> una coperturaIn località poste a quota superiore a 800 m sul livello del mare, nella verifica delle parti <strong>di</strong> coperturaa sbalzo sulle murature <strong>di</strong> facciata si dovrà considerare l’azione della neve sospesa oltre il bordodella copertura, sommato al carico agente su quella parte <strong>di</strong> tetto, secondo lo schema illustrato nellafigura C3.4.6.I carichi dovuti alla neve sospesa <strong>in</strong> aggetto saranno considerati agenti <strong>in</strong> corrispondenza del bordodella copertura e si possono calcolare me<strong>di</strong>ante l’espressione:2q se = k q s / γdove:q seq sγkè il carico della neve per unità <strong>di</strong> lunghezza dovuto alla sospensione (vedasi la figuraC3.4.6)è il carico corrispondente alla <strong>di</strong>stribuzione del manto più sfavorevole per la copertura<strong>in</strong> esameè il peso dell’unità <strong>di</strong> volume della neve, che per il presente calcolo può essere assuntopari a 3,0 kN/m 3è un coefficiente funzione della irregolarità della forma della neve, pari a k = 3/d, conk ≤ d γ, essendo d la profon<strong>di</strong>tà del manto nevoso sulla copertura <strong>in</strong> m (vedasi la figuraC.3.4.6)36
ds eFigura C3.4.6 Neve aggettante dal bordo <strong>di</strong> una coperturaC3.4.5.7.3 Carichi della neve su barriere paraneve ed altri ostacoliIn talune con<strong>di</strong>zioni la neve può scivolare via da un tetto a falde o curvo. In questo caso si assumepari a zero il coefficiente <strong>di</strong> attrito tra la massa <strong>di</strong> neve e la superficie della copertura.L’azione statica F s impressa da una massa <strong>di</strong> neve che scivola su barriere paraneve o altri ostacoli,nella <strong>di</strong>rezione dello scivolamento, per unità <strong>di</strong> lunghezza dell’e<strong>di</strong>ficio può essere assunta uguale a:F s = q s b s<strong>in</strong> αdove:q sbαè il carico della neve sulla copertura, relativo alla <strong>di</strong>stribuzione uniforme piùsfavorevole tra quelle proprie della zona dalla quale la neve potrebbe scivolareè la <strong>di</strong>stanza <strong>in</strong> pianta (misurata <strong>in</strong> orizzontale) tra il paraneve o l’ostacolo ed ilsuccessivo paraneve o il colmo del tetto.angolo <strong>di</strong> <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azione del tetto, misurato a partire dall’orizzontale.37
C3.6 AZIONI ECCEZIONALILe Azioni eccezionali, che solo <strong>in</strong> taluni casi vanno considerate nella progettazione, si ritienedebbano essere opportunamente conosciute al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> garantire la robustezza strutturale richiestadalla NTC.Le azioni eccezionali sono quelle che si presentano <strong>in</strong> occasione <strong>di</strong> eventi quali <strong>in</strong>cen<strong>di</strong>, esplosionied urti.La concezione strutturale, i dettagli costruttivi ed i materiali usati dovranno essere tali da evitare chela struttura possa essere danneggiata <strong>in</strong> misura sproporzionata rispetto alla causa.Nel caso <strong>in</strong> cui si eseguano specifiche verifiche nei confronti delle azioni eccezionali si considereràla comb<strong>in</strong>azione eccezionale <strong>di</strong> azioni <strong>di</strong> cui al §2.5.3.C3.6.1.2 Richieste <strong>di</strong> prestazioneCon riferimento al §3.6.1.2 delle NTC si precisa che le <strong>di</strong>sposizioni del M<strong>in</strong>istero dell’Internorichiamate all’ultimo capoverso, sono contenute nei seguenti decreti:• DM 16.02.07: Classificazione <strong>di</strong> resistenza la fuoco <strong>di</strong> prodotti ed elementi costruttivi <strong>di</strong> opereda costruzione;• DM 09.03.07: Prestazioni <strong>di</strong> resistenza al fuoco delle costruzioni nelle attività soggette alcontrollo del corpo nazionale dei vigili del fuoco.Si fa presente che con quest’ultimo decreto è stata abrogata la Circolare n. 91 del 14.09.61.Si precisa, ancora, che la resistenza al fuoco richiesta, misurata <strong>in</strong> m<strong>in</strong>uti <strong>di</strong> <strong>in</strong>cen<strong>di</strong>o standardsecondo la curva ISO 834 che approssima l’accrescimento delle temperature a partire dal momento<strong>di</strong> <strong>in</strong>cen<strong>di</strong>o generalizzato (flash over), è una quantificazione convenzionale non <strong>di</strong>rettamenteconfrontabile con i tempi reali <strong>di</strong> evacuazione o <strong>di</strong> <strong>in</strong>tervento.Il progetto delle strutture sulla base <strong>di</strong> detta resistenza convenzionale porta comunque ad unacapacità coerente con i richiesti livelli <strong>di</strong> prestazione.C3.6.1.4 Criteri <strong>di</strong> progettazioneLa progettazione delle strutture <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> <strong>in</strong>cen<strong>di</strong>o deve garantire una sufficiente robustezzanei confronti dell’<strong>in</strong>cen<strong>di</strong>o <strong>in</strong> modo tale che la struttura non possa essere danneggiate <strong>in</strong> misurasproporzionata rispetto alla causa e che sia garantito il raggiungimento delle prestazioni <strong>in</strong><strong>di</strong>cate al§ 3.6.1.2 delle NTC.La sicurezza del sistema strutturale <strong>in</strong> caso <strong>di</strong> <strong>in</strong>cen<strong>di</strong>o può essere determ<strong>in</strong>ata sulla base della38
esistenza al fuoco dei s<strong>in</strong>goli elementi strutturali, <strong>di</strong> porzioni <strong>di</strong> struttura o dell’<strong>in</strong>tero sistemacostruttivo, valutando opportunamente lo schema statico <strong>di</strong> riferimento.C3.6.1.5.3. <strong>Analisi</strong> del comportamento meccanicoIl comportamento meccanico della struttura è analizzato tenendo conto della riduzione dellaresistenza meccanica dei componenti dovuta al danneggiamento dei materiali per effettodell’aumento <strong>di</strong> temperatura, con le regole specificate ai punti 4.1.13, 4.2.11, 4.3.9, 4.4.14, 4.5.10.delle NTC.Sono da considerarsi le comb<strong>in</strong>azioni dovute alle azioni eccezionali def<strong>in</strong>ite al § 2.5.3 trascurandola concomitanza con altre azioni eccezionali e con le azioni sismiche.Si deve tenere conto ove necessario degli effetti delle sollecitazioni iperstatiche dovute alle<strong>di</strong>latazioni termiche contrastate ad eccezione <strong>di</strong> quando sia riconoscibile a priori che esse sianotrascurabili o favorevoli.C3.6.1.5.4 Verifica <strong>di</strong> sicurezzaLa verifica <strong>di</strong> resistenza al fuoco può essere eseguita nei dom<strong>in</strong>i delle resistenze, del tempo o delletemperature come specificato ai punti 4.1.13, 4.2.11, 4.3.9, 4.4.14, 4.5.10. delle NTC.Qualora si eseguano verifiche con curve nom<strong>in</strong>ali <strong>di</strong> <strong>in</strong>cen<strong>di</strong>o la verifica <strong>di</strong> resistenza può essereeffettuata senza tener conto della fase <strong>di</strong> raffreddamento che <strong>in</strong>vece deve essere presa <strong>in</strong>considerazione quando si faccia riferimento a curve <strong>di</strong> <strong>in</strong>cen<strong>di</strong>o naturale.39
C4. COSTRUZIONI CIVILI E INDUSTRIALINel Cap. 4 le NTC def<strong>in</strong>iscono, per i <strong>di</strong>versi materiali considerati, le caratteristiche loro richieste, irelativi meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi, le verifiche, sia locali che globali, che occorre effettuare per accertare ilrispetto dei <strong>di</strong>versi stati limite fissati dalla norma, le <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni sui particolari costruttivi e sullemodalità esecutive, le specifiche relative alla resistenza al fuoco ed ai carichi eccezionali.Si considerano non agenti le azioni sismiche; le prescrizioni aggiuntive legate alla loro presenzasono riportate nel Cap. 7.In dettaglio:• nel § 4.1 sono trattate le costruzioni <strong>di</strong> c.a. e c.a.p., gettate <strong>in</strong> opera o prefabbricate, e vengonofornite le <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni specifiche per i calcestruzzi a bassa percentuale <strong>di</strong> armatura o non armati eper i calcestruzzi <strong>di</strong> aggregato leggero;• nel § 4.2 sono trattate le costruzioni <strong>di</strong> acciaio, le unioni saldate e bullonate, le verifiche persituazioni usuali, transitorie, eccezionali ed i criteri <strong>di</strong> durabilità;• nel § 4.3 sono trattate le costruzioni miste acciaio-calcestruzzo, esam<strong>in</strong>ando separatamente letravi con soletta collaborante, le colonne composte, le solette composte con lamiera grecata edef<strong>in</strong>endo le verifiche per situazioni usuali, transitorie, eccezionali;• nel § 4.4 sono trattate, per la prima volta nella normativa tecnica italiana, le costruzioni <strong>di</strong>legno;• nel § 4.5 sono trattate le costruzioni <strong>di</strong> muratura;• nel § 4.6 sono trattate le costruzioni <strong>di</strong> altri materiali.C4.1 COSTRUZIONI DI CALCESTRUZZOPartendo dal materiale calcestruzzo, nel considerare tutte le classi <strong>di</strong> resistenza contemplatenell’Euroco<strong>di</strong>ce 2, sono state <strong>in</strong>serite le classi C28/35 C32/40, <strong>di</strong> sicura importanza <strong>in</strong> Italia,prevedendo l’uso <strong>di</strong> calcestruzzi f<strong>in</strong>o alla classe C90/105.Per le Classi <strong>di</strong> resistenza comprese fra C70/85 e C90/105 deve essere richiesta l’autorizzazionem<strong>in</strong>isteriale me<strong>di</strong>ante le procedure già stabilite per altri materiali “<strong>in</strong>novativi”.Il coefficiente parziale <strong>di</strong> sicurezza per il calcestruzzo γ c è stato fissato pari a 1,5, <strong>in</strong> accordo conl’Euroco<strong>di</strong>ce 2; il coefficiente α cc è stato, <strong>in</strong>vece, fissato pari a 0,85, non avendo ritenuto opportunol’adeguamento al valore proposto dall’Euroco<strong>di</strong>ce 2..40
In relazione ai materiali ed ai coefficienti <strong>di</strong> sicurezza si è stabilito <strong>di</strong> non penalizzare le tecnologie<strong>in</strong>novative, accettando ad esempio l’utilizzazione dei calcestruzzi ad alta resistenza, ma mantenendoprudenza sui coefficienti <strong>di</strong> sicurezza.Vengono def<strong>in</strong>iti i legami costitutivi parabola-rettangolo, elasto-plastico e stress block per ilcalcestruzzo e vengono forniti i valori limiti per le deformazioni, che co<strong>in</strong>cidono con quellitra<strong>di</strong>zionali per i cls <strong>di</strong> classe f<strong>in</strong>o a C50/60, mentre sono opportunamente ridotti per i calcestruzziad elevata resistenza.Viene fornito il coefficiente parziale <strong>di</strong> sicurezza per l’acciaio da armatura γ s posto, per tutti i tipi,pari a 1,15.Vengono def<strong>in</strong>iti i legami costitutivi per l’acciaio; è previsto l’utilizzo tanto <strong>di</strong> un legame elastico<strong>in</strong>def<strong>in</strong>itamente plastico quanto <strong>di</strong> un legame elastico <strong>in</strong>crudente. Nel primo caso non vi è più lalimitazione al 10 ‰ , con drastica semplificazione nei calcoli senza peraltro <strong>in</strong>trodurre significativevariazioni <strong>di</strong> sicurezza. Nel secondo caso si può utilizzare il rapporto f t /f y , oggi controllato su basestatistica e dunque sufficientemente garantito.C4.1.1 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E METODI DI ANALISIC4.1.1.1 <strong>Analisi</strong> elastica l<strong>in</strong>eareCon riferimento all’analisi elastica l<strong>in</strong>eare con ri<strong>di</strong>stribuzione dei momenti prevista al §4.1.1.1 delleNTC, nel seguito si forniscono alcune precisazioni <strong>in</strong>tegrative.Cautelativamente, le NTC proibiscono la ri<strong>di</strong>stribuzione dei momenti nei pilastri e nei no<strong>di</strong>,consentendola solo nelle travi cont<strong>in</strong>ue (sia appartenenti che non appartenenti a telai) e nelle solette,a con<strong>di</strong>zione che le sollecitazioni <strong>di</strong> flessione siano prevalenti ed i rapporti tra le luci <strong>di</strong> campatecontigue siano compresi nell’<strong>in</strong>tervallo 0,5-2,0.Nel seguito, per semplicità, si farà riferimento alle sole travi, restando <strong>in</strong>teso che le relativeconsiderazioni sono imme<strong>di</strong>atamente esten<strong>di</strong>bili alle solette.La ri<strong>di</strong>stribuzione dei momenti flettenti garantisce l’equilibrio sia globale che locale della strutturama prefigura possibili plasticizzazioni nelle zone <strong>di</strong> estremità delle travi; occorre dunqueaccompagnare la ri<strong>di</strong>stribuzione con una verifica <strong>di</strong> duttilità. Tale verifica, peraltro, può essereomessa se si rispettano le limitazioni sulla entità delle ri<strong>di</strong>stribuzioni fornite dalle NTC, meglioprecisate nel seguito.41
In effetti, la ri<strong>di</strong>stribuzione dei momenti flettenti può effettuarsi senza esplicite verifiche <strong>in</strong> meritoalla duttilità delle membrature, purché il rapporto δ tra il momento dopo la ri<strong>di</strong>stribuzioneMi, j = Mi, j + ∆Mi, j ed il momento prima della ri<strong>di</strong>stribuzione M i, j sod<strong>di</strong>sfi le relazioni⎛ 0,0014 ⎞ xδ ≥ 0,44 + 1,25⋅⎜0,6+ ⎟ ⋅ ≥ 0,70⎝ εcu⎠ dper f ck≤ 50⋅ MPa (C4.1.1 e 4.1.1 NTC)⎛ 0,0014 ⎞ xδ ≥ 0,54 + 1,25⋅⎜0,6+ ⎟ ⋅ ≥ 0,70⎝ εcu⎠ dper f ck> 50⋅ MPa (C4.1.2 e 4.1.2 NTC)dove d è l’altezza utile della sezione, x è l’altezza della zona compressa e ε cu è la deformazioneultima del calcestruzzo, data al §4.1.2.1.2.2 delle NTC. Il limite δ≥ 0,70 ha lo scopo <strong>di</strong> evitare cheun eccesso <strong>di</strong> ri<strong>di</strong>stribuzione possa <strong>in</strong>durre plasticizzazione allo Stato Limite <strong>di</strong> Esercizio nellesezioni <strong>in</strong> cui si riduce il momento resistente, contenendo così le richieste <strong>di</strong> duttilità nelle situazionisismiche.Di conseguenza, ad ogni nodo, l’aliquota dei momenti da ri<strong>di</strong>stribuire, ∆M, non può eccedere il30% del m<strong>in</strong>ore tra i due momenti d’estremità concorrenti al nodo, nel caso <strong>di</strong> momenti <strong>di</strong> versoopposto. Nel caso <strong>di</strong> momenti equiversi, il rapporto δ va riferito <strong>in</strong>evitabilmente al momento cheviene ridotto <strong>in</strong> valore assoluto.La ri<strong>di</strong>stribuzione dei momenti permette una progettazione strutturale più economica ed efficiente,riducendo <strong>in</strong> valore assoluto i momenti massimi <strong>di</strong> calcolo, solitamente localizzati nelle zone <strong>di</strong>momento negativo, e compensando questa <strong>di</strong>m<strong>in</strong>uzione con l’aumento dei momenti nelle zonemeno sollecitate.Ciò consente <strong>di</strong>:- progettare travi aventi resistenza massima a flessione m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> quella richiesta dall’analisielastica, grazie ad una più uniforme <strong>di</strong>stribuzione delle resistenze lungo il loro sviluppo;- utilizzare meglio la resistenza m<strong>in</strong>ima a flessione delle sezioni, dovuta al rispetto dellelimitazioni costruttive imposte dalle NTC, quando essa ecceda significativamente lesollecitazioni derivanti dall’analisi elastica.Il requisito essenziale per effettuare la ri<strong>di</strong>stribuzione è che il <strong>di</strong>agramma dei momenti risultistaticamente ammissibile una volta effettuata la ri<strong>di</strong>stribuzione.Il <strong>di</strong>agramma è staticamente ammissibile se è equilibrato e se sod<strong>di</strong>sfa <strong>in</strong> ogni sezione la con<strong>di</strong>zioneMEd≤ M(C4.1.3)Rd42
doveM Ed è il valore <strong>di</strong> progetto del momento dopo la ri<strong>di</strong>stribuzione e M Rd è il momento resistente<strong>di</strong> progetto.C4.1.1.1.1Ri<strong>di</strong>stribuzione nelle travi cont<strong>in</strong>ueNel caso <strong>di</strong> una trave cont<strong>in</strong>ua (Figura C4.1.1), i momenti M 1 e M 2 delle sezioni più sollecitate (<strong>in</strong>corrispondenza degli appoggi) possono venire ridotti ai valori M’ 1 e M’ 2 , nel rispetto dei limitiM’ 1 ≥δ M 1 e M’ 2 ≥ δ M 2 .Il <strong>di</strong>agramma del momento flettente sortito dall’analisi elastica l<strong>in</strong>eare della trave cont<strong>in</strong>ua <strong>in</strong>esame, rappresentato dalla curva a tratto cont<strong>in</strong>uo della Figura C4.1.1, va traslato <strong>di</strong> conseguenzanel rispetto dell’equilibrio con il carico p applicato, come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato dalla curva a tratteggio <strong>di</strong> FiguraC4.1.1.M1 M2pM'1M' 2Figura C4.1.1 Ri<strong>di</strong>stribuzione dei momenti per travi cont<strong>in</strong>ueC4.1.1.1.2Ri<strong>di</strong>stribuzione nelle travi cont<strong>in</strong>ue dei telaiNei telai i momenti trasmessi dai pilastri ai no<strong>di</strong>, non essendo ammessa per tali elementi lari<strong>di</strong>stribuzione, sono quelli desunti dall’analisi elastica. Poiché tali momenti debbono essere <strong>in</strong>equilibrio con quelli trasmessi allo stesso nodo dalle travi, la ri<strong>di</strong>stribuzione si effettua applicandoall’estremità delle travi convergenti nel nodo momenti flettenti <strong>di</strong> segno opposto ed uguale <strong>in</strong>tensità,lasciando immutato il regime <strong>di</strong> sollecitazione nei pilastri.Operativamente, si possono evidenziare due possibili situazioni a seconda che i momenti trasmessial nodo dalle travi <strong>in</strong> esso convergenti (momenti d’estremità) abbiano verso <strong>di</strong>scorde (FiguraC4.1.2) o concorde (Figura C4.1.3).43
Pilastro superiorePilastro superioreM ED,sxM ED,dxM ED,supTrave s<strong>in</strong>istraTrave destraM ED,sxTrave s<strong>in</strong>istraM ED,dxTrave destraM ED,<strong>in</strong>fM ED,supM ED,<strong>in</strong>fPilastro <strong>in</strong>feriorePilastro <strong>in</strong>ferioreFigura C4.1.2 Diagramma delle sollecitazioni e schema dei momenti trasmessi al nodo con momenti d’estremità<strong>di</strong>scor<strong>di</strong>Pilastro superiorePilastro superioreM ED,sxM ED,<strong>in</strong>fM ED,supTrave s<strong>in</strong>istraTrave destraM ED,sxTrave s<strong>in</strong>istraM ED,dxTrave destraM ED,supM ED,dxM ED,<strong>in</strong>fPilastro <strong>in</strong>feriorePilastro <strong>in</strong>ferioreFigura C4.1.3 Diagramma delle sollecitazioni e schema dei momenti trasmessi al nodo con momenti d’estremitàconcor<strong>di</strong>Il sod<strong>di</strong>sfacimento dell’equilibrio impone che, nel caso <strong>in</strong> cui <strong>in</strong> cui momenti d’estremità delle traviabbiano verso <strong>di</strong>scorde, essi siano entrambi ridotti <strong>di</strong> ∆M (Figura C4.1.4) e che, <strong>in</strong> caso contrario, ilmomento d’estremità della trave <strong>di</strong> s<strong>in</strong>istra sia ridotto <strong>di</strong> ∆M e quello della trave destra siaaumentato della stessa quantità ∆M (Figura C4.1.5).Pilastro superiorePilastro superioreM ED,supM ED,supM ED,sxM ED,dxM ED,sx-∆MM ED,dx-∆MTrave s<strong>in</strong>istraTrave destra∆M∆MTrave s<strong>in</strong>istraTrave destraM ED,<strong>in</strong>fM ED,<strong>in</strong>fPilastro <strong>in</strong>feriorePilastro <strong>in</strong>ferioreFigura C4.1.4 Momenti d’estremità <strong>di</strong> verso opposto: ri<strong>di</strong>stribuzione del momento nelle travi44
Pilastro superiorePilastro superioreM ED,supM ED,supM ED,sxM ED,dxM ED,sx-∆MM ED,dx+∆MTrave s<strong>in</strong>istraTrave destra∆M∆MTrave s<strong>in</strong>istraTrave destraM ED,<strong>in</strong>fM ED,<strong>in</strong>fPilastro <strong>in</strong>feriorePilastro <strong>in</strong>ferioreFigura C4.1.5 Momenti d’estremità <strong>di</strong> verso concorde: ri<strong>di</strong>stribuzione del momento nelle traviI <strong>di</strong>agrammi dei momenti ottenuti a seguito della ri<strong>di</strong>stribuzione, per le due <strong>di</strong>verse situazioni <strong>in</strong>precedenza prefigurate, sono rappresentati <strong>in</strong> Figura C4.1.6.M ED,sx-∆MPilastro superioreM ED,dx-∆MM ED,sx-∆MPilastro superioreM ED,<strong>in</strong>fTrave s<strong>in</strong>istraTrave destraTrave s<strong>in</strong>istraTrave destraM ED,supM ED,<strong>in</strong>fPilastro <strong>in</strong>ferioreM ED,supDiagramma orig<strong>in</strong>arioDiagramma ri<strong>di</strong>stribuitoM ED,dx+∆MPilastro <strong>in</strong>ferioreFigura C4.1.6 Diagrammi dei momenti a seguito della ri<strong>di</strong>stribuzione dei momenti nelle traviCome già detto, aff<strong>in</strong>ché la ri<strong>di</strong>stribuzione sia consentita, il <strong>di</strong>agramma dei momenti flettenti suciascuna trave ottenuto per effetto della ri<strong>di</strong>stribuzione deve essere staticamente ammissibile.C4.1.2 VERIFICHE AGLI STATI LIMITEC4.1.2.1 Verifiche agli stati limite ultimiC4.1.2.1.1.4 Tensione tangenziale <strong>di</strong> aderenza acciaio-calcestruzzoCon riferimento all’ultimo capoverso del § 4.1.2.1.1.4, ai f<strong>in</strong>i del calcolo della resistenza <strong>di</strong>aderenza può farsi riferimento alle norme UNI EN 1992-1-1.C4.1.2.1.2Resistenza a sforzo normale e flessione (elementi mono<strong>di</strong>mensionali)C4.1.2.1.2.4 <strong>Analisi</strong> della sezione45
Con riferimento alla verifica <strong>di</strong> resistenza dei pilastri <strong>in</strong> c.a. soggetti a sola compressione assiale, laprescrizione circa l’eccentricità m<strong>in</strong>ima dell’azione assiale da tenere <strong>in</strong> conto può essereimplicitamente sod<strong>di</strong>sfatta valutando N Rd con la formulaN Rd = 0,8 A c f cd + A s,tot f yd(C4.1.4)con A c area del calcestruzzo e A s,tot area totale d’armatura.C4.1.2.1.5Resistenza <strong>di</strong> elementi tozzi, nelle zone <strong>di</strong>ffusive e nei no<strong>di</strong>Con riferimento ai modelli fatti <strong>di</strong> tiranti e puntoni descritti al §4.1.2.1.5 delle NTC, nel seguito siriporta un esempio <strong>di</strong> applicazione <strong>di</strong> detto metodo <strong>di</strong> verifica con riferimento al caso della mensolatozza <strong>di</strong> Figura C4.1.7.In questo caso il meccanismo resistente è costituito da un tirante orizzontale superiore,corrispondente all’armatura tesa, e da un puntone <strong>di</strong> calcestruzzo <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>ato <strong>di</strong> ψ, che riporta il caricoP Ed entro il bordo del pilastro. Con le <strong>di</strong>mensioni geometriche <strong>in</strong><strong>di</strong>cate nella Figura C4.1.7,attraverso l’equilibrio del nodo caricato si ottiene la portanza della mensola <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> resistenzadell’armatura:( )P = P = A f − HR Rs s yd Ed1λ(C4.1.5)con λ=ctgψ≅l/(0,9d). Per la verifica dovrà risultareP R ≥ P Ed(C4.1.6)Dovrà <strong>in</strong>oltre risultare una resistenza P Rc del puntone <strong>di</strong> calcestruzzo non m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> quella correlataall’armatura concP = 0, 4bdf ≥ P1+ λRc cd 2 Rs(C4.1.7)con c=1 per sbalzi <strong>di</strong> piastre non provvisti <strong>di</strong> staffatura e c=1,5 per sbalzi <strong>di</strong> travi provvisti <strong>di</strong>staffatura.46
Figura C4.1.7 Esempi <strong>di</strong> modello a puntoni e tiranti con tirante orizzontale per mensole tozzeA quello sopra presentato può aggiungersi un secondo meccanismo funzionante <strong>in</strong> parallelo,costituito da un tirante <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>ato ed un puntone <strong>in</strong>feriore come rappresentato <strong>in</strong> Figura C4.1.8.Figura C4.1.8 Esempi <strong>di</strong> modello a puntoni e tiranti con tirante obliquo per mensole tozzeAttraverso l’equilibrio del nodo sul quale viene trasmessa la quota parte <strong>di</strong> carico si ottiene ilcorrispondente contributo <strong>di</strong> portanza <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> resistenza dell’armatura∆P R = A’ s f sd s<strong>in</strong>α(C4.1.8)che deve risultare non maggiore della resistenza del puntone compresso:∆P Rc = 0,2 b d f cd tgα ≥ ∆P Rs(C4.1.9)La capacità portante globale della mensola provvista dei due ord<strong>in</strong>i d’armatura può calcolarsi, apartire dal contributo <strong>di</strong> ciascun meccanismo resistente, comeP R = P Rs + 0,8 ∆P R(C4.1.10)considerando un contributo aggiuntivo dell’armatura <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>ata ridotto del 20%.Per contenere l’entità della fessurazione, occorre <strong>in</strong> ogni caso <strong>di</strong>sporre un’adeguata staffatura.47
C4.1.2.2C4.1.2.2.2Verifica agli stati limite <strong>di</strong> esercizioVerifica <strong>di</strong> deformabilitàIl calcolo della deformazione flessionale <strong>di</strong> solai e travi si effettua <strong>in</strong> genere me<strong>di</strong>ante <strong>in</strong>tegrazionedelle curvature tenendo conto della viscosità del calcestruzzo e, se del caso, degli effetti del ritiro.Per il calcolo delle deformazioni flessionali si considera lo stato non fessurato (sezione <strong>in</strong>teramentereagente) per tutte le parti della struttura per le quali, nelle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> carico considerate, letensioni <strong>di</strong> trazione nel calcestruzzo non superano la sua resistenza me<strong>di</strong>a f ctm a trazione. Per le altreparti si fa riferimento allo stato fessurato, potendosi considerare l’effetto irrigidente del calcestruzzoteso fra le fessure.Al riguardo detto p f il valore assunto dal parametro <strong>di</strong> deformazione nella membratura <strong>in</strong>teramentefessurata e p il valore assunto da detto parametro nella membratura <strong>in</strong>teramente reagente, il valore<strong>di</strong> calcolo p* del parametro è dato da<strong>in</strong> cuif( )*p = ζ ⋅ p + 1− ζ ⋅ p(C4.1.11)ζ = 1− cβ2(C4.1.12)Nella (C4.1.12) il fattore β è il rapporto tra il momento <strong>di</strong> fessurazione M f e il momento flettenteeffettivo,β = M / M , o il rapporto tra la forza normale <strong>di</strong> fessurazione N f e la forza normalefeffettiva,β = Nf/ N , a seconda che la membratura sia soggetta a flessione o a trazione, e ilcoefficiente c assume il valore 1, nel caso <strong>di</strong> applicazione <strong>di</strong> un s<strong>in</strong>golo carico <strong>di</strong> breve durata, o ilvalore 0,50 nel caso <strong>di</strong> carichi permanenti o per cicli <strong>di</strong> carico ripetuti.Per quanto riguarda la salvaguar<strong>di</strong>a dell’aspetto e della funzionalità dell’opera, le frecce a lungoterm<strong>in</strong>e <strong>di</strong> travi e solai, calcolate sotto la con<strong>di</strong>zione quasi permanente dei carichi, non dovrebberosuperare il limite <strong>di</strong> 1/250 della luce.Per quanto riguarda l’<strong>in</strong>tegrità delle pareti <strong>di</strong>visorie e <strong>di</strong> tamponamento portate, le frecce <strong>di</strong> travi esolai, calcolate sotto la con<strong>di</strong>zione quasi permanente dei carichi, non dovrebbero superare il limite<strong>di</strong> 1/500 della luce. In tale verifica la freccia totale calcolata può essere depurata dalla parte presenteprima dell’esecuzione delle pareti. Detto valore si riferisce al caso <strong>di</strong> pareti <strong>di</strong>visorie <strong>in</strong> muratura.Per altri tipi <strong>di</strong> pareti si dovranno valutare specificatamente i limiti <strong>di</strong> <strong>in</strong>flessione ammissibili.48
Per travi e solai con luci non superiori a 10 m è possibile omettere la verifica delle <strong>in</strong>flessioni comesopra riportata, ritenendola implicitamente sod<strong>di</strong>sfatta, se il rapporto <strong>di</strong> snellezza λ=l/h tra luce ealtezza rispetta la limitazione⎡0,0015⋅f⎤ ⎡500Acks,eff .λ ≤ K ⎢11+ ⋅ ⎢ ⎥ρ + ρ'⎥fykAs,calc.⎣ ⎦ ⎢⎣⎥⎦⎤(C4.1.13)dove f ck è la resistenza caratteristica a compressione del cls <strong>in</strong> MPa, ρ e ρ’ sono i rapportid’armatura tesa e compressa, rispettivamente, A s,eff ed A s,calc sono, rispettivamente, l’armatura tesaeffettivamente presente nella sezione più sollecitata e l’armatura <strong>di</strong> calcolo nella stessa sezione, f yk èla tensione <strong>di</strong> snervamento caratteristica dell’armatura (<strong>in</strong> MPa) e K è un coefficiente correttivo, che<strong>di</strong>pende dallo schema strutturale.I valori da attribuire a K sono riportati <strong>in</strong> Tabella C4.1.I, <strong>in</strong>sieme con i valori limite <strong>di</strong> λ calcolatiassumendo f ck =30 MPa epoco sollecitato (ρ=0,5%).⎡500A⎤s,eff .=⎢⎢⎣fykAs,calc.⎥⎥⎦1, nel caso <strong>di</strong> calcestruzzo molto sollecitato (ρ=1,5%) oPer sezioni a T aventi larghezza dell’ala maggiore <strong>di</strong> tre volte lo spessore dell’anima, i valori datidalla (C4.1.13) devono essere ridotti del 20%.Per travi e piastre nervate caricate da tramezzi che possano subire danni a causa <strong>di</strong> <strong>in</strong>flessionieccessive, i valori dati dalla (C4.1.13) devono essere moltiplicati per il rapporto 7/l essendo l la luce<strong>di</strong> calcolo <strong>in</strong> m.Per piastre non nervate la cui luce maggiore l ecceda 8,5 m, caricate da tramezzi che possano subiredanni a causa <strong>di</strong> <strong>in</strong>flessioni eccessive, i valori dati dalla (C4.1.13) devono essere moltiplicati per ilrapporto 8,5/l, con l <strong>in</strong> m.Tabella C4.1.I Valori <strong>di</strong> K e snellezze limite per elementi <strong>in</strong>flessi <strong>in</strong> c.a. <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> compressione assialeSistema strutturale K Calcestruzzo moltosollecitato ρ=1,5%Calcestruzzo pocosollecitato ρ=0,5%Travi semplicemente appoggiate, piastre <strong>in</strong>cernierate mono o bi<strong>di</strong>rezionali 1,0 14 20Campate term<strong>in</strong>ali <strong>di</strong> travi cont<strong>in</strong>ue o piastre cont<strong>in</strong>ue mono<strong>di</strong>rezionali obi<strong>di</strong>rezionali cont<strong>in</strong>ue sul lato maggioreCampate <strong>in</strong>terme<strong>di</strong>e <strong>di</strong> travi cont<strong>in</strong>ue o piastre cont<strong>in</strong>ue mono obi<strong>di</strong>rezionaliPiastre non nervate sostenute da pilastri (snellezza relativa alla lucemaggiore)1,3 18 261,5 20 301,2 17 2449
Mensole 0,4 6 8Note: Le snellezze limite sono state valutate ponendo, nella formula C4.1.13, f ck =30 MPa e⎡500A⎤s,eff .=⎢⎢⎣fykAs,calc.⎥⎥⎦1.Per piastre bi<strong>di</strong>rezionali si fa riferimento alla luce m<strong>in</strong>ore; per piastre non nervate si considera la luce maggiore.I limiti per piastre non nervate sostenute da pilastri corrispondono ad una freccia <strong>in</strong> mezzeria maggiore <strong>di</strong> 1/250 della luce:l’esperienza ha <strong>di</strong>mostrato che, comunque, tali limiti sono sod<strong>di</strong>sfacenti.Nel caso <strong>di</strong> elementi <strong>in</strong> c.a.p. si può applicare la tabella C4.1.1 moltiplicando il valore <strong>di</strong> K per 1,2.C4.1.2.2.4C4.1.2.2.4.6Verifica <strong>di</strong> fessurazioneVerifica allo stato limite <strong>di</strong> fessurazioneCalcolo dell’ampiezza delle fessureIl valore <strong>di</strong> calcolo dell’apertura delle fessure, w d , può essere ottenuto con l’espressione:w d = 1,7 w m = 1,7 ε sm ∆ sm(C4.1.14)dove:ε sm∆ smè la deformazione unitaria me<strong>di</strong>a delle barre d’armatura;è la <strong>di</strong>stanza me<strong>di</strong>a tra le fessure.La deformazione me<strong>di</strong>a delle barre e la <strong>di</strong>stanza me<strong>di</strong>a tra le fessure possono essere valutateutilizzando la procedura del D.M. 9 gennaio 1996.In alternativa il valore <strong>di</strong> calcolo dell’apertura delle fessure, w d , può essere ottenuto applicando laprocedura seguente, tramite l’espressione:w d = ε sm ∆ smax(C4.1.15)dove:∆ smax è la <strong>di</strong>stanza massima tra le fessure.La deformazione unitaria me<strong>di</strong>a delle barre ε sm può essere calcolata con l’espressione:<strong>in</strong> cui:fσ − k 1( + α ρ )ctms t e effρeffσsεsm= ≥ 0,6(C4.1.16)EsEs50
σ sè la tensione nell’armatura tesa valutata considerando la sezione fessurata;α e è il rapporto E s /E cm ;ρ eff è pari a As Ac,effA c,effk tè l’area efficace <strong>di</strong> calcestruzzo teso attorno all’armatura, <strong>di</strong> altezza h c,ef , dove h c,ef èil valore m<strong>in</strong>ore tra 2,5 (h - d ), (h - x )/3 e h /2 (vedere figura C4.1.9). Nel caso <strong>di</strong>elementi <strong>in</strong> trazione, <strong>in</strong> cui esistono due aree efficaci, l’una all’estradosso e l’altraall’<strong>in</strong>tradosso, entrambe le aree vanno considerate separatamente;è un fattore <strong>di</strong>pendente dalla durata del carico e vale:k t = 0,6 per carichi <strong>di</strong> breve durata,k t = 0,4 per carichi <strong>di</strong> lunga durata.Fig. C4.1.9 Area tesa efficace. Casi tipici.Nei casi <strong>in</strong> cui l’armatura sia <strong>di</strong>sposta con una spaziatura non superiore a 5(c + φ 2 ) (vedere figuraC4.1.10), la <strong>di</strong>stanza massima tra le fessure, ∆ smax , può essere valutata con l’espressione:51
∆ smax = k 3 c + k 1 k 2 k 4φρeff(C4.1.17)<strong>in</strong> cui:φè il <strong>di</strong>ametro delle barre. Se nella sezione considerata sono impiegate barre <strong>di</strong><strong>di</strong>ametro <strong>di</strong>verso, si raccomanda <strong>di</strong> adottare un opportuno <strong>di</strong>ametro equivalente, φeq.Se n 1 è il numero <strong>di</strong> barre <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametro φ1ed n 2 è il numero <strong>di</strong> barre <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametro φ2, siraccomanda <strong>di</strong> utilizzare l’espressione seguente:ck 1k 22 2n1φ1 + n2φ2φeq=n φ + n φ1 1 2 2(C4.1.18)è il ricoprimento dell’armatura;= 0,8 per barre ad aderenza migliorata,= 1,6 per barre lisce;= 0,5 nel caso <strong>di</strong> flessione,= 1,0 nel caso <strong>di</strong> trazione semplice.In caso <strong>di</strong> trazione eccentrica, o per s<strong>in</strong>gole parti <strong>di</strong> sezione, si raccomanda <strong>di</strong>utilizzare valori <strong>in</strong>terme<strong>di</strong> <strong>di</strong> k 2 , che possono essere calcolati con la relazione:( )k = ε + ε 2ε (C4.1.19)2 1 2 1<strong>in</strong> cui ε 1 ed ε 2 sono rispettivamente la più grande e la più piccola deformazione <strong>di</strong>trazione alle estremità della sezione considerata, calcolate considerando la sezionefessurata.k 3 = 3,4;k 4 = 0,425.Nelle zone <strong>in</strong> cui l’armatura è <strong>di</strong>sposta con una spaziatura superiore a 5(c + φ 2 ) (vedere figuraC4.1.10), per la parte <strong>di</strong> estensione 5(c + φ 2 ) nell’<strong>in</strong>torno delle barre la <strong>di</strong>stanza massima tra lefessure, ∆ smax , può essere valutata ancora con l’espressione:∆ smax = k 3 c + k 1 k 2 k 4φρeff(C4.1.20)Nella parte rimanente la <strong>di</strong>stanza massima tra le fessure, ∆ smax , può, <strong>in</strong>vece, essere valutatame<strong>di</strong>ante l’espressione:∆ smax = 1,3 (h - x)(C4.1.21)<strong>in</strong> cui:h ed x sono def<strong>in</strong>ite <strong>in</strong> fig. C4.1.9;(h – x) è la <strong>di</strong>stanza tra l’asse neutro ed il lembo teso della membratura.52
LegendaABCDAsse neutroSuperficie del calcestruzzo tesoZona <strong>in</strong> cui si applica la formula (C.4.1.20)Zona <strong>in</strong> cui si applica la formula (C.4.1.21)Figura C4.1.10 Ampiezza delle fessure, w, <strong>in</strong> funzione della posizione rispetto alle barre <strong>di</strong> armatura.Verifica della fessurazione senza calcolo <strong>di</strong>rettoLa verifica dell’ampiezza <strong>di</strong> fessurazione per via <strong>in</strong><strong>di</strong>retta, così come riportata nell’ultimocapoverso del punto 4.1.2.2.4.6 delle NTC, può riferirsi ai limiti <strong>di</strong> tensione nell’acciaio d’armaturadef<strong>in</strong>iti nelle Tabelle C4.1.II e C4.1.III. La tensione σ s è quella nell’acciaio d’armatura prossimo allembo teso della sezione calcolata nella sezione parzializzata per la comb<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> caricopert<strong>in</strong>ente (v. Tabella C4.1.IV NTC). Per le armature <strong>di</strong> pretensione aderenti la tensione σ s siriferisce all’escursione oltre la decompressione del calcestruzzo. Per le sezioni precompresse a cavipost-tesi si fa riferimento all’armatura ord<strong>in</strong>aria aggiuntiva.53
Tabella C4.1.II Diametri massimi delle barre per il controllo <strong>di</strong> fessurazioneTensione nell’acciaioσ s [MPa]Diametro massimo φ delle barre (mm)w 3 = 0,4 mm w 2 = 0,3 mm w 1 = 0,2 mm160 40 32 25200 32 25 16240 20 16 12280 16 12 8320 12 10 6360 10 8 -Tabella C4.1.III Spaziatura massima delle barre per il controllo <strong>di</strong> fessurazioneTensione nell’acciaioσ s [MPa]Spaziatura massima s delle barre (mm)w 3 = 0,4 mm w 2 = 0,3 mm w 1 = 0,2 mm160 300 300 200200 300 250 150240 250 200 100280 200 150 50320 150 100 -360 100 50 -C4.1.2.2.5Verifica delle tensioni <strong>di</strong> esercizioLa verifica delle tensioni <strong>in</strong> esercizio si può effettuare nelle usuali ipotesi <strong>di</strong> comportamento l<strong>in</strong>earedei materiali, trascurando la resistenza a trazione del calcestruzzo teso.Nei calcoli per azioni <strong>di</strong> breve durata può assumersi il valore del modulo <strong>di</strong> elasticità delcalcestruzzo E c dato dalla (11.2.5) delle NTC, ed un modulo <strong>di</strong> elasticità dell’acciaio E s pari a210.000 N/mm 2 . Tale valore può essere opportunamente ridotto nel caso <strong>di</strong> fili, trecce e trefoli dacemento armato precompresso.Nel caso <strong>di</strong> azioni <strong>di</strong> lunga durata, gli effetti della viscosità del calcestruzzo si possono tenere <strong>in</strong>conto riducendo opportunamente il modulo <strong>di</strong> elasticità E c me<strong>di</strong>ante l’<strong>in</strong>troduzione del coefficiente<strong>di</strong> viscosità φ def<strong>in</strong>ito nel §11.2.10.7 delle NTC.Nei casi <strong>in</strong> cui si ritenga possibile effettuare un’unica verifica <strong>in</strong><strong>di</strong>pendente dal tempo, si puòassumere un coefficiente <strong>di</strong> omogeneizzazione n fra i moduli <strong>di</strong> elasticità <strong>di</strong> acciaio e calcestruzzopari a 15.54
C4.1.6 DETTAGLI COSTRUTTIVIC4.1.6.1 Elementi mono<strong>di</strong>mensionali:Travi e pilastriC4.1.6.1.1 Armatura delle traviCon riferimento al 2° capoverso del § 4.1.6.1.1 delle NTC, si precisa che detta prescrizione siriferisce alle travi senza armatura al taglio. Per le travi con armatura al taglio, sugli appoggi <strong>di</strong>estremità all’<strong>in</strong>tradosso deve essere <strong>di</strong>sposta un’armatura efficacemente ancorata, calcolata per unosforzo <strong>di</strong> trazione coerente con il valore dell’<strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azione del puntone <strong>di</strong>agonale (cot θ) assuntonella verifica a taglio e con la resistenza V Rd .C4.1.6.1.3 Copriferro e <strong>in</strong>terferroCon riferimento al §4.1.6.1.3 delle NTC, al f<strong>in</strong>e della protezione delle armature dalla corrosione ilvalore m<strong>in</strong>imo dello strato <strong>di</strong> ricoprimento <strong>di</strong> calcestruzzo (copriferro) deve rispettare quanto<strong>in</strong><strong>di</strong>cato <strong>in</strong> Tabella C4.1.IV, nella quale sono <strong>di</strong>st<strong>in</strong>te le tre con<strong>di</strong>zioni ambientali <strong>di</strong> Tabella 4.1.IVdelle NTC. I valori sono espressi <strong>in</strong> mm e sono <strong>di</strong>st<strong>in</strong>ti <strong>in</strong> funzione dell’armatura, barre da c.a. ocavi aderenti da c.a.p. (fili, trecce e trefoli), e del tipo <strong>di</strong> elemento, a piastra (solette, pareti,…) omono<strong>di</strong>mensionale (travi, pilastri,…).A tali valori <strong>di</strong> tabella vanno aggiunte le tolleranze <strong>di</strong> posa, pari a 10 mm o m<strong>in</strong>ore, secondo<strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni <strong>di</strong> norme <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.I valori della Tabella C4.1.IV si riferiscono a costruzioni con vita nom<strong>in</strong>ale <strong>di</strong> 50 anni (Tipo 2secondo la Tabella 2.4.I delle NTC). Per costruzioni con vita nom<strong>in</strong>ale <strong>di</strong> 100 anni (Tipo 3 secondola citata Tabella 2.4.I) i valori della Tabella C4.1.IV vanno aumentati <strong>di</strong> 10 mm. Per classi <strong>di</strong>resistenza <strong>in</strong>feriori a C m<strong>in</strong> i valori della tabella sono da aumentare <strong>di</strong> 5 mm. Per produzioni <strong>di</strong>elementi sottoposte a controllo <strong>di</strong> qualità che preveda anche la verifica dei copriferri, i valori dellatabella possono essere ridotti <strong>di</strong> 5 mm.Per acciai <strong>in</strong>ossidabili o <strong>in</strong> caso <strong>di</strong> adozione <strong>di</strong> altre misure protettive contro la corrosione e verso ivani <strong>in</strong>terni chiusi <strong>di</strong> solai alleggeriti (alveolari, predalles, ecc.), i copriferri potranno essere ridotti<strong>in</strong> base a documentazioni <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.Tabella C4.1.IV Copriferri m<strong>in</strong>imi <strong>in</strong> mmbarre da c.a.barre da c.a.cavi da c.a.p.cavi da c.a.p.elementi a piastraaltri elementielementi a piastraaltri elementiC m<strong>in</strong> C o ambiente C≥C o C m<strong>in</strong> ≤C
C25/30C35/45ord<strong>in</strong>ario1520202525303035C28/35C40/50aggressivo2530303535404045C35/45C45/55molto ag.3540404545505050C4.1.6.1.4 Ancoraggio delle barre e loro giunzioniNella valutazione della lunghezza <strong>di</strong> sovrapposizione si deve tenere conto dello sforzo <strong>in</strong> entrambele barre e considerare la percentuale delle barre sovrapposte nella sezione.C4.1.9 NORME ULTERIORI PER I SOLAIAi solai, oltre al compito <strong>di</strong> garantire la resistenza ai carichi verticali, è richiesta anche rigidezza nelproprio piano al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuire correttamente le azioni orizzontali tra le strutture verticali.Il progettista deve verificare che le caratteristiche dei materiali, delle sezioni resistenti nonché irapporti <strong>di</strong>mensionali tra le varie parti siano coerenti con tali aspettative.A tale scopo deve verificare che:1) le deformazioni risult<strong>in</strong>o compatibili con le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> esercizio del solaio e deglielementi costruttivi ed impiantistici ad esso collegati;2) vi sia, <strong>in</strong> base alle resistenze meccaniche dei materiali, un rapporto adeguato tra la sezionedelle armature <strong>di</strong> acciaio, la larghezza delle nervature <strong>in</strong> conglomerato cementizio, il loro<strong>in</strong>terasse e lo spessore della soletta <strong>di</strong> completamento <strong>in</strong> modo che sia assicurata la rigidezzanel piano e che sia evitato il pericolo <strong>di</strong> effetti secondari <strong>in</strong>desiderati.C4.1.9.1Solai misti <strong>di</strong> c.a. e c.a.p. e blocchi forati <strong>in</strong> laterizioPer i solai misti <strong>in</strong> cemento armato normale e precompresso e blocchi forati <strong>in</strong> laterizio si possono<strong>di</strong>st<strong>in</strong>guere le seguenti categorie <strong>di</strong> blocchi:a) blocchi non collaboranti aventi prevalente funzione <strong>di</strong> alleggerimento; <strong>in</strong> unione con ilcalcestruzzo <strong>di</strong> completamento le pareti laterali dei blocchi e la parete orizzontale superiorepossono, se è garantita una perfetta aderenza con il calcestruzzo, partecipare alla resistenzaalle forze <strong>di</strong> taglio e all’aumento della rigidezza flessionale rispettivamente;56
) blocchi collaboranti aventi funzione statica <strong>in</strong> collaborazione con il conglomerato. Essipartecipano alla def<strong>in</strong>izione della sezione resistente ai f<strong>in</strong>i delle verifiche agli stati limite <strong>di</strong>esercizio e ultimi nonché delle deformazioni.Al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> perseguire le esigenze esposte nei punti 1 e 2 del §C.4.1.9, per i solai misti <strong>in</strong> c.a. eblocchi <strong>di</strong> laterizio si ritiene necessario che siano verificate le seguenti con<strong>di</strong>zioni.C4.1.9.1.1Regole generali e caratteristiche m<strong>in</strong>ime dei blocchiI blocchi <strong>di</strong> laterizio sia collaboranti che non collaboranti devono avere le seguenti caratteristichem<strong>in</strong>ime:- il profilo delle pareti delimitanti le nervature <strong>di</strong> conglomerato da gettarsi <strong>in</strong> opera non devepresentare risvolti che ostacol<strong>in</strong>o il deflusso del calcestruzzo e restr<strong>in</strong>gano la sezione delle nervaturestesse sotto i limiti m<strong>in</strong>imi stabiliti. Nel caso si richieda ai blocchi il concorso alla resistenza aglisforzi tangenziali si devono impiegare elementi monoblocco <strong>di</strong>sposti <strong>in</strong> modo che nelle <strong>file</strong>a<strong>di</strong>acenti, comprendenti una nervatura <strong>di</strong> conglomerato, i giunti risult<strong>in</strong>o sfalsati tra loro. Si devonoadottare forme semplici, caratterizzate da setti rettil<strong>in</strong>ei all<strong>in</strong>eati, per lo più cont<strong>in</strong>ui,particolarmente nella <strong>di</strong>rezione orizzontale, con rapporto spessore/lunghezza il più possibileuniforme. Speciale cura deve essere rivolta al controllo della <strong>in</strong>tegrità dei blocchi con particolareriferimento alla eventuale presenza <strong>di</strong> fessurazioni.- le pareti esterne sia orizzontali che verticali devono avere uno spessore m<strong>in</strong>imo <strong>di</strong> mm 8. Le pareti<strong>in</strong>terne sia orizzontali che verticali devono avere uno spessore m<strong>in</strong>imo <strong>di</strong> mm 7. Tutte le<strong>in</strong>tersezioni dovranno essere raccordate con raggio <strong>di</strong> curvatura, al netto delle tolleranze, maggiore<strong>di</strong> mm 3. Il rapporto tra l’area complessiva dei fori e l’area lorda delimitata dal perimetro dellasezione dei blocchi non deve risultare maggiore <strong>di</strong> 0,6 + 0,625٠h (dove h è l’altezza del blocco <strong>in</strong>metri, h≤0,32 m).C4.1.9.1.2Limiti <strong>di</strong>mensionaliLe varie parti del solaio devono rispettare i seguenti limiti <strong>di</strong>mensionali:a) la larghezza delle nervature deve essere non m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> 1/8 del loro <strong>in</strong>terasse e comunquenon <strong>in</strong>feriore a 80 mm. Nel caso <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> serie <strong>in</strong> stabilimento <strong>di</strong> pannelli solaiocompleti, il limite può scendere a 50 mm;b) l’<strong>in</strong>terasse delle nervature deve essere non maggiore <strong>di</strong> 15 volte lo spessore della soletta;c) la <strong>di</strong>mensione massima del blocco <strong>di</strong> laterizio non deve essere maggiore <strong>di</strong> 520 mm.57
C4.1.9.1.3Caratteristiche fisico-meccanicheI blocchi <strong>di</strong> entrambe le categorie devono garantire una resistenza a punzonamento opunzonamento-flessione (quest’ultimo caso se sono del tipo <strong>in</strong>terposto) per carico concentrato nonm<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> 1,50 kN. Il carico deve essere applicato su un’impronta quadrata <strong>di</strong> 50 mm <strong>di</strong> lato nelpunto della superficie orizzontale superiore a cui corrisponde m<strong>in</strong>ore resistenza del blocco.Per i blocchi collaboranti, la resistenza caratteristica a compressione, riferita alla sezione netta dellepareti e delle costolature, deve risultare non m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> 30 N/mm 2 , nella <strong>di</strong>rezione dei fori, e <strong>di</strong> 15N/mm 2 nella <strong>di</strong>rezione trasversale ai fori, nel piano del solaio. La resistenza caratteristica atrazione per flessione, determ<strong>in</strong>ata su campioni ricavati dai blocchi me<strong>di</strong>ante opportuno taglio <strong>di</strong>listelli <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni m<strong>in</strong>ime mm 30 x 120 x spessore, deve essere non m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> 10 N/mm 2 .Per i blocchi non collaboranti, la resistenza caratteristica a compressione, riferita alla sezione nettadelle pareti e delle costolature, deve risultare non m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> 15 N/mm 2 , nella <strong>di</strong>rezione dei fori, e <strong>di</strong>7 N/mm 2 nella <strong>di</strong>rezione trasversale ai fori, nel piano del solaio. La resistenza caratteristica atrazione per flessione, determ<strong>in</strong>ata su campioni ricavati dai blocchi me<strong>di</strong>ante opportuno taglio <strong>di</strong>listelli <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni m<strong>in</strong>ime mm. 30 x 120 x spessore, deve essere non m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> 7 N/mm 2 .Il modulo elastico del laterizio non deve essere superiore a 25 kN/mm 2 .Il coefficiente <strong>di</strong> <strong>di</strong>latazione termica l<strong>in</strong>eare del laterizio deve essere α t ≥ 6·10 -6 °C -1Il valore della <strong>di</strong>latazione per umi<strong>di</strong>tà misurata secondo quanto stabilito nel Cap.11 delle NTC, deveessere m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> 4·10 -4 .Nei solai <strong>in</strong> cui l’armatura è collocata entro scanalature, qualunque superficie metallica deve esserecontornata <strong>in</strong> ogni <strong>di</strong>rezione da un adeguato spessore <strong>di</strong> malta cementizia.Al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> garantire un’efficace <strong>in</strong>serimento dell’armatura nelle scanalature, detta armatura nondovrà avere <strong>di</strong>ametro superiore a 12 mm.C4.1.12 CALCESTRUZZO DI AGGREGATI LEGGERIIl presente capitolo si applica ai calcestruzzi <strong>di</strong> aggregati leggeri <strong>di</strong> natura m<strong>in</strong>erale, artificiale onaturale, con esclusione dei calcestruzzi aerati.I calcestruzzi <strong>di</strong> aggregati leggeri debbono essere specificati <strong>in</strong> ragione della classe <strong>di</strong> resistenza e <strong>di</strong>massa per unità <strong>di</strong> volume.Le classi <strong>di</strong> resistenza ammesse per impieghi strutturali sono dalla LC16/18 f<strong>in</strong>o alla LC55/60,secondo la classificazione <strong>di</strong> cui alla UNI EN 206-1:2006, riportata nella Tabella C4.1.V.58
Tabella C4.1.V Classi <strong>di</strong> resistenza a compressione per il calcestruzzo leggero strutturaleClasse <strong>di</strong> resistenza acompressioneResistenza caratteristica cil<strong>in</strong>dricam<strong>in</strong>ima f lck [N/mm 2 ]Resistenza caratteristica cubicam<strong>in</strong>ima R lck [N/mm 2 ]LC 16/18 16 18LC 20/22 20 22LC 25/28 25 28LC 30/33 30 33LC 35/38 35 38LC 40/44 40 44LC 45/50 45 50LC 50/55 50 55LC 55/60 55 60Le classi <strong>di</strong> massa per unità <strong>di</strong> volume ammesse per impieghi strutturali sono riportate nella TabellaC4.1.VI. Nella stessa tabella, per ciascuna classe, sono <strong>in</strong><strong>di</strong>cati i valori nom<strong>in</strong>ali della massa perunità <strong>di</strong> volume del calcestruzzo da adottare nel calcolo del peso proprio delle membrature.Oltre ai normali controlli <strong>di</strong> accettazione <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> resistenza, per i calcestruzzi <strong>di</strong> aggregatileggeri si dovranno eseguire controlli <strong>di</strong> accettazione con riguardo alla massa per unità <strong>di</strong> volume,da condurre secondo quanto specificato nelle norme UNI EN 206-1 e UNI EN 12390-7.La resistenza alla frantumazione dell’aggregato leggero <strong>in</strong>fluenza la resistenza a compressione delcalcestruzzo leggero e, pertanto, deve essere determ<strong>in</strong>ata <strong>in</strong> conformità all’Appen<strong>di</strong>ce A delle UNIEN 13055 e <strong>di</strong>chiarata dal produttore.C4.1.12.1Norme <strong>di</strong> calcoloPer il progetto <strong>di</strong> strutture <strong>di</strong> aggregati leggeri si applicano le norme <strong>di</strong> cui ai §4.1.1 a §4.1.11 delleNTC, con le seguenti <strong>in</strong>tegrazioni e mo<strong>di</strong>fiche.59
Tabella C4.1.VI Classi <strong>di</strong> massa per unità <strong>di</strong> volume del calcestruzzo <strong>di</strong> aggregati leggeri ammesse per l’impiegostrutturaleClasse <strong>di</strong> massa per unità <strong>di</strong>volumeIntervallo <strong>di</strong> massa per unità<strong>di</strong> volume [kg/m 3 ]Massa per unità <strong>di</strong> volumecalcestruzzo non armato[kg/m 3 ]Massa per unità <strong>di</strong> volumecalcestruzzo armato [kg/m 3 ]D1,5 D1,6 D1,7 D1,8 D1,9 D2,01400 < ρ ≤1500 1500 < ρ ≤1600 1600 < ρ ≤1700 1700 < ρ ≤1800 1800 < ρ ≤1900 1900 < ρ ≤20001550 1650 1750 1850 1950 20501650 1750 1850 1950 2050 2150C4.1.12.1.1 Caratteristiche meccaniche del calcestruzzoC4.1.12.1.1.1 Resistenza a trazioneIl valore me<strong>di</strong>o della resistenza a trazione semplice (assiale), <strong>in</strong> mancanza <strong>di</strong> sperimentazione<strong>di</strong>retta, può essere assunto pari a:f lctm = 0,30 f 2/3 lck η 1 per calcestruzzo <strong>di</strong> classe ≤ LC 50/55 (C4.1.22)f lctm = 2,12 ln[1+(f lcm /10)] η 1 per calcestruzzo <strong>di</strong> classe ≤ LC 50/55 (C4.1.23)dove:- η 1 = 0,40+0,60 ρ/2200;- ρ = valore limite superiore della massa per unità <strong>di</strong> volume del calcestruzzo, per la classe <strong>di</strong>massa per unità <strong>di</strong> volume <strong>di</strong> appartenenza <strong>in</strong> kg/m 3 ;- f lcm = valore della resistenza me<strong>di</strong>a cil<strong>in</strong>drica a compressione <strong>in</strong> N/mm 2 .I valori caratteristici della resistenza a trazione semplice, corrispondenti ai frattili 0,05 e 0,95,possono assumersi pari a:- frattile 5% : f lctk,0,05 = 0,7 f lctm (C4.1.24.a)- frattile 95% : f lctk,0,95 = 1,3 f lctm (C4.1.24.b)60
La resistenza a trazione <strong>di</strong> calcolo è pari a:f lctd = 0,85 f lctk /γ C(C4.1.25)C4.1.12.1.1.2 Modulo <strong>di</strong> elasticitàIn assenza <strong>di</strong> sperimentazione <strong>di</strong>retta, una stima del modulo elastico secante a compressione a 28giorni può essere ottenuta dall’espressione:E0,3⎡flcm⎤lcm= 22000 ηE[MPa] (C4.1.26)⎢⎣ 10 ⎥⎦essendo:- f lcm = valore della resistenza me<strong>di</strong>a cil<strong>in</strong>drica a compressione <strong>in</strong> N/mm 2 ;-ηE⎛= ⎜⎝ρ2200⎟ ⎠⎞2- ρ = valore limite superiore della massa per unità <strong>di</strong> volume del calcestruzzo, per la classe <strong>di</strong>massa per unità <strong>di</strong> volume <strong>di</strong> appartenenza <strong>in</strong> kg/m 3 .C4.1.12.1.2 Verifiche agli stati limite ultimiC4.1.12.1.2.1 Resistenza a sforzo normale e flessione (elementi mono<strong>di</strong>mensionali)Valgono le ipotesi <strong>di</strong> base <strong>di</strong> cui al §4.1.2.1.2 delle NTC.Per il <strong>di</strong>agramma tensione-deformazione del calcestruzzo è possibile adottare il modello parabolarettangolo(a) o triangolo-rettangolo (b), entrambi raffigurati nella Figura C4.1.11.Figura C4.1.11 Modelli σ-ε per il calcestruzzo <strong>di</strong> aggregati leggeriI limiti deformativi ε c2 , ε c3 ed ε cu possono essere assunti- per calcestruzzi <strong>di</strong> classe <strong>di</strong> resistenza <strong>in</strong>feriore o uguale a LC 50/55 pari a:ε c2 = 0,20 %61
ε c3 = 0,175 %- ε cu = η 1 0,35 %, essendo η 1 = 0,40+0,60 ρ/2200- per calcestruzzi <strong>di</strong> classe <strong>di</strong> resistenza pari a LC 55/60 pari a:ε c2 = 0,22 %ε c3 = 0,18 %ε cu = η 1 0,31 %C4.1.12.1.2.2 Resistenza nei confronti <strong>di</strong> sollecitazioni tagliantiC4.1.12.1.2.2.1 Elementi senza armature trasversali resistenti al taglioValgono le limitazioni <strong>di</strong> utilizzo <strong>di</strong> elementi privi <strong>di</strong> armature resistenti a taglio, stabilite al§4.1.2.1.3.1 delle NTC per i calcestruzzi ord<strong>in</strong>ari.La resistenza a taglio (espressa <strong>in</strong> N) <strong>di</strong> un elemento fessurato da momento flettente si può valutareattraverso la formula seguente:1 3( ) ⎤ ( )VlRd,c = ⎡0,15η1 k 100ρlflck γC+ 0,15 σcp bwd ≥ vl,m<strong>in</strong> + 0,15 σcp bwd⎣⎦(C4.1.27)nella quale:η 1 = 0,40+0,60 ρ/2200k = 1 + (200/d) 1/2 ≤2vl,m<strong>in</strong> = 0,030 k 3/2 flck 1/2essendod l’altezza utile della sezione (<strong>in</strong> mm);ρ l =A sl /(b w d) il rapporto geometrico <strong>di</strong> armatura longitud<strong>in</strong>ale (≤ 0,02);σcp = NEd/Ac la tensione me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> compressione nella sezione (≤ 0,2 fcd);bw la larghezza m<strong>in</strong>ima della sezione (<strong>in</strong> mm).Nel caso <strong>di</strong> elementi <strong>in</strong> cemento armato precompresso <strong>di</strong>sposti <strong>in</strong> semplice appoggio, nelle zonenon fessurate da momento flettente (con tensioni <strong>di</strong> trazione non superiori a flctd) la resistenza puòvalutarsi, <strong>in</strong> via semplificativa, con la formula (4.1.15) delle NTC, sostituendo a fctd ilcorrispondente valore flctd per il calcestruzzo <strong>di</strong> aggregati leggeri.62
In ogni caso il taglio <strong>di</strong> calcolo V Ed non dovrà superare la limitazione seguente, nella quale lacaratteristica resistente è valutata con riferimento alla con<strong>di</strong>zione fessurata del calcestruzzo:V Ed ≤ 0,5 η 1 b w d ν l f lcd(C4.1.28)Nella (C4.1.28) ν l è il fattore <strong>di</strong> riduzione della resistenza del calcestruzzo fessurato persollecitazioni taglianti dato daν l = 0,5 η 1 (1- f lck /250)(C4.1.29)dove la resistenza caratteristica a trazione del calcestruzzo leggero f lck è espressa <strong>in</strong> MPa.C4.1.12.1.2.2.2 Elementi con armature trasversali resistenti al taglioSi applicano le regole <strong>di</strong> calcolo <strong>di</strong> cui al §4.1.2.1.3.2 delle NTC, sostituendo nella formula(C4.1.27) f’ cd con il valore f’ lcd = 0,40 f lcd .C4.1.12.1.2.3 Resistenza nei confronti <strong>di</strong> sollecitazioni torcentiSi applicano le regole <strong>di</strong> calcolo <strong>di</strong> cui al §4.1.2.1.4 delle NTC, sostituendo nella formula (4.1.27)f’ cd con il valore f’ lcd = 0,40 f lcd .C4.1.12.1.3 Verifiche agli stati limite <strong>di</strong> esercizioLe verifiche nei confronti degli stati limite <strong>di</strong> esercizio si eseguono conformemente alle <strong>in</strong><strong>di</strong>cazionivalide per le strutture <strong>in</strong> calcestruzzo ord<strong>in</strong>ario, adeguate <strong>in</strong> relazione alle specificità deicalcestruzzo <strong>di</strong> aggregati leggeri.C4.1.12.1.3.1 Verifiche <strong>di</strong> deformabilitàLe verifiche <strong>di</strong> deformabilità possono essere omesse quando le snellezze delle membrature, <strong>di</strong>viseper il coefficiente η E def<strong>in</strong>ito al §C4.1.12.3.1.2, sod<strong>di</strong>sfano le limitazioni <strong>in</strong><strong>di</strong>cate al §C4.1.2.2.2.C4.1.12.1.4 Dettagli costruttiviC4.1.12.1.4.1 Diametro massimo delle barre e dei trefoliLe armature ord<strong>in</strong>arie ammesse sono barre ad aderenza migliorata o reti elettrosaldate. Il <strong>di</strong>ametrodelle barre non può superare 32 mm.Per barre raggruppate, il <strong>di</strong>ametro equivalente del raggruppamento 4 non deve eccedere i 45 mm.4 Il <strong>di</strong>ametro equivalente <strong>di</strong> un raggruppamento <strong>di</strong> n barre uguali tra loro può assumersi pari a φn= φ n .63
Per strutture precompresse a cavi pretesi si dovranno impiegare trefoli con <strong>di</strong>ametro <strong>in</strong>feriore ouguale a ½”.C4.1.12.1.4.2 Raggio <strong>di</strong> curvatura delle barreIl <strong>di</strong>ametro dei mandr<strong>in</strong>i per la piegatura delle barre deve essere <strong>in</strong>crementato del 50% rispetto alvalore ammesso per il calcestruzzo ord<strong>in</strong>ario. In particolare, i valori m<strong>in</strong>imi dei <strong>di</strong>ametri deimandr<strong>in</strong>i da utilizzare <strong>in</strong> relazione al <strong>di</strong>ametro delle barre è dato da:per φ ≤ 16 mmD ≥ 6 φper φ > 16 mm D ≥ 11 φ.C4.1.12.1.4.3 Ancoraggio delle barre e sovrapposizioniIl calcolo della tensione ultima <strong>di</strong> aderenza <strong>di</strong> barre <strong>in</strong>serite <strong>in</strong> getti <strong>di</strong> calcestruzzo leggerostrutturale può essere valutato con riferimento alla formulazione valida per il calcestruzzo ord<strong>in</strong>ario,sostituendo al valore <strong>di</strong> f ctd , che vi compare, il valore f lctd = f lctk / γ C .C4.2 COSTRUZIONI DI ACCIAIOE’ stata <strong>in</strong>trodotta una classificazione delle sezioni <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> resistenza e capacità <strong>di</strong> rotazione,conforme all’Euroco<strong>di</strong>ce 3, cosicché l’<strong>in</strong><strong>di</strong>viduazione dei meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi strutturale e dei criteri <strong>di</strong>verifica applicabili risulta fortemente semplificata.Particolarmente <strong>in</strong>novativa è la possibilità <strong>di</strong> impiegare, per l’analisi globale delle strutture, oltre alclassico metodo elastico, anche il metodo plastico, il metodo elastico con ri<strong>di</strong>stribuzione o il metodoelastoplastico, purché siano sod<strong>di</strong>sfatte certe con<strong>di</strong>zioni.Le unioni chiodate, bullonate, ad attrito con bulloni AR, saldate a piena penetrazione e saldate acordoni d’angolo o a parziale penetrazione sono trattate <strong>di</strong>ffusamente; novità sostanziale è lapossibilità <strong>di</strong> verificare le saldature a cordoni d’angolo o a parziale penetrazione sia me<strong>di</strong>ante ilclassico approccio nazionale che considera la sezione <strong>di</strong> gola del cordone ribaltata sui lati delcordone stesso, sia me<strong>di</strong>ante l’approccio dell’Euroco<strong>di</strong>ce 3, che considera la sezione <strong>di</strong> golanell’effettiva posizione.Le suddette regole generali <strong>di</strong> progettazione ed esecuzione per le Costruzioni <strong>in</strong> acciaio sono poiopportunamente <strong>in</strong>tegrate, nel §7.5 delle NTC, per l’impiego <strong>in</strong> zona sismica.64
C4.2.1 MATERIALIPer quanto attiene le costruzioni <strong>di</strong> acciaio si segnala che la gamma degli acciai da carpenterialam<strong>in</strong>ati a caldo e formati a freddo normalmente impiegabili è stata estesa dall’acciaio S235 f<strong>in</strong>oall’acciaio S460.C4.2.2 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZAAlcune problematiche specifiche, quali l’<strong>in</strong>stabilità, la fatica e la fragilità alle basse temperaturesono trattate nelle NTC <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i generali, approfondendo soltanto gli aspetti applicativimaggiormente ricorrenti e rimandando, per questioni <strong>di</strong> dettaglio o molto specialistiche, a normative<strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.C4.2.3 ANALISI STRUTTURALENell’analisi strutturale si devono considerare, se rilevanti, tutti gli effetti che possono <strong>in</strong>fluenzare laresistenza e/o la rigidezza della struttura e il suo comportamento, quali, ad esempio, imperfezioni,effetti del secondo ord<strong>in</strong>e, fenomeni d’<strong>in</strong>stabilità locale, effetti <strong>di</strong> trasc<strong>in</strong>amento da taglio.C4.2.3.1 Classificazione delle sezioniLa classificazione delle sezioni ricorrenti è riportata nel §4.2.3.1 delle NTC (Tabella 4.2.I).Scopo della classificazione delle sezioni <strong>in</strong> acciaio è quello <strong>di</strong> quantificare l’<strong>in</strong>fluenza dei fenomeni<strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità locale sulla resistenza e sulla capacità deformativa delle sezioni <strong>in</strong> acciaio.Le tabelle 4.2.I÷III delle NTC forniscono <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni per def<strong>in</strong>ire se una sezione appartiene alleclassi 1, 2 o 3; il metodo <strong>di</strong> classificazione proposto <strong>di</strong>pende dal rapporto tra la larghezza e lospessore delle parti della sezione soggette a compressione, per cui nel proce<strong>di</strong>mento <strong>di</strong>classificazione devono essere considerate tutte quelle parti completamente o parzialmentecompresse.La sezione è <strong>in</strong> genere classificata secondo la classe più sfavorevole delle sue parti compresse.In alternativa, è possibile procedere ad una classificazione separata delle flange e dell’anima dellasezione, limitando localmente, all’<strong>in</strong>terno della sezione, le capacità plastiche delle s<strong>in</strong>gole parti. Lesezioni che non sod<strong>di</strong>sfano i requisiti imposti per la classe 3 sono <strong>di</strong> classe 4.Oltre che me<strong>di</strong>ante il proce<strong>di</strong>mento semplificato proposto nelle tabelle 4.2.I÷III delle NTC, èpossibile classificare una sezione strutturale anche tramite la determ<strong>in</strong>azione della sua capacitàrotazionale e qu<strong>in</strong><strong>di</strong> delle sue proprietà plastiche complessive, facendo riferimento a metodologie <strong>di</strong>calcolo <strong>di</strong> riconosciuta vali<strong>di</strong>tà.65
Ad eccezione delle verifiche <strong>di</strong> stabilità, che devono essere condotte con stretto riferimento allaclassificazione della Tabella 4.2.I delle NTC, una parte <strong>di</strong> sezione <strong>di</strong> classe 4 può essere trattatacome una parte <strong>di</strong> sezione <strong>di</strong> classe 3 se è caratterizzata da un rapporto larghezza/spessore entro illimite previsto per la classe 3, <strong>in</strong>crementato <strong>di</strong> k ,fykk = (C4.2.1)γ ⋅σM0 c,Edessendo σ c,Ed la massima tensione <strong>di</strong> compressione <strong>in</strong>dotta nella parte considerata dalle azioni <strong>di</strong>progetto.Il calcolo delle sezioni <strong>di</strong> classe 4 può essere effettuato <strong>in</strong> riferimento alle metodologie <strong>di</strong> calcolodescritte nei successivi §§C4.2.5 e C4.2.6.C4.2.3.3 Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi globaleI meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi globale sono <strong>in</strong><strong>di</strong>cati al §4.2.3.3 delle NTC.I meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi globale elastico (E) o elastoplastico (EP) possono essere utilizzati per sezioni <strong>di</strong>classe qualsiasi, come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato nella Tabella C4.2.IV delle NTC.Il metodo <strong>di</strong> analisi globale plastico (P) può essere impiegato se sono sod<strong>di</strong>sfatte alcune con<strong>di</strong>zioni,<strong>in</strong> particolare se si possono escludere fenomeni <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità e se le sezioni <strong>in</strong> cui sono localizzate lecerniere plastiche, <strong>in</strong> cui, cioè, il momento flettente è uguale aWplfykM = (C4.2.2)γpl,Rdhanno sufficiente capacità <strong>di</strong> rotazione. Nella (C4.2.2) W pl è il modulo plastico della sezione, f yk èla tensione <strong>di</strong> snervamento caratteristica e γ M0 =1,05 (v. Tabella 4.2.V delle NTC).Le porzioni <strong>di</strong> trave <strong>in</strong> corrispondenza ed <strong>in</strong> prossimità delle cerniere plastiche devono essereassicurate nei confronti dei fenomeni <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità flesso-torsionale e dell’equilibrio <strong>in</strong> generale,<strong>di</strong>sponendo, se necessario, appositi ritegni torsionali e controllando la classificazione della sezionetrasversale del profilo lungo tale porzione. In tal modo é possibile garantire la capacità rotazionale<strong>in</strong> tutte le sezioni <strong>in</strong> cui si possano formare delle cerniere plastiche sotto i carichi <strong>di</strong> progetto.Se la cerniera è localizzata <strong>in</strong> una membratura, la sezione della membratura deve essere simmetricarispetto al piano <strong>di</strong> sollecitazione; se la cerniera è localizzata <strong>in</strong> una giunzione, la giunzione deveavere una capacità <strong>di</strong> rotazione, valutata secondo metodologie <strong>di</strong> riconosciuta vali<strong>di</strong>tà, maggiore <strong>di</strong>quella richiesta. Nel caso <strong>in</strong> cui la cerniera plastica si sviluppi all’<strong>in</strong>terno della membratura, laM066
giunzione deve essere comunque dotata <strong>di</strong> un livello <strong>di</strong> sovraresistenza tale da evitare che lacerniera plastica possa <strong>in</strong>teressare la giunzione.In assenza <strong>di</strong> più accurate determ<strong>in</strong>azioni,- <strong>in</strong> membrature a sezione costante, la capacità <strong>di</strong> rotazione richiesta si <strong>in</strong>tende assicurata se lasezione <strong>in</strong> cui si forma la cerniera plastica è <strong>di</strong> classe 1 secondo il §4.2.3.1 delle NTC;<strong>in</strong>oltre, qualora nella sezione il rapporto tra il taglio <strong>di</strong> progetto e la resistenza plastica ataglio della sezione risulti maggiore <strong>di</strong> 0,1, si devono <strong>di</strong>sporre irrigi<strong>di</strong>menti trasversalid’anima a <strong>di</strong>stanza non superiore a 0,5 h dalla cerniera, essendo h l’altezza della trave;- <strong>in</strong> membrature a sezione variabile, la capacità <strong>di</strong> rotazione richiesta si <strong>in</strong>tende assicurata sela sezione <strong>in</strong> cui si forma la cerniera plastica è <strong>di</strong> classe 1 per un tratto pari ad a * ,( )p*a max 2d; L 0,8M= (C4.2.3)da ciascun lato della cerniera, essendo d l’altezza netta dell’anima <strong>in</strong> corrispondenza dellacerniera eL0,8M pla <strong>di</strong>stanza tra la cerniera <strong>in</strong> cui il momento flettente assume il valoreplastico <strong>di</strong> calcolo, M pl,Rd , e la sezione <strong>in</strong> cui il momento flettente vale 0,8 M pl,Rd , e se,<strong>in</strong>oltre, risulta che lo spessore dell’anima si mantiene costante nell’<strong>in</strong>tervallo [-2d, 2d]centrato sulla cerniera plastica, e che, contemporaneamente, al <strong>di</strong> fuori delle zone sopramenzionate, la piattabanda compressa è <strong>di</strong> classe 1 o 2 e l’anima non è <strong>di</strong> classe 4.Le zone tese <strong>in</strong>debolite dai fori, poste a <strong>di</strong>stanza dalla cerniera plastica m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> a * , debbonocomunque sod<strong>di</strong>sfare il pr<strong>in</strong>cipio <strong>di</strong> gerarchia delle resistenze <strong>in</strong><strong>di</strong>cato al §4.2.4.1.2 delle NTCA ⋅f 0,9⋅ A ⋅f≤γ γM0yk net tkM2(C4.2.4)dove A è l’area lorda, A net è l’area netta, f tk è la resistenza a rottura caratteristica e γ M2 =1,25.È ammesso il ricorso al metodo <strong>di</strong> analisi elastico con ri<strong>di</strong>stribuzione purché l’entità dei momenti dari<strong>di</strong>stribuire sia non superiore a 0,15⋅M pl,Rd , il <strong>di</strong>agramma dei momenti sia staticamente ammissibile,le sezioni delle membrature <strong>in</strong> cui si attua la ri<strong>di</strong>stribuzione siano <strong>di</strong> classe 1 o 2 e siano esclusifenomeni <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità.C4.2.3.4 Effetti delle deformazioniNel §4.2.3.4 delle NTC si stabilisce che l’analisi globale della struttura può essere eseguita con lateoria del primo ord<strong>in</strong>e quando il moltiplicatore dei carichi α cr che <strong>in</strong>duce l’<strong>in</strong>stabilità della strutturaè maggiore o uguale a 10, se si esegue un’analisi elastica, o a 15, se si esegue un’analisi plastica.67
Il coefficiente α cr è il m<strong>in</strong>imo fattore del quale devono essere <strong>in</strong>crementati i carichi applicati allastruttura per causare il primo fenomeno <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità elastica globale, ovvero che co<strong>in</strong>volge l’<strong>in</strong>terastruttura. Tali valori possono essere ottenuti da apposite analisi elastiche (o <strong>di</strong> “buckl<strong>in</strong>g”) condotte<strong>in</strong> genere utilizzando programmi <strong>di</strong> calcolo strutturale od apposite procedure numeriche.Una forte limitazione al calcolo del moltiplicatore dei carichi α cr con l’analisi plastica deriva dallasignificativa <strong>in</strong>fluenza che le proprietà non-l<strong>in</strong>eari dei materiali allo stato limite ultimo hanno sulcomportamento <strong>di</strong> alcune tipologie strutturali (ad esempio telai <strong>in</strong> cui si form<strong>in</strong>o delle cerniereplastiche con ri<strong>di</strong>stribuzione del momento flettente, oppure strutture con un comportamentofortemente non-l<strong>in</strong>eare quali telai con no<strong>di</strong> semi-rigi<strong>di</strong> o strutture con stralli o tiranti). In tali casil’analisi plastica deve seguire approcci risolutivi molto più accurati che nel caso elastico; <strong>in</strong>oltre ilvalore limite <strong>di</strong> 15 può considerarsi valido solo per tipologie strutturali largamente utilizzate nellapratica e <strong>di</strong> semplice organizzazione dello schema strutturale. Per strutture più complesse devonoessere reperiti valori limite idonei <strong>in</strong> normative <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.Nel caso <strong>di</strong> telai multipiano e nel caso <strong>di</strong> portali con falde poco <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>ate, il moltiplicatore critico α crpuò essere stimato me<strong>di</strong>ante l’espressioneh ⋅HEdαcr= (C4.2.5)δ⋅ VEd<strong>in</strong> cui H Ed è il valore <strong>di</strong> progetto del taglio alla base dei pilastri della stilata considerata (taglio <strong>di</strong>piano), V Ed è il valore <strong>di</strong> progetto della forza normale alla base dei pilastri della stilata considerata,h è l’altezza d’<strong>in</strong>terpiano e δ lo spostamento d’<strong>in</strong>terpiano. Nel calcolo <strong>di</strong> H Ed e <strong>di</strong> δ si devonoconsiderare, oltre alle forze orizzontali esplicite, anche quelle fittizie dovute alle imperfezioni,calcolate come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato al §C4.2.3.5.δ H,EdhVEdVEdHEdHEdFigura C4.2.1 Configurazione deformata <strong>di</strong> strutture a telaio sotto azioni orizzontali e verticaliL’applicazione della (C4.2.5) richiede che la forza normale <strong>di</strong> progetto N Ed nelle travi sia pocosignificativa. In assenza <strong>di</strong> valutazioni più precise, questa con<strong>di</strong>zione si <strong>in</strong>tende sod<strong>di</strong>sfatta se la68
snellezza a<strong>di</strong>mensionale λ della trave, considerata <strong>in</strong>cernierata alle estremità, sod<strong>di</strong>sfa lacon<strong>di</strong>zioneA ⋅fykλ ≤ 0,3(C4.2.6)NEddove A è l’area della trave.C4.2.3.5 Effetti delle imperfezioniNell’analisi strutturale le autotensioni, le tensioni residue ed i <strong>di</strong>fetti geometrici, quali errori <strong>di</strong>verticalità, errori <strong>di</strong> rettil<strong>in</strong>eità, <strong>di</strong>sall<strong>in</strong>eamenti, eccentricità accidentali dei giunti, possono essereconsiderati <strong>in</strong>troducendo imperfezioni geometriche equivalenti globali o locali.Le imperfezioni globali equivalenti <strong>in</strong>tervengono nell’analisi globale <strong>di</strong> strutture, <strong>in</strong> particolare telaie sistemi <strong>di</strong> controvento, mentre le imperfezioni locali si considerano per il calcolo <strong>di</strong> s<strong>in</strong>golielementi. Generalmente, la <strong>di</strong>stribuzione delle imperfezioni può essere adottata coerente con quellacorrispondente alla deformata critica relativa al modo <strong>in</strong>stabile considerato.Per telai sensibili alle azioni orizzontali, <strong>in</strong><strong>di</strong>cata con h l’altezza totale del telaio, l’imperfezioneglobale, <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> errore <strong>di</strong> verticalità (Figura C4.2.2), può essere assunta pari aφ = αhαmφ0(C4.2.7)dove φ 0 è il <strong>di</strong>fetto <strong>di</strong> verticalità, φ 0 =h/200, e α h e α m sono due coefficienti riduttivi dati da2 23 h1,0≤ αh= ≤ e dam1 ⎛ 1 ⎞α = ⎜1+⎟2 ⎝ m ⎠(C4.2.8)essendo m il numero dei pilastri <strong>di</strong> una stilata soggetti ad uno sforzo assiale <strong>di</strong> progetto N Ed nonm<strong>in</strong>ore del 50% della forza normale me<strong>di</strong>a <strong>di</strong> progetto agente sui pilastri della stilata stessa.Figura C4.2.2 Imperfezioni globali equivalenti69
Per il calcolo degli effetti delle imperfezioni sugli orizzontamenti si può far riferimento agli schemi<strong>di</strong> figura C4.2.3, <strong>in</strong> cui h è l’altezza d’<strong>in</strong>terpiano e φ il valore dell’imperfezione, calcolato con la(C4.2.7).Nell’analisi dei telai i <strong>di</strong>fetti <strong>di</strong> verticalità possono essere trascurati quandocon H Ed e V Ed def<strong>in</strong>iti al §C4.2.3.4.HEd≥ 0,15⋅ V(C4.2.9)EdFigura C4.2.3 Effetti delle imperfezioni sugli orizzontamentiNel calcolo gli effetti delle imperfezioni locali possono essere generalmente trascurati. Nelle analisiglobali <strong>di</strong> telai sensibili agli effetti del secondo ord<strong>in</strong>e, tuttavia, può essere necessario considerareanche i <strong>di</strong>fetti <strong>di</strong> rettil<strong>in</strong>eità delle aste compresse che abbiano un v<strong>in</strong>colo rotazionale ad almeno unestremo e la cui snellezza a<strong>di</strong>mensionale λ , calcolata considerando l’asta <strong>in</strong>cernierata ad entrambigli estremi, siaA ⋅fyλ ≥ 0,5⋅ (C4.2.10)NEdLe imperfezioni locali dei s<strong>in</strong>goli elementi possono essere rappresentate considerando i valori degliscostamenti massimi dalla configurazione <strong>in</strong>iziale e 0 /L, dove L è la lunghezza dell’elemento, dati <strong>in</strong>Tabella C4.2.I <strong>in</strong> funzione della curva d’<strong>in</strong>stabilità (v. Tabella 4.2.VI delle NTC) e del tipo <strong>di</strong>analisi globale effettuata.Le imperfezioni globali possono essere sostituite con forze concentrate F h , applicate a ciascunorizzontamento e <strong>in</strong> copertura, date daFh= φ⋅ N(C4.2.11)Ed70
Le imperfezioni locali possono essere sostituite con forze <strong>di</strong>stribuite q h equivalenti, applicate aciascuna colonna, date daq8⋅e N= (C4.2.12)L0,d Edh 2come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato <strong>in</strong> figura C4.2.4.Nell’analisi <strong>di</strong> un sistema <strong>di</strong> controvento, le imperfezioni del sistema controventato possono esseretenute <strong>in</strong> conto considerando uno scostamento <strong>di</strong> quest’ultimo dalla configurazione <strong>in</strong>iziale <strong>di</strong> valormassimo e 0 uguale aeL= α ⋅ (C4.2.13)5000 mdove L è la luce del sistema <strong>di</strong> controvento e α m <strong>di</strong>pende dal numero m <strong>di</strong> elementi controventati,1 ⎛ 1 ⎞αm= ⎜1+⎟2 ⎝ m ⎠(C4.2.14)Tabella C4.2.I Valori massimi delle imperfezioni localie 0 /LCurvad’<strong>in</strong>stabilità(v. Tabella 4.2.VINTC)e 0 /L(analisi globaleelastica)e 0 /L(analisi globaleplastica)a 0 1/350 1/300La 1/300 1/250b 1/250 1/200c 1/200 1/150d 1/150 1/10071
8°NEdNEdNEdNEdφNEd4NEde0Lφe0/L8NEde02LLNEd NEdverticalitàφNEdNEd NEdDifetto <strong>di</strong> cruvatura<strong>in</strong>iziale4NEde0LFigura C4.2.4 Sistemi <strong>di</strong> forze equivalenti alle imperfezioniGli effetti delle imperfezioni sul sistema <strong>di</strong> controvento possono essere tenute <strong>in</strong> conto ancheme<strong>di</strong>ante un carico <strong>di</strong>stribuito equivalenteq( + δ )8 e0 qNEd= (C4.2.15)Ld 2dove δ q è la freccia massima del sistema <strong>di</strong> controvento dovuta a q d e ai carichi esterni, daconsiderarsi nulla se si effettua un’analisi del second’ord<strong>in</strong>e, e N Ed è la forza normale <strong>di</strong>compressione nel sistema o quella trasmessa dagli elementi controventati (Figura C4.2.5).Se il sistema <strong>di</strong> controventamento è preposto alla stabilizzazione laterale <strong>di</strong> un elemento <strong>in</strong>flesso <strong>di</strong>altezza h, la forza N Ed , riportata nella (C4.2.15) e rappresentativa degli effetti prodottidall’<strong>in</strong>stabilità della piattabanda compressa dell’elemento <strong>in</strong>flesso sul controventamento, è data daNMhEdEd= (C4.2.16)dove M Ed è il massimo momento flettente nell’elemento <strong>in</strong>flesso. Se l’elemento da stabilizzare èsoggetto anche a compressione assiale, una quota <strong>di</strong> tale sollecitazione deve essere considerata perdeterm<strong>in</strong>are N Ed .72
Figura C4.2.5 Forze equivalenti <strong>in</strong> sistemi <strong>di</strong> controventoLe forze che piattabande o elementi compressi giuntati esercitano sul sistema <strong>di</strong> controvento, <strong>in</strong>corrispondenza del giunto, possono essere assunte uguali aFα ⋅ N100m Edd= αm ⋅φ0= (C4.2.17)essendo N Ed la forza <strong>di</strong> compressione nella piattabanda o nell’elemento (Figura C4.2.6).Le imperfezioni locali non debbono essere considerate nelle verifiche <strong>di</strong> stabilità, poiché le formule<strong>di</strong> verifica nella presente sezione e adottate al §4.2 delle NTC le considerano implicitamente. Se,<strong>in</strong>vece, la verifica della membratura è eseguita me<strong>di</strong>ante un’apposita analisi del secondo ord<strong>in</strong>e, sidovrà considerare un’imperfezione locale dell’asta, che potrà essere assunta uguale a e 0 perl’<strong>in</strong>stabilità a compressione e a 0,5⋅e 0 per l’<strong>in</strong>stabilità flessotorsionale, essendo e 0 dato <strong>in</strong> TabellaC4.2.I.Figura C4.2.6 Forze equivalenti nelle giunzioni <strong>di</strong> elementi o piattabande compresse73
C4.2.3.6<strong>Analisi</strong> <strong>di</strong> stabilità <strong>di</strong> strutture <strong>in</strong>telaiateQuando α cr è m<strong>in</strong>ore dei limiti ricordati al §C4.2.3.4, l’analisi strutturale deve tener conto delledeformazioni.Gli effetti del secondo ord<strong>in</strong>e e le imperfezioni possono essere considerati nel calcolo con modalità<strong>di</strong>verse a seconda del tipo <strong>di</strong> struttura considerata e del tipo <strong>di</strong> analisi che può essere adottata.Il metodo più generale prevede <strong>di</strong> eseguire un’analisi globale non l<strong>in</strong>eare completa, <strong>in</strong> cui siverificano contemporaneamente sia la stabilità globale della struttura, sia la stabilità locale deis<strong>in</strong>goli elementi. Una possibile semplificazione <strong>di</strong> questo metodo consiste nell’eseguire un’analis<strong>in</strong>on l<strong>in</strong>eare globale della struttura per verificarne la stabilità globale e determ<strong>in</strong>are le sollecitazion<strong>in</strong>egli elementi, da verificare <strong>in</strong><strong>di</strong>vidualmente.Nel caso <strong>in</strong> cui il modo <strong>in</strong>stabile orizzontale sia predom<strong>in</strong>ante e risulti α cr ≥3,0, l’analisi può esseresemplificata. In questo caso, <strong>in</strong>fatti, si può eseguire un’analisi globale l<strong>in</strong>eare, considerando, per leverifiche degli elementi, le sollecitazioni dovute agli spostamenti orizzontali adeguatamenteamplificate me<strong>di</strong>ante un coefficiente β>1,0. Per i telai multipiano, caratterizzati da <strong>di</strong>stribuzioni <strong>di</strong>carichi verticali e orizzontali simili ad ogni piano e con <strong>di</strong>stribuzione delle rigidezze orizzontalicoerente con i tagli <strong>di</strong> piano, e per i portali il coefficiente <strong>di</strong> amplificazione delle sollecitazionidovute alle azioni orizzontali può essere calcolato comeαcrβ = (C4.2.18)αcr − 1dove il moltiplicatore critico α cr ≥3,0 può essere calcolato me<strong>di</strong>ante la (C4.2.5).C4.2.3.7Lunghezza stabile della zona <strong>di</strong> cerniera <strong>di</strong> plasticaLa verifica nei confronti dell’<strong>in</strong>stabilità torsionale del tratto <strong>di</strong> membratura compreso tra il ritegnolaterale che v<strong>in</strong>cola la cerniera plastica e il ritegno torsionale successivo può essere condotta, <strong>in</strong>assenza <strong>di</strong> valutazioni più accurate, controllando che la lunghezza del tratto <strong>in</strong> esame sia m<strong>in</strong>oredella lunghezza stabile L s .Nel caso <strong>di</strong> travi a sezione costante aventi sezioni a I o a H, soggette a forza assiale poco significata(v. §C4.2.3.4) e a momento flettente variabile l<strong>in</strong>earmente, caratterizzate da un rapporto tra altezzah e spessore della piattabanda t f ,htf≤ 40⋅ε (C4.2.19)<strong>in</strong> cui74
ε =235 MPafykla lunghezza stabile può essere valutata, <strong>in</strong> via semplificata, comeL = 35⋅ε ⋅i per 0,625 ≤ ψ ≤1,0ssz( )L = 60 − 40⋅ψ ⋅ε⋅i per -1 ≤ ψ < 0,625z(C4.2.20)essendo i z il raggio d’<strong>in</strong>erzia della piattabanda relativo all’asse dell’anima e ψ il rapporto tra imomenti flettenti alle estremità del segmento considerato, M Ed,m<strong>in</strong> e M pl,Rd ,Mψ =MEd,m<strong>in</strong>pl,RdC4.2.4 VERIFICHEC4.2.4.1.3Stabilità delle membratureC4.2.4.1.3.1 Stabilità <strong>di</strong> aste compresse composteAste compresse composte a sezione costante realizzate da due elementi (correnti) collegati tra lorocon calastrelli o tralicci possono essere verificate con il metodo qui proposto, a con<strong>di</strong>zione che icampi <strong>in</strong><strong>di</strong>viduati dai calastrelli o dalle aste <strong>di</strong> parete del traliccio siano uguali e non meno <strong>di</strong> tre.I correnti dell’asta composta possono essere a parete piena (Figura C4.2.7) oppure calastrellati otralicciati a loro volta. Nel caso <strong>di</strong> correnti a pareti piena le tralicciature delle facce opposte devonocorrispondersi ed essere sovrapponibili per traslazione, <strong>in</strong> caso contrario debbono essere consideratianche gli effetti torsionali sui correnti.75
Figura C4.2.7 - Aste composte costituite da due correnti ugualiNel seguito si fa riferimento ad aste <strong>di</strong> lunghezza L, <strong>in</strong>cernierate agli estremi nel piano dellacalastrellatura o della tralicciatura, equiparando la deformabilità della calastrellatura o dellatralicciatura alla deformabilità a taglio <strong>di</strong> un’asta a parete piena equivalente. Per con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong>v<strong>in</strong>colo <strong>di</strong>verse la trattazione può essere convenientemente adattata.Le imperfezioni <strong>di</strong> montaggio possono essere schematizzate considerando un <strong>di</strong>fetto <strong>di</strong> rettil<strong>in</strong>eitàe0L= (C4.2.21)500Oltre alle verifiche <strong>di</strong> stabilità dell’asta composta si devono eseguire anche le verifiche <strong>di</strong> stabilità eresistenza dei correnti e delle aste <strong>di</strong> parete, come specificato nel seguito.Per configurazioni più complesse, non trattate nel presente documento, si può far riferimento aproce<strong>di</strong>menti <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.C4.2.4.1.3.1.1 Calcolo della forza normale <strong>di</strong> progetto agente <strong>in</strong> un correntePer un elemento costituito da due correnti a parete piena, la forza normale <strong>di</strong> progetto nei correntipuò essere ricavata daNC,EdM ⋅ h ⋅ A= 0,5⋅ NEd+2⋅JEd 0 Ceff(C4.2.22)doveN Edh 0A CJ effM Edè la forza normale <strong>di</strong> progetto dell’asta composta;è la <strong>di</strong>stanza tra i baricentri dei correnti;è l’area della sezione <strong>di</strong> ciascun corrente;è il momento <strong>di</strong> <strong>in</strong>erzia efficace della sezione dell’elemento composto;è il momento <strong>di</strong> progetto dato daMEdIEd ⋅ 0 + EdN e M= (C4.2.23)1 − N / N − N /SEd cr Ed V<strong>in</strong> cuiN2π EJeffcr 2= è il carico critico euleriano dell’asta composta;LIMEdè il valore del massimo momento flettente agente <strong>in</strong> mezzeria dell’asta composta;76
S Vè la rigidezza a taglio equivalente della tralicciatura o della calastrellatura.C4.2.4.1.3.1.2 Calcolo della forza <strong>di</strong> taglio agente negli elementi <strong>di</strong> collegamentoLa verifica dei calastrelli e degli elementi <strong>di</strong> parete dei tralicci nei campi estremi può essere eseguitaconsiderando la forza <strong>di</strong> taglio nell’asta compostaVMLEdEd = π (C4.2.24)Per i calastrelli si devono considerare anche il momento flettente e lo sforzo <strong>di</strong> taglio dovuto alfunzionamento a telaio dell’elemento.C4.2.4.1.3.1.3 Verifiche <strong>di</strong> aste composte tralicciateDevono essere verificati nei riguar<strong>di</strong> dei fenomeni <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità sia i <strong>di</strong>agonali sia i correnti. Laverifica si esegue controllando cheNNc,Edb,Rd≤ 1,0(C4.2.25)Nel caso dei correnti, N c,Ed è la forza normale <strong>di</strong> progetto calcolata con la (C4.2.22), mentre N b,Rd èil carico critico, determ<strong>in</strong>ato <strong>in</strong> riferimento alla lunghezza <strong>di</strong> libera <strong>in</strong>flessione L ch del corrente. Percorrenti ad anima piena si può assumere L ch =a (v. Figura C4.2.7), per correnti tralicciati L ch <strong>di</strong>pendedallo schema adottato ed è <strong>in</strong><strong>di</strong>cato <strong>in</strong> Figura C4.2.8.La rigidezza equivalente dell’asta composta tralicciata può essere assunta uguale a2eff 0 CJ = 0,5 ⋅ h ⋅ A(C4.2.26)mentre la rigidezza equivalente a taglio della tralicciatura, S V , può essere ricavata, <strong>in</strong> funzione delloschema <strong>di</strong> tralicciatura adottato, dalla Tabella C4.2.II.77
Figura C4.2.8 Lunghezza <strong>di</strong> libera <strong>in</strong>flessione dei correnti <strong>di</strong> aste tralicciateTabella C4.2.II Rigidezza a taglio equivalenti <strong>di</strong> aste tralicciate o calastrellateSchema dell’astacomposta (v. FiguraC4.2.6)(1) (2) (3) (4)S V – rigidezza a taglion ⋅ EA ⋅a ⋅ hd2d 03n ⋅EA⋅a ⋅h2⋅d2d 032n ⋅ EAd ⋅a ⋅ h033 ⎡ Ad ⋅ h ⎤0d ⋅ ⎢1 + A3v⋅ d⎥⎣ ⎦224EJC2πEJC≤22 ⎡ 2⋅JC ⋅h0⎤ aa ⋅⎢1+⎣ n ⋅ JV⋅a⎥⎦A d : area dei <strong>di</strong>agonali, A V : area dei calastrelli, J V : momento <strong>di</strong> <strong>in</strong>erzia del calastrello, A C : area <strong>di</strong> un corrente, n: numero <strong>di</strong> piani<strong>di</strong> tralicciatura o calastrellaturaC4.2.4.1.3.1.4 Verifiche <strong>di</strong> aste composte calastrellateNelle aste composte calastrellate le verifiche dei correnti e dei calastrelli possono essere condotte <strong>in</strong>riferimento alla <strong>di</strong>stribuzione <strong>di</strong> forze e sollecitazioni <strong>in</strong><strong>di</strong>cata <strong>in</strong> Figura C4.2.9.Cautelativamente, nei correnti, lo sforzo <strong>di</strong> taglio massimo <strong>di</strong> progetto V Ed può essere comb<strong>in</strong>atocon la forza normale massima <strong>di</strong> progetto N Ed .La rigidezza a taglio equivalente S V della parete calastrellata è <strong>in</strong><strong>di</strong>cata <strong>in</strong> Tabella C4.2.II (schema(4)).Il momento <strong>di</strong> <strong>in</strong>erzia effettivo della sezione composta può essere ricavato da2eff 0 C CJ = 0,5 ⋅ h ⋅ A + 2 ⋅µ ⋅ J(C4.2.27)dove J C è il momento <strong>di</strong> <strong>in</strong>erzia della sezione del corrente e µ è un coefficiente <strong>di</strong> efficienza, ugualea 0 se la snellezza dell’asta composta λ è maggiore o uguale a 150, uguale a 1 se la snellezza è78
m<strong>in</strong>ore o uguale a 75 e uguale a (2-λ/75) se la snellezza è compresa tra 75 e 150.La snellezza λ dell’asta è def<strong>in</strong>ita come :L2⋅Aλ = = L ⋅i 0,5 h A 2 IC20⋅0⋅C+ ⋅C(C4.2.28)h 0N c,EdVEd/2N c,EdVEd/2VEd a/h0a/2VEd a/4VEd a/2VEd a/h0a/2VEd/2N c,EdVEd/2N c,EdFigura C4.2.9 Schema <strong>di</strong> calcolo semplificato per un’asta calastrellataC4.2.4.1.3.1.5 Sezioni composte da elementi ravvic<strong>in</strong>ati collegati con calastrelli o imbottitureLa verifica <strong>di</strong> aste composte costituite da due o quattro profilati, ve<strong>di</strong> Figura C4.2.10, posti ad un<strong>in</strong>tervallo pari alle spessore delle piastre <strong>di</strong> attacco ai no<strong>di</strong> e comunque ad una <strong>di</strong>stanza nonsuperiore a 3 volte il loro spessore e collegati con calastrelli o imbottiture, può essere condottacome per un’asta semplice, trascurando la deformabilità a taglio del collegamento, se gli <strong>in</strong>terassidei collegamenti sod<strong>di</strong>sfano le limitazioni della tabella C4.2.III. Nel caso <strong>di</strong> angolari a lati<strong>di</strong>suguali, tipo (6) <strong>di</strong> Figura C4.2.10, l’<strong>in</strong>stabilità dell’asta con <strong>in</strong>flessione <strong>in</strong>torno all’asse y <strong>di</strong>Figura C4.2.10 può essere verificata considerando un raggio d’<strong>in</strong>erziaiyi1,150= (C4.2.29)dove i 0 è il raggio d’<strong>in</strong>erzia m<strong>in</strong>imo dell’asta composta.79
yzzzzzy y y y y y yyzzzzz(1) (2)(3) (4) (5) (6)yFigura C4.2.10 - Tipologie <strong>di</strong> aste composte costituite da elementi ravvic<strong>in</strong>atiTabella C4.2.III Disposizione delle imbottiture <strong>di</strong> connessione tra i profili.Tipo <strong>di</strong> asta composta (Figura C4.2.10) Spaziatura massima tra i collegamenti (*)Tipo (1), (2), (3) o (4) collegati con imbottiture bullonate o saldateTipi (5) o (6) collegati con coppie <strong>di</strong> calastrelli15 i m<strong>in</strong>70 i m<strong>in</strong>(*) La <strong>di</strong>stanza è misurata tra i centri <strong>di</strong> due collegamenti successivi e i m<strong>in</strong> è il raggio <strong>di</strong> <strong>in</strong>erzia m<strong>in</strong>imo del s<strong>in</strong>golo profilocostituente l’asta.Nei casi <strong>in</strong> cui le aste non sod<strong>di</strong>sf<strong>in</strong>o le con<strong>di</strong>zioni della Tabella C4.2.III è possibile determ<strong>in</strong>areun’appropriata snellezza equivalente dell’asta ricorrendo a normative <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.C4.2.4.1.3.2 Stabilità delle membrature <strong>in</strong>flesseIl coefficiente <strong>di</strong> snellezza a<strong>di</strong>mensionaleλLT, <strong>di</strong> cui al §4.2.4.1.3.2 delle NTC, che consente <strong>di</strong>eseguire la verifica ad <strong>in</strong>stabilità flesso-torsionale <strong>di</strong>pende dal valore del momento critico elastico <strong>di</strong><strong>in</strong>stabilità torsionale, M cr , del profilo <strong>in</strong>flesso <strong>in</strong> esame. Tale valore può calcolarsi, per profili <strong>di</strong>qualunque geometria, utilizzando meto<strong>di</strong> numerici, quali ad esempio meto<strong>di</strong> agli elementi f<strong>in</strong>itioppure programmi <strong>di</strong> calcolo strutturale che consentano <strong>di</strong> eseguire analisi <strong>di</strong> “buckl<strong>in</strong>g”.In alternativa, per profili standard (sezioni doppiamente simmetriche ad I o H) il momento criticopuò calcolarsi con la seguente formulaEJ2ωcr= ψ ⋅ π ⋅y⋅T⋅ + ⎛ π ⎞L ⎜crL ⎟⋅crGJTM EJ GJ 1⎝⎠(C4.2.30)dove L cr è la lunghezza <strong>di</strong> libera <strong>in</strong>flessione laterale, misurata tra due ritegni torsionali successivi,EJ y è la rigidezza flessionale laterale del profilo (misurata <strong>in</strong> genere rispetto all’asse debole), GJ T èla rigidezza torsionale del profilo mentre EJ ω è la rigidezza torsionale secondaria del profilo. Ilcoefficiente ψ tiene conto della <strong>di</strong>stribuzione del momento flettente lungo la trave ed è datodall’espressione80
2MBMBψ = 1.75 −1.05⋅ + 0.3⋅ ⎛ ⎞M ⎜AM ⎟A⎝⎠(C4.2.31)<strong>in</strong> cui M A ed M B sono i momenti flettenti agenti alle estremità della trave, con |M B |
valori <strong>di</strong> estremità M a e M b , |M a |≥|M b |, (Figura C4.2.11), si può assumere per M eq,Ed il seguentevaloreMeq,Ed = 0,6 ⋅Ma − 0,4⋅ Mb ≥ 0,4⋅ Ma(C4.2.35)Figura C4.2.11 Trave soggetta a momenti d’estremitàIn presenza <strong>di</strong> fenomeni <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità flesso-torsionali bisogna verificare che sia:NEd⋅ γ MM1yeq,Ed⋅ γM1 Mzeq,Ed ⋅ γM1+ + ≤1χm<strong>in</strong> ⋅fyk ⋅A ⎛ N ⎞ ⎛EdN ⎞EdχLT ⋅fyk ⋅ Wy⋅ 1−fyk⋅ Wz⋅ 1−⎜N ⎟ ⎜cr,yN ⎟⎝ ⎠ ⎝ cr,z ⎠(C4.2.36)dove χ LT è il fattore <strong>di</strong> riduzione per l’<strong>in</strong>stabilità flesso-torsionale, def<strong>in</strong>ito al §4.2.4.1.3.2 delleNTC e z è l’asse debole.C4.2.4.1.3.3.2 Metodo BIn assenza <strong>di</strong> più accurate valutazioni, nel caso <strong>di</strong> membrature a sezione costante con sezionidoppiamente simmetriche aperte o chiuse, soggette a sforzo assiale e momento flettente, la verifica<strong>di</strong> stabilità a pressoflessione, per sezioni <strong>di</strong> classe 1, 2 o 3, può essere eseguita controllando chesiano sod<strong>di</strong>sfatte le seguenti <strong>di</strong>suguaglianzeN ⋅ γ M ⋅ γ M ⋅ γ+ k ⋅ + k ⋅ ≤1χ ⋅ ⋅ χ ⋅ ⋅ ⋅Ed M1y,Ed M1 z,Ed M1yyyzy A fyk LT Wy fyk Wz fykN ⋅ γ M ⋅ γ M ⋅ γ+ k ⋅ + k ⋅ ≤1χ ⋅ ⋅ χ ⋅ ⋅ ⋅Ed M1y,Ed M1 z,Ed M1zyzzz A fyk LT Wy fyk Wz fyk(C4.2.37)dove N Ed , M y,Ed ed M z,Ed sono, rispettivamente, lo sforzo assiale ed i massimi momenti flettentiagenti sull’elemento nei piani <strong>di</strong> normale y e z, A è l’area e W y e W z i moduli resistenti elastici perle sezioni <strong>di</strong> classe 3 e i moduli resistenti plastici per le sezioni <strong>di</strong> classe 1 e 2, e k yy , k yz , k zy e k zzsono opportuni coefficienti <strong>di</strong> <strong>in</strong>terazione dati nel seguito.Per sezioni <strong>di</strong> classe 4 le (C4.2.26) si mo<strong>di</strong>ficano nelle( M M ) ( M M )N ⋅ γ+ ∆ ⋅ γ + ∆ ⋅ γ+ k ⋅ + k ⋅ ≤1χ ⋅ ⋅ χ ⋅ ⋅ ⋅Ed M1y,Ed y,Ed M1 z,Ed y,Ed M1yyyzy Aeff fyk LT Weff ,y fyk Weff ,z fyk( M M ) ( M M )N ⋅ γ+ ∆ ⋅ γ + ∆ ⋅ γ+ k ⋅ + k ⋅ ≤1χ ⋅ ⋅ χ ⋅ ⋅ ⋅Ed M1y,Ed y,Ed M1 z,Ed y,Ed M1zyzzz Aeff fyk LT Weff ,y fyk Weff ,z fyk(C4.2.38)82
dove A eff è l’area efficace della sezione, W y e W z i moduli resistenti efficaci e ∆M y,Ed e ∆M z,Ed imomenti della forza normale N Ed rispetto al baricentro della sezione efficace,∆ My,Ed = eN,z ⋅ NEde ∆ Mz,Ed = eN,y ⋅ NEd(C4.2.39)dove e N,y e e N,z sono le <strong>di</strong>stanze del baricentro della sezione efficace dal baricentro della sezionelorda, lungo gli assi y e z rispettivamente.Nelle (C4.2.38) e (C4.2.39) χ y , χ z sono i coefficienti <strong>di</strong> riduzione per l’<strong>in</strong>stabilità a compressione eχ LT è il coefficiente <strong>di</strong> riduzione per l’<strong>in</strong>stabilità flessotorsionale, dati nel §4.2.4.1.3.1 delle NTC.I coefficienti <strong>di</strong> <strong>in</strong>terazione k yy , k yz , k zy e k zz sono dati nella Tabella C4.2.IV, per le membrature asezione chiusa e per quelle a sezione aperta v<strong>in</strong>colate a torsione, e nella Tabella C4.2.V per lemembrature a sezione aperta non v<strong>in</strong>colate a torsione. I valori riportati <strong>in</strong> dette tabelle <strong>di</strong>pendonodai coefficienti α my , α mz per l’<strong>in</strong>stabilità a compressione con <strong>in</strong>flessione <strong>in</strong>torno agli assi y e z,rispettivamente, e dal coefficiente α mLT , per l’<strong>in</strong>stabilità flessotorsionale, che sono dati, <strong>in</strong> funzionedel tipo <strong>di</strong> carico e dell’effettiva <strong>di</strong>stribuzione dei momenti flettenti lungo l’elemento strutturale, <strong>in</strong>Tabella C4.2.VI.Tabella C4.2.IV - Coefficienti <strong>di</strong> <strong>in</strong>terazione per la verifica <strong>di</strong> stabilità a pressoflessione <strong>di</strong> elementi con modestadeformabilità torsionaleTabella C4.2.V - Coefficienti d’<strong>in</strong>terazione per la verifica <strong>di</strong> stabilità a pressoflessione <strong>di</strong> elementi deformabilitorsionalmente83
Per la valutazione dei coefficienti α my si farà riferimento ai v<strong>in</strong>coli allo spostamento lungo z e per lavalutazione dei coefficienti α my e α mLT si farà riferimento ai v<strong>in</strong>coli allo spostamento lungo y.Per elementi con modo <strong>in</strong>stabile per traslazione dei piani, per i coefficienti α my e α mz si deveassumere α my =0,9 o α mz =0,9, rispettivamente.Per il calcolo dei coefficienti d’<strong>in</strong>terazione si possono adottare meto<strong>di</strong> alternativi, adeguatamentecomprovati.Tabella C4.2.VI Coefficienti correttivi del momento flettente per la verifica <strong>di</strong> stabilità a presso-flessione deviata.Diagramma del momentoIntervalloCoefficienti α my , α mz , α mLTCarico uniformeCarico concentratoM hψMh−1≤ ψ ≤ 10,6 + 0, 4ψ ≥ 0, 4M hψM h0 ≤ αS≤ 1 −1≤ ψ ≤ 10,2 + 0,8αs≥ 0, 4 0,2 + 0,8αs≥ 0, 4M sα = MMS S h−1 ≤ αS< 00 ≤ ψ ≤ 10,1− 0,8αs≥ 0,4 −0,8α s≥ 0, 4−1 ≤ ψ ≤ 0 0,1( 1− ψ) − 0,8α s≥ 0, 4 0, 2( −ψ) − 0,8αs≥ 0, 4M hh h sψMh0 ≤ αh≤ 1 −1≤ ψ ≤ 10,95 0,05+ αh0,90 + 0,10αhM sα = MM−1 ≤ αh< 00 ≤ ψ ≤ 10,95 0,05−1 ≤ ψ ≤ 0 0,95 0,05 ( 1 2 )+ αh0,90 + 0,10αh+ α + ψ 0,90 + 0,10α ( 1+ 2ψ)hhC4.2.4.1.3.3.3 Metodo generale per la verifica ad <strong>in</strong>stabilità laterale e flesso-torsionaleSe elementi strutturali o parti <strong>di</strong> struttura non sono conformi ai requisiti imposti per l’applicazionedei meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> verifica semplificati esposti nel §4.2.4.1.3 delle NTC e nei §§C4.2.4.1.3.1÷84
C4.2.4.1.3.3, è necessario eseguire delle analisi più accurate per determ<strong>in</strong>are i valori della resistenzanei confronti dei fenomeni <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità dell’equilibrio dovute a sollecitazioni <strong>di</strong> compressione,flessione o comb<strong>in</strong>ate. In particolare, è necessario conoscere i moltiplicatori dei carichi applicatiall’elemento strutturale che <strong>in</strong>generano fenomeni <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità dell’equilibrio, calcolando, perl’elemento strutturale o la struttura o parte <strong>di</strong> essa:α ult,k – moltiplicatore dei carichi <strong>di</strong> progetto che <strong>in</strong>duce <strong>in</strong> una sezione del sistema sollecitazionipari alla sua resistenza caratteristica;α cr,op – il m<strong>in</strong>ore dei moltiplicatori dei carichi <strong>di</strong> progetto che produce nell’elemento strutturale o <strong>in</strong>uno degli elementi del sistema fenomeni <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità laterale o torsionale.Da tali moltiplicatori è possibile ricavare la snellezza a<strong>di</strong>mensionaleαult,kλop= (C4.2.40)αcr,opdalla quale si ottiene il fattore <strong>di</strong> riduzione della resistenza del sistema{ ( ) ( )}χ = m<strong>in</strong> χ λ ; χ λ (C4.2.41)op op LT opTali moltiplicatori dei carichi <strong>di</strong> progetto, sono ricavati all’<strong>in</strong>terno del §4.2.4.1.3 delle NTC conformule semplificate valide solo per particolari casi <strong>di</strong> sollecitazione e per le geometrie delle sezionipiù comuni e doppiamente simmetriche. Il calcolo, <strong>in</strong>vece, <strong>di</strong> tali coefficienti tramite modell<strong>in</strong>umerici più complessi consente la loro def<strong>in</strong>izione per geometrie e con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> carico qualunque,purché convalidato tramite atten<strong>di</strong>bili riscontri sperimentali. Ovviamente tale metodo <strong>di</strong> analisi èfortemente raccomandato nel caso <strong>di</strong> strutture speciali e/o caratterizzate da conformazioni strutturaliparticolarmente complesse, per le quali sia giustificato il riscontro sperimentale.La verifica complessiva nei confronti dell’<strong>in</strong>stabilità al <strong>di</strong> fuori del piano per l’elemento strutturalegenerico (non prismatico, con con<strong>di</strong>zioni al contorno particolari, ecc.) o per la struttura è impostacon la formula seguenteχop⋅αγM1ult,k≥1,0(C4.2.42)C4.2.4.1.3.4 Stabilità dei pannelliI pannelli d’anima degli elementi strutturali, lam<strong>in</strong>ati oppure realizzati <strong>in</strong> soluzione compostasaldata, devono essere verificati nei confronti dei fenomeni <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità dell’equilibrio allo statolimite ultimo.85
In presenza <strong>di</strong> fenomeni <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità che potrebbero portare a rotture per fenomeni <strong>di</strong> fatica laverifica deve essere condotta <strong>in</strong> fase d’esercizio (verifica a respiro delle anime): al riguardo si veda§ 7.4 del documento EN1993-2 e § 4.6 del documento EN1993-1-5. Inoltre, nel caso <strong>di</strong> profili <strong>in</strong>parete sottile e/o sagomati a freddo <strong>di</strong> classe 4 è necessario fare riferimento ai documenti tecnicispecializzati, che tratt<strong>in</strong>o le loro problematiche <strong>di</strong> resistenza e stabilità <strong>in</strong> maniera più esaustiva. Alriguardo si veda anche il documento EN1993-1-3.Per la verifica dei pannelli d’anima è necessario riferirsi <strong>in</strong> genere a normative e documentazionetecnica <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà. Nei casi maggiormente ricorrenti è possibile verificare la stabilitàdei pannelli d’anima utilizzando le procedure esposte nei paragrafi seguenti.C4.2.4.1.3.4.1 Stabilità dei pannelli soggetti a taglioI pannelli d’anima rettangolari delle travi a pareti piena devono essere verificati nei riguar<strong>di</strong>dell’<strong>in</strong>stabilità per taglio quando il rapporto altezza spessore h w /t supera il valorehW72≥ ⋅εt η(C4.2.43)nel caso <strong>di</strong> pannelli non irrigi<strong>di</strong>ti ehW31≥ ⋅ ε ⋅t ηkτ(C4.2.44)per pannelli irrigi<strong>di</strong>ti, dove h w è l’altezza del pannello, t il suo spessore, η è uguale a 1,20, k τ è ilm<strong>in</strong>imo coefficiente <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità per taglio del pannello eε = 235 f y[MPa](C4.2.45)In questo caso devono essere previsti irrigi<strong>di</strong>menti trasversali <strong>in</strong> corrispondenza dei v<strong>in</strong>coli.La resistenza all’<strong>in</strong>stabilità per taglio <strong>di</strong> un pannello d’anima privo <strong>di</strong> irrigi<strong>di</strong>menti <strong>in</strong>terme<strong>di</strong> èespressa daη⋅ fyw⋅ hw⋅ tVb,Rd = Vbw,Rd + Vbf ,Rd ≤3 ⋅ γM1(C4.2.46)dove f yw è la tensione <strong>di</strong> snervamento del pannello, χ w è un coefficiente che tiene contodell’<strong>in</strong>stabilità elastica dell’elemento ed è dato nella Tabella C4.2.VII <strong>in</strong> funzione del coefficiente <strong>di</strong>snellezza λ w e della rigidezza dell’irrigi<strong>di</strong>tore sull’appoggio , V bw,Rd è il contributo resistentedell’animaVbw,Rdχw ⋅fyw ⋅ hw⋅ t=3 ⋅ γM1(C4.2.47)86
e V bf,Rd è il contributo resistente delle piattabande.Il contributo resistente delle piattabande può essere espresso da2b ⋅ t ⋅ f ⎡ ⎛ MV = ⋅ ⎢1−⎜f f yf Ed⎞⎤⎟⎥bf ,Rd 2⎛ 1.6⋅ bf⋅ t ⋅fMf ,r edf yf⎞ ⎢a 0.25⎣ ⎝ ⎠⎥⎦+ γ2M1⎜t ⋅ hw⋅ f ⎟yw⎝⎠(C4.2.48)<strong>in</strong> cui b f è la larghezza efficace dell’anima, non maggiore <strong>di</strong> 15⋅ε⋅t f da ciascun lato dell’irrigi<strong>di</strong>tore,t f lo spessore della piattabanda <strong>di</strong> resistenza assiale m<strong>in</strong>ima e M f,red è il momento resistente <strong>di</strong>progetto ridotto della sezione costituita dalle aree efficaci, A fi e A fs rispettivamente, delle solepiattabande <strong>in</strong>feriore e superiore, che tiene conto dell’eventuale presenza dello sforzo normale <strong>di</strong>progetto N Ed ,M ⎛fk NEd ⋅ γM0Mf ,red = ⋅ 1−γ ⎜⎝ ( A + A ) ⋅ fM0 fi fs yf⎞⎟⎠(C4.2.49)Il coefficiente χ w (ve<strong>di</strong> Tabella C4.2.VII) <strong>di</strong>pende dalla rigidezza del montante d’appoggio: unmontante d’appoggio costituito da due coppie <strong>di</strong> piatti simmetrici rispetto al piano dell’anima, postea <strong>di</strong>stanza longitud<strong>in</strong>ale e>0,1⋅h w , e tali che l’area <strong>di</strong> ciascuna coppia <strong>di</strong> piatti sia almeno uguale a4⋅h w ⋅t 2 /e può essere considerato rigido, negli altri casi il montante d’appoggio deve essereconsiderato non rigido.Tabella C4.2.VII Coefficienti χ w per il calcolo della resistenza all’<strong>in</strong>stabilità a taglio del pannelloCoefficiente <strong>di</strong> snellezza Coefficiente χ w per montanti d’appoggio rigi<strong>di</strong> Coefficiente χ w per gli altri casiλw< 0,83 η η η( 0,83 η) ≤ λw< 1,080,83 λw0,83 λwλw ≥ 1,081,37 ( 0,7 + λ w )0,83 λwIl parametro <strong>di</strong> snellezza λ w è dato dalla formulaλ = 0,76Wfτywcr(C4.2.50)dove τcr= k τ⋅σEè la tensione tangenziale critica e σ E è la tensione critica euleriana, che per unpiatto <strong>di</strong> altezza h w e spessore t è data da87
2 2π ⋅ E ⋅ t⎛ t ⎞σ [ ]E = = 190000 MPa(212 1 )⎜hh⎟− ν ⋅ ⎝ w ⎠wIn assenza <strong>di</strong> irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>ali, il parametro k τ , coefficiente per l’<strong>in</strong>stabilità a taglio, è datoda22⎛ hw⎞kτ= 5,34 + 4,00 se a hw≥1⎜⎝2⎛ hw⎞kτ= 4,00 + 5,34 se a hw< 1⎜⎝aa⎟⎠⎟⎠(C4.2.51)dove a è la lunghezza del pannello compreso tra due irrigi<strong>di</strong>tori trasversali rigi<strong>di</strong> consecutivi. Inassenza <strong>di</strong> irrigi<strong>di</strong>menti la lunghezza a del pannello si considera co<strong>in</strong>cidente con quella della trave.Un irrigi<strong>di</strong>tore trasversale può essere considerato rigido quando il suo momento d’<strong>in</strong>erzia I stsod<strong>di</strong>sfa le relazioni seguenti3 3 2st w wI ≥1,5 ⋅ h ⋅ t /a se a h < 23st w wI ≥ 0,75⋅ h ⋅ t se a h ≥ 2(C4.2.52)Gli irrigi<strong>di</strong>tori trasversali rigi<strong>di</strong> devono essere verificati per una forza assialeNf ⋅ h ⋅ tyw wst,d = VEd −23 ⋅ λw⋅ γM1(C4.2.53)essendo V Ed è il taglio <strong>di</strong> calcolo a <strong>di</strong>stanza 0,5⋅h w dal bordo del pannello più sollecitato.Nel caso <strong>di</strong> pannelli dotati <strong>di</strong> irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>ali:se gli irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>ali sono più <strong>di</strong> due o se il rapporto d’allungamento α=a/h w ≥3 ilcoefficiente k τ è dato da2⎛ h w ⎞kτ= 5,34 + 4,00 +k τlquando α=a hw≥1⎜⎝a2⎛ h w ⎞kτ= 4,00 + 5,34 +k τlquando α =a hw< 1⎜⎝a⎟⎠⎟⎠(C4.2.54)<strong>in</strong> cui⎡ 23⎛ 3 ⎞ ⎛ I4sl⎞ 2,1 Ik tl = max ⎢; 3⎢⎜⎟ ⎜ 3 ⎟⎝ α ⎠ ⎝ t ⋅ hw⎠ t h⎣slw⎤⎥⎥⎦(C4.2.55)88
essendo I sl la somma dei momenti d’<strong>in</strong>erzia degli irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>ali rispetto ai s<strong>in</strong>goli assibaricentrici paralleli al piano dell’anima, considerando una larghezza collaborante pari a 15⋅ε⋅t daciascun lato dell’irrigi<strong>di</strong>tore (Figura C4.2.12);se, <strong>in</strong>vece, gli irrigi<strong>di</strong>tori sono uno o due e α=a/hw 0,673λ λpp(C4.2.57)dove ψ=σ 2 /σ 1 è il rapporto tra le tensioni ai bor<strong>di</strong> del pannello, essendo σ 1 la tensione <strong>di</strong>compressione massima <strong>in</strong> valore assoluto.Nel caso <strong>di</strong> pannelli irrigi<strong>di</strong>ti su un solo lato longitud<strong>in</strong>ale ρ è dato daρ = 1,0 se λ ≤ 0,748λp− 0,188ρ = ≤ 1,0 se λ p > 0,748λ2pp(C4.2.58)Nelle espressioni (C4.2.57) e (C4.2.58), la snellezza relativa del pannello λ p èfybλ p = =σcr28,4 ⋅ t ⋅ε ⋅ k σ(C4.2.59)89
dove il coefficiente per l’<strong>in</strong>stabilità per compressione k σ , <strong>di</strong>pendente da ψ e dalle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong>v<strong>in</strong>colo, è dato nella Tabella C4.2.VIII per i pannelli con entrambi i bor<strong>di</strong> longitud<strong>in</strong>ali irrigi<strong>di</strong>ti enella Tabella C4.2.IX per i pannelli con un solo bordo longitud<strong>in</strong>ale irrigi<strong>di</strong>to, e b è la larghezzadel pannello. b é uguale a h w per i pannelli d’anima, è uguale alla larghezza b della piattabanda perle piattabande <strong>in</strong>terne, è uguale a b-3t f per le piattabande delle sezioni rettangolari cave <strong>di</strong> spessoret f ed è uguale alla lunghezza c dello sbalzo per le piattabande o le ali irrigi<strong>di</strong>te da un solo lato.Tabella C4.2.VIII Larghezza efficace <strong>di</strong> pannelli compressi con entrambi i bor<strong>di</strong> longitud<strong>in</strong>ali irrigi<strong>di</strong>tiDistribuzione delle tensioniσ 1σ 2b e1b e2bLarghezza efficace del pannello2ψ = =σ1beffσ1= ρ ⋅ bb = 0,5 ⋅ b b = 0,5 ⋅ be1 eff e2 effσ 1b e1bb e2σ221 > ψ = ≥ 0σ1beffσ= ρ ⋅ b2b = ⋅ b b = b − b5 − ψe1 eff e2 eff e1σ 1 σ 2b e1bcbbe2bt2ψ = ψ > 0 0 0 > ψ > − 1-1 − 1 > ψ > − 3fattore k σ 4,00 8,2/(1,05 + ψ ) 7,812− ψ + ψ 23,9 ( ) 27,81 6,29 9,785,98 1− ψ90
Tabella C4.2.IX Larghezza efficace <strong>di</strong> pannelli compressi con un solo bordo longitud<strong>in</strong>ale irrigi<strong>di</strong>toDistribuzione delle tensioniLarghezza efficace del pannelloσ 1 σ 2b effc21 > ψ = ≥ 0σ1beffσ= ρ ⋅ cσ 1 σ 2b effbccbt2ψ = ψ > 00 0 > ψ > − 1-1fattore k σ 0,43 0,578/(0,34 + ψ ) 1,70Distribuzione delle tensioni1,7 − 5ψ + 17,1ψ 23,8Larghezza efficace del pannello2σ 1 σ 2cbeff21 > ψ = ≥ 0σ1beffσ= ρ ⋅ cbcσ 1 σ 2cb effbt2ψ =
caratteristiche della sollecitazione sono calcolate, <strong>in</strong> genere, rispetto alle l<strong>in</strong>ee d’asse baricentrichedei profili, <strong>in</strong> fase <strong>di</strong> verifica il baricentro della sezione efficace potrebbe risultare non piùco<strong>in</strong>cidente con il baricentro della sezione lorda, determ<strong>in</strong>ando un’eccentricità ad<strong>di</strong>zionale e N , chedeve essere considerata nel calcolo, aggiungendo al momento flettente <strong>di</strong> calcolo M Ed il momentoflettente ad<strong>di</strong>zionale N Ed ⋅e N prodotto dalla sollecitazione assiale <strong>di</strong> calcolo N Ed .In tal modo la verifica nei riguar<strong>di</strong> della stabilità è condotta utilizzando la formulaNf AEdy eff y effγM0( )MEd + NEd ⋅eN+ ≤1,0f WγM0(C4.2.60)Nel caso <strong>in</strong> cui l’elemento sia soggetto a compressione e a flessione biassiale, l’equazione <strong>di</strong>verifica dei pannelli è( ) ( )N My,Ed + NEdEd ⋅ ey,N My,Ed + NEd ⋅ ez,N+ + ≤1,0f A f W f Wy eff y y,eff y z,effγ γ γM0 M0 M0(C4.2.61)dove M y,Ed ed M z,Ed sono i momenti flettenti <strong>di</strong> calcolo rispetto agli assi y e z della sezione, mentree y,N ed e z,N sono le eccentricità degli assi neutri e W y,eff , W z,eff e A eff sono i moduli resistenti e l’areadella sezione efficace, rispettivamente.In alternativa a quanto detto sopra e <strong>in</strong> via semplificata, l’area efficace A eff si può determ<strong>in</strong>areconsiderando la sezione soggetta a compressione semplice e il modulo resistente efficace W eff sipuò determ<strong>in</strong>are considerando la sezione soggetta a flessione pura.Nel calcolo si deve tener conto anche degli effetti dovuti al trasc<strong>in</strong>amento da taglio, considerandouna larghezza collaborante determ<strong>in</strong>ata <strong>in</strong> accordo con il §C4.2.4.1.3.4.3.C4.2.4.1.3.4.3Larghezza collaboranteGli effetti <strong>di</strong> trasc<strong>in</strong>amento da taglio possono essere trascurati se risulta b 0
Tabella C4.2.X Fattori riduttivi β per la larghezza collaboranteDetta A sl l’area <strong>di</strong> tutti gli irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>ali compresi nella larghezza b 0 , il coefficiente α 0 èAslα 0 = 1+ . (C4.2.63)b 0 tNel caso <strong>di</strong> travi cont<strong>in</strong>ue <strong>in</strong> cui le luci <strong>di</strong> due campate a<strong>di</strong>acenti non <strong>di</strong>fferiscono <strong>di</strong> più del 50% egli eventuali sbalzi hanno luce non superiore al 50% della campata a<strong>di</strong>acente, le luci equivalenti L eed i coefficienti β possono essere calcolati come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato <strong>in</strong> Figura C4.2.13.β ; L =0.25(L +L )2 e 1 2 β ; L =2 L 2 e 3β ; L =0.85 L1 e 1β ; L =0.85 L1 e 2L 1 L 2 L 3L 1/4L 1/2L 1/4L 2/4L 2/2L 2/4β 0 β 1 β 1 β 2β 1 β 1 β 2 β 2Figura C4.2.13 – Luci equivalenti L e e coefficienti riduttivi β per travi cont<strong>in</strong>ue93
(a)(b)Figura C4.2.14 – Distribuzione delle tensioni normali dovute al trasc<strong>in</strong>amento da taglioLa <strong>di</strong>stribuzione delle tensioni normali nella piattabanda, considerando l’effetto del trasc<strong>in</strong>amentoda taglio, è riportata <strong>in</strong> fig. C4.2.14., con l’andamento delle tensioni nei due casi (a) e (b) descrittorispettivamente da⎧σ 2= 1, 25 ( β − 0, 20) σ1 ⎫ ⎧σ 2= 0 ⎫⎪ 4 ⎪ ⎪ 4 ⎪(a) β > 0,20 ⎨ ⎛ y ⎞ ⎬ ; (b) β ≤ 0,20 ⎨ ⎛ y ⎞ ⎬⎪σ (y) = σ2+ ( σ1 − σ2) ⎜1- ⎟ ⎪ ⎪σ (y) = σ1⎜1-⎟ ⎪⎩⎝ b0 ⎠ ⎭⎩ ⎝ b1⎠ ⎭(C4.2.64)Allo stato limite ultimo, gli effetti <strong>di</strong> trasc<strong>in</strong>amento da taglio delle piattabande compresse possonoessere determ<strong>in</strong>ati considerando un’area efficace A eff data daκeff c,eff c,effA = β ⋅ A ≥ β⋅ A(C4.2.65)<strong>in</strong> cui β e κ sono ricavati dalla Tabella C.4.2.X e A c,eff è l’area efficace della piattabanda compressa,che tiene conto dell’<strong>in</strong>stabilità ed è def<strong>in</strong>ita al §C4.2.4.1.3.4.4.L’espressione (C4.2.65) è valida anche per le piattabande tese, purché si sostituisca A c,eff con l’arealorda della piattabanda tesa.C4.2.4.1.3.4.4 Pannelli con irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>aliNel calcolo dei pannelli con irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>ali si deve tener conto delle aree efficaci dellezone compresse, considerando l’<strong>in</strong>stabilità globale del pannello irrigi<strong>di</strong>to e l’<strong>in</strong>stabilità locale <strong>di</strong>ciascun sottopannello e le riduzioni per effetto del trasc<strong>in</strong>amento da taglio, se significative. Per lezone tese le aree efficaci si assumono uguali a quelle lorde, con le eventuali riduzioni per effetto deltrasc<strong>in</strong>amento da taglio.94
Per tener conto dell’<strong>in</strong>stabilità locale l’area effettiva <strong>di</strong> ciascun sottopannello deve essere valutataconsiderando il coefficiente <strong>di</strong> riduzione <strong>in</strong><strong>di</strong>cato nel seguito.Il pannello irrigi<strong>di</strong>to deve essere verificato per l’<strong>in</strong>stabilità globale: il calcolo deve essere effettuatoconsiderando le aree efficaci degli irrigi<strong>di</strong>tori e modellando il pannello come una piastra ortotropaequivalente, <strong>in</strong> modo da determ<strong>in</strong>are il coefficiente <strong>di</strong> riduzione ρ c per l’<strong>in</strong>stabilità globale.In<strong>di</strong>cati con A sl,eff la somma delle aree efficaci <strong>di</strong> tutti gli irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>ali che sono nellazona compressa e con ρ loc il coefficiente <strong>di</strong> riduzione della larghezza b c,loc della parte compressa <strong>di</strong>ogni sottopannello, valutati come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato nel seguito, e detto t lo spessore del sottopannello, l’areaefficace A c,eff,loc degli irrigi<strong>di</strong>tori e dei sottopannelli che sono <strong>in</strong> zona compressa è data daA = A + ∑ ρ b t , (C4.2.66)c,eff ,loc sl,eff loc c,loccessendo la sommatoria estesa a tutta la zona compressa del pannello irrigi<strong>di</strong>to, ad eccezione delleparti, <strong>di</strong> larghezza b lat,eff , v<strong>in</strong>colati a lastre a<strong>di</strong>acenti (Figura C4.2.15)Figura C4.2.15 Lastra irrigi<strong>di</strong>ta uniformemente compressaL’area efficace della parte compressa del pannello nervato è qu<strong>in</strong><strong>di</strong> data daAc,eff = ρ cAc,eff ,loc + ∑ blat,efft(C4.2.67)Nel caso <strong>di</strong> lastre irrigi<strong>di</strong>te presso<strong>in</strong>flesse si può far riferimento alla figura C4.2.16. In detta figura b ie b i+1 rappresentano le larghezze <strong>di</strong> lamiera collaboranti con l’irrigi<strong>di</strong>tore, che possono esserericavate, sempre <strong>in</strong> riferimento alla Figura C4.2.16, dalla Tabella C4.2.XI.Il coefficiente <strong>di</strong> riduzione ρ c per l’<strong>in</strong>stabilità globale può essere determ<strong>in</strong>ato come( )( 2 )ρ = ξ ρ − χ − ξ + χ (C4.2.68)c c cdove χ c è il coefficiente <strong>di</strong> riduzione per l’<strong>in</strong>stabilità <strong>di</strong> colonna, ρ il coefficiente <strong>di</strong> riduzione perl’<strong>in</strong>stabilità <strong>di</strong> lastra e95
σcr,p0 ≤ ξ = −1≤1σcr,c(C4.2.69)essendo σ cr,c e σ cr,p le tensionI critiche eleuriane per l’<strong>in</strong>stabilità <strong>di</strong> colonna e l’<strong>in</strong>stabilità <strong>di</strong> piastra,rispettivamente.C4.2.4.1.3.4.5 Instabilità <strong>di</strong> colonnaIn un pannello <strong>di</strong> lunghezza a, la tensione critica eleuriana σ cr,c è data da2 2π E ⋅ tσ cr,c =12 1 a( − ν )2 2(C4.2.70)se non irrigi<strong>di</strong>to, e dabcσ cr,c = σ cr,sl(C4.2.71)bsl,lse irrigi<strong>di</strong>to, essendo b c e b sl,l , rispettivamente, le <strong>di</strong>stanze del lembo e dell’irrigi<strong>di</strong>toremaggiormente compressi dall’asse neutro <strong>di</strong> pressoflessione (Figura C4.2.16).Figura C4.2.16 Lastra irrigi<strong>di</strong>ta presso<strong>in</strong>flessa96
Tabella C4.2.XI Calcolo della larghezza <strong>di</strong> lamiera collaborante <strong>in</strong> riferimento alla Figura C4.2.16larghezza collaborante peril calcolo dell’area lordalarghezza collaborante per il calcolodell’area efficace (TabellaC4.2.VIII)ψ ib 1,<strong>in</strong>f 31− ψ ⋅ b5 − ψ1135− ψ1⋅ b1,eff− ψ1σcr,sl,1ψ1= >σcr,p0b 2,sup25 − ψ2⋅ b225 − ψ2⋅ b2,effσ2ψ2= >σcr,sl,10b 2,<strong>in</strong>f 32− ψ ⋅ b5 − ψ2235− ψ2⋅ b2,eff− ψ2σ2ψ2= >σcr,sl,10b 3,sup0,4⋅b3c0, 4 b 3c,effσψ = < 0⋅ 33σ2Nella (C4.2.71) σ cr,sl rappresenta la tensione critica eleuriana dell’irrigi<strong>di</strong>tore maggiormentecompresso2π E ⋅ Isl,lcr,sl 2Aslaσ = (C4.2.72)essendo A sl,l e I sl,l l’area e il momento d’<strong>in</strong>erzia per l’<strong>in</strong>flessione fuori piano della sezione lordadell’irrigi<strong>di</strong>tore e delle parti <strong>di</strong> pannello ad esso a<strong>di</strong>acenti, determ<strong>in</strong>ate come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato <strong>in</strong> FiguraC4.2.16.La snellezza relativa λ c è def<strong>in</strong>ita dafyλ c = (C4.2.73)σ cr,cper i pannelli non irrigi<strong>di</strong>ti e daAfsl,l,eff yλ c = (C4.2.74)Asl,lper i pannelli irrigi<strong>di</strong>ti, essendo A sl,l,eff l’area efficace dell’irrigi<strong>di</strong>tore e delle parti <strong>di</strong> pannello adesso a<strong>di</strong>acenti.Il fattore <strong>di</strong> riduzione χ c può essere ottenuto applicando la formula (4.2.45) del §4.2.4.1.3.1 delleNTC e considerando un opportuno valore amplificato, α e , del coefficiente α.Per pannelli irrigi<strong>di</strong>ti si può assumere0,09 ⋅ eα e = α + (C4.2.75)i97
dove α=0,34 (curva b della Tabella 4.2.VI delle NTC) per irrigi<strong>di</strong>tori a sezione chiusa e α=0,49(curva c della Tabella 4.2.VI delle NTC) per irrigi<strong>di</strong>tori a sezione aperta. Nella (C4.2.75)e=max(e 1 ,e 2 ), dove e 1 e e 2 rappresentano le <strong>di</strong>stanze dal baricentro della lamiera e dal baricentrodell’irrigi<strong>di</strong>tore s<strong>in</strong>golo, rispettivamente, (o dei baricentri dei due irrigi<strong>di</strong>tori, <strong>in</strong> casi <strong>di</strong> irrigi<strong>di</strong>toridoppi) dal baricentro della sezione efficace dell’irrigi<strong>di</strong>tore (ve<strong>di</strong> Figura C4.2.16), e i è il raggiod’<strong>in</strong>erzia della sezione lorda dell’irrigi<strong>di</strong>tore, comprensiva della parte <strong>di</strong> lamiera collaboranteiIsl,l= (C4.2.76)Asl,lPer pannelli non irrigi<strong>di</strong>ti si può porre α e =α=0,21 (curva a della Tabella 4.2.VI delle NTC).C4.2.4.1.3.4.6 Instabilità <strong>di</strong> piastraLa tensione critica per l’<strong>in</strong>stabilità <strong>di</strong> piastra può essere determ<strong>in</strong>ata come qui <strong>in</strong><strong>di</strong>cato, a secondache, <strong>in</strong> zona compressa, la piastra abbia tre o più irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>ali o ne abbia meno <strong>di</strong> tre.Piastre con tre o più irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>ali <strong>in</strong> zona compressaPiastre con tre o più irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>ali <strong>in</strong> zona compressa possono essere trattate come piastreortotrope equivalenti.La tensione critica euleriana al bordo maggiormente compresso della piastra ortotropa equivalente,σ cr,p , è data da22π ⋅ E ⎛ t ⎞σ cr,p = kσ,p⋅ ⋅ ⎜ ⎟12 ⋅ 12( − ν )⎝ b ⎠(C4.2.77)dove t e b sono lo spessore e la larghezza della piastra irrigi<strong>di</strong>ta (v. Figura C4.2.16) e k σ,p è ilcoefficiente d’<strong>in</strong>stabilità per tensioni normali.In mancanza <strong>di</strong> determ<strong>in</strong>azioni più accurate, il coefficiente k σ,p per un pannello <strong>di</strong> lunghezza a puòessere assunto uguale a2( ) 122⎡1+ α + γ −1⎤⎢k⎣⎥⎦se4σ,p = α21 ≤ γα1ψ + + δ( 1)( 1 )( )4 ⋅ 1+ γk se4σ,p = α 1 > γ( ψ + 1)( 1+ δ)(C4.2.78.a)(C4.2.78.b)<strong>in</strong> cui98
-1aα = ≥ 0,5 ;b- ψ è il rapporto tra le tensioni ai lembi del pannello, ψ=σ 2 /σ 1 ≥0,5, essendo σ 1 la tensione allembo maggiormente compresso;- γ è il rapporto tra il momento d’<strong>in</strong>erzia baricentrico dell’<strong>in</strong>tera piastra irrigi<strong>di</strong>ta, I sl, e ilmomento d’<strong>in</strong>erzia della lamiera:2( )12 ⋅ 1− ν ⋅ Iγ =3b ⋅ tsl(C4.2.79)- δ è il rapporto tra l’area complessiva lorda degli irrigi<strong>di</strong>tori ΣA sl e l’area lorda della lamieraδ =∑A slb ⋅ t(C4.2.80)Piastre con uno o due irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>ali <strong>in</strong> zona compressaPiastre con uno o due irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>ali <strong>in</strong> zona compressa possono essere trattate con iseguenti meto<strong>di</strong> semplificati, trascurando il contributo degli eventuali irrigi<strong>di</strong>tori tesi.Piastra con un solo irrigi<strong>di</strong>tore longitud<strong>in</strong>aleSe la piastra presenta un solo irrigi<strong>di</strong>tore <strong>in</strong> zona compressa, quest’ultimo può essere consideratocome un elemento compresso isoalto v<strong>in</strong>colato elasticamente dalla lamiera, cosicché la tensionecritica eleuriana può essere calcolata come31,05 ⋅ E Isl,1⋅ t ⋅ bσ cr,sl = ⋅ se a ≥ aA b ⋅ bsl,1 1 2c(C4.2.81.a)cr,sl2 E Isl,1Eb a 2 t32 2 2 2 2Asl,1 ⋅a 4 ⋅ π ⋅ 1− ν ⋅ Asl,1 ⋅ b1 ⋅ b2π ⋅ ⋅ ⋅ ⋅σ = + se a < a( )c(C4.2.81.b)dove A sl,1 è l’area lorda dell’irrigi<strong>di</strong>tore, ottenuta come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato <strong>in</strong> Figura C4.2.16 e <strong>in</strong> TabellaC4.2.XI, I sl,1 è il momento d’<strong>in</strong>erzia baricentrico della sezione lorda dell’irrigi<strong>di</strong>tore, b 1 e b 2 sono le<strong>di</strong>stanze dell’irrigi<strong>di</strong>tore dai bor<strong>di</strong> longitud<strong>in</strong>ali del pannello b 1 +b 2 =b, e a c è uguale a2 2Isl,1 ⋅ b41 ⋅ b2c = ⋅3a 4,33t⋅ b(C4.2.82)Piastra con due irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>aliSe la piastra presenta due irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>ali, <strong>di</strong> area A sl,1 e A sl,2 , e momenti d’<strong>in</strong>erzia I sl,1 eI l,2 I, rispettivamente, si possono considerare le tre situazioni limite illustrate <strong>in</strong> Figura C4.2.17.99
Nel caso I il primo irrigi<strong>di</strong>tore si <strong>in</strong>stabilizza e il secondo è considerato rigido; nel caso II il secondoirrigi<strong>di</strong>tore si <strong>in</strong>stabilizza e il primo è considerato rigido; nel caso III, <strong>in</strong>f<strong>in</strong>e, si considera un <strong>unico</strong>irrigi<strong>di</strong>tore equivalente <strong>di</strong> area A sl,eq =A sl,1 +A sl,2 e momento d’<strong>in</strong>erzia I sl,eq =I sl,1 +I sl,2 , <strong>di</strong>sposto nelpunto d’applicazione della risultante delle forze normali <strong>in</strong>cassate dei due irrigi<strong>di</strong>tori.Figura C4.2.17 Lastra irrigi<strong>di</strong>ta con due irrigi<strong>di</strong>tori nella parte compressaMe<strong>di</strong>ante le formule (C4.2.81), ponendo b 1 =b * 1, b 2 =b * 2, b=b * , si calcolano le tensioni criticheeuleriane, σ cr,pI , σ cr,pII e σ cr,pIII , relative ai tre casi <strong>in</strong><strong>di</strong>cati <strong>in</strong> Figura C4.2.17.La tensione critica del pannello σ cr,p è quella m<strong>in</strong>ima tra le tre sopra determ<strong>in</strong>ate( )σ = m<strong>in</strong> σ , σ , σ (C4.2.83)cr,p cr,pI cr,pII cr,pIIIC4.2.4.1.3.4.7 Requisiti m<strong>in</strong>imi per gli irrigi<strong>di</strong>tori trasversaliGli irrigi<strong>di</strong>tori trasversali devono garantire un adeguato v<strong>in</strong>colo alla lamiera, sia <strong>in</strong> assenza, sia <strong>in</strong>presenza <strong>di</strong> nervature longitud<strong>in</strong>ali.Gli irrigi<strong>di</strong>tori trasversali possono essere considerati come elementi semplicemente appoggiatisoggetti ai carichi laterali e ad un <strong>di</strong>fetto <strong>di</strong> rettil<strong>in</strong>eità <strong>di</strong> forma s<strong>in</strong>usoidale <strong>di</strong> ampiezzaw( )m<strong>in</strong> a ;a ;b1 20 = (C4.2.84)<strong>in</strong> cui a 1 e a 2 sono le lunghezze dei due pannelli a<strong>di</strong>acenti all’irrigi<strong>di</strong>tore considerato e b è la lucedell’irrigi<strong>di</strong>tore (Figura C4.2.18). Nel calcolo, gli altri irrigi<strong>di</strong>tori si considerano rigi<strong>di</strong> e rettil<strong>in</strong>ei,come rappresentato <strong>in</strong> Figura C4.2.18.300100
Figura C4.2.18 Schema <strong>di</strong> calcolo per gli irrigi<strong>di</strong>tori trasversaliCon le ipotesi sopra dette, si deve verificare, me<strong>di</strong>ante un’analisi elastica del second’ord<strong>in</strong>e che latensione massima nell’irrigi<strong>di</strong>tore risulti m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> f y /γ M1 e che l’<strong>in</strong>cremento massimo <strong>di</strong> frecciadell’irrigi<strong>di</strong>tore risulti m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> b/300.Nel caso che gli irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>ali siano soggetti a forze trasversali, occorre far riferimento ametodologie <strong>di</strong> calcolo e a normative <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.C4.2.4.1.3.4.8 Verifiche semplificateLe verifiche possono essere semplificate controllando che, <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> sforzo normale, il momentod’<strong>in</strong>erzia dell’irrigi<strong>di</strong>tore I st sod<strong>di</strong>sfi la <strong>di</strong>suguaglianza4m b w0σ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞Ist≥ ⋅ ⎜ ⎟ ⎜1+ 300 ⋅ u ⎟E ⎝ π ⎠ ⎝ b ⎠(C4.2.85)doveσ ⎛ N ⎞⎛ 1 1 ⎞⎜ ⎟⎜ ⎟σ ⎝ ⎠⎝ ⎠cr,c Edσ m = ⋅ +cr,p b a1 a 2(C4.2.86)2π E ⋅ emax⋅ γu =300⋅b ⋅ fyM1(C4.2.87)essendo e max la massima <strong>di</strong>stanza tra i lembi dell’irrigi<strong>di</strong>tore e il suo baricentro, N Ed la massimaforza <strong>di</strong> compressione nei pannelli a<strong>di</strong>acenti all’irrigi<strong>di</strong>tore e σ cr,c e σ cr,p le tensioni critiche perl’<strong>in</strong>stabilità <strong>di</strong> colonna e l’<strong>in</strong>stabilità <strong>di</strong> piastra, def<strong>in</strong>ite ai §§C4.2.4.1.3.4.5 e C4.2.4.1.3.4.6. N Eddeve comunque sod<strong>di</strong>sfare la relazione*d d max c,effN ≥ N = 0,5 ⋅σ ⋅ A(C4.2.88)<strong>in</strong> cui A c,eff è l’area compressa effettiva del pannello nervato e σ max la massima tensione <strong>di</strong>compressione nel pannello nervato stesso.Qualora l’irrigi<strong>di</strong>mento sia anche soggetto a forza normale <strong>di</strong> compressione N st , questa deve essere<strong>in</strong>crementata ai f<strong>in</strong>i della presente verifica semplificata <strong>di</strong>101
2σm⋅ b∆ Nst =2π(C4.2.89)In alternativa al metodo appena descritto, <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> forza normale, la verifica semplificata puòessere effettuata me<strong>di</strong>ante un’analisi elastica l<strong>in</strong>eare, considerando un carico fittizio ad<strong>di</strong>zionaleuniformemente <strong>di</strong>stribuito sulla lunghezza bπq = ⋅ σm ⋅ ( w0 + wel)(C4.2.90)4dove w 0 è l’imperfezione (C4.2.84) e w el la deformazione elastica, che può essere determ<strong>in</strong>ata periterazione, o assunta cautelativamente uguale a b/300.Nel caso <strong>di</strong> irrigi<strong>di</strong>tori aperti, si deve <strong>in</strong>oltre effettuare la verifica <strong>di</strong> stabilità torsionale.In assenza <strong>di</strong> analisi più rigorose, la verifica può considerarsi sod<strong>di</strong>sfatta seIITpfy≥ 5,3 ⋅ (C4.2.91)E<strong>in</strong> cui I T è il momento d’<strong>in</strong>erzia torsionale del solo irrigi<strong>di</strong>tore e I P è il momento d’<strong>in</strong>erzia polare delsolo irrigi<strong>di</strong>tore, rispetto all’attacco con la lamiera.Qualora si consideri la rigidezza torsionale da <strong>in</strong>gobbamento impe<strong>di</strong>to, la verifica <strong>di</strong> stabilitàtorsionale può essere effettuata controllando, <strong>in</strong> alternativa alla (C4.2.91), che risulti sod<strong>di</strong>sfatta la<strong>di</strong>suguaglianzaσcr≥ 6 ⋅ fy(C4.2.92)dove σ cr è la tensione critica eleuriana per l’<strong>in</strong>stabilità torsionale dell’irrigi<strong>di</strong>tore considerato<strong>in</strong>cernierato alla lamiera.C4.2.4.1.3.4.9 Requisiti m<strong>in</strong>imi per gli irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>aliGli irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>ali dovrebbero essere v<strong>in</strong>colati ad entrambe le estremità ad irrigi<strong>di</strong>toritrasversali. Irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>ali che non sod<strong>di</strong>sfano questo requisito possono essere impiegatisolo per le anime, e non per le piattabande, e non possono essere considerati nell’analisi globale nénel calcolo delle tensioni; possono essere, <strong>in</strong>vece, messi <strong>in</strong> conto per la determ<strong>in</strong>azione delletensioni critiche eleuriane e per il calcolo delle larghezze efficaci dei sottopannelli d’anima.Per le verifiche <strong>di</strong> stabilità torsionale degli irrigi<strong>di</strong>tori longitud<strong>in</strong>ali si possono adottare le stesseformule fornite al §C4.2.4.1.3.4.7 per gli irrigi<strong>di</strong>tori trasversali.102
C4.2.4.1.4Stato limite <strong>di</strong> faticaPer le strutture soggette a carichi ciclici deve essere verificata la resistenza a fatica, considerandouna <strong>di</strong>stribuzione temporale delle azioni coerente con la tipologia strutturale <strong>in</strong> esame e con ilregime d’impegno previsto nel corso della vita nom<strong>in</strong>ale.C4.2.4.1.4.1 Spettri <strong>di</strong> caricoLa <strong>di</strong>stribuzione temporale delle ampiezze delle azioni nel corso della vita della struttura èassegnata me<strong>di</strong>ante il cosiddetto spettro <strong>di</strong> carico, che fornisce il numero <strong>di</strong> ripetizioni <strong>di</strong> ciascunlivello delle azioni <strong>di</strong> progetto <strong>in</strong> un <strong>in</strong>tervallo <strong>di</strong> tempo <strong>di</strong> riferimento, <strong>in</strong> funzione delladest<strong>in</strong>azione d’uso della struttura e dell’<strong>in</strong>tensità dell’utilizzazione. Quando lo spettro <strong>di</strong> caricoeffettivo è complesso al punto da non poter essere impiegato <strong>di</strong>rettamente nelle verifiche, esso puòessere sostituito da spettri convenzionali, <strong>in</strong> grado <strong>di</strong> riprodurre il danneggiamento a fatica e/o illivello massimo <strong>di</strong> escursione delle tensioni∆ σmaxprodotti dallo spettro effettivo.Nel caso degli e<strong>di</strong>fici la verifica a fatica non è generalmente necessaria, salvo che per membratureche sostengono macch<strong>in</strong>e vibranti o <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> sollevamento e trasporto dei carichi.Gli spettri <strong>di</strong> carico da impiegare nelle verifiche possono essere determ<strong>in</strong>ati me<strong>di</strong>ante stu<strong>di</strong> specificio anche dedotti da normative <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà. Gli spettri <strong>di</strong> carico da impiegare per leverifiche a fatica dei ponti stradali e ferroviari sono assegnati nel §5.1.4.3 delle NTC.Nella verifica dei dettagli strutturali metallici, caratterizzati dalla presenza <strong>di</strong> limite <strong>di</strong> fatica adampiezza costante, spesso è necessario considerare spettri <strong>di</strong> carico convenzionali <strong>di</strong>fferenziati, aseconda che si tratti <strong>di</strong> verifiche a fatica a vita illimitata o <strong>di</strong> verifiche a danneggiamento.C4.2.4.1.4.2 Spettri <strong>di</strong> tensione e meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> conteggioGli spettri <strong>di</strong> tensione debbono essere ricavati analizzando gli oscillogrammi <strong>di</strong> tensione σ(t), <strong>in</strong>dott<strong>in</strong>el dettaglio considerato dalle azioni dello spettro <strong>di</strong> carico assegnato, con opportuni meto<strong>di</strong> <strong>di</strong>identificazione e <strong>di</strong> conteggio. Per le strutture civili si possono impiegare, <strong>in</strong> alternativa, il metododel serbatoio (reservoir method) o il metodo del flusso <strong>di</strong> pioggia (ra<strong>in</strong>flow method). Per s<strong>in</strong>golestrutture, ad esempio strutture offshore ecc., anche <strong>in</strong> considerazione della particolare tipologiadello spettro <strong>di</strong> carico cui sono soggette, si può far ricorso a meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> conteggio alternativi, previaadeguata giustificazione.Nel metodo del serbatoio (Figura C4.2.19) si ipotizza che l’oscillogramma delle tensioni rappresentiil profilo <strong>di</strong> fondo <strong>di</strong> un serbatoio pieno <strong>di</strong> liquido, i cui paramenti esterni sono costituiti dal trattoconvergente verso il massimo assoluto e da un tratto corrispondente, reale o fittizio. posto al103
term<strong>in</strong>e del <strong>di</strong>agramma stesso.σ(t)O3' 3"5' 5"03∆σ∆σ5∆σ25∆σ12' 2"4' 4"∆σ66' 6"∆σ464∆σ2t312Figura C4.2.19 Metodo del serbatoioIn riferimento alla Figura C4.2.19, si immag<strong>in</strong>a <strong>di</strong> svuotare il serbatoio a partire dal m<strong>in</strong>imoassoluto, punto 1 <strong>di</strong> figura, al vuoto che si forma corrisponde il primo ciclo ed alla <strong>di</strong>fferenza <strong>di</strong>quota tra 1 ed il pelo libero orig<strong>in</strong>ario il delta <strong>di</strong> tensione relativo; al term<strong>in</strong>e <strong>di</strong> questa operazione siformano altri bac<strong>in</strong>i, semplici (2’22”) o multipli (3’35’53”) e (4’66”44”). L’operazione si ripeteprocedendo a svuotare <strong>in</strong> successione dagli altri punti <strong>di</strong> m<strong>in</strong>imo relativo, ord<strong>in</strong>ati <strong>in</strong> sensocrescente, σ i
σ(t)111 11'1477'5 5'99'33'O088'13t44'10 10'22'126Figura C4.2.20 Metodo del flusso <strong>di</strong> pioggia- la seconda goccia viene rilasciata dal punto 6, che rappresenta il m<strong>in</strong>imo assoluto del<strong>di</strong>agramma, percorre il tratto 5-7-7’-11-11’-14 e cade <strong>in</strong><strong>di</strong>viduando un semiciclo <strong>di</strong>ampiezza ∆σ 1 =σ 14 -σ 6 (σ 14 =σ 1 );- la terza goccia viene rilasciata dal punto 11, che rappresenta il secondo massimo locale del<strong>di</strong>agramma, percorre il tratto 11-12 e cade <strong>in</strong><strong>di</strong>viduando un semiciclo <strong>di</strong> ampiezza∆σ 2 =σ 11 -σ 12 ;- la quarta goccia viene rilasciata dal punto 12, che rappresenta il secondo m<strong>in</strong>imo locale del<strong>di</strong>agramma, percorre il tratto 12-11’, <strong>in</strong>contra il tratto 11’-14, che è già bagnato, e si arresta<strong>in</strong><strong>di</strong>viduando un semiciclo <strong>di</strong> ampiezza ∆σ 2 =σ 11 -σ 12 (σ 11 =σ 11’ );- la qu<strong>in</strong>ta goccia viene rilasciata dal punto 7, che rappresenta il terzo massimo locale del<strong>di</strong>agramma, percorre il tratto 7-8-8’-10-10’ e si arresta perché <strong>in</strong>contra il tratto 10’-12, giàbagnato, <strong>in</strong><strong>di</strong>viduando un semiciclo <strong>di</strong> ampiezza ∆σ 3 =σ 7 -σ 10 (σ 10 =σ 10’ );- la sesta goccia viene rilasciata dal punto 2, che rappresenta il terzo m<strong>in</strong>imo locale del<strong>di</strong>agramma, percorre il tratto 2-3-3’-5-5’ e si arresta perché <strong>in</strong>contra il tratto 5’-7, giàbagnato, <strong>in</strong><strong>di</strong>viduando un semiciclo <strong>di</strong> ampiezza ∆σ 4 =σ 5 -σ 2 ;- si ripete qu<strong>in</strong><strong>di</strong> il proce<strong>di</strong>mento f<strong>in</strong>ché tutto l’oscillogramma non è bagnato.Rispetto al metodo del serbatoio, il metodo del flusso <strong>di</strong> pioggia ha il vantaggio <strong>di</strong> poter essere piùfacilmente implementato su calcolatore.Nelle verifica si impiegheranno i delta <strong>di</strong> tensione <strong>di</strong> calcolo ∆σ i,d , ricavati moltiplicando i delta <strong>di</strong>tensione dello spettro ∆σ i per il coefficiente parziale <strong>di</strong> sicurezza per le verifiche a fatica γ Mf ,105
def<strong>in</strong>ito nel seguito,∆σ i,d = γMf ∆σ i(C4.2.93)e la curva caratteristica S-N <strong>di</strong> resistenza a fatica del dettaglio, <strong>in</strong><strong>di</strong>viduata me<strong>di</strong>ante la classe ∆σ C ,anch’essa def<strong>in</strong>ita nel seguito.C4.2.4.1.4.3 Coefficienti parziali <strong>di</strong> sicurezza γ MfIl coefficiente parziale <strong>di</strong> sicurezza per le verifiche a fatica γ Mf è dato daγMf= γf ⋅ γm(C4.2.94)ove γ f è il coefficiente parziale relativo alle azioni <strong>di</strong> fatica e γ m il coefficiente parziale relativo allaresistenza, che copre le <strong>in</strong>certezze nella valutazione dei carichi e delle tensioni e la possibilepresenza <strong>di</strong> <strong>di</strong>fetti nei particolari <strong>in</strong> esame.Il coefficiente γ Mf <strong>di</strong>pende sia dalla possibilità <strong>di</strong> <strong>in</strong><strong>di</strong>viduare e riparare eventuali lesioni per fatica,sia dall’entità delle conseguenze della crisi per fatica dell’elemento o della struttura. A questoscopo, le strutture possono essere <strong>di</strong>st<strong>in</strong>te, a seconda della loro sensibilità alla crisi per fatica, <strong>in</strong>strutture poco sensibili (damage tolerant) e <strong>in</strong> strutture sensibili (safe life).Si <strong>di</strong>ce poco sensibile (damage tolerant) una struttura nella quale il mantenimento del richiestolivello <strong>di</strong> affidabilità nei riguar<strong>di</strong> dello stato limite <strong>di</strong> fatica può essere garantito attraverso unappropriato programma <strong>di</strong> ispezione, controllo, monitoraggio e riparazione delle lesioni <strong>di</strong> fatica,esteso alla vita <strong>di</strong> progetto della struttura. Una struttura può essere classificata come poco sensibilese, <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> lesioni per fatica, si verificano le seguenti con<strong>di</strong>zioni:− i dettagli costruttivi, i materiali impiegati e i livelli <strong>di</strong> tensione garantiscono bassa velocità <strong>di</strong>propagazione e significativa lunghezza critica delle lesioni;− le <strong>di</strong>sposizioni costruttive permettono la ri<strong>di</strong>stribuzione degli sforzi;− i dettagli sono facilmente ispezionabili e riparabili;− i dettagli sono concepiti <strong>in</strong> modo da arrestare la propagazione delle lesioni;− esiste un programma <strong>di</strong> ispezione e manutenzione, esteso a tutta la vita dell’opera, <strong>in</strong>teso arilevare e riparare le eventuali lesioni.In caso contrario, la struttura si <strong>di</strong>ce sensibile. Poiché l’ispezione, il monitoraggio e le riparazioni <strong>di</strong>una struttura sensibile non sono agevoli, essa deve essere progettata <strong>in</strong> fatica adottando dettaglicostruttivi e livelli <strong>di</strong> tensione tali da garantire il grado <strong>di</strong> affidabilità richiesto per le altre verifiche106
allo stato limite ultimo per tutta la vita utile della costruzione, anche <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> procedurespecifiche <strong>di</strong> ispezione e manutenzione. Questo approccio progettuale è detto anche safe life.I valori dei coefficienti γ Mf da adottare nelle verifiche delle strutture sensibili e poco sensibili sonoriportati <strong>in</strong> Tabella C4.2.XII, <strong>in</strong> funzione delle conseguenze dell’eventuale rottura per fatica.Tabella C4.2.XII – Coefficienti parziali γ Mf per verifiche a faticaConseguenza della rottura per faticaModerateSignificativeDanneggiamento accettabile (strutture poco sensibili alla rottura per fatica) γ Mf =1,00 γ Mf =1,15Vita utile (strutture sensibili alla rottura per fatica) γ Mf =1,15 γ Mf =1,35C4.2.4.1.4.4 Curve S-NLa resistenza a fatica <strong>di</strong> un dettaglio è <strong>in</strong><strong>di</strong>viduata nel piano bilogaritmico log(∆σ)-log(N) olog(∆τ)-log(N), essendo N il numero <strong>di</strong> cicli a rottura, me<strong>di</strong>ante una curva caratteristica, detta curvaS-N. Detta curva, è <strong>in</strong><strong>di</strong>viduata me<strong>di</strong>ante la classe <strong>di</strong> resistenza a fatica ∆σ C o ∆τ C , che rappresentala resistenza a fatica del dettaglio, espressa <strong>in</strong> MPa, per N=2⋅10 6 cicli.Le curve S-N per tensioni normali sono caratterizzate, oltre che dalla classe ∆σ C , dal limite <strong>di</strong> faticaad ampiezza costante ∆σ D , corrispondente a N=5⋅10 6 cicli e dal limite per i calcoli <strong>di</strong> fatica, ∆σ L ,che corrisponde all’<strong>in</strong>tersezione del secondo ramo della curva con la verticale per N=10 8 cicli.L’equazione della curva S-N èdove m=3, cosicché risultaL16 m⎛ 2⋅10⎞∆σ = ∆σC⎜ ⎟per N ≤ 5⋅10⎝ N ⎠∆σ = ∆σ16 m+2⎛ 2 ⋅10⎞6 8∆σ = ∆σD⎜ ⎟ per 5⋅10 10∆σ D = 0,737∆σ C ; L 0,549 CLe curve S-N per tensioni normali sono rappresentate <strong>in</strong> Figura C4.2.21.86∆σ = ∆σ . (C4.2.96)107
Figura C4.2.21 - Curve S-N per dettagli/elementi soggetti a tensioni normaliLe classi <strong>di</strong> resistenza a fatica per tensioni normali relative a i dettagli più comuni sono riportatenella Tabelle C4.2.XIII.a, C4.2.XIII.d, C4.2.XIV, C4.2.XV, C4.2.XVI e C4.2.XVII.a, mentre <strong>in</strong>Tabella C4.2.XVIII sono riportate le classi dei dettagli tipici dei carriponti. Nelle tabelle le classirelative ad alcuni dettagli sono contrassegnate con un asterisco: per questi dettagli è possibileadottare una classificazione superiore <strong>di</strong> una classe, se si assume come resistenza a fatica adampiezza costante quella corrispondente a 10 7 cicli (ve<strong>di</strong> Figura C4.2.22).Figura C4.2.22 – Classificazione alternativa ∆σ C per dettagli classificati come ∆σ * C108
Le curve S-N per tensioni tangenziali sono rappresentate <strong>in</strong> Figura C4.2.23.Le curve S-N per tensioni tangenziali sono caratterizzate, oltre che dalla classe ∆τ C , dal limite per icalcoli <strong>di</strong> fatica, ∆τ L , corrispondente a N=10 8 cicli. L’equazione della curva S-N è∆τ = ∆τ∆τ = ∆τCL⎛ 2⋅10⎜⎝ N16 m⎞⎟⎠per N>108per N ≤10, (C4.2.97)8dove m=5, cosicché risulta∆τ = 0,457∆τ . (C4.2.98)LLe classi <strong>di</strong> resistenza a fatica per tensioni tangenziali relative ai dettagli più comuni sono riportatenella Tabelle C4.2.XIII.b, C4.2.XIII.c e C4.2.XVII.b.CFigura C4.2.23 - Curve S-N per dettagli/elementi soggetti a tensioni tangenzialiPer la resistenza dei dettagli costruttivi tipici degli impalcati a piastra ortotropa, si può farriferimento al documento EN1993-1-9.109
Tabella C4.2.XIII.a Dettagli costruttivi per prodotti lam<strong>in</strong>ati e estrusi e loro classificazione (∆σ)Classe deldettaglioDettaglio costruttivo Descrizione RequisitiProdotti lam<strong>in</strong>ati e estrusi1601) lamiere e piatti lam<strong>in</strong>ati;140 (1) 2) Lamiere e piatti;3) Profili cavi senza saldatura,rettangolari e circolariDifetti superficiali e <strong>di</strong>lam<strong>in</strong>azione e spigoli vividevono essere elim<strong>in</strong>atime<strong>di</strong>ante molaturaLamiere tagliate con gas o140meccanicamente125 (1)4) Taglio a gas automatico o tagliomeccanico e successivaelim<strong>in</strong>azione delle tracce del taglio1255) Taglio a gas manuale o taglio agas automatico con tracce del112 (1) taglio regolari e superficiali esuccessiva elim<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> tutti i<strong>di</strong>fetti dei bor<strong>di</strong>(1) classe da adottare per acciai resistenti alla corrosione4) Tutti i segni visibili <strong>di</strong> <strong>in</strong>tagliosui bor<strong>di</strong> devono essereelim<strong>in</strong>ati Le aree <strong>di</strong> tagliodevono essere lavorate amacch<strong>in</strong>a. Graffi e scalfitture <strong>di</strong>lavorazione devono essereparalleli agli sforzi.4) e 5) Angoli rientranti devonoessere raccordati conpendenza ≤1:4, <strong>in</strong> casocontrario occorre impiegareopportuni fattori <strong>di</strong>concentrazione degli sforzi.Non sono ammesse riparazionime<strong>di</strong>ante saldaturaTabella C4.2.XIII.b Dettagli costruttivi per prodotti lam<strong>in</strong>ati e estrusi e loro classificazione (∆τ)Classe deldettaglioDettaglio costruttivo Descrizione Requisiti1006) e 7) Prodotti lam<strong>in</strong>ati e estrusi(come quelli <strong>di</strong> tabella C4.2.XVII.a)soggetti a tensioni tangenziali∆τ calcolati con∆V ⋅S(t)∆τ =I⋅tTabella C4.2.XIII.c Bulloni sollecitati a taglio (∆τ)Classe deldettaglio100Dettaglio costruttivo Descrizione Requisiti15) Bulloni sollecitati a taglio suuno o due piani non <strong>in</strong>teressanti laparte <strong>file</strong>ttata.- Bulloni calibrati- Bulloni normali <strong>di</strong> grado 5.6, 8.8e 10.9 e assenza <strong>di</strong> <strong>in</strong>versioni <strong>di</strong>carico∆τ calcolati <strong>in</strong> riferimentoall’area del gambo110
Tabella C4.2.XIII.d Dettagli costruttivi per giunti chiodati o bullonati (∆σ)Classe deldettaglioDettaglio costruttivo Descrizione Requisiti1128) Giunti bullonati con coprigiuntidoppi e bulloni AR precaricati obulloni precaricati <strong>in</strong>iettati∆σ riferiti alla sezione lorda9) Giunti bullonati con coprigiuntidoppi e bulloni calibrati o bullon<strong>in</strong>on precaricati <strong>in</strong>iettati∆σ riferiti alla sezione netta9010) Giunti bullonati con coprigiuntis<strong>in</strong>goli e bulloni AR precaricati obulloni precaricati <strong>in</strong>iettati∆σ riferiti alla sezione lorda11) Elementi strutturali foratisoggetti a forza normale emomento flettente∆σ riferiti alla sezione netta8012) Giunti bullonati con coprigiuntis<strong>in</strong>goli e bulloni calibrati o bullon<strong>in</strong>on precaricati <strong>in</strong>iettati∆σ riferiti alla sezione netta5013) Giunti bullonati con coprigiuntis<strong>in</strong>goli o doppi con bulloni conprecaricati <strong>in</strong> fori <strong>di</strong> tolleranzanormale. Assenza <strong>di</strong> <strong>in</strong>versioni delcarico.∆σ riferiti alla sezione netta5014) Bulloni e barre <strong>file</strong>ttate soggettia trazione. Per bulloni <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametroφ>30 mm, si deve adottare unaclasse ridotta del coefficientek (30 / )0,25s= φ .∆σ riferiti alla sezione dellaparte <strong>file</strong>ttata, considerando glieffetti dovuti all’effetto leva ealla flessione ulteriore. Perbulloni precaricati i ∆σ possonoessere ridotti.111
Tabella C4.2.XIV Dettagli costruttivi per sezioni saldate (∆σ)Classe deldettaglio125Dettaglio costruttivo Descrizione RequisitiSaldatura longitud<strong>in</strong>ali cont<strong>in</strong>ue1) Saldatura automatica a pienapenetrazione effettuata daentrambi i lati2) Saldatura automatica a cordonid’angolo. Le parti term<strong>in</strong>ali deipiatti <strong>di</strong> r<strong>in</strong>forzo devono essereverificate considerando i dettagli 5)e 6) della tabella C4.2.XXI1) e 2) Non sono consentite<strong>in</strong>terruzioni/riprese, a menoche la riparazione sia eseguitada un tecnico qualificato esiano eseguiti controlli atti averificare la correttaesecuzione della riparazione1123) Saldatura automatica a cordonid’angolo o a piena penetrazioneeffettuata da entrambi i lati, macontenente punti <strong>di</strong><strong>in</strong>terruzione/ripresa.4) Saldatura automatica a pienapenetrazione su piatto <strong>di</strong>sostegno, non contenente punti <strong>di</strong><strong>in</strong>terruzione/ripresa4) Se il dettaglio contiene punti<strong>di</strong> <strong>in</strong>terruzione/ripresa, si devefar riferimento alla classe 1001005) Saldatura manuale a cordonid’angolo o a piena penetrazione6) Saldatura a piena penetrazionemanuale o automatica eseguita daun sol lato, <strong>in</strong> particolare per travia cassone5) e 6) Deve essere assicuratoun corretto contatto tra animae piattabanda. Il bordodell’anima deve esserepreparato <strong>in</strong> modo da garantireuna penetrazione regolare allara<strong>di</strong>ce, senza <strong>in</strong>terruzioni1007) Saldatura a cordoni d’angolo oa piena penetrazione, manuale oautomatica, appartenente aidettagli da 1) a 6) riparataIn caso <strong>di</strong> adozione <strong>di</strong> meto<strong>di</strong>migliorativi me<strong>di</strong>ante molaturaeseguita da tecnici qualificati,<strong>in</strong>tegrati da opportuni controlli,è possibile riprist<strong>in</strong>are la classeorig<strong>in</strong>aria808) Saldatura longitud<strong>in</strong>ale acordoni d’angolo a tratti∆σ riferiti alle tensioni nellapiattabanda71125 (a)112 (b)90 (c)9) Saldatura longitud<strong>in</strong>ale a pienapenetrazione, a cordoni d’angolo ea tratti, con lunette <strong>di</strong> scarico <strong>di</strong>altezza non maggiore <strong>di</strong> 60 mm.Per lunette <strong>di</strong> altezza maggiorevedere dettaglio 1) della tabellaC4.2.XX)10) Saldatura longitud<strong>in</strong>ale a pienapenetrazione∆σ riferiti alle tensioni nellapiattabanda(a) Entrambe le facce molate<strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione degli sforzi econtrolli non <strong>di</strong>struttivi al 100%(b) Come saldata, assenza <strong>di</strong><strong>in</strong>terruzioni/riprese(c) Con <strong>in</strong>terruzioni/riprese140 (a)125 (b)90 (c)11) Saldatura longitud<strong>in</strong>aleautomatica <strong>di</strong> composizione <strong>in</strong>sezioni cave circolari orettangolari, <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong><strong>in</strong>terruzioni/riprese(a) Difetti entro i limiti dellaEN1090. Spessore t≤12,5 mm(b) e controlli non <strong>di</strong>struttivi al100%(b) Come saldata, assenza <strong>di</strong><strong>in</strong>terruzioni/riprese(c) Con <strong>in</strong>terruzioni/riprese112
Tabella C4.2.XV Dettagli costruttivi per saldature a piena penetrazione (∆σ)Classe deldettaglioDettaglio costruttivo Descrizione Requisiti112Saldature senza piatto <strong>di</strong> sostegno1)Giunti trasversali <strong>in</strong> piatti elamiere2) Giunti <strong>di</strong> anime e piattabande <strong>in</strong>travi composte eseguiti primadell’assemblaggio3) Giunti trasversali completi <strong>di</strong>profili lam<strong>in</strong>ati, <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong>lunette <strong>di</strong> scarico4) Giunti trasversali <strong>di</strong> lamiere epiatti con rastremazioni <strong>in</strong>larghezza e spessore conpendenza non maggiore <strong>di</strong> 1:4.Nelle zone <strong>di</strong> transizione gli <strong>in</strong>tagl<strong>in</strong>elle saldature devono essereelim<strong>in</strong>atiSaldature effettuate daentrambi i lati, molate <strong>in</strong><strong>di</strong>rezione degli sforzi esottoposte a controlli non<strong>di</strong>struttivi.Le saldature devono essere<strong>in</strong>iziate e term<strong>in</strong>ate su tacchid’estremità, da rimuovere unavolta completata la saldaturaI bor<strong>di</strong> esterni delle saldaturedevono essere molati <strong>in</strong><strong>di</strong>rezione degli sforzi3) Vale solo per profilati tagliatie risaldatiPer spessori t>25 mm, si deveadottare una classe ridotta delcoefficientek (25 / t)0,2s= .9090Saldature senza piatto <strong>di</strong> sostegno5)Giunti trasversali <strong>in</strong> piatti elamiere6) Giunti trasversali completi <strong>di</strong>profili lam<strong>in</strong>ati, <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong>lunette <strong>di</strong> scarico7) Giunti trasversali <strong>di</strong> lamiere epiatti con rastremazioni <strong>in</strong>larghezza e spessore conpendenza non maggiore <strong>di</strong> 1:4.Nelle zone <strong>di</strong> transizione gli <strong>in</strong>tagl<strong>in</strong>elle saldature devono essereelim<strong>in</strong>atiPer spessori t>25 mm, si deveadottare una classe ridotta delcoefficientek (25 / t)0,2s= .8) Come il dettaglio 3), ma conlunette <strong>di</strong> scaricoPer spessori t>25 mm, si deveadottare una classe ridotta delcoefficientek (25 / t)0,2s= .Saldature effettuate daentrambi i lati e sottoposte acontrolli non <strong>di</strong>struttiviSovraspessore <strong>di</strong> saldaturanon maggiore del 10% dellalarghezza del cordone, conzone <strong>di</strong> transizione regolariLe saldature devono essere<strong>in</strong>iziate e term<strong>in</strong>ate su tacchid’estremità, da rimuovere unavolta completata la saldaturaI bor<strong>di</strong> esterni delle saldaturedevono essere molati <strong>in</strong><strong>di</strong>rezione degli sforziLe saldature dei dettagli 5) e 7)devono essere eseguite <strong>in</strong>pianoSaldature effettuate daentrambi i lati, molate <strong>in</strong><strong>di</strong>rezione degli sforzi esottoposte a controlli non<strong>di</strong>struttivi.Le saldature devono essere<strong>in</strong>iziate e term<strong>in</strong>ate su tacchid’estremità, da rimuovere unavolta completata la saldaturaI bor<strong>di</strong> esterni delle saldaturedevono essere molati <strong>in</strong><strong>di</strong>rezione degli sforziI profili lam<strong>in</strong>ati devono averele stesse <strong>di</strong>mensioni, senza<strong>di</strong>fferenze dovute a tolleranze113
80Saldature senza piatto <strong>di</strong> sostegno9) Giunti trasversali <strong>in</strong> travicomposte, <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> lunette <strong>di</strong>scarico10) Giunti trasversali completi <strong>di</strong>profili lam<strong>in</strong>ati, <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong>lunette <strong>di</strong> scarico11) Giunti trasversali <strong>di</strong> lamiere,piatti, profilati e travi composteSaldature effettuate daentrambi i lati, non molate esottoposte a controlli non<strong>di</strong>struttivi.Le saldature devono essere<strong>in</strong>iziate e term<strong>in</strong>ate su tacchid’estremità, da rimuovere unavolta completata la saldaturaI bor<strong>di</strong> esterni delle saldaturedevono essere molati <strong>in</strong><strong>di</strong>rezione degli sforzi6371(36)Per spessori t>25 mm, si deveadottare una classe ridotta delcoefficientek (25 / t)0,2s= .12) Giunti trasversali completi <strong>di</strong>profili lam<strong>in</strong>ati, <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong>lunette <strong>di</strong> scarico13) Giunti trasversali a pienapenetrazione eseguiti da un sololato, con piena penetrazionecontrollata me<strong>di</strong>ante opport<strong>unico</strong>ntrolli non <strong>di</strong>struttivi.Per spessori t>25 mm, si deveadottare una classe ridotta delcoefficientek (25 / t)0,2s= .Sovraspessore <strong>di</strong> saldaturanon maggiore del 20% dellalarghezza del cordone, per idettagli 9) e 11), o del 10% peril dettaglio 10, con zone <strong>di</strong>transizione regolariSaldature effettuate daentrambi i latiLe saldature devono essere<strong>in</strong>iziate e term<strong>in</strong>ate su tacchid’estremità, da rimuovere unavolta completata la saldaturaI bor<strong>di</strong> esterni delle saldaturedevono essere molati <strong>in</strong><strong>di</strong>rezione degli sforziSaldature senza piatto <strong>di</strong>sostegnoLe saldature devono essere<strong>in</strong>iziate e term<strong>in</strong>ate su tacchid’estremità, da rimuovere unavolta completata la saldaturaI bor<strong>di</strong> esterni delle saldaturedevono essere molati <strong>in</strong><strong>di</strong>rezione degli sforzi71In assenza <strong>di</strong> controlli, si deveadottare la classe 36, per qualsiasivalore <strong>di</strong> tSaldature su piatto <strong>di</strong> sostegno14)Giunti trasversali <strong>in</strong> piatti elamiere15) Giunti trasversali <strong>di</strong> lamiere epiatti con rastremazioni <strong>in</strong>larghezza e spessore conpendenza non maggiore <strong>di</strong> 1:4.I cordoni d’angolo che fissanoil piatto <strong>di</strong> sostegno devonoterm<strong>in</strong>are a più <strong>di</strong> 10 mm daibor<strong>di</strong> dell’elemento e devonoessere <strong>in</strong>terni alla saldatura <strong>di</strong>testaVale anche per lamiere curvePer spessori t>25 mm, si deveadottare una classe ridotta delcoefficientek (25 / t)0,2s= .5016) Saldature su piatto <strong>di</strong> sostegnopermanente con rastremazioni <strong>in</strong>larghezza e spessore conpendenza non maggiore <strong>di</strong> 1:4.Vale anche per lamiere curveDa adottarsi quando i cordonid’angolo che fissano il piatto <strong>di</strong>sostegno term<strong>in</strong>ano a meno <strong>di</strong>10 mm dai bor<strong>di</strong> dell’elementoo quando non può esseregarantito un buonaccoppiamentoPer spessori t>25 mm, si deveadottare una classe ridotta delcoefficiente114
k (25 / t)0,2s= .71pendenza≤1:217) Saldature trasversali a pienapenetrazione tra elementi <strong>di</strong>spessore <strong>di</strong>fferente con assiall<strong>in</strong>eatiPer spessori t 1>25 mm si deveadottare una classe ridotta delcoefficienteNel caso <strong>di</strong> <strong>di</strong>sassamento laclasse deve essere ridotta conil coefficiente−11,5⎛ 6e t ⎞1kse = ⎜1+ ⋅1,5 1,5 ⎟⎝ t1 t1 + t2 ⎠comb<strong>in</strong>are, eventualmente,con k s, quando t 1>25 mmdak = (25 / t ) .0,2s 1Tabella C4.2.XVI Dettagli costruttivi per attacchi e irrigi<strong>di</strong>tori saldati (∆σ)Classe deldettaglioDettaglio costruttivo Descrizione Requisiti80 (a)71 (b)63 (c)56 (d)71Attacchi saldati longitud<strong>in</strong>ali1) La classe del dettaglio <strong>di</strong>pendedalla lunghezza dell’attacco(a) L≤50 mm(b) 50100 m e α150 mmRaccordo <strong>di</strong> transizione <strong>di</strong>raggio r realizzato con tagliomeccanico o a gas realizzatoprima della saldatura delfazzoletto. Al term<strong>in</strong>e dellasaldatura , la parte term<strong>in</strong>aledeve essere molata <strong>in</strong><strong>di</strong>rezione della freccia perelim<strong>in</strong>are completamente lapunta della saldatura90 (a)71 (b)50 (c)4) Fazzoletti d’attacco saldati a unlato <strong>di</strong> un piatto o dellapiattabanda <strong>di</strong> una trave e dotati <strong>di</strong>raccordo <strong>di</strong> transizione <strong>di</strong> raggio r.La lunghezza L deve esserevalutata come per i dettagli 1), 2) e3).La stessa classificazione puòessere adottata anche perpiattabande saldate dotate <strong>di</strong>raccordo <strong>di</strong> transizione <strong>di</strong> raggio r.Raccordo <strong>di</strong> transizione <strong>di</strong>raggio r realizzato con tagliomeccanico o a gas realizzatoprima della saldatura delfazzoletto. Al term<strong>in</strong>e dellasaldatura , la parte term<strong>in</strong>aledeve essere molata <strong>in</strong><strong>di</strong>rezione della freccia perelim<strong>in</strong>are completamente lapunta della saldatura(a) r≥L/3 o r>150 mm(b) L/3>r≥L/6(c) r
80 (a)71 (b)Attacchi trasversali6) Saldati a una piastra7) Nervature verticali saldate a unprofilo o a una trave composta8) Diagrammi <strong>di</strong> travi a cassonecomposte, saldati all’anima o allapiattabanda6) e 7) Le parti term<strong>in</strong>ali dellesaldature devono esseremolate accuratamente perelim<strong>in</strong>are tutte le rientranzepresenti7) Se la nervatura term<strong>in</strong>anell’anima, ∆σ deve esserecalcolato usando le tensionipr<strong>in</strong>cipali(a) l ≤50 mm(b) 50< l ≤80 mm80Le classi sono valide anche pernervature anulari9) Effetto della saldatura del piolosul materiale base della piastraTabella C4.2.XVII.a Connessioni saldate <strong>di</strong>rettamente sollecitate (∆σ)Classe deldettaglioDettaglio costruttivo Descrizione RequisitiGiunti a croce o a T1) Lesioni al piede della saldatura<strong>in</strong> giunti a piena penetrazione o aparziale penetrazione1) Il giunto deve esserecontrollato: le <strong>di</strong>scont<strong>in</strong>uità e i<strong>di</strong>sall<strong>in</strong>eamenti devono essereconformi alle tolleranze dellaEN1090.80 (a)71 (b)63 (c)56 (d)50 (e)45 (f)40 (g)2) Lesione al piede della saldaturaa partire dal bordo del piattocaricato, <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> picchilocali <strong>di</strong> tensione nelle partiterm<strong>in</strong>ali della saldatura dovuti alladeformabilità del pannello(a) l ≤50 mm e t qualsiasi(b) 50< l ≤80 mm e t qualsiasi(c) 80< l ≤100 mm e t qualsiasi(d) 100< l ≤120 mm e t qualsiasi(d) l >120 mm e t≤20 mm2) Nel calcolo <strong>di</strong> ∆σ si deve farriferimento al valore <strong>di</strong> piccodelle tensioni, me<strong>di</strong>ante unopportuno fattore <strong>di</strong>concentrazione degli sforzi k f1) e 2) Il <strong>di</strong>sall<strong>in</strong>eamento deipiatti caricati non devesuperare il 15% dello spessoredella piastra <strong>in</strong>terme<strong>di</strong>a36*(e) 120< l ≤200 mm e t>20 mm(e) l >200 mm e 2030 mm(f) l >300 mm e 30300 mm e t>50 mmGiunti a croce o a T3) Lesione alla ra<strong>di</strong>ce dellasaldatura <strong>in</strong> giunti a T a cordonid’angolo, a parziale penetrazionee a parziale penetrazioneequivalente alla pienapenetrazioneNelle saldature a parzialepenetrazione sono richiestedue verifiche: la prima riguardoalle lesioni alla ra<strong>di</strong>ce dellasaldatura deve essere riferitaalla classe 36* per ∆σ e allaclasse 80 per ∆τ, la secondariguardo alle lesioni al piededella saldatura nel piattocaricato deve essere riferitaalle classi dei dettagli 1 e 2116
comedettaglio145*56* (a)50 (b)45 (c)40 (d)36 (e)Giunzioni a sovrapposizione4) Giunzione a sovrapposizione acordoni d’angolo (verifica dellapiastra pr<strong>in</strong>cipale)Giunzioni a sovrapposizione4) Giunzione a sovrapposizione acordoni d’angolo (verifica deglielementi sovrapposti)Coprigiunti <strong>di</strong> travi e travicomposte6) Zone term<strong>in</strong>ali <strong>di</strong> coprigiuntisaldati s<strong>in</strong>goli o multipli, con osenza cordoni term<strong>in</strong>ali trasversali(a) t c
Classe deldettaglioDettaglio costruttivo Descrizione Requisiti808) Cordoni d’angolo cont<strong>in</strong>uisoggetti a sforzi <strong>di</strong> sconnessione,quali quelli <strong>di</strong> composizione traanima e piattabanda <strong>in</strong> travicomposte saldate9) Giunzioni a sovrapposizione acordoni d’angolo soggette atensioni tangenziali8) ∆τ deve essere calcolato <strong>in</strong>riferimento alla sezione <strong>di</strong> goladel cordone9) ∆τ deve essere calcolato <strong>in</strong>riferimento alla sezione <strong>di</strong> goladel cordone, considerando lalunghezza totale del cordone,che deve term<strong>in</strong>are a più <strong>di</strong> 10mm dal bordo della piastraTabella C4.2.XVIII Dettagli costruttivi e resistenza a fatica per le vie <strong>di</strong> corsa <strong>di</strong> carriponti.Classe deldettaglio160Dettaglio costruttivo Descrizione Requisiti1) Sezioni lam<strong>in</strong>ate ad I o H La classe è relativa ai delta <strong>di</strong>compressione verticali ∆σ vert<strong>in</strong>dotti nell’anima dai carichiruota712) Saldatura a piena penetrazionea TLa classe è relativa ai delta <strong>di</strong>compressione verticali ∆σ vert<strong>in</strong>dotti nell’anima dai carichiruota36*3) Saldatura a T a parzialepenetrazione o a pienapenetrazione equivalente aparziale penetrazioneLa classe è relativa ai delta <strong>di</strong>compressione verticali ∆σ vert<strong>in</strong>dotti nella sezione <strong>di</strong> goladella saldatura dai carichi ruota36*4 )Saldature a cordone d’angolo La classe è relativa ai delta <strong>di</strong>compressione verticali ∆σ vert<strong>in</strong>dotti nella sezione <strong>di</strong> goladella saldatura dai carichi ruota715) Saldatura a T a pienapenetrazione tra anima epiattabanda a TLa classe è relativa ai delta <strong>di</strong>compressione verticali ∆σ vert<strong>in</strong>dotti nell’anima dai carichiruota36*6) Saldatura a T a parzialepenetrazione o a pienapenetrazione equivalente aparziale penetrazione tra anima epiattabanda a TLa classe è relativa ai delta <strong>di</strong>compressione verticali ∆σ vert<strong>in</strong>dotti nella sezione <strong>di</strong> goladella saldatura dai carichi ruota36*7) Saldatura a T a cordonid’angolo tra anima e piattabanda aTLa classe è relativa ai delta <strong>di</strong>compressione verticali ∆σ vert<strong>in</strong>dotti nella sezione <strong>di</strong> goladella saldatura dai carichi ruotaC4.2.4.1.4.5Curva S-N per connettori a piolo118
La curva S-N per connettori a piolo sollecitati a taglio delle strutture composte acciaio-calcestruzzoè rappresentata <strong>in</strong> Figura C4.2.24 ed è caratterizzata dall’assenza <strong>di</strong> limite <strong>di</strong> fatica. La pendenzadella curva è m=8 e la classe del particolare per calcestruzzo normale è ∆τ C =90 MPa.Per calcestruzzi leggeri la classe si riduce, <strong>in</strong> funzione del limite superiore della densità della classe<strong>di</strong> appartenenza, ρ, espresso <strong>in</strong> kg/m 3 , a⎛ ρ ⎞∆τ C = 90 ⎜ ⎟ MPa⎝ 2200 ⎠2(C4.2.99)Le tensioni tangenziali devono essere valutate <strong>in</strong> riferimento alla sezione nom<strong>in</strong>ale del connettore.Figura C4.2.24 – Curva S-N per connettori a pioloC4.2.4.1.4.6 Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> verificaNelle verifiche a fatica le tensioni da considerare devono essere coerenti con quelle alle quali èriferita la curva S-N del dettaglio. Di solito, le curve S-N dei dettagli costruttivi riportate nellenormative sono riferite alle tensioni nom<strong>in</strong>ali e pertanto ad esse si deve generalmente farriferimento. Per dettagli costruttivi particolarmente complessi o <strong>in</strong>novativi, per i quali si proceda aduno stu<strong>di</strong>o ad hoc, potrebbe essere necessario riferirsi alle tensioni <strong>di</strong> picco, misurate o determ<strong>in</strong>atecon specifici protocolli sperimentali. In questo caso, le tensioni debbono essere calcolate per viateorica o numerica con le stesse modalità adottate sperimentalmente.Nell’associare al dettaglio <strong>in</strong> esame la corrispondente curva S-N <strong>di</strong> resistenza a fatica è consentitotener conto degli effetti benefici <strong>di</strong> eventuali trattamenti termici o meccanici <strong>di</strong> <strong>di</strong>stensione, sullabase della letteratura consolidata o <strong>di</strong> adeguata sperimentazione.Per i dettagli costruttivi dei quali non sia nota la curva <strong>di</strong> resistenza a fatica le escursioni tensionalipotranno riferirsi alle tensioni geometriche o <strong>di</strong> picco, cioè alle tensioni pr<strong>in</strong>cipali nel metallo base<strong>in</strong> prossimità della potenziale lesione, secondo le modalità e le limitazioni specifiche del metodo,nell’ambito della meccanica della frattura.C4.2.4.1.4.6.1 Verifica a vita illimitata119
La verifica a vita illimitata si esegue controllando che siaoppure che∆σ max,d = γMf ∆σmax ≤ ∆σ D(C4.2.100)∆τ max,d = γMf ∆τmax ≤ ∆τ D = ∆τ L(C4.2.101)dove ∆σ max,d e ∆τ max,d sono, rispettivamente, i valori <strong>di</strong> progetto delle massime escursioni <strong>di</strong>tensioni normali e <strong>di</strong> tensioni tangenziali <strong>in</strong>dotte nel dettaglio considerato dallo spettro <strong>di</strong> carico perle verifiche a vita illimitata, talvolta denom<strong>in</strong>ato spettro frequente, e ∆σ D e ∆τ D i limiti <strong>di</strong> fatica adampiezza costante.La verifica a vita illimitata è esclusa per tutti i dettagli le cui curve S-N non present<strong>in</strong>o limite <strong>di</strong>fatica ad ampiezza costante (per es. connettori a piolo o barre d’armatura per c.a.).C4.2.4.1.4.6.2 Verifica a danneggiamentoLa verifica a danneggiamento si conduce me<strong>di</strong>ante la formula <strong>di</strong> Palmgren-M<strong>in</strong>er, controllando cherisult<strong>in</strong>∑ (C4.2.102)iD = ≤1,0iNidove n i è il numero <strong>di</strong> cicli <strong>di</strong> ampiezza ∆σ i,d <strong>in</strong>dotti dallo spettro <strong>di</strong> carico per le verifiche adanneggiamento nel corso della vita prevista per il dettaglio e N i è il numero <strong>di</strong> cicli <strong>di</strong> ampiezza∆σ i,d a rottura, ricavato dalla curva S-N caratteristica del dettaglio.Sulla base del danno D si può def<strong>in</strong>ire uno spettro <strong>di</strong> tensione equivalente, ad ampiezza <strong>di</strong> tensionecostante, ∆σ eq,d (o ∆τ eq,d ), <strong>in</strong> grado <strong>di</strong> produrre, nello stesso numero <strong>di</strong> cicli, ntot= ∑ ni, undanneggiamento uguale a quello prodotto dallo spettro <strong>di</strong> tensione <strong>di</strong> progetto, oppure, <strong>in</strong>alternativa, un delta <strong>di</strong> tensione convenzionale ∆σ E,d , <strong>in</strong> grado <strong>di</strong> produrre <strong>in</strong> 2×10 6 cicli, lo stessodanneggiamento prodotto dallo spettro <strong>di</strong> tensione <strong>di</strong> progetto.C4.2.4.1.4.6.3 Metodo dei coefficienti λÈ possibile, <strong>in</strong> alcuni casi, ricondurre la verifica a fatica ad una verifica convenzionale <strong>di</strong> resistenza,confrontando il delta ideale convenzionale <strong>di</strong> tensione <strong>di</strong> progetto, ∆σ E,d , descritto nel seguito, conla classe del particolare ∆σ c .Il delta <strong>di</strong> tensione convenzionale <strong>di</strong> calcolo ∆σ E,d è dato da∆σE,d= γFf ⋅λ1 ⋅λ2 ⋅λ3 ⋅λ4 ⋅.....⋅λn ⋅ϕfat ⋅ ∆σp= γFf ⋅λ ⋅ϕfat ⋅ ∆σp(C4.2.103)120
<strong>in</strong> cui ∆σp= σp,max − σp,m<strong>in</strong>è il massimo delta <strong>di</strong> tensione <strong>in</strong>dotto nel dettaglio <strong>in</strong> esame da unopportuno modello <strong>di</strong> carico equivalente, ϕ fat è un eventuale coefficiente correttivo che tiene contodegli effetti dell’amplificazione d<strong>in</strong>amica sullo spettro <strong>di</strong> tensione, λ i sono fattori, opportunamentecalibrati, che tengono conto dalla forma e dalla lunghezza della superficie <strong>di</strong> <strong>in</strong>fluenza del dettaglioconsiderato, della severità dello spettro <strong>di</strong> carico, della vita nom<strong>in</strong>ale dell’opera e/o della vitaprevista per il dettaglio, dell’<strong>in</strong>terazione tra eventi ecc..Per l’applicazione del metodo, lo spettro <strong>di</strong> carico da adottare e la determ<strong>in</strong>azione dei coefficienti λ iè necessario far ricorso a normative <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.C4.2.4.1.4.6.4 Verifica sotto carico comb<strong>in</strong>atoNel caso <strong>di</strong> variazioni simultanee <strong>di</strong> tensioni normali e tangenziali, la valutazione della resistenza afatica dovrà considerare i loro effetti congiunti adottando idonei criteri <strong>di</strong> comb<strong>in</strong>azione del danno.Nel caso <strong>di</strong> variazioni non simultanee del campo <strong>di</strong> tensioni normali e tangenziali si potrannosommare i danneggiamenti D σ e D τ prodotti dai cicli <strong>di</strong> tensione normale e dai cicli <strong>di</strong> tensionetangenziale, valutati separatamente con la (C4.2.102), controllando cheD = D + D ≤ 1,0(C4.2.104)στC4.2.4.1.4.7 Influenza dello spessoreNella valutazione della resistenza a fatica dovrà tenersi conto dello spessore del metallo base nelquale può <strong>in</strong>nescarsi una potenziale lesione.Nel caso che l’<strong>in</strong>fluenza dello spessore sulla resistenza a fatica non sia trascurabile, la classe deldettaglio deve essere ridotta secondo la formula∆σC,red= ks ⋅ ∆σC(C4.2.105)dove il coefficiente riduttivo k s <strong>di</strong>pende dal dettaglio strutturale considerato ed i cui valori <strong>in</strong><strong>di</strong>cativisono <strong>in</strong><strong>di</strong>cati, per alcuni dettagli costruttivi, nel documento EN1993-1-9.C4.2.8 UNIONIC4.2.8.1.1Unioni con bulloni e chio<strong>di</strong>C4.2.8.1.1.1 Bulloni ad alta resistenza precaricati per giunzioni ad attritoI bulloni ad alta resistenza delle classi 8.8 e 10.9, precaricati con serraggio controllato, per giunzioniad attrito devono essere conformi alla norma armonizzata UNI EN 13499-1 e recare la marchiatura121
CE. Al punto 4.3 la norma armonizzata UNI EN 13499-1 prescrive che viti, da<strong>di</strong> e rondelle sianoforniti dal medesimo produttore.La norma armonizzata prevede che vengano eseguite, tra l’altro, prove sistematiche <strong>di</strong> serraggio delcomplesso vite, dado e rondella(e); queste prove forniscono <strong>in</strong>formazioni sul fattore k che lega laforza <strong>di</strong> precarico F p,C =0.7⋅A res ⋅f tb (§4.2.8.1.1 delle NTC) ed il momento <strong>di</strong> serraggio M.Si ha:M = k ⋅ d ⋅ Fp,C = k ⋅d ⋅0,7 ⋅ Ares ⋅ ftb(C4.2.106)dove d è il <strong>di</strong>ametro nom<strong>in</strong>ale della vite, A res è l’area resistente della vite e f tb é la resistenza arottura del materiale della vite.Il valore del fattore k, secondo le prescrizioni della norma, è <strong>in</strong><strong>di</strong>cato sulle targhette delle confezioni(dei bulloni, oppure delle viti) per le <strong>di</strong>fferenti classi funzionali (§4.4.4 NTC).Le classi funzionali previste dalla norma armonizzata sono tre e sono specificate nella seguenteTabella C4.2.XIX.Si sottol<strong>in</strong>ea che il valore del fattore k può risultare sensibilmente <strong>di</strong>verso da 0,2, valore applicabileai bulloni della precedente normativa UNI 5712 e UNI 5713 citata nel D.M. 1996.Tabella C4.2.XIX Classi funzionali per i bulloniK0K1K2Nessun requisito sul fattore kCampo <strong>di</strong> variabilità del fattore k i del s<strong>in</strong>golo elemento tra m<strong>in</strong>imo e massimo <strong>di</strong>chiarati sulla confezioneValore me<strong>di</strong>o k m del fattore e suo coefficiente <strong>di</strong> variazione V k <strong>di</strong>chiarati sulla confezionePoiché è noto che un eccesso del momento <strong>di</strong> serraggio comporta lo snervamento e, talvolta, anchela rottura della vite, gli operatori devono prestare la massima attenzione ai dati che sono riportatisulle targhette delle confezioni dei bulloni conformi alla nuova normativa armonizzata al f<strong>in</strong>e delladeterm<strong>in</strong>azione del momento <strong>di</strong> serraggio.Nel caso il momento <strong>di</strong> serraggio non sia riportato sulle targhette delle confezioni, ma compaia ilsolo fattore k secondo la classe funzionale, per facilitare gli operatori addetti ai montaggi, si puòfare riferimento alle seguenti Tabelle C4.2.XX e C4.2.XXI (che si riferiscono alle viti <strong>di</strong> classe 8.8e 10.9 rispettivamente) per def<strong>in</strong>ire il momento <strong>di</strong> serraggio dei bulloni,122
Tabella C4.2.XX Coppie <strong>di</strong> serraggio per bulloni 8.8Viti 8.8 – Momento <strong>di</strong> serraggio M [N m]VITE k=0.10 k=0.12 k=0.14 k=0.16 k=0.18 k=0.20 k=0.22 F p,C [kN] A res [mm 2 ]M12 56.6 68.0 79.3 90.6 102 113 125 47.2 84.3M14 90.2 108 126 144 162 180 198 64.4 115M16 141 169 197 225 253 281 309 87.9 157M18 194 232 271 310 348 387 426 108 192M20 274 329 384 439 494 549 604 137 245M22 373 448 523 597 672 747 821 170 303M24 474 569 664 759 854 949 1044 198 353M27 694 833 972 1110 1249 1388 1527 257 459M30 942 1131 1319 1508 1696 1885 2073 314 561M36 1647 1976 2306 2635 2965 3294 3624 457 817Tabella C4.2.XXI Coppie <strong>di</strong> serraggio per bulloni 10.9Viti 10.9 – Momento <strong>di</strong> serraggio M [N m]VITE k=0.10 k=0.12 k=0.14 k=0.16 k=0.18 k=0.20 k=0.22 F p,C [kN] A res [mm 2 ]M12 70.8 85.0 99.1 113 128 142 156 59.0 84.3M14 113 135 158 180 203 225 248 80.5 115M16 176 211 246 281 317 352 387 110 157M18 242 290 339 387 435 484 532 134 192M20 343 412 480 549 617 686 755 172 245M22 467 560 653 747 840 933 1027 212 303M24 593 712 830 949 1067 1186 1305 247 353M27 868 1041 1215 1388 1562 1735 1909 321 459M30 1178 1414 1649 1885 2121 2356 2592 393 561M36 2059 2471 2882 3294 3706 4118 4529 572 817Nelle tabelle sono riportati: la <strong>di</strong>mensione della vite MXX, l’area resistente della vite A res <strong>in</strong> mm 2 ,la forza <strong>di</strong> precarico F p,C =0.7⋅A res ⋅f tb <strong>in</strong> kN ed i valori del momento <strong>di</strong> serraggio M <strong>in</strong> Nm,corrispondenti a <strong>di</strong>fferenti valori del fattore k. Poiché il momento <strong>di</strong> serraggio è funzione l<strong>in</strong>eare delfattore k, la <strong>in</strong>terpolazione per righe è imme<strong>di</strong>ata.C4.2.12C4.2.12.1PROFILATI FORMATI A FREDDO E LAMIERE GRECATEMaterialiPer i profilati <strong>di</strong> acciaio profilati a freddo e le lamiere grecate, l’acciaio deve essere conforme aquanto previsto al §C11.3.4.1.123
C4.2.12.2Effetto della formatura a freddo sulla resistenza dell’acciaioPer effetto del processo <strong>di</strong> formatura a freddo si verifica un <strong>in</strong>nalzamento della tensione <strong>di</strong>snervamento dell’acciaio che può essere considerato nei calcoli.Ove il fenomeno non sia valutato sperimentalmente sulla membratura nel suo complesso, il valoredella tensione <strong>di</strong> snervamento me<strong>di</strong>a dopo formatura f myk può essere valutata nel modo seguente:<strong>in</strong> cuik=7 per formatura cont<strong>in</strong>ua con rulli,k=5 per gli altri meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> formatura,( tk yk )2f − f ⋅k ⋅n ⋅ tf = f + ≤ 0,5 ⋅ f + f(C4.2.107)( )myk yk tk ykAgA gntè l’area lorda della sezione trasversale della membratura,è il numero <strong>di</strong> pieghe a 90° con raggio <strong>in</strong>terno r≤5⋅t (pieghe con angolo <strong>di</strong>verso da 90° sonotenute <strong>in</strong> conto con frazioni <strong>di</strong> n),è lo spessore (al netto dei rivestimenti) del piatto o nastro prima della formatura.Il valore me<strong>di</strong>o della tensione <strong>di</strong> snervamento f myk può essere tenuto <strong>in</strong> conto nei calcoli nei casiseguenti:- verifiche <strong>di</strong> resistenza <strong>di</strong> aste tese,- verifiche <strong>di</strong> resistenza e verifiche <strong>di</strong> stabilità <strong>di</strong> aste compresse aventi sezione <strong>di</strong> classe 1, 2 e3 (cioè sezioni completamente reagenti),- verifiche <strong>di</strong> resistenza e verifiche <strong>di</strong> stabilità <strong>di</strong> travi <strong>in</strong>flesse le parti compresse delle qualisiano <strong>di</strong> classe 1, 2 e 3 (cioè parti compresse completamente reagenti).Il valore me<strong>di</strong>o della tensione <strong>di</strong> snervamento f myk non deve essere tenuto <strong>in</strong> conto nei calcoli neicasi seguenti:- determ<strong>in</strong>azione dell’area efficace,- calcolo <strong>di</strong> membrature che, dopo il processo <strong>di</strong> formatura a freddo, siano sottoposte ad untrattamento termico <strong>di</strong> <strong>di</strong>stensione.C4.2.12.2.1Valori limite dei rapporti larghezza - spessoreNella Tabella C4.2.XXII sono riportati i valori limiti dei rapporti larghezza – spessore per i quali èapplicabile la presente Circolare.124
Tabella C4.2.XXII Valori limite dei rapporti larghezza-spessore <strong>di</strong> profili formati a freddo.Tali limiti rappresentano il campo dei valori per i quali è <strong>di</strong>sponibile probante esperienza costruttivae valida sperimentazione.Inoltre, per garantire sufficiente rigidezza degli irrigi<strong>di</strong>menti <strong>di</strong> bordo, devono essere rispettate leseguenti limitazioni:0, 2 ≤ c 0,6 0,1 d 0,3b≤ ≤ b≤ (C4.2.108)C4.2.12.2.2Inflessione trasversale delle aliNegli elementi soggetti a flessione le ali molto larghe (sia tese sia compresse) tendono ad <strong>in</strong>curvarsi<strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione dell’asse neutro (curl<strong>in</strong>g).Tale fenomeno può essere considerato, <strong>in</strong> assenza ed <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> irrigi<strong>di</strong>menti (purchè nonravvic<strong>in</strong>ati tra loro), nel modo seguente.Per una trave con asse rettil<strong>in</strong>eo ed <strong>in</strong> riferimento alla Figura C4.2.25, si ha:2 4σa⋅ bsu = 2⋅E2 t2⋅ ⋅ z(C4.2.109)125
dove u è la massima <strong>in</strong>flessione trasversale verso l’asse neutro dell’ala, z è la <strong>di</strong>stanza nom<strong>in</strong>aledell’ala dall’asse neutro, t è lo spessore della membratura, b s è la metà della <strong>di</strong>stanza tra le anime(per sezioni a cassone o sezioni ad U) o la lunghezza della parte a sbalzo, σ a è la tensione normaleme<strong>di</strong>a nelle ali calcolata con riferimento all’area lorda.Figura C4.2.25 – Incurvamento delle piattabandeBisogna tener conto <strong>di</strong> questo fenomeno nel calcolo della resistenza flessionale quando uessendo h l’altezza della trave.≥ 0,05 ⋅ h ,C4.2.12.2.3Classificazione delle sezioni, <strong>in</strong>stabilità locale e <strong>di</strong>storsione delle sezioni trasversaliNelle membrature formate e freddo e nelle lamiere grecate, al f<strong>in</strong>e della utilizzazione delle TabelleC4.2.I, II e III delle NTC per la classificazione delle sezioni, la larghezza b p degli elementi pianideve essere determ<strong>in</strong>ata a partire dai punti me<strong>di</strong> <strong>di</strong> raccordo <strong>di</strong> due lati a<strong>di</strong>acenti, secondo le<strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni <strong>di</strong> Figura C4.2.26.In Figura C4.2.26 il punto P è il punto me<strong>di</strong>o del raccordo da considerare per determ<strong>in</strong>are lalarghezza dell’elemento piano; X è l’<strong>in</strong>tersezione degli assi degli elementi piani.Il raggio me<strong>di</strong>o <strong>di</strong> piega del raccordo r m si determ<strong>in</strong>a a partire dal raggio <strong>in</strong>terno <strong>di</strong> piegarm= r + 0,5 ⋅ t , mentre la proiezione g r del segmento PX sull’asse dell’elemento piano è uguale a( ) ( )gr= rm⋅ ⎡⎣ tan Φ 2 − s<strong>in</strong> Φ 2 ⎤⎦ . (C4.2.110)Figura C4.2.26 – Determ<strong>in</strong>azione del punto X per la valutazione della larghezza <strong>di</strong> elementi piani126
Alcuni esempi applicativi sono riportati <strong>in</strong> figura C4.2.27.Figura C4.2.27 – Esempi <strong>di</strong> determ<strong>in</strong>azione della larghezza b pNel caso <strong>di</strong> parti compresse appartenenti alla classi 3 e 4 si possono verificare fenomeni <strong>di</strong><strong>in</strong>stabilità locale e <strong>di</strong>storsione della sezione trasversale che <strong>in</strong>teragiscono tra loro ed <strong>in</strong>sieme alla<strong>in</strong>flessione trasversale delle aste compresse e/o <strong>in</strong>flesse. Questi fenomeni possono essere stu<strong>di</strong>atime<strong>di</strong>ante una specifica modellazione matematica. In alternativa si possono applicare i meto<strong>di</strong>semplificati <strong>in</strong><strong>di</strong>cati nel seguito.Figura C4.2.28 – Modelli statici per <strong>di</strong>versi tipologie <strong>di</strong> elementi piani127
I vari tipi <strong>di</strong> elementi piani possono essere schematizzati con i modelli riportati <strong>in</strong> Figura C4.2.28.Le parti piane compresse che, con la def<strong>in</strong>izione <strong>di</strong> larghezza data sopra, non rispettano lelimitazioni per la classe 3 sono soggette a fenomeni <strong>di</strong> <strong>in</strong>gobbamento locale i quali si possonoconsiderare con il metodo delle larghezze efficaci, per la determ<strong>in</strong>azione delle quali si devonoseguire i criteri esposti al §C4.2.4.1.3.4.Tenendo presenti le larghezze efficaci degli elementi piani compressi, si possono determ<strong>in</strong>are legrandezze geometriche efficaci che tengono conto dei fenomeni <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità locale e che sonorichiamate al §4.2.4.1 delle NTC, nell’ipotesi che non <strong>in</strong>tervenga la <strong>di</strong>storsione della sezionetrasversale considerata più oltre.Per <strong>di</strong>scutere i fenomeni <strong>di</strong> <strong>di</strong>storsione della sezione trasversale si <strong>di</strong>st<strong>in</strong>guono :- elementi piani, con o senza irrigi<strong>di</strong>menti <strong>in</strong>terme<strong>di</strong>, delimitati da un’anima e da unirrigi<strong>di</strong>mento <strong>di</strong> bordo (Figura C4.2.29);- elementi piani compresi tra due anime con uno o più irrigi<strong>di</strong>menti <strong>in</strong>terme<strong>di</strong> (FiguraC4.2.30).Figura C4.2.29 – Elementi piani delimitati da un’anima e da un irrigi<strong>di</strong>mento <strong>di</strong> bordoFigura C4.2.30 – Elementi piani delimitati da due anime con irrigi<strong>di</strong>menti <strong>in</strong>terme<strong>di</strong>L’irrigi<strong>di</strong>mento, <strong>in</strong>sieme alla larghezza collaborante che gli compete (Figura C4.2.31) viene stu<strong>di</strong>atocome trave compressa su letto elastico alla W<strong>in</strong>kler. Il letto elastico ha costante elastica <strong>di</strong>pendentedall’elemento piano e dalle altre parti della sezione della trave alle quali l’elemento è collegato.128
Figura C4.2.31 – Schematizzazione degli irrigi<strong>di</strong>mentiIn Figura C4.2.32 sono riportati alcuni schemi statici <strong>di</strong> riferimento per il calcolo della costante kdel letto elastico.Figura C4.2.32 – Schemi <strong>di</strong> calcolo per la determ<strong>in</strong>azione della costante elasticaDetti A s l’area efficace dell’irrigi<strong>di</strong>mento con la larghezza collaborante gli compete e I s il momento<strong>di</strong> <strong>in</strong>erzia dell’irrigi<strong>di</strong>mento con la larghezza collaborante gli compete, calcolato rispetto al suo assebaricentrico parallelo all’elemento piano collaborante, la tensione critica eulerianadell’irrigi<strong>di</strong>mento compresso su letto elastico σ cr,s , salvo più precise determ<strong>in</strong>azioni teoriconumeriche,può essere assunta pari ak ⋅E ⋅ Isσcr,s= 2⋅ (C4.2.111)AsLa resistenza all’<strong>in</strong>stabilità <strong>di</strong>storsionale dell’irrigi<strong>di</strong>mento compresso σ d,Rd <strong>di</strong>pende dalla snellezzaa<strong>di</strong>mensionale λ dfykλd= (C4.2.112)σcr,stramite il fattore <strong>di</strong> riduzione χ d , per cui risultaessendo( )σ = χ λ f(C4.2.113)d,Rd d d ykχ = 1 per λ < 0,65dχ = 1,47 − 0,723 ⋅λ per 0,65 ≤ λ ≤1,38d d dχ0,66d= per λd> 1,38λdd(C4.2.114)Per semplicità ed <strong>in</strong> prima approssimazione si può assumere l’area ridotta dello irrigi<strong>di</strong>mento, chetiene conto dell’<strong>in</strong>stabilità <strong>di</strong>storsionale, pari a As,rid = χd ⋅ As.129
Nel caso χ d
La resistenza <strong>di</strong> calcolo a trazione centrata della sezione lorda N t,Rd è limitata dalla resistenza <strong>di</strong>calcolo della sezione netta, <strong>in</strong>debolita dai fori per i collegamenti <strong>di</strong> estremità F n,Rd :Nt,RdA≤ Fn,Rd=γnet⋅fM2tk(C4.2.120)essendo A net l’area netta della sezione trasversale <strong>in</strong>debolita dai fori per i collegamenti <strong>di</strong> estremitàe f tk la resistenza a rottura dell’acciaio.C4.2.12.2.4.2 Verifiche <strong>di</strong> resistenza a compressioneLa resistenza <strong>di</strong> calcolo a compressione centrata della sezione lorda è data daNc,RdAeff⋅f=γM0yk(C4.2.122)se l’area efficace A eff della sezione traversale è m<strong>in</strong>ore dell’ area lorda A, e daNA ⋅fmykc,Rd= (C4.2.123)γM0se l’area efficace A eff della sezione traversale è uguale all’area lorda A.C4.2.12.2.4.3 Verifiche <strong>di</strong> resistenza a flessioneLa resistenza <strong>di</strong> calcolo a flessione rispetto ad un asse pr<strong>in</strong>cipale <strong>di</strong> <strong>in</strong>erzia è:Mc,RdW=γeff⋅fM0yk(C4.2.124)se il modulo <strong>di</strong> resistenza della sezione efficace, W eff , è m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> quello dell’area lorda W, e daMW ⋅fykc,Rd= (C4.2.125)γM0se W eff =W, salvo più favorevoli <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni fornite da normative <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà:C4.2.12.2.4.4 Verifiche <strong>di</strong> resistenza a presso-tenso flessioneNel caso <strong>di</strong> pressoflessione, la con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> resistenza èMy,Ed+ ∆ My,Ed Mz,Ed + ∆Mz,Ed NEd+ ± ≤ 1(C4.2.126)M M Ncy,Rd cz,Rd c,Rd<strong>in</strong> cui ∆M y,Ed e ∆M z,Ed sono gli eventuali momenti flettenti ad<strong>di</strong>zionali dovuti allo spostamento delbaricentro della sezione efficace rispetto al baricentro della sezione lorda.131
Nella (C4.2.126) si considera il segno + quando la con<strong>di</strong>zione più sfavorevole per la resistenza aflessione è dettata dalle fibre compresse; si considera il segno - quando la con<strong>di</strong>zione piùsfavorevole per la resistenza a flessione è dettata dalle fibre tese (<strong>di</strong> questa <strong>di</strong>fferenza si deve tenerconto anche nella determ<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> M cy,Rd e <strong>di</strong> M cz,Rd ).Nel caso <strong>di</strong> tensoflessione, la con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> resistenza èMy,Ed Mz,Ed NEd+ ± ≤ 1(C4.2.127)M M Ncy,Rd cz,Rd t,RdSi applica il segno + quando la con<strong>di</strong>zione più sfavorevole per la resistenza a flessione è dettatadalle fibre tese; si applica il segno - quando la con<strong>di</strong>zione più sfavorevole per la resistenza aflessione è dettata dalle fibre compresse (<strong>di</strong> questa <strong>di</strong>fferenza si deve tener conto anche nelladeterm<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> M cy,Rd e <strong>di</strong> M cz,Rd ).C4.2.12.2.4.5 Verifiche <strong>di</strong> resistenza a taglioLa resistenza <strong>di</strong> calcolo a taglio <strong>di</strong> un’anima senza irrigi<strong>di</strong>menti (Figura C4.2.33) èVh⋅ t ⋅fw bvb,Rd= (C4.2.128)γM0 ⋅ s<strong>in</strong> φdove t è lo spessore dell’anima, h w è l’altezza dell’anima, φ è l’angolo <strong>di</strong> <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azione dell’anima ef bv è la resistenza alle tensioni tangenziali dell’anima, che tiene conto dell’<strong>in</strong>stabilità locale.La resistenza alle tensioni tangenziali è data daf( )= f ⋅χ λ (C4.2.129)bv yk wessendo χ un coefficiente riduttivo, <strong>di</strong>pendente dalla snellezza a<strong>di</strong>mensionale λ w dell’anima,s f0,346 t Ew ykλw= ⋅ ⋅ (C4.2.130)dove s w è la lunghezza dell’anima (Figura C4.2.33).132
Figura C4.2.33 – Anime <strong>di</strong> profili sottiliIn presenza <strong>di</strong> irrigi<strong>di</strong>menti agli appoggi, atti ad <strong>in</strong>cassare la reazione v<strong>in</strong>colare e a prevenire<strong>di</strong>storsioni dell’anima, si può assumereχ = 0,58 per λ ≤ 0,83χ =0, 48per λw> 0,83λww(C4.2.131)<strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> tali irrigi<strong>di</strong>menti si ha, <strong>in</strong>vece,χ = 0,58 per λ ≤ 0,83χ =0,48per 0,83 < λw< 1,40λwχ =0,67per λw≥1,40λ2ww(C4.2.132)Per problemi particolari, quali:- la resistenza a taglio <strong>di</strong> anime con irrigi<strong>di</strong>menti <strong>in</strong>terme<strong>di</strong>,- la resistenza a carichi concentrati (<strong>in</strong>terme<strong>di</strong> o <strong>di</strong> estremità),- la <strong>in</strong>terazione tra taglio e flessione quando l’azione tagliante <strong>di</strong> calcolo V Ed >0,5 V b,Rd ,- la <strong>in</strong>terazione tra carichi concentrati e flessione,si rimanda a normative <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.C4.2.12.2.5Verifiche <strong>di</strong> stabilitàC4.2.12.2.5.1 Verifiche <strong>di</strong> stabilità <strong>di</strong> aste compresseLa resistenza delle aste compresse si valuta con i criteri <strong>di</strong> cui al §4.2.4.1.3 delle NTC adottando lecurve <strong>di</strong> stabilità specificate nella Tabella C4.2.XXIII.133
Si richiama l’attenzione sul fatto che per aste con sezione aperta a simmetria polare (profilati a Z esimili) i carichi critici torsionali possono esse <strong>in</strong>feriori a quelli flessionali; similmente, per aste consezione aperta con un solo asse <strong>di</strong> simmetria i carichi critici flessotorsionali possono essere <strong>in</strong>ferioria quelli puramente flessionali.C4.2.12.2.5.2 Verifiche <strong>di</strong> stabilità <strong>di</strong> aste <strong>in</strong>flesseLa verifica <strong>di</strong> stabilità <strong>di</strong> una trave <strong>in</strong>flessa soggetta a fenomeni <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità flessotorsionali sieffettua con i criteri <strong>di</strong> cui al §4.2.4.1.3 delle NTC adottando la curva <strong>di</strong> stabilità b.Tuttavia, quando l’area efficace ha assi pr<strong>in</strong>cipali <strong>di</strong> <strong>in</strong>erzia sensibilmente <strong>di</strong>scosti da quellidell’area lorda, quei criteri non sono applicabili e devono essere effettuate specifiche <strong>in</strong>dag<strong>in</strong><strong>in</strong>umeriche.C4.2.12.2.5.3 Verifiche <strong>di</strong> stabilità <strong>di</strong> aste presso-<strong>in</strong>flesseSi tratta <strong>di</strong> problemi specifici per i quali si r<strong>in</strong>via alla normativa <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.Tabella C4.2.XXIII Curve <strong>di</strong> stabilità per profili sottili compressi134
C4.2.12.2.6UnioniNelle unioni dei profilati formati a freddo e delle lamiere grecate si possono impiegare, oltre aimezzi d’unione classici, bulloni e saldature a cordoni d’angolo, trattati nelle NTC, altri mezzi <strong>di</strong>collegamento quali viti auto <strong>file</strong>ttanti o automaschianti, chio<strong>di</strong> sparati, chio<strong>di</strong> ciechi, saldature perpunti (a resistenza o per fusione) e bottoni <strong>di</strong> saldatura.Poiché nelle unioni che <strong>in</strong>teressano i profilati formati a freddo e le lamiere grecate possono<strong>in</strong>tervenire elementi strutturali aventi spessori <strong>in</strong>feriori a 4 mm (m<strong>in</strong>imo ammesso nelle NTC per glielementi delle strutture <strong>di</strong> acciaio) sono necessari alcuni adattamenti ai piccoli spessori delle<strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni delle Norme Tecniche anche per l’impiego dei bulloni e delle saldature.Data la varietà delle soluzioni tecnologiche <strong>di</strong>sponibili per i mezzi <strong>di</strong> unione quali viti auto<strong>file</strong>ttantio automaschianti, chio<strong>di</strong> sparati, chio<strong>di</strong> ciechi, bottoni <strong>di</strong> saldatura, alcune grandezze dellaresistenza delle unioni sono basate su atten<strong>di</strong>bili risultati sperimentali, <strong>di</strong>sponibili <strong>in</strong> letteratura, altresono <strong>in</strong>vece da determ<strong>in</strong>arsi sperimentalmente (con procedure EOTA) per le applicazionispecifiche.135
Simboli adottati nel seguitott 1t *d 0dd wd sspessore m<strong>in</strong>imo delle membrature <strong>in</strong>teressate nel collegamentospessore massimo delle membrature <strong>in</strong>teressate nel collegamentospessore del materiale base nel quale sono ancorate le viti auto<strong>file</strong>ttanti oppure i bottoni <strong>di</strong>saldatura<strong>di</strong>ametro del foro per il mezzo <strong>di</strong> collegamento (Figura C4.2.34)<strong>di</strong>ametro del mezzo <strong>di</strong> collegamento (chiodo, vite, ecc.)<strong>di</strong>ametro della testa della vite <strong>di</strong> collegamento o <strong>di</strong>ametro della rondella sotto testa o<strong>di</strong>ametro visibile del punto <strong>di</strong> saldatura (Figura C4.2.35)<strong>di</strong>ametro efficace del punto o bottone <strong>di</strong> saldatura,ds = 0,7 ⋅dw −1,5 ⋅∑ t ≥ 0,55 ⋅dw(C4.2.133)d ps<strong>di</strong>ametro della saldatura del bottone,passo della <strong>file</strong>ttatura delle viti auto<strong>file</strong>ttanti o automaschianti.Figura C4.2.34 – Parametri significativi per i collegamenti136
Figura C4.2.35 – Saldature a bottoneIn figura C4.2.34 sono <strong>in</strong><strong>di</strong>cati gli <strong>in</strong>terassi e le varie <strong>di</strong>stanze che <strong>in</strong>teressano il <strong>di</strong>mensionamentodei collegamenti; <strong>in</strong> figura C4.2.35 sono <strong>in</strong><strong>di</strong>cati i <strong>di</strong>ametri dei punti e bottoni <strong>di</strong> saldatura.C4.2.12.2.6.1 Chio<strong>di</strong> ciechiC4.2.12.2.6.1.1 Chio<strong>di</strong> ciechi soggetti a taglioLa resistenza a rifollamento è data daFb,Rdα ⋅ftk⋅d ⋅ t=γM2(C4.2.134)doveα = 3,6 ⋅ t ≤ 2,1 per t1= tdα = 2,1 per t ≥ 2,5 ⋅ t1(C4.2.135)Nei casi <strong>in</strong>terme<strong>di</strong> (t≤ t 1
Fn,RdA=γnet⋅fM2tk(C4.2.137)Le formule (C4.2.134), (C4.2.136) e (C4.2.137) per chio<strong>di</strong> ciechi sono valide per <strong>di</strong>ametri dcompresi nell’<strong>in</strong>tervalloe per geometrie del collegamento che rispett<strong>in</strong>o le con<strong>di</strong>zioni1 10" ( φ2,6 mm) ≤ d ≤1 4" ( φ 6,4 mm)(C4.2.138)e1 ≥1,5 ⋅d ; p1 ≥ 3⋅d ; e2 ≥1,5 ⋅d ; p2≥ 3⋅ d (C4.2.139)Informazioni sulla resistenza a taglio, a trazione , ecc. dei chio<strong>di</strong> ciechi devono essere dedottesperimentalmente, con adeguata base statistica (EOTA), sulle specifiche produzioni.C4.2.12.2.6.2 Viti auto<strong>file</strong>ttanti e automaschiantiC4.2.12.2.6.2.1 Viti auto<strong>file</strong>ttanti o automaschianti soggette a taglioLa resistenza a rifollamento è data daFb,Rdα ⋅ftk⋅d ⋅ t=γM2(C4.2.140)doveα = 3,6 ⋅ t ≤ 2,1 per t1 = t oppure per t1≥ 2,5 ⋅ t e t < 1mmdα = 2,1 per t ≥ 2,5 ⋅ t e t ≥1mm1(C4.2.141)Nei casi <strong>in</strong>terme<strong>di</strong> (t≤ t 1
Fp,Rdftk⋅dw⋅ t=γM2(C4.2.144)Questo valore è da ridurre al 50 % quando queste viti sono adottate per collegamenti impegnatidagli effetti del vento.La resistenza allo spanamento (strappo della <strong>file</strong>ttatura) è data, <strong>in</strong>f<strong>in</strong>e, da*0,45 ⋅ t ⋅d ⋅ftk0,Rd 1γM2F = per t < s⋅ ⋅ ⋅F = per t ≥ s*0,65 t d ftk0,Rd 1γM2(C4.2.145)Le formule (C4.2.140), (C4.2.142), (C4.2.143), (C4.2.144) e (C4.2.145) per viti auto<strong>file</strong>ttanti eautomaschianti sono valide per <strong>di</strong>ametri d compresi nell’<strong>in</strong>tervalloe per geometrie del collegamento che rispett<strong>in</strong>o le con<strong>di</strong>zioni3 mm ≤ d ≤ 8 mm(C4.2.146)e1 ≥ 3,0 ⋅d ; p1 ≥ 3⋅d ; e2 ≥ 1,5 ⋅d ; p2≥ 3⋅ d (C4.2.147)I collegamenti con viti tese devono sod<strong>di</strong>sfare, <strong>in</strong>oltre,0,5 mm ≤ t ≤ 1,5 mm e t1≥ 0,9 mm(C4.2.148)Informazioni sulla resistenza a taglio, a trazione , ecc. delle viti auto<strong>file</strong>ttanti o auto-maschiantidevono essere dedotte sperimentalmente, con adeguata base statistica (EOTA), sulle specificheproduzioni.C4.2.12.2.6.3 Chio<strong>di</strong> sparatiC4.2.12.2.6.3.1 Chio<strong>di</strong> sparati soggetti a taglioLa resistenza a rifollamento è data daFb,Rd3,2 ⋅ftk⋅d ⋅ t=γM2(C4.2.149)La resistenza a trazione della sezione netta è data daFn,RdA=γnet⋅fM2tk(C4.2.150)La resistenza all’imbutitura delle lamiere collegate è data da139
Fp,Rdftk⋅dw⋅ t=γM2(C4.2.151)Questo valore è da ridurre al 50 % quando queste viti sono adottate per collegamenti impegnatidagli effetti del vento.Le formule (C4.2.148), (C4.2.150) e (C4.2.151) per chio<strong>di</strong> sparati sono valide per <strong>di</strong>ametri dcompresi nell’<strong>in</strong>tervalloe per geometrie del collegamento che rispett<strong>in</strong>o le con<strong>di</strong>zioni3,7 mm ≤ d ≤ 6 mm(C4.2.152)e ≥ 4,5 ⋅d ; p ≥ 4,5 ⋅d ; e ≥ 4,5 ⋅d ; p ≥ 4,5 ⋅d1 1 2 2* * *per d=3,7 mm t ≥ 4 mm; per d=4,5 mm t ≥ 6 mm; per d=5,2 mm t ≥ 8 mm(C4.2.153)I collegamenti con chio<strong>di</strong> tesi devono sod<strong>di</strong>sfare, <strong>in</strong>oltre,*0,5 mm ≤ t ≤ 1,5 mm e t ≥ 6 mm(C4.2.154)Informazioni sulla resistenza a taglio, a trazione, allo sfilamento ecc. dei chio<strong>di</strong> sparati devonoessere dedotte sperimentalmente, con adeguata base statistica (EOTA), sulle specifiche produzioni.C4.2.12.2.6.4 Bulloni (per impiego con spessori m<strong>in</strong>ori <strong>di</strong> 4 mm)Per le classi dei bulloni si veda il §11.3.4.5 delle NTC.C4.2.12.2.6.4.1 Bulloni soggetti a taglioLa resistenza a rifollamento è data daFb,Rd2,5 ⋅αb ⋅ kt⋅ftk⋅d ⋅ t=γM2(C4.2.155)dovee1αb= m<strong>in</strong>⎡1 ;⎤⎢⎣3⋅d⎥⎦e(C4.2.156)k0,8 t 1,5t=⋅ +per t ≤ 1,25 mm ; kt= 1,0 per t>1,25 mm.2,5(C4.2.157)La resistenza a trazione della sezione netta è data daFn,Rdβ⋅ A=γnetM2⋅ftk(C4.2.158)140
<strong>in</strong> cui, detto r il rapporto tra il numero <strong>di</strong> bulloni nella sezione netta e il numero totale <strong>di</strong> bulloniimpiegati ed u il m<strong>in</strong>imo tra 2⋅e 2 e p 2 , èd 0β = 1+ 3⋅r ⋅⎛0,3⎞⎜ − ⎟ ≤1⎝ u ⎠(C4.2.159)Per il calcolo della resistenza a taglio dei bulloni si applicano le formule (4.2.57) e (4.2.68) <strong>di</strong> cui al§4.2.8 delle NTC: con piccoli spessori <strong>di</strong> serraggio i piani <strong>di</strong> rescissione <strong>in</strong>teressano sempre la parte<strong>file</strong>ttata della vite.C4.2.12.2.6.4.2 Bulloni soggetti a trazionePer il calcolo della resistenza a trazione dei bulloni si applica la formula (4.2.61) <strong>di</strong> cui al §4.2.8delle Norme Tecniche.Le formule per i bulloni sono valide per bulloni <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensione m<strong>in</strong>ima M6, per spessori t deglielementi da collegare compresi nell’<strong>in</strong>tervallo 0,75 mm≤t≤3 mm, e per geometrie del collegamentoche rispett<strong>in</strong>o le con<strong>di</strong>zionie1 ≥ d0; p1 ≥ 3,0 ⋅d 0; e2 ≥ 1,5 ⋅d 0; p2 ≥ 3,0 ⋅ d0(C4.2.160)C4.2.12.2.6.5 Cordoni d‘angolo (per impiego con spessori m<strong>in</strong>ori <strong>di</strong> 4 mm)Vale quanto riportato al §4.2.8 delle NTC.C4.2.12.2.6.6 Saldature per punti (a resistenza o per fusione)C4.2.12.2.6.6.1 Saldature per punti soggette a taglioLa resistenza a rifollamento è data da2,7 ⋅f ⋅d ⋅ tF = per t ≤ t ≤ 2,5 ttk sb,Rd 1γM22⎛ 2,7 ⋅ftk ⋅ds ⋅ t 0,7 ⋅ftk ⋅ds 3,1 ⋅ftk ⋅ds⋅ t ⎞Fb,Rd = m<strong>in</strong> ⎜; ; ⎟ per t1> 2,5 t⎝ γM2 γM2 γM2⎠(C4.2.161)con t espresso <strong>in</strong> mm.La resistenza allo strappamento della lamiera collegata è data daFt,Rd1, 4⋅ftk ⋅e1⋅ t=γM2(C4.2.162)La resistenza a trazione della sezione netta è data da141
Fn,RdA=γnet⋅fM2tk(C4.2.163)La resistenza a taglio dei punti è data daFv,Rd20, 25⋅π⋅ds⋅f=γM2tk(C4.2.164)Le formule (C4.2.161), (C4.2.162), (C4.2.163), e (C4.2.164) per saldature per punti sono valide pergeometrie del collegamento che rispett<strong>in</strong>o le con<strong>di</strong>zioni2⋅ds ≤ e1 ≤ 6⋅d s; 3⋅ds ≤ p1 ≤ 8⋅d s; 1,5 ⋅ds ≤ e2 ≤ 4⋅d s; 3⋅ds ≤ p2 ≤ 6⋅ ds(C4.2.165)dove d s =0,5⋅t+5 mm per punti <strong>di</strong> fusione e d s =5⋅t 0,5 , t <strong>in</strong> mm, per punti a resistenza.C4.2.12.2.6.7 Bottoni <strong>di</strong> saldaturaI bottoni <strong>di</strong> saldatura sono previsti per solo impiego a taglioC4.2.12.2.6.7.1 Bottoni <strong>di</strong> saldatura soggetti a taglioI bottoni possono essere circolari oppure oblunghi (Figura C4.2.36).L’applicazione del proce<strong>di</strong>mento è limitata a lamiere aventi spessore totale Σ t ≤4 mm.Figura C4.2.36 – Saldature oblunghe a bottoneSecondo la <strong>di</strong>rezione della forza trasmessa, la <strong>di</strong>stanza m<strong>in</strong>ima tra il centro del bottone ed il bordolibero deve sod<strong>di</strong>sfare la relazione2,1⋅Fe1≥fw,Sdtk⋅ γ⋅ tM2(C4.2.166)dove F w,Sd è la resistenza a taglio del bottone, che per i bottoni circolari è data daFw,Sd20,25 ⋅π⋅ds⋅0,625 ⋅f=γM2tk(C4.2.167)con le seguenti limitazioni142
1,5 ⋅dp ⋅ftk ⋅ t dp420Fw,Sd≤ per ≤18 ⋅ ;γt fM2( ∑ )2tkpFw,Sd≤ ⋅ per 18 ⋅ < ≤ 30 ⋅ ;γM2 ftk ftk t ftkFw,Sd27 ⋅f ⋅ t420 420 d 4200,9 ⋅dp⋅ftk⋅ t≤γM2∑∑∑∑tkdp420per > 30 ⋅ ;t f∑tk(C4.2.168)e che per i bottoni oblunghi è data dacon la limitazioneFw,SdF=w,Sd2( )≤0,25 ⋅ π⋅ d + L ⋅d ⋅0,625 ⋅fs w s tkγM2( )0,5 ⋅ L + 1,67 ⋅d ⋅f ⋅ tw p tkγM2∑(C4.2.169)(C4.2.170)essendo L w <strong>in</strong><strong>di</strong>cato <strong>in</strong> Figura C4.2.36.C4.3 COSTRUZIONI COMPOSTE DI ACCIAIO-CALCESTRUZZOAnche per le costruzioni composte acciaio-calcestruzzo, la gamma degli acciai da carpenterianormalmente impiegabili è stata estesa dall’acciaio S235 f<strong>in</strong>o all’acciaio S460.Il calcestruzzo ord<strong>in</strong>ario deve avere classe non <strong>in</strong>feriore a C20/25 né superiore a C60/75, mentre ilcalcestruzzo con aggregati leggeri, la cui densità non può essere <strong>in</strong>feriore a 1800 kg/m 3 , deve avereclasse non <strong>in</strong>feriore a LC20/22 e non superiore a LC55/60. Calcestruzzi <strong>di</strong> classe <strong>di</strong> resistenzasuperiori a C45/55 e LC 40/44, rispettivamente, richiedono comunque uno stu<strong>di</strong>o adeguato especifiche procedure per il controllo <strong>di</strong> qualità.La classificazione delle sezioni è analoga a quella delle strutture metalliche, salvo tener conto delfavorevole effetto irrigidente della soletta, e simili sono i meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> verifica.Oltre agli usuali stati limite, devono essere considerati anche lo SLU <strong>di</strong> resistenza e lo SLE dellaconnessione acciaio-calcestruzzo.Analogamente a quanto previsto per le strutture metalliche, anche per le strutture composte èpossibile impiegare per l’analisi globale delle strutture, <strong>in</strong> alternativa al metodo elastico e sotto datecon<strong>di</strong>zioni, il metodo plastico, il metodo elastico con ri<strong>di</strong>stribuzione o il metodo elasticoplastico.Problematiche specifiche, quali la larghezza collaborante della soletta, le connessioni acciaiocalcestruzzo,le colonne composte e le lamiere grecate sono trattate con <strong>di</strong>verso grado <strong>di</strong>143
approfon<strong>di</strong>mento, privilegiando gli aspetti più generali e rimandando per problematiche piùspecialistiche a normative <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà, <strong>in</strong> particolare agli Euroco<strong>di</strong>ci.C4.3.1 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZALa valutazione della sicurezza è illustrata al § 4.3.1 delle NTCC4.3.2 ANALISI STRUTTURALEC4.3.2.1 Classificazione delle sezioniLa classificazione <strong>di</strong> una sezione composta acciaio-calcestruzzo può farsi con riferimento alla solasezione metallica, adottando qu<strong>in</strong><strong>di</strong> come classe quella meno favorevole delle parti metalliche.In ogni caso, una piattabanda metallica, efficacemente collegata ad una soletta <strong>in</strong> calcestruzzome<strong>di</strong>ante connettori sod<strong>di</strong>sfacenti alle con<strong>di</strong>zioni date <strong>in</strong> C4.3.4.1 delle NTC, può essere classificata<strong>in</strong> classe 1.Una piattabanda metallica <strong>di</strong> una sezione parzialmente rivestita <strong>di</strong> calcestruzzo può essereclassificata <strong>in</strong> accordo con la Tabella C4.3.I. In una sezione parzialmente rivestita <strong>di</strong> calcestruzzo, ilcalcestruzzo che circonda l’anima dovrebbe essere efficacemente collegato alla sezione metallica edovrebbe impe<strong>di</strong>re l’<strong>in</strong>stabilità dell’anima o della piattabanda compressa verso l’anima.In sezioni <strong>di</strong> classe 1 e 2 le barre metalliche comprese entro la larghezza <strong>di</strong> soletta collaborantedovrebbero essere esclusivamente <strong>in</strong> acciaio B450C. Inoltre, se il momento resistente della sezioneè determ<strong>in</strong>ato me<strong>di</strong>ante il calcolo plastico, l’area d’armatura tesa A s deve sod<strong>di</strong>sfare la relazionef fyk ctmAs ≥ δ ⋅ ⋅ As ⋅ k(C4.3.1)c235 fskdove A c è l’area collaborante della soletta, f yk è la tensione <strong>di</strong> snervamento caratteristica dell’acciaiostrutturale, f sk è la tensione <strong>di</strong> snervamento caratteristica dell’acciaio d’armatura, f ctm è la resistenzame<strong>di</strong>a a trazione del calcestruzzo, k c è un coefficiente dato nel seguito che tiene conto della<strong>di</strong>stribuzione delle tensioni nella sezione imme<strong>di</strong>atamente prima della fessurazione, e δ è uncoefficiente <strong>di</strong>pendente dalla classe della sezione, uguale a 1,0 per sezioni <strong>di</strong> classe 2 e a 1,1 persezioni <strong>di</strong> classe 1 sede <strong>di</strong> cerniera plastica.Tabella C4.3.I Classificazione <strong>di</strong> piattabande compresse <strong>in</strong> profilati o <strong>in</strong> sezioni saldate parzialmente rivestiti144
Classe 1: c 9t ≤Classe 2:Classe 2:εc9 ε ≤ ≤14εtc14 ε ≤ ≤ 20 εtClasse 4: c 20t >εIl coefficiente k c è uguale a1kc= 0,3 + 1,0h≤c1+2 z0(C4.3.2)dove h c è l’altezza della soletta, escludendo ispessimenti locali o nervature, e z 0 la <strong>di</strong>stanza tra ilbaricentro della soletta non fessurata e il baricentro della sezione composta, considerata tuttareagente, calcolato <strong>in</strong> riferimento al coefficiente <strong>di</strong> omogeneizzazione a breve term<strong>in</strong>e.C4.3.2.3 Larghezze efficaciNella figura 4.3.1. il term<strong>in</strong>e b c è da <strong>in</strong>tendersi il term<strong>in</strong>e b o della formula 4.3.2, cioè la <strong>di</strong>stanza tragli assi dei connettori. Inoltre, si evidenzia un refuso nell’espressione <strong>di</strong> b ei che non è b ei = m<strong>in</strong>(L e /8, b i ), bensì b ei = m<strong>in</strong> (L e /8, b i -b 0 /2).C4.3.3 RESISTENZE DI CALCOLOC4.3.4 TRAVI CON SOLETTA COLLABORANTEC4.3.4.2 Resistenza delle sezioniIl momento resistente, M pl,Rd <strong>di</strong> una sezione composta <strong>di</strong> classe 1 o 2 si valuta nell’ipotesi <strong>di</strong>conservazione delle sezioni piane, assumendo un <strong>di</strong>agramma equilibrato delle tensioni nellasezione, come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato <strong>in</strong> Figura C4.3.1, e considerando nullo il contributo del calcestruzzo teso.L’armatura longitud<strong>in</strong>ale <strong>in</strong> soletta si ipotizza plasticizzata, sia <strong>in</strong> trazione sia <strong>in</strong> compressione, cosìcome l’acciaio strutturale. A momento positivo, la parte compressa della sezione efficace dellasoletta <strong>in</strong> calcestruzzo si considera uniformemente compressa con tensione <strong>di</strong> compressione pari145
0,85f cd , e la risultante <strong>di</strong> compressione è detta N cf .beff0,85 f-cdN c = η N cf+N pl,aM pl,Rdf ydFigura C4.3.1 - Distribuzione delle tensioni plastiche allo SLU per il calcolo del momento resistente positivoSi <strong>di</strong>ce grado <strong>di</strong> connessione η il rapporto η=N c /N cf tra il massimo sforzo trasmissibile dallaconnessione N c e la risultante delle compressioni <strong>in</strong> soletta N cf.Nel caso <strong>di</strong> connessione a pieno riprist<strong>in</strong>o (η=1) si ha N c =N cf .La resistenza del calcestruzzo a trazione è trascurata ed <strong>in</strong> genere la connessione a taglio èsufficiente a trasferire la risultante <strong>di</strong> trazione delle barre d’armatura <strong>in</strong> soletta, calcolataipotizzando le barre d’armatura completamente snervate e soggette ad una tensione pari ad f sd ,Figura (C4.3.2.).befffsd+N s-N aM pl,Rdf ydM aFigura C4.3.2 - Distribuzione delle tensioni plastiche allo SLU per il calcolo del momento resistente negativoQuando la connessione a taglio è a parziale riprist<strong>in</strong>o <strong>di</strong> resistenza (η
A1,0M RdM pl,RdBCBM pl,a,RdN c = ηN c,fM RdAM pl,a,RdM pl,RdTeoria plasticaMetodo semplificatoCM aN aN c = ηN c,f0 1,0Nη=cN c,fNM pl,RdFigura C4.3.3 - Relazione tra il momento resistente della trave e il grado <strong>di</strong> connessione per connettori a taglio duttiliC4.3.4.3 Sistemi <strong>di</strong> connessione acciaio-calcestruzzoNelle NTC, <strong>in</strong> l<strong>in</strong>ea con l’Euroco<strong>di</strong>ce 4 e con le CNR 10016/2000, per le travi con solettacollaborante, sono considerate sia connessioni “complete” a taglio, sia connessioni ”parziali” ataglio.Nel seguito viene <strong>di</strong>scusso il concetto <strong>di</strong> connessione a taglio (“completa” o “parziale”) e vengonoillustrate le limitazioni applicative.Si ha connessione a taglio “completa” quando i connettori nel loro <strong>in</strong>sieme sono così robusti che lacapacità portante limite della struttura è determ<strong>in</strong>ata dalla massima resistenza flessionale. Adesempio, nel caso <strong>di</strong> connessione a taglio “completa” lungo la sezione III la capacità portante limitedella trave <strong>di</strong> acciaio con soletta collaborante rappresentata <strong>in</strong> Figura C4.3.5, semplicementeappoggiata agli estremi e soggetta ad un carico uniformemente <strong>di</strong>stribuito, si raggiunge quandonella sezione II si stabilisce la <strong>di</strong>stribuzione <strong>di</strong> tensioni normali che corrisponde al momentoplastico.IIIIIIFigura C4.3.5 – Trave d’acciaio con soletta collaboranteNel caso <strong>di</strong> connessione “completa” a taglio, Pertanto, un eventuale <strong>in</strong>cremento del numero deiconnettori a taglio nella sezione III non si tradurrebbe un aumento della capacitò portante, essendodeterm<strong>in</strong>ante la resistenza flessionale.147
connessione a taglio parziale nella sezione IIIconnessione a taglio completa nella sezione IIIResistenza ultima della traveresistenza ultima della sezione metallicaresistenza ultima della sezione compostaResistenza della connessione a taglio nella sezione IIIFigura C4.3.6 – Legame tra resistenza della trave e resistenza della connessionePer contro, quando si <strong>di</strong>spongono connettori <strong>in</strong> m<strong>in</strong>or numero si avrà una capacità portante ridotta,che <strong>di</strong>pende dalla numerosità dei connettori <strong>di</strong>sposti nella sezione III, perché si riduce la risultantedelle tensioni normali (<strong>di</strong> trazione e compressione) e qu<strong>in</strong><strong>di</strong> il momento limite nella sezione II: <strong>in</strong>questo caso si parla <strong>di</strong> connessione “parziale” a taglio.In Figura C4.3.6 è schematizzato quanto sopra esposto: <strong>in</strong> ascisse è riportata la resistenza dellaconnessione a taglio nella sezione III, <strong>in</strong> ord<strong>in</strong>ate la capacità portante ultima della trave composta.Al limite, quando mancassero del tutto i connettori, la resistenza della soletta può essere trascuratarispetto a quella della trave <strong>in</strong> acciaio.L’applicazione della connessione “parziale” a taglio ha <strong>in</strong>teresse per le travi composte acciaio –calcestruzzo nelle quali non è necessario sfruttare a fondo la collaborazione tra i due materiali perottenere la resistenza richiesta.Questo concetto si applica, ad esempio, alle travi composte quando la solette vengono gettate sucasseri non puntellati, ma sostenuti <strong>di</strong>rettamente dalle travi. Le travi devono essere <strong>di</strong>mensionateper sostenere il peso del getto cosicchè, dopo l’<strong>in</strong>durimento del calcestruzzo, la connessione“completa” può portare a travi più robuste del richiesto.Questo concetto si applica, ad esempio, alle travi composte quando le limitazioni <strong>di</strong> deformabilitànegli stati limiti <strong>di</strong> esercizio governano la progettazione.Situazione analoga si ha quando per ragioni tecniche o economiche il progettista è portato apreferire travi metalliche con sezione maggiore e m<strong>in</strong>ore numero <strong>di</strong> connettori, piuttosto che travicon sezione ridotta e maggior numero <strong>di</strong> connettori, come accade quando la soletta à gettata su una148
lamiera grecata perché la posizione e larghezza delle onde limita posizione e numero dei connettori.C4.3.4.3.1Connessioni a taglio con pioliC4.3.4.3.1.1 Disposizioni e limitazioniLe regole <strong>di</strong> progetto contenute nel §4.3.4 delle NTC per la verifica delle travi <strong>in</strong> soluzionecomposta acciaio-calcestruzzo riguardano elementi strutturali realizzati con connettori a tagliodotati <strong>di</strong> comportamento duttile. In particolare, tale con<strong>di</strong>zione è impresc<strong>in</strong><strong>di</strong>bile allorquando siapplichi il calcolo plastico per le def<strong>in</strong>izione del momento resistente della trave.Tale requisito <strong>di</strong> duttilità da parte della connessione a taglio tra trave e soletta si ritiene sod<strong>di</strong>sfattose i pioli hanno una capacità deformativa a taglio superiore a 6 mm; ma tale valore deve essereconvalidato da apposite prove o comunque certificato dal produttore dei pioli. In alternativa, ilcomportamento dei pioli può essere assunto come “duttile” sull’<strong>in</strong>tera luce <strong>di</strong> una trave d’impalcatose:- i pioli hanno una altezza m<strong>in</strong>ima dopo la saldatura pari a 76 mm ed un <strong>di</strong>ametro pari a 19mm;- la sezione <strong>in</strong> acciaio ad I o H è lam<strong>in</strong>ata a caldo;- quando, nel caso si utilizz<strong>in</strong>o lamiere grecate per il solaio, queste siano cont<strong>in</strong>ue sulla trave;- <strong>in</strong> ogni greca sia <strong>di</strong>sposto un <strong>unico</strong> piolo;- la lamiera grecata sod<strong>di</strong>sfi le limitazioni b 0 /h p ≥2 e h p ≤60mm (ve<strong>di</strong> figg. 4.3.4.a e 4.3.4.bdelle NTC);- la forza agente <strong>in</strong> soletta sia calcolata utilizzando il metodo per il calcolo del momentoplastico.Sotto tali con<strong>di</strong>zioni il grado <strong>di</strong> connessione η, def<strong>in</strong>ito al §C4.3.4.2, deve sod<strong>di</strong>sfare le seguentilimitazioni⎧⎪⎡⎛ 355 ⎞⎤ ⎫⎪η ≥ max ⎨⎢1 − ⎜ ( 1,0 0,04 L e ) ;0,4 per Le25 mf⎟ ⋅ − ⋅ ⎥ ⎬≤y⎩⎪⎣⎢⎝ ⎠⎦⎥⎭⎪η ≥ 1 per L > 25 me(C4.3.4)dove con L e si è <strong>in</strong><strong>di</strong>cata la <strong>di</strong>stanza, <strong>in</strong> metri, tra i punti <strong>di</strong> momento nullo nella parte <strong>di</strong> travesoggetta a momento positivo.Alternativamente possono essere considerati come “duttili” i pioli aventi altezza non <strong>in</strong>feriore a 4volte il loro <strong>di</strong>ametro, un <strong>di</strong>ametro compreso tra 16 mm e 25 mm, saldati su un profilo a piattabande149
uguali, ed un grado <strong>di</strong> connessione che rispetta le seguenti limitazioni⎧⎪⎡⎛ 355 ⎞⎤ ⎫⎪η ≥ max ⎨⎢1 − ⎜ ( 0,75 0,03 L e ) ;0,4 per Le25 mf⎟ ⋅ − ⋅ ⎥ ⎬≤y⎩⎪⎣⎢⎝ ⎠⎦⎥⎭⎪η ≥ 1 per L > 25 me(C4.3.5)Per una casistica più generale, si rimanda a normativa <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.La spaziatura massima tra i connettori deve essere pari a sMAX = 22 ⋅ tf ⋅ 235 fykper le travicollaboranti con solette piene o solette gettate su lamiere con greche parallele all’asse della trave;sMAX = 15⋅ tf ⋅ 235 fyknel caso <strong>in</strong> cui le greche della lamiera siano ortogonali all’asse della trave,dove con t f si è <strong>in</strong><strong>di</strong>cato lo spessore della piattabanda del profilo e con f yk la tensione <strong>di</strong>snervamento della piattabanda del profilo. In ogni caso la spaziatura massima deve essere <strong>in</strong>feriorea 800mm. La spaziatura m<strong>in</strong>ima dei connettori a pioli deve essere non m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> 5 volte il <strong>di</strong>ametrodel gambo del connettore. In <strong>di</strong>rezione ortogonale alla forza <strong>di</strong> scorrimento l’<strong>in</strong>terasse dei pioli nondeve essere <strong>in</strong>feriore a 2,5 volte il <strong>di</strong>ametro del gambo per le solette <strong>in</strong> calcestruzzo piene ed a 4volte il <strong>di</strong>ametro del gambo per tutti gli altri tipi <strong>di</strong> soletta.I connettori possono essere <strong>di</strong>sposti uniformemente tra i punti <strong>di</strong> momento massimo e m<strong>in</strong>imo dellatrave solo nel caso <strong>di</strong> sezioni <strong>di</strong> classe 1 e classe 2 e se il fattore <strong>di</strong> connessione η rispetta lelimitazioni sopra <strong>in</strong><strong>di</strong>cate. Se l’azione composta della connessione è tale da def<strong>in</strong>ire una sezione conun momento plastico resistente maggiore <strong>di</strong> 2,5 volte quello della sola sezione <strong>in</strong> acciaio ènecessario eseguire verifiche supplementari nelle sezioni <strong>in</strong>terme<strong>di</strong>e tra quelle <strong>di</strong> massimo e m<strong>in</strong>imomomento perché <strong>in</strong> tale caso il sistema <strong>di</strong> connessione potrebbe avere un comportamento nonduttile.C4.3.4.3.1.2 Resistenza dei connettori a sollecitazioni comb<strong>in</strong>ateQuando i connettori a taglio <strong>di</strong>sposti sul profilo <strong>in</strong> acciaio sono simultaneamente considerati efficaciper due elementi ortogonali, come ad esempio nel caso <strong>di</strong> una trave composta longitud<strong>in</strong>ale e <strong>di</strong> unasoletta composta, si deve considerare la comb<strong>in</strong>azione delle forze <strong>di</strong> connessione provenienti daidue elementi strutturali e la verifica <strong>di</strong> resistenza del connettore può essere eseguita con la formula2 2FlFt2 2l,Rd Pt,RdP+ ≤ 1,0(C4.3.6)dove F l è l’azione longitud<strong>in</strong>ale <strong>di</strong> progetto derivante dall’elemento pr<strong>in</strong>cipale, mentre F t è la forza<strong>di</strong> progetto trasversale derivante dall’elemento secondario e P l,Rd e P t,Rd sono le resistenze a tagliodel s<strong>in</strong>golo connettore <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione longitud<strong>in</strong>ale e trasversale. La resistenza del connettore nelle150
due <strong>di</strong>rezioni può assumere valori <strong>di</strong>fferenti a causa del <strong>di</strong>verso grado <strong>di</strong> ricoprimento offerto dalcalcestruzzo al connettore a piolo nelle due <strong>di</strong>rezioni (longitud<strong>in</strong>ale e trasversale).C4.3.4.3.3Valutazione delle sollecitazioni <strong>di</strong> taglio agenti sul sistema <strong>di</strong> connessioneIl calcolo della forza <strong>di</strong> scorrimento a taglio necessaria per il progetto dei connettori può esserecondotta utilizzando sia la teoria elastica sia la teoria plastica. Per le connessioni a completoriprist<strong>in</strong>o <strong>di</strong> resistenza, <strong>in</strong> sezioni progettate utilizzando il calcolo plastico, la forza totale <strong>di</strong>scorrimento con cui progettare la connessione tra la sezione <strong>di</strong> massimo momento positivo e unappoggio <strong>di</strong> estremità è data da⎧A ⋅f f ⋅A A ⋅fVld= Fcf= m<strong>in</strong> ⎨ ;0,85 +⎩ γa γc γsa yk ck c se sk⎫⎬⎭(C4.3.7)dove A a , A c ed A se sono le aree,rispettivamente, del profilo <strong>in</strong> acciaio, della soletta <strong>di</strong> calcestruzzo edell’armatura compressa. La forza <strong>di</strong> scorrimento tra una sezione soggetta al m<strong>in</strong>imo momentoflettente e la sezione soggetta al massimo momento flettente (appoggio <strong>in</strong>terme<strong>di</strong>o e campata) è pariaA ⋅f A ⋅f ⎧A ⋅f f ⋅ A A ⋅f ⎫ A ⋅fA ⋅fVld= Fcf+ + = m<strong>in</strong> ⎨ ;0,85 + ⎬ + +γs γap ⎩ γa γc γs ⎭ γs γaps sk ap yp a yk ck c se sk s sk ap yp(C4.3.8)dove A ap è l’area della lamiera grecata, da considerarsi solo se è <strong>di</strong>mostrata la sua efficacia, f yp lasua tensione <strong>di</strong> snervamento e A s e f sk sono, rispettivamente, l’area e la tensione <strong>di</strong> snervamentodelle barre d’armatura <strong>in</strong> soletta.Nel caso <strong>di</strong> connessione a parziale riprist<strong>in</strong>o <strong>di</strong> resistenza con connettori duttili, si può assumere cheallo stato limite ultimo si svilupp<strong>in</strong>o scorrimenti sufficienti per ottenere nelle sezioni critiche imomenti resistenti calcolati sulla base della teoria plastica. In tal caso, la forza <strong>di</strong> scorrimentoagente tra la sezione <strong>di</strong> estremità della trave e la sezione a momento flettente massimo si assumepari aM − MV F F FRd a,pl,Rdld = c = η× cf = × cfMpl,Rd− Ma,pl,Rd(C4.3.9)mentre la forza <strong>di</strong> scorrimento tra la sezione a massimo momento flettente positivo e la sezione em<strong>in</strong>imo momento flettente negativo è pari aVldA⋅fs sk= Fc+ +γsAapγ⋅fapyp(C4.3.10)151
Se si utilizza per le sezioni trasversali la teoria elastica, anche la forza <strong>di</strong> scorrimento per unità <strong>di</strong>lunghezza deve essere calcolata utilizzando la teoria elastica, considerando l’aliquota <strong>di</strong> taglio cheagisce dopo che la connessione si è attivata. Le proprietà statiche della sezione trasversale devonoessere uguali a quelle utilizzate nel calcolo delle tensioni normali.Per le travate da ponte, nello stato limite <strong>di</strong> esercizio, il taglio longitud<strong>in</strong>ale per ciascun connettorenon deve eccedere il 60 % della resistenza <strong>di</strong> progetto.C4.3.4.3.5Armatura trasversale (delle travi composte)La <strong>di</strong>sposizione dell’armatura trasversale <strong>in</strong> soletta secondo le tipologie mostrate nelle figure 4.3.5a,4.3.5b e 4.3.5c delle NTC è necessaria per l’elim<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> possibili rotture fragili nel calcestruzzoa causa degli elevati sforzi <strong>di</strong> taglio che si concentrano <strong>in</strong> prossimità della connessione piolata. Lesuperfici <strong>in</strong>teressate dai maggiori sforzi <strong>di</strong> taglio sono <strong>di</strong>fferenti a seconda della tipologia <strong>di</strong> solettaconsiderata nel progetto della trave composta e comunque l’armatura trasversale deve essere<strong>di</strong>sposta <strong>in</strong> modo tale da r<strong>in</strong>forzare e cucire tali superficie <strong>di</strong> scorrimento potenziali.La sollecitazione <strong>di</strong> taglio agente lungo tali superfici critiche, ν Ed , è determ<strong>in</strong>ata, sulla base delleipotesi <strong>di</strong> calcolo seguite per la def<strong>in</strong>izione del momento resistente plastico della sezione, dallaforza <strong>di</strong> compressione massima sviluppata <strong>in</strong> soletta. Per cui la sollecitazione <strong>di</strong> taglio per unità <strong>di</strong>lunghezza si ricava, ve<strong>di</strong> figura C4.3.7, dalla formula∆FsνEd= (C4.3.11)∆ x ⋅ hfdove h f è lo spessore della piattabanda <strong>in</strong> calcestruzzo e ∆x la <strong>di</strong>stanza tra la sezione <strong>di</strong> momentomassimo o m<strong>in</strong>imo e la sezione <strong>di</strong> momento nullo.152
Fs/2Fs/2Asf∆xsfh f(Fs+∆Fs)/2(Fs+∆Fs)/2Figura C4.3.7. Distribuzione della sollecitazione <strong>di</strong> taglio longitud<strong>in</strong>ale nella piattabanda <strong>in</strong> calcestruzzo.L’area dell’armatura m<strong>in</strong>ima necessaria all’assorbimento della sollecitazione ν Ed è data daAsf⋅fγ ⋅ssfsk≥ νEd⋅ hf(C4.3.12)dove A sf è l’area della s<strong>in</strong>gola barra d’armatura <strong>di</strong>sposta ad un <strong>in</strong>terasse s f . Per evitare la rottura delcalcestruzzo compresso è necessario imporre che⎡ f ⎤ fν ≤ − ⋅Edck ck0,3⎢1 250 ⎥(C4.3.13)⎣ ⎦ γcSe le tensioni ν Ed sono <strong>in</strong>feriori a 0,4f ctd , dove f ctd è la resistenza a trazione <strong>di</strong> progetto delcalcestruzzo, non è necessario <strong>di</strong>sporre apposita armatura trasversale.C4.3.4.4Instabilità flesso-torsionale delle travi composte.Nel caso <strong>in</strong> cui la soletta <strong>in</strong> calcestruzzo collaborante sia garantita nei riguar<strong>di</strong> dell’<strong>in</strong>stabilitàlaterale, è possibile assumere che la piattabanda superiore del profilo d’acciaio connesso a taglioalla soletta sia stabile lateralmente. In tutti gli altri casi è necessario verificare la sicurezza delle alidei profili nei riguar<strong>di</strong> della stabilità.In generale è sempre possibile verifica l’<strong>in</strong>stabilità flesso-torsionale dei profili <strong>in</strong> acciaiotrascurando il ritegno torsionale costituito dalla soletta <strong>in</strong> calcestruzzo ed utilizzando le formule ed imeto<strong>di</strong> proposti nel § C.4.2 del presente documento e nelle NTC.In alternativa è possibile considerare il contributo alla stabilità laterale fornito dalla soletta. Ilmomento resistente <strong>di</strong> progetto nei confronti dell’<strong>in</strong>stabilità flesso-torsionale è pari a:M= χ ⋅ M(C4.3.14)b,Rd LT Rd153
dove χ LT è il fattore riduttivo della resistenza flessionale M Rd espresso, tramite la formula 4.2.51delle NTC, <strong>in</strong> funzione della snellezza relativa λ LTMRkλLT= (C4.3.15)Mcrdove M Rk è il momento resistente della sezione composta, calcolato utilizzando i valori caratteristicidelle resistenze, e M cr è il momento critico corrispondente all’<strong>in</strong>stabilità flesso-torsionale, calcolatoper la trave <strong>di</strong> maggior luce e con il maggiore momento sollecitante negativo.Se sono verificate le seguenti ipotesi:a. la flangia superiore del profilo è connessa alla soletta;b. la soletta è composta e fissata su due profili contigui a formare una sezione ad “U <strong>in</strong>vertita”(v. Figura C4.3.4);c. <strong>in</strong> ogni punto <strong>di</strong> appoggio l’elemento <strong>in</strong> acciaio ha la flangia <strong>in</strong>feriore bloccata lateralmentee l’anima irrigi<strong>di</strong>ta,Figura C4.3.4. Telaio ad U <strong>in</strong>vertita: A-B-C-Dil contributo stabilizzante da considerare nel calcolo <strong>di</strong> M cr si può valutare def<strong>in</strong>endo la rigidezzarotazionale k S per unità <strong>di</strong> lunghezza della soletta d’impalcato come:kS= 1 1k+ k(C4.3.16)1 2dove k 1 , rigidezza flessionale <strong>in</strong> fase fessurata della soletta <strong>in</strong> calcestruzzo o composta ed <strong>in</strong><strong>di</strong>rezione trasversale ai profili d’acciaio, è def<strong>in</strong>ita come k = α ( EJ ) 2 / a , <strong>in</strong> cui α=2 per le traviesterne ed α=3 per le travi <strong>in</strong>terne (per un telaio con più <strong>di</strong> 4 travi α=4 per le travi più <strong>in</strong>terne) e a èla <strong>di</strong>stanza tra due profili consecutivi; (EJ) 2 è il modulo <strong>di</strong> rigidezza fessurato per unità <strong>di</strong> larghezzadella soletta; k 2 è la rigidezza flessionale dell’anima del profilo d’acciaio, che vale1154
kE ⋅ t4( 1− ν ) ⋅h3a w2=2S(C4.3.17)dove ν è il coefficiente <strong>di</strong> Poisson, h S è l’altezza del profilo <strong>in</strong> acciaio e t w è lo spessore dell’anima.Nel caso <strong>in</strong> cui la trave composta sia cont<strong>in</strong>ua su più appoggi o faccia parte <strong>di</strong> un telaio a piùcampate e sia <strong>di</strong> classe 1, 2 o 3 la sezione può essere progettata senza un sistema <strong>di</strong> stabilizzazionelaterale se sono sod<strong>di</strong>sfatte le seguenti con<strong>di</strong>zioni:(a) le luci <strong>di</strong> campate a<strong>di</strong>acenti non <strong>di</strong>fferiscono tra loro <strong>di</strong> più del 20% (15% nel caso <strong>di</strong> unacampata esterna a sbalzo e della campata a<strong>di</strong>acente);(b) il carico su ogni campata è uniformemente <strong>di</strong>stribuito ed i carichi permanenti costituisconopiù del 40% dei carichi <strong>di</strong> progetto;(c) la piattabanda superiore è collegata alla soletta;(d) la soletta è connessa ad un altro profilo <strong>in</strong> acciaio che la supporta e che è parallelo alla travecomposta considerata;(e) se la soletta è composta, questa connette due profili <strong>in</strong> acciaio a formare un telaio ad “U<strong>in</strong>vertita”;(f) <strong>in</strong> ogni punto <strong>di</strong> appoggio l’elemento <strong>in</strong> acciaio ha la piattabanda <strong>in</strong>feriore lateralmentebloccata e l’anima irrigi<strong>di</strong>ta;(g) se la sezione <strong>in</strong> acciaio non è rivestita <strong>di</strong> calcestruzzo, rispetta i limiti imposti, sull’altezzadella sezione, nella Tabella C4.3.II;(h) se l’elemento della sezione è parzialmente rivestito <strong>di</strong> calcestruzzo, l’altezza h della suasezione <strong>in</strong> acciaio non eccede l’altezza fornita <strong>in</strong> Tabella C4.3.II <strong>di</strong> più <strong>di</strong> 200 mm, per leclassi d’acciaio S235, S275 ed S355, e <strong>di</strong> più <strong>di</strong> 150 mm, per le classi S420 ed S460.Tabella C4.3.II. Altezza massima <strong>in</strong> mm dell’elemento <strong>in</strong> acciaio non rivestitoElemento <strong>in</strong> acciaioGrado nom<strong>in</strong>ale dell’acciaioS235 S275 S355 S420 e S460IPE 600 550 400 270HE 800 700 650 500155
C4.3.5 COLONNE COMPOSTEC4.3.5.3C4.3.5.3.1Resistenza delle sezioniResistenza a compressione della sezione della colonna compostaNelle colonne composte realizzate con profili a sezione cava <strong>di</strong> forma circolare è possibile tenere <strong>in</strong>conto, nel calcolo della sforzo normale plastico resistente, degli effetti prodotti dal conf<strong>in</strong>amentoche il tubo <strong>in</strong> acciaio esercita sul calcestruzzo. In particolare, è possibile fare riferimento a varimodelli <strong>di</strong> conf<strong>in</strong>amento presenti nelle normative e nella documentazione tecnico/scientifica <strong>di</strong>comprovata vali<strong>di</strong>tà. In mancanza <strong>di</strong> più precise analisi e per elementi strutturali del tiporappresentato nella Figura C4.3.8 è possibile utilizzare il seguente modello <strong>di</strong> conf<strong>in</strong>amento.La resistenza plastica della colonna circolare riempita <strong>di</strong> calcestruzzo, tenendo conto delconf<strong>in</strong>amento, assume la seguente formaf f ⎛ t f ⎞N = η ⋅A ⋅ + A ⋅ 1+ η ⋅ ⋅ + A ⋅f(C4.3.18)γ γ ⎝ ⎠ykckykpl,Rd a a c ⎜ c ⎟ s sda cd fckdove t è lo spessore del tubo <strong>di</strong> acciaio e d è il <strong>di</strong>ametro esterno della colonna. Tale formula è validanel caso <strong>in</strong> cui λ ≤ 0,5 e l’eccentricità massima del carico, e = MEd NEd, sia m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> 0,1. Icoefficienti ηaed ηcsono dati dalle seguenti espressioni( )⎧ 0,25 3 + 2 ⋅ λ ≤ 1,0 e = 0⎪( )eη a = ⎨0,25 3 + 2 ⋅ λ + 10⋅( 0,25 − 0,5 ⋅ λ)⋅ 00,12( )2( )⎧⎪4,9-18,5⋅λ + 17 ⋅ λ ≥ 0 e = 0⎪ ⎛ e ⎞η c = ⎨ 4,9-18,5⋅λ + 17 ⋅ λ ⋅⎜1-10 ⎟ 00,1(C4.3.19)(C4.3.20)tdydzFigura C4.3.8 Sezione tipo <strong>di</strong> colonna composta circolare riempita <strong>di</strong> calcestruzzo <strong>in</strong> cui è possibile considerare il156
conf<strong>in</strong>amento del calcestruzzo.C4.3.5.4C4.3.5.4.3Stabilità delle membratureColonne presso<strong>in</strong>flesseIl calcolo del momento resistente della colonna composta M Ed <strong>in</strong> funzione dello sforzo normale N Edagente si ricava dal dom<strong>in</strong>io <strong>di</strong> <strong>in</strong>terazione M-N, che def<strong>in</strong>isce la resistenza della sezionetrasversale.Per def<strong>in</strong>ire tale dom<strong>in</strong>io <strong>di</strong> <strong>in</strong>terazione N-M, è possibile utilizzare meto<strong>di</strong> presenti nelle normativee nella documentazione tecnica <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà oppure utilizzare apposite procedure etecniche numeriche basate sull’<strong>in</strong>tegrazione dei legami costitutivi tensione-deformazionedell’acciaio e del calcestruzzo nella sezione composta.E’ possibile, nel caso si utilizz<strong>in</strong>o i tipi <strong>di</strong> sezione composta presentate nella Figura 4.3.6 delle NTCe rispettose dei requisiti esposti <strong>in</strong> §4.3.5.1 delle NTC, utilizzare un metodo semplificato per ladef<strong>in</strong>izione del dom<strong>in</strong>io <strong>di</strong> <strong>in</strong>terazione N-M. (ve<strong>di</strong> Figura C4.3.9).NA0,85 f cdf sdf sdf ydf ydNpl,RdA0,85 f cdfsdf ydN EdN pm,RdCBf sdfyd0,5N pm,Rdµd M pl,RdBM pl,RdDMC0,85 f cd0,85 ff sdf sdf sdf ydf ydfydDf sdf ydFigura C4.3.9 Metodo semplificato per la valutazione del dom<strong>in</strong>io <strong>di</strong> <strong>in</strong>terazione N-M per le colonne composte .157
In tale metodo si assume il modello dello stress-block per il calcestruzzo, si trascura la resistenza atrazione del conglomerato e si adotta un metodo <strong>di</strong> calcolo plastico <strong>in</strong> cui le barre d’armatura sonoassunte completamente snervate, così come il profilo <strong>in</strong> acciaio. Il dom<strong>in</strong>io non è rappresentatocompletamente, ma approssimato secondo una poligonale passante per quattro punti: A, B, C e D .I punti A e B corrispondono, rispettivamente, alle sollecitazioni <strong>di</strong> forza normale centrata eflessione pura.I punti C e D sono ottenuti fissando lo sforzo normale al valore N pm,Rd e 0,5 N pm,Rd , rispettivamente,essendo N pm,Rd lo sforzo normale resistente della sola porzione <strong>di</strong> calcestruzzo della sezionecomposta, ovverockNpm,Rd= 0,85⋅ ⋅ Acγcf(C4.3.21)dove A c è l’area complessiva <strong>di</strong> calcestruzzo della sezione composta.Dal dom<strong>in</strong>io resistente si ricava il momento resistente plastico associato allo sforzo normale N Eddella comb<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> calcolo come( )M N = µ ⋅ M(C4.3.22)pl,Rd Ed d pl,RdNel caso <strong>in</strong> cui la colonna sia soggetta a sollecitazioni <strong>di</strong> presso-flessione deviata, la verifica dellacolonna composta è condotta calcolando i coefficienti µ dy e µ dz <strong>in</strong><strong>di</strong>pendentemente per i due piani <strong>di</strong>flessione della colonne, secondo il metodo presentato nella Figura C4.3.9, e controllando cheMMy,Edz,Ed≤ αM,ydy M pl,y,Rd dz M pl,z,Rdµ ⋅ µ ⋅My,EdMz,Ed+ ≤1,0µ ⋅ M µ ⋅ Mdy pl,y,Rd dz pl,z,Rd≤ αM,z(C4.3.23)dove M pl,y,Rd ed M pl,z,Rd sono i momenti resistenti plastici rispetto ai due piani <strong>di</strong> flessione, mentreM y,Ed ed M z,Ed sono i momenti sollecitanti derivanti dall’analisi strutturale, <strong>in</strong>crementati per tenereconto dei fenomeni del II ord<strong>in</strong>e, come esposto <strong>in</strong> § 4.3.5.4.3 delle NTC oppure calcolati secondouno schema <strong>di</strong> calcolo <strong>in</strong> cui le imperfezioni dell’elemento sono state considerate utilizzandoopportuni fattori <strong>di</strong> imperfezione. I coefficienti α M,y ed α M,z sono riportati nella Tabella 4.3.III delleNTC.C4.3.5.4.4Effetti dei fenomeni a lungo term<strong>in</strong>ePer le colonne composte, quando l’importanza dell’opera o l’entità delle azioni permanentiimpongano una verifica nei riguar<strong>di</strong> dei fenomeni a lungo term<strong>in</strong>e, è possibile considerare tali158
effetti riducendo il modulo elastico del calcestruzzo della colonna E cm ad un valore E c,eff , secondo laformulaEc,eff1= Ecm⋅1+ N N ⋅ ϕ( )G,Ed Ed t(4.3.24)dove ϕ t è il coefficiente <strong>di</strong> viscosità; N G,Ed la quota dello sforzo normale <strong>di</strong> progetto dovuta al caricopermanente e N Ed è lo sforzo normale <strong>di</strong> progetto. La funzione <strong>di</strong> viscosità è espressa dalla formula( )t 0( 1,5⋅( kσ−0,45))ϕ = ϕ ∞;t ⋅ e(4.3.25)dove ϕ(∞;t 0 ) è il coefficiente <strong>di</strong> viscosità a tempo <strong>in</strong>f<strong>in</strong>ito, presentato nelle figure C4.3.10 (a) eC4.3.10(b), mentre k c è il rapporto tra la tensione <strong>di</strong> compressione agente, σ C , e la resistenza me<strong>di</strong>aa compressione f cm (t 0 ) all’atto dell’applicazione del carico (t = t 0 ).Figura C4.3.10 (a). Coefficiente ϕ(∞;t 0 ) per umi<strong>di</strong>tà relativa pari al 50%159
Figura C4.3.10 (b). Coefficiente ϕ(∞;t 0 ) per umi<strong>di</strong>tà relativa pari all’80%Figura C4.3.10 (c). Sequenza 1-2-3-4-5 per la determ<strong>in</strong>azione del coefficiente ϕ(∞;t 0 ) – Le duefigure sono riferite ai <strong>di</strong>agrammi riportati <strong>in</strong> Figura C4.3.10 (a), (b).Nelle Figure C4.3.10(a) e C4.3.10(b), h 0 è la <strong>di</strong>mensione <strong>di</strong> riferimento della sezione <strong>in</strong> calcestruzzopari al rapporto tra il doppio dell’area A c della sezione ed il suo perimetro u:h2 ⋅ AuC0 = (4.3.26)I grafici da cui si ricava il coefficiente ϕ(∞;t 0 ) sono vali<strong>di</strong> da -40°C a +40°C e per un tasso <strong>di</strong>umi<strong>di</strong>tà compreso tra il 40% ed il 100%.C4.3.6 SOLETTE COMPOSTE CON LAMIERA GRECATAC4.3.6.2 Verifiche <strong>di</strong> resistenza allo stato limite ultimo (solette composte)La resistenza a flessione delle sezioni trasversali <strong>di</strong> una soletta composta realizzata con una solettaarmata <strong>in</strong> calcestruzzo gettata su una lamiera grecata collaborante può essere determ<strong>in</strong>ata con la160
teoria plastica, <strong>in</strong> accordo a quanto esposto <strong>in</strong> §4.3.4.2.1.2 della NTC ed <strong>in</strong> §C4.3.4.2 se sonosod<strong>di</strong>sfatte le seguenti con<strong>di</strong>zioni:- sussiste la piena <strong>in</strong>terazione tra lamiera e calcestruzzo;- la sezione efficace della lamiera è valutata al netto <strong>di</strong> bugnature o dentelli;- la lamiera nelle zone soggette a momento negativo è considerata attiva solo se cont<strong>in</strong>ua sulprofilo <strong>in</strong> acciaio;- la stabilità delle parti compresse della lamiera è assicurata.In tal caso si assume per il calcestruzzo un modello stress-block con tensione massima pari a0,85f ck /γ c mentre le tensioni normali nella lamiera e nelle barre d’armatura sono assunte pari allimite plastico; ve<strong>di</strong> figure C4.3.11 (a) e C4.3.11 (b)d px pl+0,85 f cd(a)- N c,fN pM pl,RdBaricentro dellalamiera grecatad pe0,85 f cd 0,85 f cd- - Nh c,fc= + z ++Ne ppf yp,d+M pr=M RdBaricentro dellalamiera grecataAsse neutro plasticodella lamiera grecata(b)Figura C4.3.11 Distribuzione plastica delle tensioni allo stato limite ultimo. (a) asse neutro nel calcestruzzo sopra lalamiera. (b) asse neutro che taglia la lamiera grecata.La resistenza allo scorrimento tra lamiera grecata e soletta deve essere verificata nelle zone <strong>in</strong> cuisono localizzate le massime sollecitazioni <strong>di</strong> taglio, <strong>in</strong> generale nelle sezioni prossime agli appoggi,poiché <strong>in</strong> caso <strong>in</strong> connessione parziale tra i due elementi non è possibile sviluppare il momentoresistente plastico così come al §4.3.6.2 delle NTC. A tal riguardo, è possibile def<strong>in</strong>ire una relazionel<strong>in</strong>eare che def<strong>in</strong>isce l’<strong>in</strong>terazione parziale tra la lamiera grecata ed calcestruzzo, basata sullaresistenza allo scorrimento offerta dalla lamiera, τ u,Rd , che consente <strong>di</strong> ricavare il momentoresistente massimo ottenibile prima del raggiungimento della crisi per flessione, figura C4.3.12.Tale relazione, basandosi sulla capacità τ u,Rd della lamiera grecata, <strong>di</strong>pende dal tipo <strong>di</strong> lamierautilizzata. Altri tipologie <strong>di</strong> connessione e <strong>di</strong>fferenti con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> carico def<strong>in</strong>iscono <strong>di</strong>fferenti<strong>di</strong>agrammi <strong>di</strong> <strong>in</strong>terazione parziale, come presentato <strong>in</strong> § 7.4.3 della CNR10016.161
Meto<strong>di</strong> per il calcolo della resistenza allo scorrimento <strong>di</strong> sistemi <strong>di</strong> connessione a pioli, illustrat<strong>in</strong>ella Figura 4.3.8 (c) delle NTC, sono basati sulle resistenze fornite nel §4.3.4.3.1 delle NTC;ulteriori <strong>in</strong>formazioni e meto<strong>di</strong> per il calcolo sono riportati <strong>in</strong> § 9.7.3, § 9.7.4 della EN1994-1-1.MRd0,85 f ck /? c-N c,ff yp /? ap+M pl,Rdsoluzione l<strong>in</strong>earizzatat u,RdN c,fM pacrisi per scorrimentoL =sfcrisi per flessioneLN c,fbt u,RdXL XFigura C4.3.12 Diagramma <strong>di</strong> <strong>in</strong>terazione parziale calcestruzzo lamiera.C4.4 COSTRUZIONI DI LEGNOL’impostazione generale relativa alla valutazione della sicurezza delle strutture <strong>di</strong> legno <strong>di</strong> nuovacostruzione può essere utilizzata anche per le strutture <strong>di</strong> legno esistenti purché si provveda ad unaattenta valutazione delle caratteristiche fisiche e meccaniche del legno con meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> prova <strong>di</strong>retti o<strong>in</strong><strong>di</strong>retti. I calcoli, riferiti alle reali <strong>di</strong>mensioni geometriche degli elementi <strong>in</strong> sito, terrannoopportunamente conto dei <strong>di</strong>fetti del legno, degli eventuali stati <strong>di</strong> degrado, delle con<strong>di</strong>zionieffettive dei v<strong>in</strong>coli e dei collegamenti.Con riferimento anche a quanto previsto nel §8.5 delle NTC, particolare attenzione va posta <strong>in</strong>oltreper le costruzioni antiche <strong>di</strong> rilevante <strong>in</strong>teresse storico per le quali risulti rilevante l’<strong>in</strong>teresse per ilmantenimento dei materiali orig<strong>in</strong>ali, e per le quali si giustifica l’impiego <strong>di</strong> prove e criteri <strong>di</strong>valutazione che tengano conto anche delle prestazioni <strong>di</strong>mostrate dagli elementi strutturali nel corsodella storia dell’opera.C4.4.1 LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZAIl legno è un materiale <strong>di</strong> orig<strong>in</strong>e biologica e pertanto le sue caratteristiche fisiche e il suocomportamento meccanico sono strettamente legati all’anatomia della pianta <strong>di</strong> provenienza.All’<strong>in</strong>terno del tronco, idealmente cil<strong>in</strong>drico, si <strong>in</strong><strong>di</strong>viduano tre <strong>di</strong>rezioni pr<strong>in</strong>cipali (longitud<strong>in</strong>ale,ra<strong>di</strong>ale e circonferenziale) a cui corrispondono tre sezioni (trasversale, ra<strong>di</strong>ale e tangenziale), perognuna delle quali è possibile def<strong>in</strong>ire caratteristiche morfologiche <strong>di</strong>fferenziate e caratteristichefisiche e meccaniche molto variabili, che conferiscono al materiale uno spiccato comportamentoanisotropo.162
Le caratteristiche naturali del legno (presenza <strong>di</strong> no<strong>di</strong>, <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azione della fibratura, presenza <strong>di</strong> cretti,presenza <strong>di</strong> legno <strong>di</strong> reazione, …) possono rappresentare da un punto <strong>di</strong> vista strutturale dei <strong>di</strong>fettiche vanno debitamente considerati procedendo ad una accurata selezione e classificazione e, ovepossibile, contemplati nei calcoli.La pr<strong>in</strong>cipale caratteristica fisica che <strong>in</strong>fluenza le prestazioni del legno è rappresentata dalcomportamento igroscopico, connesso alla capacità <strong>di</strong> assorbire e rilasciare umi<strong>di</strong>tà all’atmosferacircostante.Per quanto riguarda la durabilità, particolare attenzione verrà posta alla sensibilità del legno albiodegradamento, pr<strong>in</strong>cipalmente per azione <strong>di</strong> funghi ed <strong>in</strong>setti xilofagi.La def<strong>in</strong>izione degli stati limite, sia <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni ultime che nelle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> esercizio, tieneperciò conto <strong>di</strong> tali specifiche caratteristiche del materiale.C4.4.2 ANALISI STRUTTURALELa <strong>in</strong><strong>di</strong>viduazione degli schemi strutturali non può presc<strong>in</strong>dere dal reale comportamento delles<strong>in</strong>gole membrature e dei collegamenti nelle varie fasi costruttive, anche <strong>in</strong> relazione alleimperfezioni geometriche e strutturali, la cui def<strong>in</strong>izione quantitativa può essere effettuata anchesulla base <strong>di</strong> <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni <strong>di</strong> altre normative pert<strong>in</strong>enti <strong>di</strong> consolidata vali<strong>di</strong>tà.L’analisi della struttura terrà conto non solo delle caratteristiche <strong>di</strong> resistenza e <strong>di</strong> rigidezza deimateriali impiegati, ma anche della loro duttilità e delle loro caratteristiche reologiche, <strong>in</strong> relazionealle con<strong>di</strong>zioni ambientali def<strong>in</strong>ite al §4.4.5 delle NTC.Generalmente, l’analisi della struttura può essere condotta con riferimento a un comportamentoelastico l<strong>in</strong>eare del materiale e dei collegamenti; tuttavia, qualora sia quantificabile uncomportamento duttile dei collegamenti, il loro effetto può essere portato <strong>in</strong> conto me<strong>di</strong>ante unaanalisi l<strong>in</strong>eare con ri<strong>di</strong>stribuzione o, più <strong>in</strong> generale, con analisi non l<strong>in</strong>eari.I collegamenti normalmente utilizzati nelle costruzioni lignee, per i quali la rigidezza flessionale ètrascurabile, possono essere schematizzati, da un punto <strong>di</strong> vista c<strong>in</strong>ematico, come cerniere. Qualorala rigidezza flessionale non sia trascurabile si adotteranno schematizzazioni dei v<strong>in</strong>coli piùrealistiche.Particolare attenzione andrà posta nella <strong>in</strong><strong>di</strong>viduazione del reale meccanismo <strong>di</strong> trasmissione deglisforzi conseguente alla conformazione geometrica del collegamento, al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> <strong>in</strong><strong>di</strong>viduare eventuali<strong>di</strong>sassamenti o possibili eccentricità163
Le analisi dovranno comunque tener conto della evoluzione nel tempo delle caratteristiche del legnocon riferimento non solo alle con<strong>di</strong>zioni <strong>in</strong>iziali, ma anche al loro sviluppo f<strong>in</strong>o alle con<strong>di</strong>zioni alungo term<strong>in</strong>e <strong>di</strong> cui al §4.4.7 delle NTC.C4.4.3 AZIONI E LORO COMBINAZIONII valori delle azioni e le loro comb<strong>in</strong>azioni devono essere valutati con riferimento a quanto previstoper le altre costruzioni nei §3 e §5 delle NTC.È opportuno evitare, per quanto possibile, gli stati <strong>di</strong> coazione longitud<strong>in</strong>ali o trasversali allafibratura. In ogni caso i loro effetti saranno valutati, caso per caso, con particolare cautela, mettendoesplicitamente <strong>in</strong> conto l'evoluzione nel tempo delle deformazioni del legno.C4.4.4 CLASSI DI DURATA DEL CARICOIl comportamento reologico del materiale ha un effetto <strong>di</strong>retto sulla resistenza e sulla deformazionedel legno. A <strong>di</strong>fferenza <strong>di</strong> quanto accade per altri materiali da costruzione è qu<strong>in</strong><strong>di</strong> <strong>di</strong> fondamentaleimportanza tener conto della correlazione esistente tra il tempo <strong>di</strong> permanenza dell’azione sullastruttura e le caratteristiche <strong>di</strong> resistenza e deformabilità del materiale.C4.4.5 CLASSI DI SERVIZIOPer tener conto della sensibilità del legno alla variazioni <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà e dell’<strong>in</strong>fluenza <strong>di</strong> questa sullecaratteristiche <strong>di</strong> resistenza e <strong>di</strong> deformabilità, si def<strong>in</strong>iscono tre classi <strong>di</strong> servizio.A scopo esemplificativo:− nella classe <strong>di</strong> servizio 1, che corrisponde a un ambiente con temperatura <strong>di</strong> 20°C e un’umi<strong>di</strong>tàrelativa dell’aria non superiore al 65% (§4.4.5), l'umi<strong>di</strong>tà me<strong>di</strong>a nella maggior parte dei legni <strong>di</strong>conifera normalmente non eccede il 12%;− nella classe <strong>di</strong> servizio 2, che corrisponde a un ambiente con temperatura <strong>di</strong> 20°C e un’umi<strong>di</strong>tàrelativa dell’aria non superiore al 85% (§4.4.5), l'umi<strong>di</strong>tà me<strong>di</strong>a nella maggior parte dei legni <strong>di</strong>conifera normalmente non eccede il 20%;− nella classe <strong>di</strong> servizio 3 rientrano tutti i legnami esposti a con<strong>di</strong>zioni climatiche checomportano umi<strong>di</strong>tà più elevate <strong>di</strong> quelle della classe <strong>di</strong> servizio 2. In questa classe possonorientrare i materiali legnosi per i quali non sono <strong>di</strong>sponibili dati atten<strong>di</strong>bili.164
C4.4.6 RESISTENZA DI CALCOLOPer tenere conto della particolare situazione italiana, che vede per la prima volta unaregolamentazione delle costruzioni <strong>di</strong> legno, il coefficiente parziale <strong>di</strong> sicurezza relativo almateriale γ M ed il coefficiente <strong>di</strong> correzione k mod , che tiene conto dell'effetto della durata del caricoe dell’umi<strong>di</strong>tà del legno, assumono valori più cautelativi rispetto a quelli previsti da analoghenormative europee.F<strong>in</strong>o all’emanazione dei provve<strong>di</strong>menti che forniranno i valori dei coefficienti γ m e γ mod <strong>di</strong> cui alleTabelle 4.4.III e 4.4.IV delle NTC, si raccomanda <strong>di</strong> utilizzare i valori riportati nei Cap. 4.4.6 e4.4.7 delle NTC.C4.4.7 STATI LIMITE DI ESERCIZIOLo scorrimento delle unioni può essere determ<strong>in</strong>ato me<strong>di</strong>ante prove sperimentali eseguite nelrispetto della norma UNI pert<strong>in</strong>ente (UNI-EN 26891-1991) o può essere calcolato con riferimento anormative <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà <strong>in</strong> funzione delle caratteristiche dei materiali e del tipo <strong>di</strong> unione.Per il calcolo della deformazione istantanea delle membrature si fa riferimento al valore me<strong>di</strong>o deimoduli <strong>di</strong> elasticità normale e tangenziale del materiale; per le deformazioni istantanee delle unionisi fa riferimento al valore istantaneo del modulo <strong>di</strong> scorrimento.La deformazione a lungo term<strong>in</strong>e si calcola utilizzando i valori me<strong>di</strong> dei moduli elastici ridottiopportunamente me<strong>di</strong>ante il fattore 1/(1+ k def ) per le membrature e utilizzando un valore ridotto conlo stesso fattore del modulo <strong>di</strong> scorrimento dei collegamenti.Si dovrà verificare che le azioni previste sulla struttura non producano vibrazioni che ne possanocompromettere la normale utilizzazione o comunque ridurre il comfort degli utenti.C4.4.8 STATI LIMITE ULTIMIC4.4.8.1 Verifiche <strong>di</strong> resistenzaLe verifiche <strong>di</strong> resistenza del materiale non potranno presc<strong>in</strong>dere dalle caratteristiche <strong>in</strong>tr<strong>in</strong>seche dellegno e <strong>in</strong> particolare dalla sua anisotropia.Le pr<strong>in</strong>cipali con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> verifica della resistenza riportate nella norma riguardano elementistrutturali a sezione costante con <strong>di</strong>rezione della fibratura sostanzialmente co<strong>in</strong>cidente con l’asselongitud<strong>in</strong>ale dell’elemento. Con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> verifica per altre situazioni non espressamente riportatenel testo potranno essere reperite anche <strong>in</strong> altre normative <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.165
C4.4.8.2 Verifiche <strong>di</strong> stabilitàLe strutture lignee presentano <strong>in</strong> genere <strong>di</strong>mensioni delle sezioni trasversali che, rapportate alla lucedegli elementi, rendono quasi sempre necessarie le verifiche <strong>di</strong> stabilità sia per gli elementicompressi e presso<strong>in</strong>flessi (sbandamento laterale o <strong>in</strong>stabilità <strong>di</strong> colonna) che per quellisemplicemente <strong>in</strong>flessi (svergolamento o <strong>in</strong>stabilità <strong>di</strong> trave).Nella valutazione della sicurezza all’<strong>in</strong>stabilità occorre tener conto, per il calcolo delle tensioni perflessione, anche della curvatura <strong>in</strong>iziale dell’elemento, dell’eccentricità del carico assiale e delleeventuali deformazioni (frecce o controfrecce) imposte. Per le verifiche si devono utilizzare i valoricaratteristici al frattile 5% per i moduli elastici dei materiali.Considerata la complessità del fenomeno dell'<strong>in</strong>stabilità connessa alle peculiarità del materialeligneo (anisotropia, <strong>di</strong>fettosità, igroscopicità, comportamento reologico, etc.) ed alle <strong>di</strong>fficoltà <strong>di</strong>schematizzazione, le verifiche possono essere svolte <strong>in</strong> modo convenzionale utilizzandoformulazioni semplificate, che possono essere reperite <strong>in</strong> normative <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.C4.4.9 COLLEGAMENTII collegamenti <strong>di</strong> carpenteria sono quelli tipici delle tra<strong>di</strong>zionali costruzioni storiche, realizzati perlavorazione delle superfici <strong>di</strong> contatto. Di regola sono <strong>in</strong> grado <strong>di</strong> trasmettere solamente sforzi <strong>di</strong>compressione per contatto, e qu<strong>in</strong><strong>di</strong> <strong>in</strong> grado <strong>di</strong> esplicare unicamente la funzione <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colimonolateri, a meno che non vengano considerati con altre tipologie <strong>di</strong> unioni.I collegamenti meccanici sono caratterizzati dalla trasmissione delle sollecitazioni attraversoopportuni mezzi <strong>di</strong> unione, generalmente metallici, o me<strong>di</strong>ante adesivi. I meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> calcolo per lavalutazione della resistenza e della deformazione dei s<strong>in</strong>goli mezzi <strong>di</strong> unione devono essereconvalidati sulla base <strong>di</strong> prove sperimentali eseguite nel rispetto <strong>di</strong> normative <strong>di</strong> comprovatavali<strong>di</strong>tà.La valutazione della capacità portante <strong>di</strong> collegamenti con mezzi <strong>di</strong> unione multipli, tutti dellostesso tipo e <strong>di</strong>mensione, terrà conto della ridotta efficienza dovuta alla presenza <strong>di</strong> più mezzi <strong>di</strong>unione.La capacità portante <strong>di</strong> collegamenti con piani <strong>di</strong> taglio multipli va valutata con riferimento a unaopportuna comb<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> quella per unioni con due piani <strong>di</strong> taglio.Per i collegamenti meccanici realizzati con mezzi <strong>di</strong> unione a gambo cil<strong>in</strong>drico, come chio<strong>di</strong>,bulloni, perni, viti, e cambre, la capacità portante <strong>di</strong>pende dal contributo della resistenza allosnervamento dell'acciaio, della resistenza al rifollamento del legno, nonché della resistenza166
all'estrazione del mezzo <strong>di</strong> unione. È sempre da evitare che prima del raggiungimento dellaresistenza dell’unione, si attiv<strong>in</strong>o meccanismi <strong>di</strong> rottura <strong>di</strong> tipo fragile come: spacco, espulsione <strong>di</strong>tasselli <strong>di</strong> legno <strong>in</strong> corrispondenza dei s<strong>in</strong>goli connettori, strappo lungo il perimetro del gruppo <strong>di</strong>mezzi <strong>di</strong> unione. La resistenza a trazione della sezione netta dell’elemento ligneo o dell’eventualepiastra metallica va comunque verificata.Per i collegamenti meccanici realizzati con mezzi <strong>di</strong> unione <strong>di</strong> superficie, come anelli, caviglie,piastre dentate, la capacità portante è la m<strong>in</strong>ore tra la capacità portante del gruppo <strong>di</strong> mezzi <strong>di</strong>unione costituente il collegamento stesso, tenendo conto della loro <strong>di</strong>sposizione e del loro numero, ela resistenza della sezione residua <strong>in</strong>debolita dalla presenza degli stessi elementi <strong>di</strong> unione.Per i collegamenti meccanici realizzati con mezzi <strong>di</strong> unione <strong>di</strong> acciaio <strong>in</strong>collati, si utilizzano barre opiastre <strong>in</strong>serite <strong>in</strong> apposite se<strong>di</strong> ricavate negli elementi <strong>di</strong> legno da unire e solidarizzate ad essime<strong>di</strong>ante adesivi strutturali. Tali unioni potranno essere impiegate per strutture <strong>in</strong> classe <strong>di</strong> servizio1 e 2 su legno già <strong>in</strong> equilibrio igrometrico con l’ambiente. Particolare attenzione andrò posta nelgarantire che le caratteristiche dell'adesivo e la sua adesione all'acciaio e al legno siano compatibilicon la durabilità della struttura, sulla base <strong>di</strong> evidenze sperimentali o specifici test <strong>di</strong> laboratorio,nelle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> temperatura e umi<strong>di</strong>tà che saranno presenti per tutta la vita <strong>in</strong> esercizio dellastruttura.La resistenza delle s<strong>in</strong>gole unioni dovrà essere valutata con riferimento a normative <strong>di</strong> comprovatavali<strong>di</strong>tà.L’idoneità dei sistemi costruttivi per la realizzazione delle connessioni legno-calcestruzzo sarà<strong>di</strong>mostrata per mezzo <strong>di</strong> adeguate campagne sperimentali condotte secondo normative <strong>di</strong>comprovata vali<strong>di</strong>tà.Per connessioni a comportamento fragile si dovrà verificare che la capacità portante dellaconnessione sia almeno pari a sei volte la sollecitazione <strong>di</strong> esercizio della connessione.Per connessioni deformabili e duttili la resistenza ultima non potrà essere assunta superiore al valore<strong>di</strong> scorrimento della connessione che potrà effettivamente essere raggiunto <strong>in</strong> opera.Il progetto riporterà espressamente le specifiche relative alle modalità <strong>di</strong> realizzazione e <strong>di</strong> messa <strong>in</strong>opera dei connettori.C4.4.10 ELEMENTI STRUTTURALINel caso <strong>di</strong> travi ad altezza variabile e <strong>di</strong> travi curve lo stato tensionale viene determ<strong>in</strong>ato tenendoconto opportunamente della particolare forma dell’elemento strutturale. Le verifiche <strong>di</strong> resistenza167
terranno conto della presenza contemporanea <strong>di</strong> tensioni normali parallele alla fibratura, <strong>di</strong> tensioniortogonali alla fibratura e <strong>di</strong> tensioni tangenziali.Formulazioni specifiche per vari casi potranno essere reperite <strong>in</strong> normative <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.La verifica a taglio delle sezioni term<strong>in</strong>ali <strong>di</strong> travi con <strong>in</strong>tagli <strong>di</strong> estremità verrà svolta tenendo contodello stato tensionale causato dall’<strong>in</strong>taglio, con riferimento all’altezza effettiva ridotta della sezionetrasversale. Sono da evitare travi con <strong>in</strong>tagli senza rastremazione o con rastremazione ridotta,eventualmente potranno essere presi opportuni provve<strong>di</strong>menti <strong>di</strong> <strong>di</strong>mostrata efficacia per contrastarel’apertura delle fessure del materiale <strong>in</strong> zona tesa.Nelle travi gli eventuali fori passanti con <strong>di</strong>mensione massima maggiore <strong>di</strong> 50 mm vanno, perquanto possibile, centrati rispetto all’asse longitud<strong>in</strong>ale, e devono essere rispettate <strong>di</strong>stanze e<strong>di</strong>mensioni m<strong>in</strong>ime reperite <strong>in</strong> normative <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.In presenza <strong>di</strong> forze <strong>di</strong> trazione ortogonali alle fibre e per travi <strong>in</strong> classe <strong>di</strong> servizio 3, dovrannoessere adottati idonei provve<strong>di</strong>menti <strong>di</strong> r<strong>in</strong>forzo trasversale.Nel caso <strong>di</strong> travi aventi la sezione trasversale composta da più parti unite me<strong>di</strong>ante connettorimeccanici, occorre tener conto dello scorrimento nelle unioni ai f<strong>in</strong>i della determ<strong>in</strong>azione delletensioni nelle varie parti nonché per la valutazione delle deformazioni della trave.Nel caso <strong>di</strong> travi aventi la sezione trasversale composta da elementi <strong>in</strong>collati con anime sottili èpossibile valutare lo stato tensionale nel materiale nell’ipotesi <strong>di</strong> conservazione delle sezioni piane.Se i materiali costituenti le ali e le anime sono <strong>di</strong>versi si può omogeneizzare la sezione <strong>in</strong> relazioneai moduli <strong>di</strong> elasticità me<strong>di</strong>.Nel caso <strong>di</strong> travi aventi la sezione trasversale composta da elementi <strong>in</strong>collati con ali sottili,realizzate con materiali <strong>di</strong> legno o derivati dal legno, anche con più anime, è possibile valutare glisforzi nel materiale nell’ipotesi <strong>di</strong> conservazione delle sezioni piane, tenendo conto <strong>di</strong> una<strong>di</strong>stribuzione non uniforme delle tensioni nelle ali.L’utilizzo <strong>di</strong> travi <strong>in</strong>collate secondo tipologie <strong>di</strong>verse va valutato con particolare cautela ecomunque dopo un’attenta analisi sia tecnologica che statica. In ogni caso si terrà conto delcomportamento reologico dei materiali accoppiati e degli <strong>in</strong>collaggi utilizzati, <strong>in</strong> relazione allaresistenza, alla deformabilità e alla durabilità.Nel caso <strong>di</strong> colonne composte, ottenute assemblando due o più elementi resi collaboranti da idoneisistemi <strong>di</strong> collegamento, la valutazione della snellezza terrà conto <strong>in</strong> modo appropriato delladeformabilità dei collegamenti.168
Per quanto non espressamente specificato e per altri elementi strutturali si può fare riferimento anormative <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.C4.4.11 SISTEMI STRUTTURALIStrutture reticolari costituite da elementi lignei assemblati tramite collegamenti metallici, <strong>di</strong>carpenteria o adesivi saranno generalmente schematizzate come sistemi <strong>di</strong> travi, tenendo <strong>in</strong>considerazione la deformabilità dei giunti e le effettive eccentricità dei collegamenti.Nelle strutture <strong>in</strong>telaiate la stabilità delle s<strong>in</strong>gole membrature verrà verificata tenendo conto delladeformabilità dei no<strong>di</strong> e della presenza <strong>di</strong> eventuali sistemi <strong>di</strong> controventamento, considerando leeffettive con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo e <strong>di</strong> sollecitazione. Per le verifiche nei confronti dell’<strong>in</strong>stabilitàglobale si tiene conto delle imperfezioni geometriche e strutturali e degli effetti <strong>in</strong>stabilizzanti deicarichi verticali, <strong>in</strong>quadrando le azioni convenzionali nella stessa classe <strong>di</strong> durata dei carichicorrispondenti. La stabilità dei telai potrà essere verificata con un’analisi non l<strong>in</strong>eare mettendo <strong>in</strong>conto una forma imperfetta della struttura.La stabilità degli archi nel proprio piano va verificata adottando un’analisi del secondo ord<strong>in</strong>e,tenendo conto <strong>di</strong> imperfezioni <strong>in</strong>iziali proporzionali alle prime possibili forme d’onda. Si possonoadottare modalità approssimate <strong>di</strong> verifica riferendosi ad un elemento compresso equivalente. Lestrutture ad arco vanno sempre verificate per stabilità anche al <strong>di</strong> fuori del piano dell’elemento edeventualmente controventate.Per tutte le strutture sp<strong>in</strong>genti l’equilibrio strutturale potrà essere garantito dai v<strong>in</strong>coli esterniverificando l’assenza <strong>di</strong> significativi ce<strong>di</strong>menti, oppure dovranno essere previsti idonei elementipreposti specificamente all’assorbimento delle sp<strong>in</strong>te.Le strutture che non risult<strong>in</strong>o adeguatamente rigide devono essere controventate. Le azioni <strong>di</strong>progetto sui controventi e/o <strong>di</strong>aframmi verranno determ<strong>in</strong>ate tenendo conto anche delleimperfezioni geometriche strutturali, nonché delle deformazioni <strong>in</strong>dotte dai carichi applicati, sesignificative. Qualora le strutture dei tetti, dei solai, delle pareti svolgano anche funzione <strong>di</strong>controventamento nel loro piano, la capacità <strong>di</strong> esplicare tale funzione con un comportamento alastra va opportunamente verificata, tenendo conto delle modalità <strong>di</strong> realizzazione e dellecaratteristiche dei mezzi <strong>di</strong> unione.169
C4.4.12 ROBUSTEZZASi adotteranno tutti quei provve<strong>di</strong>menti atti a <strong>di</strong>m<strong>in</strong>uirne la sensibilità della struttura nei confronti <strong>di</strong>azioni eccezionali o <strong>di</strong> eventi <strong>di</strong> entità non prevista dalle norme pert<strong>in</strong>enti (sisma, fuoco, eventimeteorici ..).Nella def<strong>in</strong>izione delle scelte progettuali andranno previste almeno:- la protezione della struttura e dei suoi elementi componenti nei confronti dell'umi<strong>di</strong>tà;- l’utilizzazione <strong>di</strong> mezzi <strong>di</strong> collegamento <strong>in</strong>tr<strong>in</strong>secamente duttili o <strong>di</strong> sistemi <strong>di</strong> collegamento acomportamento duttile;- l’utilizzazione <strong>di</strong> elementi composti a comportamento globalmente duttile;- la limitazione delle zone <strong>di</strong> materiale legnoso sollecitate a trazione perpen<strong>di</strong>colarmente allafibratura, soprattutto nei casi <strong>in</strong> cui tali stati <strong>di</strong> sollecitazione si accompagn<strong>in</strong>o a tensionitangenziali (come nel caso degli <strong>in</strong>tagli) e, <strong>in</strong> genere, quando siano da prevedere elevatigra<strong>di</strong>enti <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà nell'elemento durante la sua vita utile.- la scelta <strong>di</strong> sistemi statici poco sensibili a collassi parziali;- la scelta e la <strong>di</strong>sposizione corretta dei sistemi <strong>di</strong> controventamento;- la scelta <strong>di</strong> sistemi <strong>di</strong> collegamento poco sensibili all'azione dell'<strong>in</strong>cen<strong>di</strong>o;- l’utilizzazione <strong>di</strong> più elementi funzionanti <strong>in</strong> parallelo o <strong>di</strong> collegamenti realizzati con unnumero elevato <strong>di</strong> mezzi elementari <strong>di</strong> unione a comportamento non fragile;C4.4.13 DURABILITÀLa durabilità delle strutture lignee deve essere sempre assicurata, prevedendo <strong>in</strong> sede <strong>di</strong> progettoadeguati particolari costruttivi ed opportuni accorgimenti <strong>di</strong> protezione dagli agenti atmosferici edagli attacchi biologici <strong>di</strong> funghi e/o <strong>in</strong>setti xilofagi, ed utilizzando le specie legnose più idonee perdurabilità naturale o per possibilità <strong>di</strong> impregnazione, <strong>in</strong> relazione alle con<strong>di</strong>zioni ambientali <strong>di</strong>esercizio.E' possibile anche prevedere elementi sacrificali da sostituire perio<strong>di</strong>camente secondo il piano <strong>di</strong>manutenzione da allegare al progetto, che comprende comunque tutte le altre operazioni <strong>di</strong>manutenzione ord<strong>in</strong>aria e straord<strong>in</strong>aria da mettere <strong>in</strong> atto durante la vita utile della struttura.I mezzi <strong>di</strong> unione metallici strutturali devono, generalmente, essere <strong>in</strong>tr<strong>in</strong>secamente resistenti allacorrosione, oppure devono essere protetti contro la corrosione.170
C4.4.14 RESISTENZA AL FUOCOA completamento <strong>di</strong> quanto previsto nel §3.6.1 delle NTC, e con riferimento a una prefissataresistenza al fuoco, espressa come grandezza temporale, per una generica sezione trasversale <strong>di</strong> unelemento ligneo si def<strong>in</strong>isce:- l<strong>in</strong>ea <strong>di</strong> carbonizzazione: il conf<strong>in</strong>e tra lo strato carbonizzato e la sezione trasversale residua;- sezione trasversale residua: la sezione trasversale orig<strong>in</strong>aria ridotta dello strato carbonizzato;- sezione trasversale efficace: la sezione trasversale orig<strong>in</strong>aria ridotta, oltre che dello stratocarbonizzato, anche <strong>di</strong> un successivo strato <strong>in</strong> cui si considerano nulli i valori <strong>di</strong> resistenza e <strong>di</strong>rigidezza.La resistenza al fuoco può essere valutata sotto l’ipotesi che le proprietà meccaniche della sezionelignea residua non risult<strong>in</strong>o ridotte rispetto alle con<strong>di</strong>zioni a temperatura <strong>di</strong> normale utilizzo.Il calcolo della capacità portante allo stato limite ultimo <strong>di</strong> collasso (per rottura o per <strong>in</strong>stabilità) <strong>di</strong>ogni s<strong>in</strong>golo elemento strutturale deve essere effettuato con riferimento a una sezione trasversaleefficace, geometricamente def<strong>in</strong>ita ad un determ<strong>in</strong>ato istante <strong>in</strong> funzione della velocità <strong>di</strong>demolizione della sezione lignea causata dalla carbonizzazione.Generalmente il calcolo può essere effettuato nella sezione ridotta più sollecitata.Per quanto riguarda gli effetti prodotti dalle azioni <strong>di</strong>rette applicate alla costruzione si adotta, <strong>in</strong>generale, la comb<strong>in</strong>azione valida per le cosiddette comb<strong>in</strong>azioni eccezionali <strong>di</strong> cui al §3.6 delleNTC.Per quanto riguarda la velocità <strong>di</strong> carbonizzazione, nonché per i valori <strong>di</strong> resistenza e <strong>di</strong> moduloelastico <strong>di</strong> progetto della sezione efficace, si potrà fare riferimento a quanto riportato nellepert<strong>in</strong>enti normative tecniche <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.La resistenza della struttura lignea non co<strong>in</strong>cide, <strong>in</strong> generale, con quella delle s<strong>in</strong>gole membraturecomponenti, essendo determ<strong>in</strong>anti le prestazioni dei collegamenti e degli altri componenti (come adesempio i sistemi <strong>di</strong> stabilizzazione) che, nella pratica, sono abitualmente realizzati con elementimetallici.Ai f<strong>in</strong>i del calcolo della resistenza al fuoco della struttura lignea è necessario qu<strong>in</strong><strong>di</strong> potere valutarela resistenza al fuoco offerta dagli eventuali collegamenti presenti.Le cosiddette unioni “non protette” (cioè unioni realizzate con elementi metallici esposti, <strong>in</strong> tutto o<strong>in</strong> parte), progettate correttamente per le comb<strong>in</strong>azioni a temperatura ambiente e purché acomportamento statico globalmente simmetrico, possono essere generalmente considerate171
sod<strong>di</strong>sfacenti alla classe <strong>di</strong> resistenza R15 o R20, secondo quanto riportato nelle pert<strong>in</strong>ent<strong>in</strong>ormative tecniche <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.Oltre tali valori sono necessari requisiti aggiuntivi da considerare attentamente <strong>in</strong> sede <strong>di</strong> progetto,<strong>in</strong> particolare sullo spessore dell’elemento ligneo collegato e sulla <strong>di</strong>stanza del generico mezzo <strong>di</strong>connessione dai bor<strong>di</strong> e dalle estremità del medesimo elemento.Una più elevata resistenza al fuoco per un collegamento può essere ottenuta, <strong>in</strong> genere, con unaadeguata progettazione del medesimo o me<strong>di</strong>ante protezioni da applicare <strong>in</strong> opera: anche <strong>in</strong> questocaso si potrà fare riferimento ad idonea sperimentazione o a quanto riportato nelle pert<strong>in</strong>ent<strong>in</strong>ormative tecniche <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.C4.4.15 REGOLE PER L’ESECUZIONESi raccomanda che <strong>in</strong> fase <strong>di</strong> progetto una particolare attenzione venga posta nella <strong>in</strong><strong>di</strong>viduazione enella def<strong>in</strong>izione delle tolleranze <strong>di</strong> lavorazione, esecuzione e montaggio, soprattutto per lemembrature sensibili a fenomeni <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità. Le limitazioni sull'arcuatura contenute nella maggiorparte delle regole <strong>di</strong> classificazione secondo la resistenza meccanica sono <strong>in</strong>adeguate ai f<strong>in</strong>i dellaselezione del materiale per questi elementi, e pertanto si raccomanda che venga posta unaparticolare attenzione alla loro rettil<strong>in</strong>eità.Si raccomanda che vengano adottati i necessari provve<strong>di</strong>menti <strong>in</strong> fase <strong>di</strong> stoccaggio, trasporto ecostruzione aff<strong>in</strong>ché i componenti e gli elementi strutturali <strong>di</strong> legno e a base <strong>di</strong> legno non subiscanovariazioni <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà conseguenti ad esposizioni climatiche più severe <strong>di</strong> quelle attese per lastruttura f<strong>in</strong>ita.Prima <strong>di</strong> essere utilizzato nella costruzione, si raccomanda che il legno sia essiccato f<strong>in</strong>o al valore <strong>di</strong>umi<strong>di</strong>tà appropriato alle con<strong>di</strong>zioni climatiche <strong>di</strong> esercizio della struttura f<strong>in</strong>ita Limitatamente aicasi previsti al §4.4.15 delle NTC per i quali siano accettate umi<strong>di</strong>tà maggiori durante la messa <strong>in</strong>opera, specifica attenzione verrà posta nella def<strong>in</strong>izione delle con<strong>di</strong>zioni necessarie per un correttoessiccamento <strong>in</strong> opera prevedendo <strong>in</strong> fase progettuale gli effetti del processo <strong>di</strong> essiccamento sulcomportamento strutturale.Nelle regioni dei collegamenti <strong>di</strong> carpenteria e <strong>di</strong> quelli meccanici dovrà essere limitata la presenza<strong>di</strong> no<strong>di</strong>, cretti, smussi o altri <strong>di</strong>fetti, che possano ridurre la capacità portante del collegamento.Se non <strong>di</strong>versamente previsto <strong>in</strong> sede progettuale ed espressamente specificato, si raccomanda che ichio<strong>di</strong> siano <strong>in</strong>fissi ortogonalmente rispetto alla fibratura e f<strong>in</strong>o a una profon<strong>di</strong>tà tale che le superficidelle teste risult<strong>in</strong>o a filo della superficie del legno.172
Si raccomanda che il <strong>di</strong>ametro delle preforature non sia maggiore <strong>di</strong> 0,8 d, essendo d il <strong>di</strong>ametro delchiodo.Si raccomanda che i fori nel legno per i bulloni abbiano un <strong>di</strong>ametro che non sia più grande <strong>di</strong> 1 mmrispetto al <strong>di</strong>ametro d del bullone. Si raccomanda che i fori nelle piastre <strong>di</strong> acciaio per i bulloniabbiano un <strong>di</strong>ametro non maggiore <strong>di</strong> max (2mm; 0,1d).Al <strong>di</strong> sotto della testa del bullone e del dado si raccomanda che siano utilizzate rondelle aventilunghezza del lato o <strong>di</strong>ametro pari ad almeno 3d e spessore pari ad almeno 0,d e che le superfici <strong>di</strong>contatto tra rondella, legno, dado, testa del bullone siano conformi su tutto il loro contorno.Si raccomanda che bulloni e tirafon<strong>di</strong> siano serrati <strong>in</strong> modo tale che gli elementi siano perfettamenteaccostati. Quando il legno raggiunge l'umi<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> equilibrio <strong>in</strong> fase <strong>di</strong> costruzione, si deve procederead un ulteriore controllo del serraggio al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> assicurare il mantenimento della capacità portante edella rigidezza della struttura.Per le unioni con sp<strong>in</strong>otti si raccomanda che il <strong>di</strong>ametro dello sp<strong>in</strong>otto non sia m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> 6 mm, chele tolleranze sul suo <strong>di</strong>ametro siano entro 0/+0,1 mm, che le preforature negli elementi <strong>di</strong> legnoabbiano un <strong>di</strong>ametro non maggiore <strong>di</strong> quello dello sp<strong>in</strong>otto e che i fori delle eventuali piastre <strong>di</strong>acciaio abbiano un <strong>di</strong>ametro non superiore a 1 mm rispetto al <strong>di</strong>ametro dello sp<strong>in</strong>otto.Per viti <strong>in</strong>fisse <strong>in</strong> legno <strong>di</strong> conifera, con <strong>di</strong>ametro del gambo liscio d ≤ 6 mm, non è richiesta lapreforatura. Per tutte le viti <strong>in</strong>fisse <strong>in</strong> legno <strong>di</strong> latifoglie e per viti <strong>in</strong> legno <strong>di</strong> conifere aventi un<strong>di</strong>ametro d > 6 mm, è richiesta preforatura tale che:- il foro-guida per il gambo abbia <strong>di</strong>ametro uguale a quello del gambo stesso e profon<strong>di</strong>tà ugualealla lunghezza del gambo;- il foro-guida per la porzione <strong>file</strong>ttata abbia un <strong>di</strong>ametro pari approssimativamente al 70% del<strong>di</strong>ametro del gambo.Per legno con massa volumica maggiore <strong>di</strong> 500 kg/m 3 , si raccomanda che il <strong>di</strong>ametro <strong>di</strong> preforaturasia determ<strong>in</strong>ato tramite prove.Nei casi <strong>in</strong> cui la resistenza dell'<strong>in</strong>collaggio sia un requisito limitativo per la verifica agli stati limiteultimi, si raccomanda che la produzione delle unioni <strong>in</strong>collate sia sottoposta a controllo <strong>di</strong> qualità,per assicurare che l'affidabilità e la qualità dell’unione siano conformi alla specifiche tecnichepert<strong>in</strong>enti.Si raccomanda che siano seguite le prescrizioni del produttore dell'adesivo, <strong>in</strong> relazione allaconservazione, miscelazione e applicazione, alle con<strong>di</strong>zioni ambientali necessarie, sia <strong>in</strong> fase <strong>di</strong>173
applicazione sia <strong>in</strong> fase <strong>di</strong> <strong>in</strong>durimento, all'umi<strong>di</strong>tà degli elementi e a tutti i fattori pert<strong>in</strong>enti alcorretto utilizzo dell'adesivo.Per gli adesivi per i quali il raggiungimento della piena resistenza richiede un periodo <strong>di</strong>con<strong>di</strong>zionamento dopo l'<strong>in</strong>durimento <strong>in</strong>iziale, si raccomanda che l'applicazione <strong>di</strong> carichi nonavvenga per tutto il tempo necessario.In fase <strong>di</strong> montaggio della struttura si raccomanda <strong>di</strong> evitare sovraccarichi sugli elementi o sulleconnessioni, <strong>di</strong> porre particolare attenzione alla rispondenza degli elementi strutturali alleprescrizioni progettuali con riferimento alle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> umi<strong>di</strong>tà, alla presenza <strong>di</strong> <strong>di</strong>storsione, <strong>di</strong>spaccature, <strong>di</strong>fetti o imprecisioni <strong>di</strong> lavorazione <strong>in</strong> corrispondenza dei giunti, prevedendoeventualmente la sostituzione degli elementi <strong>di</strong>fettosi.Nelle fasi <strong>di</strong> immagazz<strong>in</strong>amento, trasporto o messa <strong>in</strong> opera si raccomanda che il sovraccarico deglielementi sia accuratamente evitato. Se la struttura è caricata o v<strong>in</strong>colata provvisoriamente durante lacostruzione <strong>in</strong> maniera <strong>di</strong>fferente da quella prevista nelle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> esercizio <strong>in</strong> opera, siraccomanda che la con<strong>di</strong>zione temporanea sia considerata come uno specifico caso <strong>di</strong> carico,<strong>in</strong>cludendo ogni possibile azione d<strong>in</strong>amica. Nel caso <strong>di</strong> strutture a telaio, archi <strong>in</strong>telaiati, portali<strong>in</strong>telaiati, si raccomanda <strong>di</strong> porre particolare cura nell'evitare <strong>di</strong>storsioni durante il sollevamentodalla posizione orizzontale a quella verticale.C4.4.16 CONTROLLI E PROVE DI CARICOIn considerazione delle specifiche caratteristiche dei materiali legnosi, <strong>in</strong> aggiunta a quanto previstoper le costruzioni realizzate con altri materiali è opportuno, f<strong>in</strong> dalla fase <strong>di</strong> progetto, pre<strong>di</strong>sporre undettagliato piano <strong>di</strong> controlli che comprenda:- controlli <strong>in</strong> fase <strong>di</strong> costruzione;- controlli sulla struttura completa;- controlli della struttura <strong>in</strong> esercizio.C4.4.16.1 Controlli <strong>in</strong> fase <strong>di</strong> costruzioneI controlli <strong>in</strong> fase <strong>di</strong> costruzione potranno essere realizzati sia <strong>in</strong> cantiere sia fuori cantiere, qu<strong>in</strong><strong>di</strong>sia <strong>in</strong> fase <strong>di</strong> produzione che <strong>di</strong> esecuzione. Potranno comprendere:- prove prelim<strong>in</strong>ari, per verificare l'idoneità <strong>di</strong> materiali e dei meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> produzione;- verifica <strong>di</strong> materiali e della loro identificazione come: specie legnosa, classificazione, marcatura,trattamenti e umi<strong>di</strong>tà, tipo <strong>di</strong> adesivo, processo <strong>di</strong> produzione degli elementi <strong>in</strong>collati, qualità174
della l<strong>in</strong>ea <strong>di</strong> colla, tipo dei mezzi <strong>di</strong> unione, protezione dalla corrosione degli elementi metallici,modalità trasporto, deposito e conservazione <strong>in</strong> cantiere, movimentazione dei materiali;- verifiche <strong>di</strong>mensionali;- verifica del montaggio e della messa <strong>in</strong> opera;- verifica dei dettagli strutturali come: numero <strong>di</strong> chio<strong>di</strong>, bulloni, <strong>di</strong>mensioni <strong>di</strong> fori, caratteristichedei fori, spaziature e <strong>di</strong>stanze dalle estremità e dai bor<strong>di</strong> <strong>di</strong> elementi, rotture a spacco;- controllo f<strong>in</strong>ale del risultato del processo <strong>di</strong> produzione, per esempio tramite ispezione visuale oprova <strong>di</strong> carico.C4.4.16.2 Controlli sulla struttura completaI controlli sulla costruzione completa sono quelli previsti anche per le altre costruzioni. Le eventualiprove <strong>di</strong> carico da eseguire a struttura ultimata, così come quelle sui s<strong>in</strong>goli elementi strutturali,anche <strong>in</strong> fase <strong>di</strong> costruzione verranno eseguite con riferimento, generalmente, a carichi <strong>di</strong> prova talida <strong>in</strong>durre le sollecitazioni massime <strong>di</strong> esercizio per comb<strong>in</strong>azioni rare. Le procedure da seguiresaranno pertanto limitate alla procedura 1 e/o alla procedura 2 della UNI-EN 380, <strong>in</strong> relazione altipo della struttura ed alla natura dei carichi.L’esito della prova potrà essere valutato sulla base dei seguenti elementi:- dopo la fase <strong>in</strong>iziale <strong>di</strong> assestamento, le deformazioni si accrescano all’<strong>in</strong>circaproporzionalmente ai carichi, tenuto conto del comportamento reologico del legno;- nel corso della prova non si siano prodotte lesioni, deformazioni o <strong>di</strong>ssesti che compromettanola sicurezza e la conservazione dell’opera;- la deformazione elastica risulti compatibile con le previsione <strong>di</strong> calcolo;- la deformazione residua dopo la prima applicazione del carico massimo non superi una quotaparte <strong>di</strong> quella totale tenuto conto degli assestamenti <strong>in</strong>iziali e dei fenomeni reologici.C4.4.16.3 Controlli della struttura <strong>in</strong> esercizioIl programma <strong>di</strong> controllo della struttura <strong>in</strong> esercizio specificherà le caratteristiche delle ispezioni,dei controlli e delle manutenzioni, adottando quelle misure atte ad assicurare con sufficienteadeguatezza che le con<strong>di</strong>zioni ambientali, strutturali e <strong>di</strong> utilizzazione permangano e siano conformialle ipotesi assunte a base del progetto.Tutte le <strong>in</strong>formazioni necessarie per il corretto utilizzo <strong>in</strong> esercizio e per la manutenzione dellastruttura saranno messe a <strong>di</strong>sposizione degli utilizzatori.175
C4.5 COSTRUZIONI DI MURATURAC4.5.6 VerificheC4.5.6.2 Verifiche agli stati limite ultimiIl metodo semplificato proposto <strong>in</strong>troduce una riduzione della resistenza a compressione dellamuratura per l’effetto comb<strong>in</strong>ato <strong>di</strong> eccentricità trasversali del carico e effetti geometrici delsecondo ord<strong>in</strong>e me<strong>di</strong>ante il coefficiente F.E’ opportuno ricordare che le tensioni <strong>di</strong> compressione possono essere <strong>di</strong>stribuite <strong>in</strong> modo nonuniforme <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione longitud<strong>in</strong>ale al muro, a causa <strong>di</strong> una eccentricità longitud<strong>in</strong>ale dellarisultante dei carichi verticali. Tale eccentricità longitud<strong>in</strong>ale può essere dovuta alle modalità concui i carichi verticali sono trasmessi al muro, oppure alla presenza <strong>di</strong> momenti nel piano del murodovuti ad esempio alla sp<strong>in</strong>ta del vento nel caso <strong>di</strong> muri <strong>di</strong> controvento.E’ necessario tenere conto, nella verifica <strong>di</strong> sicurezza, della <strong>di</strong>stribuzione non uniforme <strong>in</strong> sensolongitud<strong>in</strong>ale delle compressioni.In alternativa, è possibile valutare l’eccentricità longitud<strong>in</strong>ale e l dei carichi verticali e def<strong>in</strong>ire unaulteriore riduzione convenzionale della resistenza a compressione applicando alla resistenza ridottaf d,rid un ulteriore coefficiente Φ l valutato dalla tabella 4.5.III delle NTC, ponendo m = 6e l /l dove l èla lunghezza del muro, e ponendo λ = 0.La verifica <strong>di</strong> sicurezza viene formulata qu<strong>in</strong><strong>di</strong> come N d ≤ Φ Φ l f d tl dove N d è il carico verticaletotale agente sulla sezione del muro oggetto <strong>di</strong> verifica.C4.5.6.4 Verifiche alle tensioni ammissibiliE’ implicitamente <strong>in</strong>teso che debbano essere rispettate le aree m<strong>in</strong>ime <strong>di</strong> pareti resistenti <strong>in</strong> ciascuna<strong>di</strong>rezione ortogonale specificate nella Tabella 7.8.III delle NTC.176
C5. PONTIIl Cap.5 delle NTC tratta i criteri generali e le <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni tecniche per la progettazione el’esecuzione dei ponti stradali e ferroviari.In particolare, per quanto attiene i ponti stradali, oltre alle pr<strong>in</strong>cipali caratteristiche geometriche,vengono def<strong>in</strong>ite le <strong>di</strong>verse possibili azioni agenti ed assegnati gli schemi <strong>di</strong> carico corrispondentialle azioni variabili da traffico.Gli schemi <strong>di</strong> carico stradali e ferroviari da impiegare per le verifiche statiche e a fatica sonogeneralmente coerenti con gli schemi dell’EN1991-2, cui si può far riferimento per aspetti <strong>di</strong>dettaglio particolarmente specialistici non trattati nelle NTC.I carichi da traffico per ponti stradali del modello pr<strong>in</strong>cipale sono <strong>in</strong><strong>di</strong>pendenti dall’estensione dellazona caricata, <strong>in</strong>cludono gli effetti d<strong>in</strong>amici e sono <strong>in</strong><strong>di</strong>fferenziati per le verifiche locali e leverifiche globali, cosicché le possibili ambiguità e/o <strong>di</strong>fficoltà applicative sono m<strong>in</strong>imizzate.Per i ponti stradali sono anche forniti appositi modelli <strong>di</strong> carico per il calcolo degli effetti globali <strong>in</strong>ponti <strong>di</strong> luce superiore a 300 m.Per i ponti ferroviari particolare attenzione viene posta sui carichi ed i relativi effetti d<strong>in</strong>amici.Particolari e dettagliate prescrizioni vengono fornite per le verifiche, sia SLU che SLE.I modelli <strong>di</strong> carico assegnati, sia per i ponti stradali sia per i ponti ferroviari, sono modelli ideali,<strong>in</strong>tesi riprodurre gli effetti del traffico reale, caratterizzati da assegnato periodo <strong>di</strong> ritorno. Essi nonsono pertanto rappresentativi <strong>di</strong> veicoli o convogli reali.A titolo puramente <strong>in</strong>formativo si precisa che i valori caratteristici dei carichi da traffico sonoassociati ad un periodo <strong>di</strong> ritorno <strong>di</strong> 1000 anni.Si segnala ancora che i coefficienti parziali <strong>di</strong> sicurezza relativi ai carichi variabili da traffico sonom<strong>in</strong>ori <strong>di</strong> quelli pert<strong>in</strong>enti alle altre azioni variabili; <strong>in</strong>fatti, il coefficiente γ Q per le azioni da trafficostradale vale 1,35 per le comb<strong>in</strong>azioni EQU e STR e 1,15 per la comb<strong>in</strong>azione GEO, e ilcoefficiente γ Q per le azioni da traffico ferroviario vale 1,45 per le comb<strong>in</strong>azioni EQU e STR e 1,25per la comb<strong>in</strong>azione GEO.C5.1 PONTI STRADALIC5.1.2.4 Compatibilità idraulicaLe questioni idrauliche, da trattare con ampiezza e grado <strong>di</strong> approfon<strong>di</strong>mento commisurati allanatura dei problemi ed al grado <strong>di</strong> elaborazione del progetto, devono essere oggetto <strong>di</strong> apposita rela-177
zione idraulica, che farà parte <strong>in</strong>tegrante del progetto stesso.Gli elementi del ponte, quali le opere strutturali, <strong>di</strong> <strong>di</strong>fesa ed accessorie, quando <strong>in</strong>teress<strong>in</strong>o l'alveo<strong>di</strong> un corso d'acqua, devono far parte <strong>di</strong> un progetto unitario.Nello stu<strong>di</strong>o devono essere <strong>in</strong> particolare illustrati i seguenti aspetti:- ricerca e raccolta presso gli Uffici ed Enti competenti delle notizie e dei rilievi esistenti, utiliper lo stu<strong>di</strong>o idraulico da svolgere;- giustificazione della soluzione proposta per: l'ubicazione del ponte, le sue <strong>di</strong>mensioni e lesue strutture <strong>in</strong> pianta, <strong>in</strong> elevazione ed <strong>in</strong> fondazione, tenuto conto del regime del corso d'acqua,dell'assetto morfologico attuale e della sua preve<strong>di</strong>bile evoluzione, nonché della natura geotecnicadella zona <strong>in</strong>teressata;- stu<strong>di</strong>o idrologico degli eventi <strong>di</strong> massima piena; esame dei pr<strong>in</strong>cipali eventi verificatisi nelcorso d'acqua; raccolta dei valori estremi <strong>in</strong> quanto <strong>di</strong>sponibili, e loro elaborazione <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong>frequenza probabile del loro verificarsi; def<strong>in</strong>izione dei mesi dell'anno durante i quali siano daattendersi eventi <strong>di</strong> piena, con riferimento alla prevista successione delle fasi costruttive;- def<strong>in</strong>izione della scala delle portate nella sezione <strong>in</strong>teressata per le con<strong>di</strong>zioni attuali e perquelle <strong>di</strong>pendenti dal costruendo manufatto, anche per le <strong>di</strong>verse e possibili fasi costruttive previste;calcolo del rigurgito provocato dal ponte;- allontanamento delle acque dall’impalcato e prevenzione del loro scolo <strong>in</strong>controllato sullestrutture del ponte stesso o su <strong>in</strong>frastrutture sottostanti.La quota idrometrica ed il franco devono essere posti <strong>in</strong> correlazione con la piena <strong>di</strong> progetto anche<strong>in</strong> considerazione della tipologia dell'opera e delle situazioni ambientali.In tal senso può ritenersi normalmente che il valore della portata massima e del relativo franco sianoriferiti ad un tempo <strong>di</strong> ritorno non <strong>in</strong>feriore a 200 anni; è <strong>di</strong> <strong>in</strong>teresse stimare i valori della frequenzaprobabile <strong>di</strong> ipotetici eventi che <strong>di</strong>ano luogo a riduzioni del franco stesso. Nel caso <strong>di</strong> corsi <strong>di</strong> acquaarg<strong>in</strong>ati, la quota <strong>di</strong> sottotrave deve essere comunque non <strong>in</strong>feriore alla quota della sommitàarg<strong>in</strong>ale.Nello stu<strong>di</strong>o idraulico devono <strong>in</strong>oltre essere considerati i seguenti problemi:- classificazione del corso d'acqua ai f<strong>in</strong>i dell'esercizio della navigazione <strong>in</strong>terna;- valutazione dello scavo localizzato con riferimento alle forme ed alle <strong>di</strong>mensioni delle pile, dellespalle e delle relative fondazioni e <strong>di</strong> altri manufatti presenti nelle vic<strong>in</strong>anze;- esame delle conseguenze della presenza <strong>di</strong> natanti, corpi flottanti e trasportati dalle acque e stu<strong>di</strong>o178
della <strong>di</strong>fesa dagli urti e dalle abrasioni, nonché delle conseguenze <strong>di</strong> possibili ostruzioni delle luci(specie se queste possono creare <strong>in</strong>vasi anche temporanei a monte), sia <strong>in</strong> fase costruttiva che durantel'esercizio delle opere.In situazioni particolarmente complesse può essere opportuno sviluppare le <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i anche conl'ausilio <strong>di</strong> modelli idraulici sperimentali.A titolo <strong>di</strong> <strong>in</strong><strong>di</strong>cazione, <strong>in</strong> aggiunta alla prescrizione <strong>di</strong> un franco normale m<strong>in</strong>imo <strong>di</strong> 1,50÷2,00 m, èda raccomandare che il <strong>di</strong>slivello tra fondo e sottotrave sia non <strong>in</strong>feriore a 6÷7 m quando si possatemere il transito d'alberi d'alto fusto, con l'avvertenza <strong>di</strong> prevedere valori maggiori per ponti conluci <strong>in</strong>feriori a 40 m o per ponti posti su torrenti esposti a sovralzi d'alveo per deposito <strong>di</strong> materialilapidei provenienti da monte o dai versanti.Quando l’<strong>in</strong>tradosso delle strutture non sia costituito da un’unica l<strong>in</strong>ea orizzontale tra gli appoggi, ilfranco previsto deve essere assicurato per una ampiezza centrale <strong>di</strong> 2/3 della luce, e comunque non<strong>in</strong>feriore a 40 m.Per ponti posti su vie classificate navigabili va rispettata la luce m<strong>in</strong>ima sotto il ponte, che competeai natanti per i quali il corso è classificato, f<strong>in</strong>o alla portata per la quale sia consentita lanavigazione.Il sistema <strong>di</strong> smaltimento delle acque meteoriche deve essere tale da evitare ristagni sulla sedestradale. Le ca<strong>di</strong>toie, cui resta affidata la funzione <strong>di</strong> evacuazione <strong>di</strong> cui sopra, devono essere<strong>di</strong>sposte <strong>in</strong> numero ed <strong>in</strong> posizioni <strong>di</strong>pendenti dalla geometria pano-altimetrica della sede stradale edalla pluviometria della zona e dalle loro <strong>di</strong>mensioni.Il tubo <strong>di</strong> eduzione deve essere sufficientemente prolungato f<strong>in</strong>o a portare l’acqua <strong>di</strong> scolo a<strong>di</strong>stanza tale da evitare la ricaduta sulle strutture anche <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> vento.Nel caso <strong>di</strong> attraversamento <strong>di</strong> zone urbane ed <strong>in</strong> tutti quei casi <strong>in</strong> cui le acque <strong>di</strong> eduzione possonoprodurre danni e <strong>in</strong>convenienti, deve essere prescritto che esse siano <strong>in</strong>tubate f<strong>in</strong>o a terra edeventualmente immesse <strong>in</strong> un sistema fognante.Nelle strutture a cassone devono praticarsi dei fori <strong>di</strong> evacuazione <strong>di</strong> eventuali acque <strong>di</strong> <strong>in</strong>filtrazionenei punti <strong>di</strong> possibili accumulo, verso i quali devono essere <strong>in</strong><strong>di</strong>rizzate le pendenze <strong>in</strong>terne dellestrutture. Si devono dotare tali fori <strong>di</strong> tubi <strong>di</strong> evacuazione e <strong>di</strong> gocciolati, al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> evitare scoli <strong>di</strong>acque sul manufatto.179
C5.1.3 AZIONI SUI PONTI STRADALIC5.1.3.3 Azioni variabili da trafficoC5.1.3.3.5 Def<strong>in</strong>izione delle corsieAi f<strong>in</strong>i del calcolo, la carreggiata deve essere sud<strong>di</strong>visa <strong>in</strong> corsie convenzionali, ciascuna <strong>di</strong>larghezza 3,00 m, come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato al §5.1.3.3.2 delle NTC, <strong>in</strong> modo da <strong>in</strong><strong>di</strong>viduare <strong>di</strong> volta <strong>in</strong> volta lecon<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> carico più severe per la verifica <strong>in</strong> esame. A tal f<strong>in</strong>e, si osserva che le corsieconvenzionali possono essere a<strong>di</strong>acenti oppure no, a seconda del dettaglio considerato e della formadella superficie d’<strong>in</strong>fluenza.Le corsie convenzionali, la loro posizione e la loro numerazione sono <strong>in</strong><strong>di</strong>pendenti dalle corsiefisiche, <strong>di</strong>segnate sulla carreggiata me<strong>di</strong>ante la segnaletica orizzontale.In alcuni casi, verifiche per particolari SLE e/o verifiche a fatica, le corsie convenzionali possonoessere <strong>di</strong>sposte <strong>in</strong> modo meno severo e possono co<strong>in</strong>cidere con le corsie fisiche.C5.1.3.3.6 Schemi <strong>di</strong> caricoGli schemi <strong>di</strong> carico specificati al §5.1.3.3.3 delle NTC <strong>in</strong>cludono gli effetti d<strong>in</strong>amici determ<strong>in</strong>aticon riferimento alla rugosità <strong>di</strong> pavimentazioni stradali <strong>di</strong> me<strong>di</strong>a qualità secondo la normaISO8685:1995.Lo schema <strong>di</strong> carico 1 vale per ponti <strong>di</strong> luce non maggiore <strong>di</strong> 300 m.Per ponti <strong>di</strong> luce superiore a 300 m e <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> stu<strong>di</strong> specifici, <strong>in</strong> alternativa allo schema <strong>di</strong>carico 1, generalmente cautelativo, si può utilizzare lo schema <strong>di</strong> carico 6.C5.1.3.3.7 Disposizioni dei carichi mobili per realizzare le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> carico più gravoseGli assi tandem si considerano viaggianti secondo l’asse longitud<strong>in</strong>ale del ponte e sonogeneralmente <strong>di</strong>sposti <strong>in</strong> asse alle rispettive corsie.Nel caso <strong>in</strong> cui si debbano considerare due corsie con tandem affiancati per ponti con carreggiata <strong>di</strong>larghezza m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> 5,80 m la m<strong>in</strong>ima <strong>di</strong>stanza trasversale tra due tandem affiancati si puòconsiderare uguale a 50 cm.C5.1.3.3.7.1 Carichi verticali da traffico su rilevati e su terrapieni a<strong>di</strong>acenti al ponteAi f<strong>in</strong>i del calcolo delle spalle, dei muri d’ala e delle altre parti del ponte a contatto con il terreno,sul rilevato o sul terrapieno si può considerare applicato lo schema <strong>di</strong> carico 1, <strong>in</strong> cui per semplicità,i carichi tandem possono essere sostituiti da carichi uniformemente <strong>di</strong>stribuiti equivalenti, applicatisu una superficie rettangolare larga 3,0 m e lunga 2,20 m.180
In un rilevato correttamente consolidato, si può assumere una <strong>di</strong>ffusione del carico con angolo <strong>di</strong>30°.C5.1.3.3.7.2 Carichi orizzontali da traffico su rilevati e su terrapieni a<strong>di</strong>acenti al ponteAi f<strong>in</strong>i del calcolo delle spalle, dei muri d’ala e dei muri laterali, i carichi orizzontali da traffico suirilevati o sui terrapieni possono essere considerati assenti.Per il calcolo dei muri paraghiaia si deve, <strong>in</strong>vece, considerare un’azione orizzontale longitud<strong>in</strong>ale <strong>di</strong>frenamento, applicata alla testa del muro paraghiaia (ve<strong>di</strong> Figura C5.1.1), <strong>di</strong> valore caratteristicopari al 60% del carico asse Q 1k . Pertanto, <strong>in</strong> ponti <strong>di</strong> 1 a categoria si considererà un carico orizzontale<strong>di</strong> 180 kN, concomitante con un carico verticale <strong>di</strong> 300 kN, mentre <strong>in</strong> ponti <strong>di</strong> 2 a categoria siconsidererà un carico orizzontale <strong>di</strong> 144 kN, concomitante con un carico verticale <strong>di</strong> 240 kN.Figura C5.1.1 Carichi da traffico su muri paraghiaiaC5.1.4 VERIFICHE DI SICUREZZAC5.1.4.3 Verifiche allo stato limite <strong>di</strong> faticaI modelli <strong>di</strong> carico a fatica n. 1, 2, 3 e 4 assegnati al §5.1.4.3 delle NTC <strong>in</strong>cludono gli effettid<strong>in</strong>amici calcolati con riferimento alla rugosità <strong>di</strong> pavimentazioni stradali <strong>di</strong> qualità buona secondola norma ISO8685:1995.In prossimità <strong>di</strong> un giunto d’espansione può essere necessario considerare un fattore <strong>di</strong>amplificazione d<strong>in</strong>amica ad<strong>di</strong>zionale ∆ϕ fat , da applicare a tutti i carichi e dato da⎛ d ⎞∆ϕfat= 1,30 ⋅⎜1− ⎟ ≥1,0⎝ 26 ⎠(C5.1.1)181
dove d è la <strong>di</strong>stanza <strong>in</strong> m della sezione considerata dalla sezione <strong>di</strong> giunto, espressa <strong>in</strong> m.C5.1.4.9 Ponti <strong>di</strong> 3 a categoriaPer i ponti <strong>di</strong> 3 a categoria si deve considerare lo schema <strong>di</strong> carico 4, folla compatta, applicato sututta la parte sfavorevole della superficie d’<strong>in</strong>fluenza.L’<strong>in</strong>tensità del carico, comprensiva degli effetti d<strong>in</strong>amici, è <strong>di</strong> 5,0 kN/m 2 . Tuttavia, quando si possaescludere la presenza <strong>di</strong> folla compatta, come accade per ponti <strong>in</strong> zone scarsamente abitate,l’<strong>in</strong>tensità del carico può essere ridotta, previa adeguata giustificazione, a1202,50 kN/m ≤ q = 2,0 + ≤ 5,00 kN/mL + 302 2f ,r(C5.1.2)dove L è la lunghezza della stesa <strong>di</strong> carico <strong>in</strong> m.Qualora sia necessario considerare la presenza <strong>di</strong> un veicolo sul ponte per operazioni <strong>di</strong>manutenzione o <strong>di</strong> soccorso, si può considerare lo schema <strong>di</strong> carico <strong>di</strong> Figura C5.1.2, costituito dadue assi <strong>di</strong> peso Q sv1 =40 kN e Q sv2 =80 kN, , comprensivi degli effetti d<strong>in</strong>amici, con carreggiata <strong>di</strong>1,3 m ed <strong>in</strong>terasse 3,0 m. L’impronta <strong>di</strong> ciascuna ruota può essere considerata quadrata <strong>di</strong> lato 20cm. A questo schema può essere associata una forza orizzontale <strong>di</strong> frenamento pari al 60% delcarico verticale.Figura C5.1.2 Veicolo <strong>di</strong> servizio per ponti <strong>di</strong> 3 a categoriaC5.1.4.9.1 Modelli d<strong>in</strong>amici per ponti <strong>di</strong> 3a categoriaVibrazioni nei ponti pedonali possono essere <strong>in</strong>dotte da varie cause, quali, per esempio, vento opersone s<strong>in</strong>gole o <strong>in</strong> gruppo che camm<strong>in</strong>ano, corrono, saltano o danzano sul ponte.Ai f<strong>in</strong>i delle verifiche nei riguar<strong>di</strong> dello stato limite <strong>di</strong> vibrazione può essere necessario considerareappropriati modelli d<strong>in</strong>amici, che tengano conto del numero e della posizione delle personesimultaneamente presenti sul ponte e <strong>di</strong> fattori esterni, quale la localizzazione del ponte stesso, edef<strong>in</strong>ire opportuni criteri <strong>di</strong> comfort, facendo riferimento a normative e a procedure <strong>di</strong> comprovata182
vali<strong>di</strong>tà.A titolo puramente <strong>in</strong>formativo, si può considerare che, <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> significativa risposta da partedel ponte, una persona che camm<strong>in</strong>a eccita il ponte con un’azione perio<strong>di</strong>ca verticale con frequenzacompresa tra 1 e 3 Hz e un’azione orizzontale simultanea con frequenza compresa tra 0,5 e 1,5 Hz,e che un gruppo <strong>di</strong> persone <strong>in</strong> leggera corsa eccita il ponte con una frequenza verticale pari a circa 3Hz.C5.2 PONTI FERROVIARIC5.2.1.2 Compatibilità idraulicaVale quanto detto al § C.5.1.2.4C5.2.2 AZIONI SULLE OPEREC5.2.2.3 Azioni variabili da trafficoLe azioni variabili da traffico assegnate ai §§5.2.2.3 e 5.2.2.4 delle NTC sono relativi alla reteferroviaria con scartamento standard e alle l<strong>in</strong>ee pr<strong>in</strong>cipali.Per ferrovie a scartamento ridotto, tramvie e l<strong>in</strong>ee ferroviarie leggere, metropolitane e f<strong>unico</strong>lar<strong>in</strong>on valgono le prescrizioni <strong>di</strong> cui sopra e le azioni debbono essere determ<strong>in</strong>ate caso per caso, <strong>in</strong>riferimento alle peculiarità della l<strong>in</strong>ea servita, sulla base <strong>di</strong> stu<strong>di</strong> specifici o a normative <strong>di</strong>comprovata vali<strong>di</strong>tà.C5.2.2.6 Effetti <strong>di</strong> <strong>in</strong>terazione statica treno-b<strong>in</strong>ario-strutturaAi f<strong>in</strong>i della determ<strong>in</strong>azione degli effetti <strong>di</strong> <strong>in</strong>terazione statica treno-b<strong>in</strong>ario-struttura, <strong>di</strong> cui al§5.2.2.6 delle NTC, si possono utilizzare i legami tra la resistenza longitud<strong>in</strong>ale allo scorrimento elo scorrimento longitud<strong>in</strong>ale per metro <strong>di</strong> b<strong>in</strong>ario s<strong>in</strong>golo, riportati nelle figure C5.2.1, C5.2.2 eC5.2.3 e relativi ai casi <strong>di</strong> posa su ballast, posa <strong>di</strong>retta con attacco tra<strong>di</strong>zionale <strong>in</strong><strong>di</strong>retto <strong>di</strong> tipo K eposa <strong>di</strong>retta con attacco elastico, rispettivamente.Nel caso <strong>di</strong> posa su ballast, la forza <strong>di</strong> scorrimento longitud<strong>in</strong>ale q, <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> carico verticale datraffico, è assunta pari a 12.5 kN/m su rilevato e a 20 kN/m su ponte, mentre <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> uncarico verticale da traffico <strong>di</strong> 80 kN/m, è assunta pari a 60 kN/m. Per carichi <strong>di</strong>versi i valori dellaresistenza si otterranno per <strong>in</strong>terpolazione o estrapolazione l<strong>in</strong>eare. In tutti i casi si assume unospostamento <strong>di</strong> soglia <strong>di</strong> 2 mm, per cui risulta univocamente def<strong>in</strong>ita la rigidezza <strong>in</strong>iziale.Nel caso <strong>di</strong> b<strong>in</strong>ario con posa <strong>di</strong>retta, la resistenza allo scorrimento q <strong>di</strong>pende dal tipo <strong>di</strong> attacco edalla forza <strong>di</strong> serraggio, oltre che dal carico verticale applicato, come descritto nel seguito. Dettenorme non si applicano alle opere d’arte con armamento <strong>di</strong> tipo <strong>in</strong>novativo.183
Per l'attacco <strong>in</strong><strong>di</strong>retto <strong>di</strong> tipo K tra<strong>di</strong>zionale, la forza <strong>di</strong> scorrimento longitud<strong>in</strong>ale q è assunta, per<strong>in</strong>terasse fra le traverse <strong>di</strong> 0.6 m, 50 kN/m <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> carico verticale da traffico e 80 kN/m <strong>in</strong>presenza <strong>di</strong> un carico verticale da traffico <strong>di</strong> 80 kN/m.Per l'attacco elastico, la forza <strong>di</strong> scorrimento longitud<strong>in</strong>ale q è assunta pari a 13 kN/m <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong>carico verticale da traffico e a 35 kN/m <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> un carico verticale da traffico <strong>di</strong> 80 kN/m.Nel caso <strong>di</strong> posa <strong>di</strong>retta e per carichi verticali da traffico <strong>di</strong>versi, i valori della resistenza siotterranno per <strong>in</strong>terpolazione o estrapolazione l<strong>in</strong>eare. In tutti i casi si assume uno spostamento <strong>di</strong>soglia <strong>di</strong> 0.5 mm, per cui risulta univocamente def<strong>in</strong>ita la rigidezza <strong>in</strong>iziale.Figura C5.2.1 Legame tra resistenza allo scorrimento e scorrimento longitud<strong>in</strong>ale per metro <strong>di</strong> un s<strong>in</strong>golo b<strong>in</strong>ario(posa su ballast)Figura C5.2.2 Legame tra resistenza allo scorrimento e scorrimento longitud<strong>in</strong>ale per metro per il s<strong>in</strong>golo b<strong>in</strong>ario(posa <strong>di</strong>retta con attacco tra<strong>di</strong>zionale <strong>in</strong><strong>di</strong>retto <strong>di</strong> tipo K)184
Figura C5.2.3 Legame tra resistenza allo scorrimento e scorrimento longitud<strong>in</strong>ale per metro <strong>di</strong> s<strong>in</strong>golo b<strong>in</strong>ario (posa<strong>di</strong>retta con attacco elastico)C5.2.3 PARTICOLARI PRESCRIZIONI PER LE VERIFICHEC5.2.3.3 Verifiche agli SLU e SLEC5.2.3.3.1 Requisiti concernenti gli SLUAl §5.2.3.3.1 delle NTC, il carico permanente dovuto al ballast è trattato, se sfavorevole, come uncarico variabile non da traffico (v. Tabella 5.2.V delle NTC) ed è precisato che qualora se neprevedano variazioni significative, queste dovranno essere esplicitamente considerate nelleverifiche. In quest’ultimo caso dovranno essere aumentate <strong>di</strong> conseguenza anche le masse sismiche.185
C6. PROGETTAZIONE GEOTECNICAPer progettazione geotecnica si <strong>in</strong>tende l’<strong>in</strong>sieme delle attività progettuali che riguardano lecostruzioni o le parti <strong>di</strong> costruzioni che <strong>in</strong>teragiscono con il terreno, gli <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> miglioramentoe <strong>di</strong> r<strong>in</strong>forzo del terreno, le opere <strong>in</strong> materiali sciolti, i fronti <strong>di</strong> scavo, nonché lo stu<strong>di</strong>o dellastabilità del sito nel quale si colloca la costruzione.Gli obiettivi della progettazione geotecnica sono la verifica delle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> sicurezza globale elocale del sistema costruzione-terreno, <strong>in</strong>clusa la determ<strong>in</strong>azione delle sollecitazioni delle strutture acontatto con il terreno e la valutazione delle prestazioni del sistema nelle con<strong>di</strong>zioni d’esercizio.I caratteri geologici del sito, illustrati nella Relazione Geologica (§ 6.2.1 NTC), costituiscono unimportante riferimento per l’impostazione del progetto, soprattutto per le opere <strong>in</strong>frastrutturali adelevato sviluppo l<strong>in</strong>eare o che comunque <strong>in</strong>vestano aree <strong>di</strong> notevoli <strong>di</strong>mensioni.Le scelte tipologiche, riguardanti <strong>in</strong> particolare il sistema <strong>di</strong> fondazione, e la caratterizzazionemeccanica dei terreni compresi nel volume significativo, così come def<strong>in</strong>ito nel § 3.2.2 delle NTC,sono <strong>in</strong>tr<strong>in</strong>secamente connesse e reciprocamente con<strong>di</strong>zionate e def<strong>in</strong>iscono la prima fase delleattività progettuali.Il carattere non l<strong>in</strong>eare delle relazioni costitutive dei terreni, a partire da bassi livelli <strong>di</strong>deformazione, il loro possibile comportamento fragile, la <strong>di</strong>pendenza della risposta meccanica deiterreni dai percorsi tensionali seguiti, gli effetti <strong>di</strong> scala, unitamente all’<strong>in</strong>fluenza delle tecnologiecostruttive e delle fasi esecutive, con<strong>di</strong>zionano la programmazione delle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i geotecniche. Èqu<strong>in</strong><strong>di</strong> compito e responsabilità del progettista def<strong>in</strong>ire il piano delle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i e delle provegeotecniche, <strong>in</strong>terpretarne i risultati e <strong>in</strong><strong>di</strong>viduare i più appropriati modelli geotecnici <strong>di</strong> sottosuolo<strong>in</strong> base, come esposto, alla tipologia <strong>di</strong> opera e/o <strong>in</strong>tervento, alle tecnologie previste e alle modalitàcostruttive.L’<strong>in</strong>sieme <strong>di</strong> queste attività, unitamente alle analisi per il <strong>di</strong>mensionamento geotecnico delle opere,costituiscono l’oggetto della progettazione geotecnica. I risultati delle attività devono essere raccolt<strong>in</strong>ella Relazione Geotecnica nella quale sono descritti i risultati delle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i e delle prove, dellacaratterizzazione e modellazione geotecnica e delle analisi eseguite per la verifica delle con<strong>di</strong>zioni<strong>di</strong> sicurezza e per la valutazione delle prestazioni nelle con<strong>di</strong>zioni d’esercizio del sistemacostruzione-terreno (ve<strong>di</strong> § C6.2.2).186
C6.2 ARTICOLAZIONE DEL PROGETTOC6.2.1 CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOLOGICA DEL SITOLo stu<strong>di</strong>o geologico deve essere esteso ad una zona significativamente estesa , <strong>in</strong> relazione al tipo <strong>di</strong>opera e al contesto geologico <strong>in</strong> cui questa si colloca.I meto<strong>di</strong> e le tecniche <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>o, l’approfon<strong>di</strong>mento e il dettaglio delle analisi e delle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>idevono essere commisurati alla complessità geologica del sito, alle f<strong>in</strong>alità progettuali e allepeculiarità dello scenario territoriale ed ambientale <strong>in</strong> cui si opera.La stu<strong>di</strong>o geologico deve def<strong>in</strong>ire, con preciso riferimento al progetto, i l<strong>in</strong>eamenti geomorfologicidella zona nonché gli eventuali processi morfologici ed i <strong>di</strong>ssesti <strong>in</strong> atto o potenziali e la lorotendenza evolutiva, la successione litostratigrafica locale, con la descrizione della natura e della<strong>di</strong>stribuzione spaziale dei litotipi, del loro stato <strong>di</strong> alterazione e fratturazione e della lorodegradabilità; <strong>in</strong>oltre, deve illustrare i caratteri geostrutturali generali, la geometria e lecaratteristiche delle superfici <strong>di</strong> <strong>di</strong>scont<strong>in</strong>uità e fornire lo schema della circolazione idricasuperficiale e sotterranea.Il piano delle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i specifiche sui terreni e sulle rocce nel sito <strong>di</strong> <strong>in</strong>teresse deve essere def<strong>in</strong>ito edattuato sulla base dell’<strong>in</strong>quadramento geologico della zona e <strong>in</strong> funzione dei dati che è necessarioacquisire per pervenire ad una ricostruzione geologica <strong>di</strong> dettaglio che possa risultare adeguata edutile per la caratterizzazione e la modellazione geotecnica del sottosuolo.Nella descrizione dei caratteri geologici del sito devono essere def<strong>in</strong>ite le caratteristiche <strong>in</strong>tr<strong>in</strong>sechedelle s<strong>in</strong>gole unità litologiche (terreni o rocce) con particolare riguardo ad eventuali <strong>di</strong>somogeneità,<strong>di</strong>scont<strong>in</strong>uità, stati <strong>di</strong> alterazione e fattori che possano <strong>in</strong>durre anisotropia delle proprietà fisiche deimateriali. Nelle unità litologiche costituite da alternanze <strong>di</strong> materiali <strong>di</strong>versi devono essere descrittele caratteristiche dei s<strong>in</strong>goli litotipi e quantificati gli spessori e la successione delle alternanze.Alla scala dell’ammasso roccioso, che <strong>in</strong> molti casi è costituito dall’<strong>in</strong>sieme <strong>di</strong> più unità litologiche,devono essere evidenziate le <strong>di</strong>fferenze <strong>di</strong> caratteristiche fra le <strong>di</strong>verse unità e devono esseredescritte <strong>in</strong> dettaglio le <strong>di</strong>scont<strong>in</strong>uità, quali contatti stratigrafici e/o tettonici, piani <strong>di</strong> stratificazione,fratture, faglie con relativa fascia <strong>di</strong> frizione, cavità per <strong>di</strong>ssoluzione.La Relazione Geologica sarà corredata da elaborati grafici (carte e sezioni geologiche, planimetrie eprofili per rappresentare <strong>in</strong> dettaglio aspetti significativi o specifici tematismi, ecc) <strong>in</strong> scala adeguataal dettaglio degli stu<strong>di</strong> eseguiti e dalla documentazione delle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i appositamente effettuate e <strong>di</strong>quelle derivate dalla letteratura tecnico-scientifica o da precedenti lavori.I risultati delle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i e degli stu<strong>di</strong> effettuati devono essere esposti <strong>in</strong> modo esteso ed esauriente e187
commentati con riferimento al quadro geologico generale della zona presa <strong>in</strong> considerazione,sottol<strong>in</strong>eando eventuali <strong>in</strong>certezze nella ricostruzione geologica che possano risultare significativeai f<strong>in</strong>i dello sviluppo del progetto.C6.2.2 INDAGINI, CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOTECNICATra i dati geotecnici necessari per il progetto dell’opera devono <strong>in</strong> particolare essere presi <strong>in</strong>considerazione la successione stratigrafica, il regime delle pressioni <strong>in</strong>terstiziali, le caratteristichemeccaniche dei terreni e tutti gli altri elementi significativi del sottosuolo, nonché le proprietà deimateriali da impiegare per la costruzione <strong>di</strong> opere <strong>di</strong> materiali sciolti.La caratterizzazione degli ammassi rocciosi richiede <strong>in</strong>oltre l’<strong>in</strong><strong>di</strong>viduazione delle famiglie (o deisistemi) <strong>di</strong> <strong>di</strong>scont<strong>in</strong>uità presenti e la def<strong>in</strong>izione della loro giacitura (orientazione) e spaziatura.Devono essere anche descritte le seguenti caratteristiche delle <strong>di</strong>scont<strong>in</strong>uità: forma, apertura,cont<strong>in</strong>uità, scabrezza, riempimento.Le <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i devono essere sviluppate secondo gra<strong>di</strong> <strong>di</strong> approfon<strong>di</strong>mento e <strong>di</strong> ampiezza commisuratialle <strong>di</strong>verse fasi attraverso le quali si sviluppa il progetto.Per def<strong>in</strong>ire il profilo geotecnico, le caratteristiche fisiche e meccaniche dei terreni e il regime dellepressioni <strong>in</strong>terstiziali, devono essere eseguite specifiche <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i, <strong>in</strong> sito e <strong>in</strong> laboratorio, secondoun programma def<strong>in</strong>ito dal progettista <strong>in</strong> base alle caratteristiche dell’opera <strong>in</strong> progetto e allepresumibili caratteristiche del sottosuolo.Opere che <strong>in</strong>teress<strong>in</strong>o gran<strong>di</strong> aree e che <strong>in</strong>cidano profondamente sul territorio richiedono unprogetto <strong>di</strong> fattibilità secondo i criteri <strong>di</strong> cui al § 6.12 delle NTC.Nel caso <strong>di</strong> opere <strong>di</strong> notevole mole e importanza dal punto <strong>di</strong> vista della sicurezza o che <strong>in</strong>teress<strong>in</strong>oterreni con caratteristiche meccaniche scadenti, è opportuno effettuare il controllo delcomportamento dell’opera durante e dopo la costruzione. A tal f<strong>in</strong>e deve essere pre<strong>di</strong>sposto unprogramma <strong>di</strong> osservazioni e misure <strong>di</strong> ampiezza commisurata all’importanza dell’opera e allacomplessità della situazione geotecnica.Le <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i geotecniche devono permettere un’adeguata caratterizzazione geotecnica del volumesignificativo <strong>di</strong> terreno, che è la parte <strong>di</strong> sottosuolo <strong>in</strong>fluenzata, <strong>di</strong>rettamente o <strong>in</strong><strong>di</strong>rettamente, dallacostruzione dell’opera e che <strong>in</strong>fluenza l’opera stessa. Il volume significativo ha forma ed estensione<strong>di</strong>verse a seconda del problema <strong>in</strong> esame e deve essere <strong>in</strong><strong>di</strong>viduato caso per caso, <strong>in</strong> base allecaratteristiche dell’opera e alla natura e caratteristiche dei terreni.Indag<strong>in</strong>i e prove geotecniche <strong>in</strong> sito188
A titolo <strong>in</strong><strong>di</strong>cativo, nella Tabella C6.2.I si elencano i mezzi <strong>di</strong> <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>e e le prove geotecniche <strong>in</strong>sito <strong>di</strong> più frequente uso.Tabella C6.2.I Mezzi <strong>di</strong> <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>e e prove geotecniche <strong>in</strong> sitoProprietà fisiche e meccanicheTerreni a grana f<strong>in</strong>eTerreni a grana grossaRocceProve penetrometricheProve scissometricheProve <strong>di</strong>latometricheProve pressiometricheProve <strong>di</strong> carico su piastraProve <strong>di</strong> laboratorioProve penetrometricheProve <strong>di</strong> carico su piastraProve <strong>di</strong> laboratorioProve speciali <strong>in</strong> sito (prove <strong>di</strong> taglio)Prove <strong>di</strong> carico su piastraProve <strong>di</strong> laboratorioMisure <strong>di</strong> pressione <strong>in</strong>terstiziale Terreni <strong>di</strong> qualsiasi tipo PiezometriPermeabilitàVerifica <strong>di</strong> proce<strong>di</strong>mentitecnologiciIndag<strong>in</strong>i <strong>di</strong> tipo geofisicoTerreni a grana f<strong>in</strong>eTerreni a grana grossaPalificateImpermeabilizzazioniConsolidamentiIn foro con strumentazione <strong>in</strong>profon<strong>di</strong>tàSenza esecuzioni <strong>di</strong> fori, construmentazione <strong>in</strong> profon<strong>di</strong>tàCon strumentazione <strong>in</strong> superficieMisure piezometricheProve <strong>di</strong> laboratorioProve idrauliche <strong>in</strong> fori <strong>di</strong> sondaggioProve <strong>di</strong> emungimento da pozziProve <strong>di</strong> carico su pali s<strong>in</strong>goliProve <strong>di</strong> carico su gruppi <strong>di</strong> paliProve <strong>di</strong> permeabilità <strong>in</strong> sito e misura <strong>di</strong>altezza piezometrica prima e dopol’<strong>in</strong>terventoDeterm<strong>in</strong>azione delle proprietàmeccaniche <strong>in</strong> sito prima e dopol’<strong>in</strong>terventoProve <strong>di</strong> laboratorioCross holeDown holeCon “suspension logger”Penetrometro sismicoDilatometro sismicoProve SASWProve <strong>di</strong> rifrazione sismicaProve <strong>di</strong> riflessione sismicaIl tipo e la tecnica esecutiva delle perforazioni <strong>di</strong> sondaggio devono essere scelti <strong>in</strong> funzione dellanatura dei terreni e delle operazioni da compiere nel corso del sondaggio (prelievo <strong>di</strong> campioni<strong>in</strong><strong>di</strong>sturbati, <strong>in</strong>stallazione <strong>di</strong> strumenti <strong>di</strong> misura, esecuzione <strong>di</strong> prove, ecc.).189
Di regola, le <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i <strong>di</strong> tipo geofisico permettono <strong>di</strong> valutare le caratteristiche <strong>di</strong> rigidezza a bassilivelli <strong>di</strong> deformazione dei terreni; i risultati ottenuti non possono qu<strong>in</strong><strong>di</strong> essere utilizzati<strong>di</strong>rettamente nelle verifiche <strong>di</strong> sicurezza rispetto agli stati limite che prevedano il raggiungimentodella resistenza del terreno. È opportuno che i dati forniti dalle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i geofisiche siano <strong>in</strong>terpretatialla luce dei risultati ottenuti dalle altre <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i (successione stratigrafica, regime pressioni<strong>in</strong>terstiziali, ecc.).La scelta dei mezzi <strong>di</strong> <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>e deve essere effettuata <strong>in</strong> fase <strong>di</strong> progetto dell’<strong>in</strong>dag<strong>in</strong>e e verificatadurante lo svolgimento dell’<strong>in</strong>dag<strong>in</strong>e stessa.La posizione dei punti <strong>di</strong> <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>e e la loro quota assoluta devono essere rilevate topograficamentee riportate <strong>in</strong> planimetria.Gli scavi esplorativi (pozzi, c<strong>unico</strong>li e tr<strong>in</strong>cee) devono essere eseguiti nel rispetto delle norme <strong>di</strong>sicurezza per gli scavi a cielo aperto o <strong>in</strong> sotterraneo, avendo cura <strong>di</strong> garantire l’accessibilità pertutto il tempo <strong>di</strong> durata delle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i.Gli scavi devono essere realizzati <strong>in</strong> modo da non causare apprezzabili mo<strong>di</strong>fiche alla situazioneesistente, sia dal punto <strong>di</strong> vista statico sia da quello idraulico. Dopo la loro utilizzazione, salvo ilcaso che vengano <strong>di</strong>rettamente <strong>in</strong>globati nell’opera, essi devono essere accuratamente riempiti ed<strong>in</strong>tasati con materiale idoneo <strong>in</strong> modo da riprist<strong>in</strong>are, per quanto possibile, la situazione <strong>in</strong>iziale.Nel corso dell’esecuzione <strong>di</strong> perforazioni <strong>di</strong> sondaggio, particolare cura deve essere posta perevitare <strong>di</strong> provocare mescolanze tra terreni <strong>di</strong>versi e <strong>di</strong> porre <strong>in</strong> comunicazione acquiferi <strong>di</strong>versi.I risultati delle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i e prove geotecniche <strong>in</strong> sito devono essere documentati con:− una planimetria della zona con <strong>in</strong><strong>di</strong>cate le posizioni delle verticali <strong>di</strong> <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>e;− <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni sui tipi e le caratteristiche delle attrezzature impiegate;− i profili stratigrafici ottenuti dalle perforazioni <strong>di</strong> sondaggio e dagli scavi esplorativi;− i particolari esecutivi delle prove e delle misure eseguite;− i risultati delle prove e delle misure eseguite;− le notizie <strong>di</strong> eventuali eventi particolari verificatisi durante l’esecuzione dei lavori e ogni altrodato utile per la caratterizzazione del sottosuolo.Prove geotecniche <strong>di</strong> laboratorioLe prove geotecniche <strong>di</strong> laboratorio devono permettere <strong>di</strong> valutare i valori appropriati dellegrandezze fisiche e meccaniche necessarie per tutte le verifiche agli stati limite ultimi e agli stati190
limite <strong>di</strong> esercizio.Le prove sui terreni utilizzati come materiali da costruzione devono essere effettuate su campionirappresentativi dei materiali <strong>di</strong>sponibili, preparati <strong>in</strong> laboratorio secondo modalità da stabilire <strong>in</strong>relazione alle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> posa <strong>in</strong> opera previste e alla dest<strong>in</strong>azione del manufatto.I risultati delle prove <strong>di</strong> laboratorio devono essere accompagnati da chiare <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni sulleprocedure sperimentali adottate.Caratterizzazione e modellazione geotecnicaI risultati delle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i e prove geotecniche, eseguite <strong>in</strong> sito e <strong>in</strong> laboratorio, devono essere<strong>in</strong>terpretate dal progettista che, sulla base dei risultati acquisiti, della tipologia <strong>di</strong> opera e/o<strong>in</strong>tervento, delle tecnologie previste e delle modalità costruttive, deve <strong>in</strong><strong>di</strong>viduare i più appropriatimodelli geotecnici <strong>di</strong> sottosuolo e i valori caratteristici dei parametri geotecnici ad essi correlati. Iparametri geotecnici da valutare per l’esecuzione delle analisi e delle verifiche nei riguar<strong>di</strong> deglistati limite ultimi e <strong>di</strong> esercizio <strong>di</strong>pendono dai modelli costitutivi adottati per descrivere ilcomportamento meccanico dei terreni.Valori caratteristici dei parametri geotecniciLa scelta dei valori caratteristici dei parametri geotecnici avviene <strong>in</strong> due fasi.La prima fase comporta l’identificazione dei parametri geotecnici appropriati ai f<strong>in</strong>i progettuali.Tale scelta richiede una valutazione specifica da parte del progettista, per il necessario riferimentoai <strong>di</strong>versi tipi <strong>di</strong> verifica.Ad esempio, nel valutare la stabilità <strong>di</strong> un muro <strong>di</strong> sostegno è opportuno che la verifica alloscorrimento della fondazione del muro sia effettuata con riferimento al valore a volume costante oallo stato critico dell’angolo <strong>di</strong> resistenza al taglio, poiché il meccanismo <strong>di</strong> scorrimento, checo<strong>in</strong>volge spessori molto modesti <strong>di</strong> terreno, e l’<strong>in</strong>evitabile <strong>di</strong>sturbo connesso con la preparazionedel piano <strong>di</strong> posa della fondazione, possono comportare mo<strong>di</strong>fiche significative dei parametri <strong>di</strong>resistenza. Per questo stesso motivo, nelle analisi svolte <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> tensioni efficaci, è opportunotrascurare ogni contributo della coesione nelle verifiche allo scorrimento. Considerazioni <strong>di</strong>verse,<strong>in</strong>vece, devono essere svolte con riferimento al calcolo della capacità portante della fondazione delmuro che, per l’elevato volume <strong>di</strong> terreno <strong>in</strong><strong>di</strong>sturbato co<strong>in</strong>volto, comporta il riferimento al valore<strong>di</strong> picco dell’angolo <strong>di</strong> resistenza al taglio, senza trascurare il contributo della coesione efficace delterreno.Identificati i parametri geotecnici appropriati, la seconda fase del processo decisionale riguarda lavalutazione dei valori caratteristici degli stessi parametri.191
Nella progettazione geotecnica, <strong>in</strong> coerenza con gli Euroco<strong>di</strong>ci, la scelta dei valori caratteristici deiparametri deriva da una stima cautelativa, effettuata dal progettista, del valore del parametroappropriato per lo stato limite considerato.Nella scelta dei valori caratteristici è necessario tener conto, come già esposto, della specificaverifica e delle con<strong>di</strong>zioni costruttive che ad essa corrispondono. Riprendendo l’esempiodell’analisi <strong>di</strong> stabilità <strong>di</strong> un muro <strong>di</strong> sostegno, al progettista è richiesta una valutazione specifica deivalori caratteristici dei parametri geotecnici appropriati alle <strong>di</strong>verse verifiche.Nelle valutazioni che il progettista deve svolgere per pervenire ad una scelta corretta dei valoricaratteristici, appare giustificato il riferimento a valori prossimi ai valori me<strong>di</strong> quando nello statolimite considerato è co<strong>in</strong>volto un elevato volume <strong>di</strong> terreno, con possibile compensazione delleeterogeneità o quando la struttura a contatto con il terreno è dotata <strong>di</strong> rigidezza sufficiente atrasferire le azioni dalle zone meno resistenti a quelle più resistenti. Al contrario, valori caratteristiciprossimi ai valori m<strong>in</strong>imi dei parametri geotecnici appaiono più giustificati nel caso <strong>in</strong> cui sianoco<strong>in</strong>volti modesti volumi <strong>di</strong> terreno, con concentrazione delle deformazioni f<strong>in</strong>o alla formazione <strong>di</strong>superfici <strong>di</strong> rottura nelle porzioni <strong>di</strong> terreno meno resistenti del volume significativo, o nel caso <strong>in</strong>cui la struttura a contatto con il terreno non sia <strong>in</strong> grado <strong>di</strong> trasferire forze dalle zone meno resistentia quelle più resistenti a causa della sua <strong>in</strong>sufficiente rigidezza. La scelta <strong>di</strong> valori caratteristiciprossimi ai valori m<strong>in</strong>imi dei parametri geotecnici può essere dettata anche solo dalle caratteristichedei terreni; basti pensare, ad esempio, all’effetto delle <strong>di</strong>scont<strong>in</strong>uità sul valore operativo dellaresistenza non drenata.Una migliore approssimazione nella valutazione dei valori caratteristici può essere ottenutaoperando le opportune me<strong>di</strong>e dei valori dei parametri geotecnici nell’ambito <strong>di</strong> piccoli volumi <strong>di</strong>terreno, quando questi assumano importanza per lo stato limite considerato.C6.2.2.5 Relazione geotecnicaLa Relazione Geotecnica contiene i pr<strong>in</strong>cipali risultati ottenuti dalle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i e prove geotecniche,descrive la caratterizzazione e la modellazione geotecnica dei terreni <strong>in</strong>teragenti con l’opera, eriassume i risultati delle analisi svolte per la verifica delle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> sicurezza e la valutazionedelle prestazioni nelle con<strong>di</strong>zioni d’esercizio del sistema costruzione-terreno.A titolo esemplificativo, si <strong>in</strong><strong>di</strong>cano <strong>di</strong> seguito i tipici contenuti della Relazione Geotecnica:− descrizione delle opere e degli <strong>in</strong>terventi;− problemi geotecnici e scelte tipologiche;− descrizione del programma delle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i e delle prove geotecniche;192
− caratterizzazione fisica e meccanica dei terreni e delle rocce e def<strong>in</strong>izione dei valoricaratteristici dei parametri geotecnici;− verifiche della sicurezza e delle prestazioni: identificazione dei relativi stati limite;− approcci progettuali e valori <strong>di</strong> progetto dei parametri geotecnici;− modelli geotecnici <strong>di</strong> sottosuolo e meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi;− risultati delle analisi e loro commento.La relazione deve essere <strong>in</strong>oltre corredata da una planimetria con l’ubicazione delle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i, siaquelle appositamente effettuate, sia quelle <strong>di</strong> carattere storico e <strong>di</strong> esperienza locale eventualmente<strong>di</strong>sponibili, dalla documentazione sulle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i <strong>in</strong> sito e <strong>in</strong> laboratorio, da un numero adeguato <strong>di</strong>sezioni stratigrafiche con <strong>in</strong><strong>di</strong>cazione dei profili delle grandezze misurate (resistenza alla punta <strong>di</strong>prove penetrometriche, altezze piezometriche, valori <strong>di</strong> propagazione delle onde <strong>di</strong> taglio, ecc.).Nei casi <strong>in</strong> cui sia necessario il ricorso al Metodo Osservazionale, <strong>di</strong> cui al § 6.2.4 delle NTC, o peropere e sistemi geotecnici <strong>di</strong> particolare complessità, la Relazione Geotecnica deve comprendereanche l’illustrazione del piano <strong>di</strong> monitoraggio, con l’<strong>in</strong><strong>di</strong>viduazione della strumentazione <strong>di</strong>controllo e la def<strong>in</strong>izione delle procedure <strong>di</strong> acquisizione, archiviazione ed elaborazione dellemisure.Nel caso <strong>di</strong> impiego del Metodo Osservazionale, <strong>in</strong>oltre, la Relazione Geotecnica deve comprendereanche la descrizioni delle possibili soluzioni alternative, con le relative verifiche, e la specificazionedelle grandezze geometriche, fisiche e meccaniche da tenere sotto controllo per l’adozione <strong>di</strong> unadelle soluzioni alternative previste e dei relativi limiti <strong>di</strong> accettabilità.C6.2.3 VERIFICHE DELLA SICUREZZA E DELLE PRESTAZIONIConseguentemente ai pr<strong>in</strong>cipi generali enunciati nelle NTC, la progettazione geotecnica si basa sulmetodo degli stati limite e sull’impiego dei coefficienti parziali <strong>di</strong> sicurezza.Nel metodo degli stati limite, ultimi e <strong>di</strong> esercizio, i coefficienti parziali sono applicati alle azioni,agli effetti delle azioni, alle caratteristiche dei materiali e alle resistenze.I coefficienti parziali possono essere <strong>di</strong>versamente raggruppati e comb<strong>in</strong>ati tra loro <strong>in</strong> funzione deltipo e delle f<strong>in</strong>alità delle verifiche, nei <strong>di</strong>versi stati limite considerati.C6.2.3.1 Verifiche nei confronti degli stati limite ultimi (SLU)Si considerano c<strong>in</strong>que stati limite ultimi che, mantenendo la denom<strong>in</strong>azione abbreviata deglieuroco<strong>di</strong>ci, sono così identificati:193
EQU – per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> equilibrio della struttura, del terreno o dell’<strong>in</strong>sieme terreno-struttura,considerati come corpi rigi<strong>di</strong>;STR – raggiungimento della resistenza degli elementi strutturali, compresi gli elementi <strong>di</strong>fondazione;GEO – raggiungimento della resistenza del terreno <strong>in</strong>teragente con la struttura con sviluppo <strong>di</strong>meccanismi <strong>di</strong> collasso dell’<strong>in</strong>sieme terreno-struttura;UPL – per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> equilibrio della struttura o del terreno, dovuta alla sottosp<strong>in</strong>ta dell’acqua(galleggiamento);HYD – erosione e sifonamento del terreno dovuta a gra<strong>di</strong>enti idraulici.Gli stati limite STR e GEO sono gli unici che prevedono il raggiungimento della resistenza dellestrutture o del terreno, rispettivamente. Nei paragrafi successivi essi sono specificati per le <strong>di</strong>versetipologie <strong>di</strong> opere e sistemi geotecnici. Con riferimento agli stati limite GEO, si possonomenzionare, a mero titolo <strong>di</strong> esempio, gli stati limite che riguardano il raggiungimento del caricolimite nei terreni <strong>di</strong> fondazione e lo scorrimento sul piano <strong>di</strong> posa <strong>di</strong> fondazioni superficiali e muri<strong>di</strong> sostegno, la rotazione <strong>in</strong>torno a un punto <strong>di</strong> una paratia a sbalzo o con un livello <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo, ecc.In questi casi, si esegue, <strong>di</strong> fatto, una verifica del sistema geotecnico nei confronti <strong>di</strong> unmeccanismo <strong>di</strong> collasso che, <strong>in</strong> alcuni casi, può implicare anche la plasticizzazione degli elementistrutturali. Al contrario, nelle verifiche rispetto agli stati limite STR, ci si riferisce <strong>in</strong> genere alraggiungimento della crisi <strong>di</strong> una delle sezioni della struttura, senza pervenire necessariamente alladeterm<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> un meccanismo <strong>di</strong> collasso, o alla valutazione <strong>di</strong> una <strong>di</strong>stanza da esso.Nelle verifiche <strong>di</strong> sicurezza rispetto agli stati limite ultimi, può essere utilizzato l’Approccio 1 ol’Approccio 2. Nell’ambito dell’Approccio 1, la comb<strong>in</strong>azione 1 è generalmente <strong>di</strong>mensionante perle verifiche <strong>di</strong> sicurezza rispetto agli stati limite <strong>di</strong> tipo strutturale, STR, mentre la comb<strong>in</strong>azione 2risulta <strong>in</strong> genere <strong>di</strong>mensionante per le verifiche <strong>di</strong> sicurezza rispetto agli stati limite <strong>di</strong> tipogeotecnico, GEO. Le comb<strong>in</strong>azioni dei coefficienti parziali da utilizzare per le <strong>di</strong>verse tipologie <strong>di</strong>opere e sistemi geotecnici sono <strong>in</strong><strong>di</strong>cati nei paragrafi successivi.Gli stati limite EQU, UPL e HYD non prevedono il raggiungimento della resistenza degli elementistrutturali. Se si porta <strong>in</strong> conto la resistenza del terreno, si devono utilizzare per essa i coefficientiparziali del gruppo M2 (Tabella 6.2.II NTC).Con riferimento ad opere e sistemi geotecnici, lo stato limite <strong>di</strong> ribaltamento <strong>di</strong> un muro <strong>di</strong>sostegno, ad esempio, deve essere trattato come uno stato limite <strong>di</strong> equilibrio <strong>di</strong> corpo rigido, EQU.Gli stati limite UPL e HYD si riferiscono a stati limite ultimi <strong>di</strong> tipo idraulico (§ 6.2.3.2 NTC). Ad194
esempio, gli stati limite <strong>di</strong> sollevamento per galleggiamento <strong>di</strong> strutture <strong>in</strong>terrate (parcheggisotterranei, stazioni metropolitane, ecc.) o <strong>di</strong> opere marittime devono essere trattati come stati limite<strong>di</strong> equilibrio UPL. Al contrario, lo stato limite <strong>di</strong> sifonamento al quale corrisponde l’annullamentodelle tensioni efficaci e che può essere prodotto da moti <strong>di</strong> filtrazione <strong>di</strong>retti dal basso verso l’alto,devono essere trattati come stati limite HYD.C6.2.3.3 Verifiche nei confronti degli stati limite <strong>di</strong> esercizio (SLE)Per le opere e i sistemi geotecnici, gli stati limite <strong>di</strong> esercizio si riferiscono al raggiungimento <strong>di</strong>valori critici <strong>di</strong> spostamenti e rotazioni, assoluti e/o relativi, e <strong>di</strong>storsioni che possanocompromettere la funzionalità dell’opera. È qu<strong>in</strong><strong>di</strong> necessario valutare, utilizzando i valoricaratteristici delle azioni e delle resistenze dei materiali, gli spostamenti e le rotazioni delle opere,nonché il loro andamento nel tempo.C6.3 STABILITÀ DEI PENDII NATURALINello stu<strong>di</strong>o delle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> stabilità dei pen<strong>di</strong>i devono essere presi <strong>in</strong> considerazione almeno iseguenti fattori:− caratteristiche geologiche;− caratteristiche morfologiche;− proprietà fisiche e meccaniche dei terreni costituenti il pen<strong>di</strong>o;− regime delle pressioni <strong>in</strong>terstiziali e delle pressioni dell’acqua nelle <strong>di</strong>scont<strong>in</strong>uitàeventualmente presenti;− peso proprio e azioni applicate sul pen<strong>di</strong>o;− regime delle precipitazioni atmosferiche;− sismicità della zona.C6.3.2 MODELLAZIONE GEOLOGICA DEL PENDIOLo stu<strong>di</strong>o geologico comprende il rilevamento <strong>di</strong>retto delle <strong>di</strong>scont<strong>in</strong>uità del terreno (giunti <strong>di</strong>deposizione, faglie, <strong>di</strong>aclasi, fratture) delle quali devono essere determ<strong>in</strong>ate la <strong>di</strong>stribuzionespaziale, la frequenza e le caratteristiche. Attraverso un’analisi geomorfologia quantitativa delpen<strong>di</strong>o e delle aree a<strong>di</strong>acenti devono essere ricercate <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni su franosità della zona e su natura,caratteristiche e grandezza <strong>di</strong> eventuali movimenti verificatisi <strong>in</strong> passato e sulla loro possibileevoluzione nel tempo.195
C6.3.3 MODELLAZIONE GEOTECNICA DEL PENDIOLo stu<strong>di</strong>o geotecnico riguarda la programmazione del piano <strong>di</strong> <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i, f<strong>in</strong>alizzato all’acquisizionedei dati necessari alle analisi, quali la caratterizzazione dei terreni o delle rocce costituenti il pen<strong>di</strong>o,la valutazione del regime delle pressioni <strong>in</strong>terstiziali e la def<strong>in</strong>izione del modello <strong>di</strong> sottosuolo,nonché l’analisi delle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> stabilità del pen<strong>di</strong>o, il <strong>di</strong>mensionamento degli <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong>stabilizzazione e la programmazione del piano <strong>di</strong> monitoraggio.Le verticali <strong>di</strong> <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>e devono essere preferibilmente all<strong>in</strong>eate lungo una o più sezionilongitud<strong>in</strong>ali del pen<strong>di</strong>o ed essere opportunamente spaziate per ottenere <strong>in</strong>formazioni sufficientilungo tutta l’estensione del pen<strong>di</strong>o.Il regime delle pressioni <strong>in</strong>terstiziali nel sottosuolo deve essere ricostruito con sufficienteapprossimazione me<strong>di</strong>ante misure puntuali delle pressioni <strong>in</strong>terstiziali eseguite con piezometri ocelle piezometriche. Questi devono essere <strong>in</strong>stallati <strong>in</strong> posizioni opportunamente scelte <strong>in</strong> relazionealle caratteristiche geometriche e stratigrafiche del pen<strong>di</strong>o e alla posizione presunta della superficie<strong>di</strong> scorrimento, potenziale o effettiva.Se la verifica <strong>di</strong> stabilità riguarda pen<strong>di</strong>i naturali <strong>in</strong> frana, le <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i devono def<strong>in</strong>ire la posizione ela forma della superficie <strong>di</strong> scorrimento. A tal f<strong>in</strong>e si deve provvedere alla misura degli spostamenti<strong>in</strong> superficie e <strong>in</strong> profon<strong>di</strong>tà. Queste misure devono permettere la determ<strong>in</strong>azione dell’entità deglispostamenti e del loro andamento nel tempo, da porre eventualmente <strong>in</strong> relazione al regime dellepressioni <strong>in</strong>terstiziali e a quello delle precipitazioni atmosferiche. Gli spostamenti <strong>in</strong> profon<strong>di</strong>tàdevono essere riferiti a quelli misurati <strong>in</strong> superficie, avendo cura <strong>di</strong> eseguire le misure con la stessacadenza temporale.Le prove <strong>di</strong> laboratorio devono permettere la determ<strong>in</strong>azione delle caratteristiche <strong>di</strong> resistenza nellecon<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> picco, <strong>di</strong> post-picco e nelle con<strong>di</strong>zioni residue.C6.3.4 VERIFICHE DI SICUREZZANelle verifiche <strong>di</strong> stabilità si utilizzano i valori caratteristici dei parametri <strong>di</strong> resistenza (c′ k , ϕ′ k ). Ilcoefficiente <strong>di</strong> sicurezza è def<strong>in</strong>ito dal rapporto tra la resistenza al taglio <strong>di</strong>sponibile lungo lasuperficie <strong>di</strong> scorrimento e lo sforzo <strong>di</strong> taglio mobilitato lungo <strong>di</strong> essa. Il suo valore m<strong>in</strong>imo deveessere scelto e motivato dal progettista <strong>in</strong> relazione al livello <strong>di</strong> affidabilità dei dati acquisiti, ailimiti del modello <strong>di</strong> calcolo utilizzato, nonché al livello <strong>di</strong> protezione che si vuole garantire (§ 6.3.4NTC).Nei pen<strong>di</strong>i <strong>in</strong>teressati da frane attive o quiescenti, che possano essere riattivate dalle cause orig<strong>in</strong>alio da un’azione sismica, bisogna fare riferimento alla resistenza al taglio a gran<strong>di</strong> deformazioni, <strong>in</strong>196
<strong>di</strong>pendenza dell’entità dei movimenti e della natura dei terreni. Le caratteristiche <strong>di</strong> resistenzadevono qu<strong>in</strong><strong>di</strong> <strong>in</strong>tendersi come valori operativi lungo la superficie <strong>di</strong> scorrimento.C6.3.5 INTERVENTI DI STABILIZZAZIONENel <strong>di</strong>mensionamento degli <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> stabilizzazione devono essere valutate le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong>stabilità <strong>in</strong>iziali, prima dell’esecuzione dell’<strong>in</strong>tervento, e quelle f<strong>in</strong>ali, ad <strong>in</strong>tervento eseguito, <strong>in</strong>modo da valutare l’<strong>in</strong>cremento del marg<strong>in</strong>e <strong>di</strong> sicurezza rispetto al c<strong>in</strong>ematismo <strong>di</strong> collasso criticopotenziale o effettivo. In <strong>di</strong>pendenza della tipologia <strong>di</strong> <strong>in</strong>tervento deve essere valutata l’evoluzionetemporale dell’<strong>in</strong>cremento del coefficiente <strong>di</strong> sicurezza nel tempo, per garantire il raggiungimento<strong>di</strong> con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> stabilità adeguate <strong>in</strong> tempi compatibili con i requisiti <strong>di</strong> progetto. In ogni caso, lecon<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> stabilità devono essere verificate non solo lungo il c<strong>in</strong>ematismo <strong>di</strong> collasso criticoorig<strong>in</strong>ario, ma anche lungo possibili c<strong>in</strong>ematismi alternativi che possano <strong>in</strong>nescarsi a seguito dellarealizzazione dell’<strong>in</strong>tervento <strong>di</strong> stabilizzazione.C6.4 OPERE DI FONDAZIONELe fondazioni sono <strong>di</strong>st<strong>in</strong>te <strong>in</strong> fondazioni superficiali, o <strong>di</strong>rette (ad es.: pl<strong>in</strong>ti, travi, platee), efondazioni profonde (ad es.: pali, pozzi, cassoni).C6.4.1 CRITERI GENERALI DI PROGETTOIl comportamento delle fondazioni è con<strong>di</strong>zionato da numerosi fattori, dei quali si elencano quelliche generalmente occorre considerare:a) Terreni <strong>di</strong> fondazione:successione stratigrafica;proprietà fisiche e meccaniche dei terreni;regime delle pressioni <strong>in</strong>terstiziali.Tutti questi elementi devono essere def<strong>in</strong>iti me<strong>di</strong>ante specifiche <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i geotecniche.b) Opere <strong>in</strong> progetto:<strong>di</strong>mensioni dell’<strong>in</strong>sieme dell’opera;caratteristiche della struttura <strong>in</strong> elevazione, con particolare riferimento alla sua attitud<strong>in</strong>e a <strong>in</strong>durre oa subire ce<strong>di</strong>menti <strong>di</strong>fferenziali;sequenza cronologica con la quale vengono costruite le varie parti dell’opera;<strong>di</strong>stribuzione, <strong>in</strong>tensità o variazione nel tempo dei carichi trasmessi <strong>in</strong> fondazione, <strong>di</strong>st<strong>in</strong>guendo icarichi permanenti da quelli variabili, e questi, a loro volta, <strong>in</strong> statici e d<strong>in</strong>amici.197
c) Fattori ambientali:caratteri morfologici del sito;deflusso delle acque superficiali;presenza o caratteristiche <strong>di</strong> altri manufatti (e<strong>di</strong>fici, canali, acquedotti, strade, muri <strong>di</strong> sostegno,gallerie, ponti, ecc.) esistenti nelle vic<strong>in</strong>anze o dei quali è prevista la costruzione.Le fasi <strong>di</strong> progetto assumono ampiezza e grado <strong>di</strong> approssimazione <strong>di</strong>versi secondo l’importanzadel manufatto e dei fattori sopra elencati e <strong>in</strong> relazione al grado <strong>di</strong> sviluppo della progettazione.Qualora non si adotti un <strong>unico</strong> tipo <strong>di</strong> fondazione per tutto il manufatto, si deve tenere conto dei<strong>di</strong>versi comportamenti dei tipi <strong>di</strong> fondazione adottati, <strong>in</strong> particolare per quanto concerne ice<strong>di</strong>menti.Nel caso <strong>di</strong> ponti, opere marittime e simili è necessario <strong>in</strong> particolare considerare la configurazionee la mobilità dell’alveo fluviale o del fondo mar<strong>in</strong>o, la ero<strong>di</strong>bilità <strong>di</strong> questi <strong>in</strong> <strong>di</strong>pendenza del regimedelle acque e delle caratteristiche dei terreni e del manufatto.La costruzione <strong>di</strong> manufatti <strong>in</strong> zone franose, per i quali non è possibile una <strong>di</strong>versa localizzazione,richiede la valutazione delle azioni trasmesse dai terreni <strong>in</strong> movimento al manufatto e alla suafondazione. A tal f<strong>in</strong>e è necessario def<strong>in</strong>ire le caratteristiche geometriche e c<strong>in</strong>ematiche dei <strong>di</strong>ssesti<strong>in</strong> conformità a quanto <strong>in</strong><strong>di</strong>cato nel § 6.3 delle NTC.Prescrizioni per le <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>iNel caso <strong>di</strong> fabbricati <strong>di</strong> civile abitazione la profon<strong>di</strong>tà da raggiungere con le <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i può esseredell’ord<strong>in</strong>e <strong>di</strong> b÷2b, dove b è la lunghezza del lato m<strong>in</strong>ore del rettangolo che meglio approssima laforma <strong>in</strong> pianta del manufatto. Nel caso <strong>di</strong> fondazioni su pali, la profon<strong>di</strong>tà, consideratadall’estremità <strong>in</strong>feriore dei pali, può essere dell’ord<strong>in</strong>e <strong>di</strong> 0.5b÷b.La progettazione delle opere <strong>di</strong> fondazione deve essere svolta contestualmente a quella dellestrutture <strong>in</strong> elevazione, tenendo conto delle con<strong>di</strong>zioni geotecniche e delle prestazioni richieste allacostruzione nel suo complesso.Il <strong>di</strong>mensionamento geotecnico delle fondazioni deve essere effettuato con riferimento ai modelligeotecnici del volume significativo def<strong>in</strong>iti per i <strong>di</strong>versi stati limite considerati.Particolare attenzione deve essere posta nel progetto <strong>di</strong> opere contigue ad altre costruzioni,soprattutto se sono previsti scavi per impostare le nuove fondazioni. In queste con<strong>di</strong>zioni ènecessaria la valutazione degli effetti <strong>in</strong>dotti dalla nuova opera sulle costruzioni preesistenti, <strong>in</strong> tuttele fasi della sua costruzione. Attenzione è <strong>in</strong>oltre dovuta alla scelta e al <strong>di</strong>mensionamento delle198
pareti <strong>di</strong> scavo, per limitare gli spostamenti del terreno circostante.Quale che sia il sistema <strong>di</strong> fondazione prescelto, l’applicazione del metodo degli stati limite richiedenecessariamente sia le verifiche agli stati limite ultimi sia le verifiche agli stati limite <strong>di</strong> eserciziopoiché queste ultime permettono, da un lato, <strong>di</strong> completare la valutazione delle prestazioni dellefondazioni e, dall’altro, potrebbero essere maggiormente con<strong>di</strong>zionanti per la progettazione.Per le verifiche agli stati limite ultimi delle fondazioni sono ammessi i due approcci progettualirichiamati nel § C6.2.3 della presente Circolare.Gli stati limite ultimi delle fondazioni si riferiscono allo sviluppo <strong>di</strong> meccanismi <strong>di</strong> collassodeterm<strong>in</strong>ati dalla mobilitazione della resistenza del terreno <strong>in</strong>teragente con le fondazioni (GEO) e alraggiungimento della resistenza degli elementi che compongono la fondazione stessa (STR).C6.4.2 FONDAZIONI SUPERFICIALICriteri <strong>di</strong> progettoNel progetto si deve tenere conto della presenza <strong>di</strong> sottoservizi e dell’<strong>in</strong>fluenza <strong>di</strong> questi sulcomportamento del manufatto.Nel caso <strong>di</strong> reti idriche e fognarie occorre particolare attenzione ai possibili <strong>in</strong>convenienti derivantida immissioni o per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> liqui<strong>di</strong> nel sottosuolo.È opportuno che il piano <strong>di</strong> posa <strong>in</strong> una fondazione sia tutto allo stesso livello. Ove ciò non siapossibile, le fondazioni a<strong>di</strong>acenti, appartenenti o non ad un <strong>unico</strong> manufatto, saranno verificatetenendo conto della reciproca <strong>in</strong>fluenza e della configurazione dei piani <strong>di</strong> posa.Le fondazioni situate nell’alveo o nelle golene <strong>di</strong> corsi d’acqua possono essere soggette alloscalzamento e perciò vanno adeguatamente <strong>di</strong>fese e approfon<strong>di</strong>te. Analoga precauzione deve esserepresa nel caso delle opere marittime.C6.4.2.1 Verifiche agli stati limite ultimi (SLU)Gli stati limite ultimi per sviluppo <strong>di</strong> meccanismi <strong>di</strong> collasso determ<strong>in</strong>ati dal raggiungimento dellaresistenza del terreno <strong>in</strong>teragente con le fondazioni (GEO) riguardano il collasso per carico limitenei terreni <strong>di</strong> fondazione e per scorrimento sul piano <strong>di</strong> posa.Tutte le azioni su un elemento <strong>di</strong> fondazione possono essere ricondotte a una forza risultanteapplicata al piano <strong>di</strong> posa.Nello stato limite <strong>di</strong> collasso per raggiungimento del carico limite della fondazione, l’azione <strong>di</strong>progetto è la componente della risultante delle forze <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione nomale al piano <strong>di</strong> posa. Laresistenza <strong>di</strong> progetto è il valore della forza normale al piano <strong>di</strong> posa cui corrisponde il199
aggiungimento del carico limite nei terreni <strong>in</strong> fondazione.Nello stato limite <strong>di</strong> collasso per scorrimento, l’azione <strong>di</strong> progetto è data dalla componente dellarisultante delle forze <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione parallela al piano <strong>di</strong> scorrimento della fondazione, mentre laresistenza <strong>di</strong> progetto è il valore della forza parallela allo stesso piano cui corrisponde loscorrimento della fondazione. Per fondazioni massicce (pozzi, blocchi <strong>di</strong> ancoraggio, ecc.) a <strong>di</strong>rettocontatto con le pareti <strong>di</strong> scavo, eventualmente sostenute da paratie o palancolate, nella verifica alloscorrimento si può tenere conto della resistenza al taglio mobilitata lungo le pareti paralleleall’azione <strong>di</strong> progetto, oltre che della sp<strong>in</strong>ta attiva e della resistenza passiva parallele alla stessaazione.Nell’impiego dell’espressione tr<strong>in</strong>omia per la valutazione del carico limite, i valori <strong>di</strong> progetto deiparametri <strong>di</strong> resistenza (c′ d , ϕ′ d ) devono essere impiegati sia per la determ<strong>in</strong>azione dei fattori <strong>di</strong>capacità portante, N c , N q , N γ , sia per la determ<strong>in</strong>azione dei coefficienti correttivi, ove talicoefficienti <strong>in</strong>tervengano.Il progetto delle fondazioni superficiali deve prevedere anche l’analisi degli stati limite ultimi perraggiungimento della resistenza degli elementi che compongono la fondazione stessa (STR). Inquesto caso l’azione <strong>di</strong> progetto è costituita dalla sollecitazione nell’elemento e la resistenza <strong>di</strong>progetto è il valore della sollecitazione che produce la crisi nell’elemento esam<strong>in</strong>ato.Approccio 1Nelle verifiche agli stati limite ultimi per il <strong>di</strong>mensionamento geotecnico delle fondazioni (GEO), siconsidera lo sviluppo <strong>di</strong> meccanismi <strong>di</strong> collasso determ<strong>in</strong>ati dal raggiungimento della resistenza delterreno <strong>in</strong>teragente con le fondazioni. L’analisi può essere condotta con la Comb<strong>in</strong>azione 2(A2+M2+R2), nella quale i parametri <strong>di</strong> resistenza del terreno sono ridotti tramite i coefficienti delgruppo M2 e la resistenza globale del sistema tramite i coefficienti γ R del gruppo R2. Nell’uso <strong>di</strong>questa comb<strong>in</strong>azione, le azioni <strong>di</strong> progetto <strong>in</strong> fondazione derivano da analisi strutturali che devonoessere svolte impiegando i coefficienti parziali del gruppo A2.Nelle verifiche agli stati limite ultimi f<strong>in</strong>alizzate al <strong>di</strong>mensionamento strutturale (STR), siconsiderano gli stati limite ultimi per raggiungimento della resistenza negli elementi checostituiscono la fondazione. L’analisi può essere svolta utilizzando la Comb<strong>in</strong>azione 1(A1+M1+R1), nella quale i coefficienti sui parametri <strong>di</strong> resistenza del terreno (M1) e sullaresistenza globale del sistema (R1) sono unitari, mentre le azioni permanenti e variabili sonoamplificate. Nell’uso <strong>di</strong> questa comb<strong>in</strong>azione, le azioni <strong>di</strong> progetto <strong>in</strong> fondazione derivano daanalisi strutturali svolte impiegando i coefficienti parziali del gruppo A1.200
Approccio 2Nelle verifiche effettuate seguendo l’approccio progettuale 2, le azioni <strong>di</strong> progetto <strong>in</strong> fondazionederivano da un’unica analisi strutturale svolta impiegando i coefficienti parziali del gruppo A1.Nelle verifiche agli stati limite ultimi per il <strong>di</strong>mensionamento geotecnico delle fondazioni (GEO), siconsidera lo sviluppo <strong>di</strong> meccanismi <strong>di</strong> collasso determ<strong>in</strong>ati dal raggiungimento della resistenza delterreno <strong>in</strong>teragente con le fondazioni. L’analisi può essere condotta con la Comb<strong>in</strong>azione(A1+M1+R3), nella quale i coefficienti parziali sui parametri <strong>di</strong> resistenza del terreno (M1) sonounitari e la resistenza globale del sistema è ridotta tramite i coefficienti γ R del gruppo R3. Talicoefficienti si applicano solo alla resistenza globale del terreno, che è costituita, a seconda dellostato limite considerato, dalla forza normale alla fondazione che produce il collasso per caricolimite, o dalla forza parallela al piano <strong>di</strong> scorrimento della fondazione che ne produce il collasso perscorrimento. Essi vengono qu<strong>in</strong><strong>di</strong> utilizzati solo nell’analisi degli stati limite GEO.Nelle verifiche agli stati limite ultimi f<strong>in</strong>alizzate al <strong>di</strong>mensionamento strutturale (STR), siconsiderano gli stati limite ultimi per raggiungimento della resistenza negli elementi <strong>di</strong> fondazione.Per tale analisi non si utilizza il coefficiente γ R e si procede perciò come nella Comb<strong>in</strong>azione 1dell’Approccio 1.C6.4.2.2 Verifiche agli stati limite <strong>di</strong> esercizio (SLE)Per effetto delle azioni trasmesse <strong>in</strong> fondazione, i terreni subiscono deformazioni che provocanospostamenti del piano <strong>di</strong> posa. Le componenti verticali degli spostamenti (ce<strong>di</strong>menti) assumono <strong>in</strong>genere valori <strong>di</strong>versi sul piano <strong>di</strong> posa <strong>di</strong> un manufatto. Si def<strong>in</strong>isce ce<strong>di</strong>mento <strong>di</strong>fferenziale la<strong>di</strong>fferenza dei ce<strong>di</strong>menti tra punti <strong>di</strong> una stessa fondazione, <strong>di</strong> fondazioni <strong>di</strong>st<strong>in</strong>te con sovrastrutturecomuni e <strong>di</strong> fondazioni <strong>di</strong>st<strong>in</strong>te con sovrastrutture staticamente <strong>in</strong><strong>di</strong>pendenti.In base alla evoluzione nel tempo si <strong>di</strong>st<strong>in</strong>guono i ce<strong>di</strong>menti imme<strong>di</strong>ati e i ce<strong>di</strong>menti <strong>di</strong>fferiti. Questiultimi sono caratteristici dei terreni a grana f<strong>in</strong>e, poco permeabili, e dei terreni organici.I ce<strong>di</strong>menti e gli spostamenti delle fondazioni e del terreno circostante possono essere valutati conmeto<strong>di</strong> empirici o analitici.Nel caso <strong>di</strong> terreni a grana f<strong>in</strong>e, i parametri che caratterizzano la deformabilità sono <strong>di</strong> regolaottenuti da prove <strong>di</strong> laboratorio su campioni <strong>in</strong><strong>di</strong>sturbati. Nel caso <strong>di</strong> terreni a grana me<strong>di</strong>a o grossa,i parametri anzidetti possono essere valutati sulla base dei risultati <strong>di</strong> <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i geotecniche <strong>in</strong> sito.I valori delle proprietà meccaniche da adoperare nell’analisi sono quelli caratteristici e i coefficientiparziali sulle azioni e sui parametri <strong>di</strong> resistenza sono sempre unitari.201
Sulla base della previsione dei ce<strong>di</strong>menti deve esprimersi un giu<strong>di</strong>zio sulla loro ammissibilità conriferimento ai limiti imposti dal comportamento statico e dalla funzionalità del manufatto. Qualorail manufatto <strong>in</strong> progetto possa <strong>in</strong>fluire sul comportamento statico e sulla funzionalità <strong>di</strong> manufattia<strong>di</strong>acenti, il giu<strong>di</strong>zio <strong>di</strong> ammissibilità deve essere esteso a questi ultimi.C6.4.3 FONDAZIONI SU PALICriteri <strong>di</strong> progettoIn <strong>di</strong>pendenza delle modalità esecutive, i tipi più comuni <strong>di</strong> pali <strong>di</strong> fondazione possono essereclassificati <strong>in</strong>:pali prefabbricati e <strong>in</strong>fissi (ad es.: pali <strong>in</strong>fissi a percussione, vibrazione, pressione, ecc.)pali gettati <strong>in</strong> opera senza asportazione <strong>di</strong> terreno;pali gettati <strong>in</strong> opera con asportazione <strong>di</strong> terreno;pali ad elica cont<strong>in</strong>ua.L’<strong>in</strong>terasse tra i pali va stabilito tenuto conto della funzione della palificata e del proce<strong>di</strong>mentocostruttivo. Di regola e salvo con<strong>di</strong>zioni particolari, l’<strong>in</strong>terasse m<strong>in</strong>imo deve essere pari a 3 volte il<strong>di</strong>ametro del palo.Per le palificate soggette ad azioni orizzontali <strong>di</strong> <strong>in</strong>tensità non trascurabile si deve valutare lo stato<strong>di</strong> sollecitazione nel palo e nel terreno e verificarne l’ammissibilità sviluppando calcoli specifici <strong>in</strong>presenza <strong>di</strong> tali azioni.I pali possono essere impiegati come fondazioni a sé stanti, come riduttori dei ce<strong>di</strong>menti <strong>di</strong>fondazioni superficiali estese e come elementi contribuenti alla capacità portante <strong>di</strong> fondazionimiste (piastre su pali). Queste ultime rappresentano una tipologia <strong>in</strong>novativa <strong>di</strong> fondazioni su pali.Indag<strong>in</strong>i geotecnicheLe <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i geotecniche devono <strong>in</strong>tendersi estese dal piano <strong>di</strong> campagna f<strong>in</strong>o alla profon<strong>di</strong>tàsignificativa sotto la base dei pali.Le considerazioni che precedono evidenziano l’importanza <strong>di</strong> un’accurata def<strong>in</strong>izione dei modelligeotecnici <strong>di</strong> sottosuolo. La caratterizzazione geotecnica dei terreni che <strong>in</strong>teragiscono con i palideve comunque essere effettuata tenendo conto delle <strong>di</strong>verse modalità <strong>di</strong> trasmissione degli sforzilungo la superficie laterale e alla base, così come dei <strong>di</strong>versi relativi meccanismi <strong>di</strong> collasso.Conseguentemente, il progettista deve orientare le <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i <strong>in</strong> sito e le prove <strong>di</strong> laboratorio verso laricerca dei parametri più appropriati alla descrizione <strong>di</strong> tali meccanismi, oltre che alla valutazionedella rigidezza del complesso palo-terreno necessaria per le verifiche agli stati limite <strong>di</strong> esercizio.202
Considerazioni del tutto analoghe valgono per i pali caricati trasversalmente. In quest’ultimo caso,per lo specifico tipo d’<strong>in</strong>terazione palo-terreno, è necessaria un’accurata caratterizzazionegeotecnica dei terreni più superficiali, maggiormente co<strong>in</strong>volti nel fenomeno d’<strong>in</strong>terazione.C6.4.3.1 Verifiche agli stati limite ultimi (SLU)Analogamente alle fondazioni superficiali, per le verifiche agli stati limite ultimi sono ammessi due<strong>di</strong>st<strong>in</strong>ti e alternativi approcci progettuali. Nel primo approccio progettuale devono essereconsiderate due <strong>di</strong>verse comb<strong>in</strong>azioni <strong>di</strong> gruppi <strong>di</strong> coefficienti parziali, la prima (A 1 +M 1 +R 1 )generalmente riferibile alle verifiche strutturali (STR), la seconda (A 2 +M 1 +R 2 ) 5 alle verifichegeotecniche (GEO). Il secondo approccio progettuale prevede un’unica comb<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> gruppi <strong>di</strong>coefficienti parziali (A 1 +M 1 +R 3 ).Nelle verifiche per il <strong>di</strong>mensionamento geotecnico (GEO), <strong>in</strong> tutti gli approcci progettuali laresistenza <strong>di</strong> progetto dei pali si ottiene <strong>di</strong>videndo il valore caratteristico della resistenza per uncoefficiente, γ R , <strong>di</strong>verso <strong>in</strong> ogni comb<strong>in</strong>azione. Inoltre, nell’ambito <strong>di</strong> ciascuna comb<strong>in</strong>azione, icoefficienti γ R sono <strong>di</strong>versificati rispetto alle modalità costruttive dei pali e ai contributi <strong>di</strong>resistenza lungo il fusto e alla base.La resistenza caratteristica dei pali può essere dedotta da prove <strong>di</strong> carico su pali pilota, nonutilizzabili nell’opera; da meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> calcolo analitici, basati sui valori caratteristici dei parametrigeotecnici o su correlazioni empiriche con i risultati <strong>di</strong> prove <strong>in</strong> sito (penetrometriche epressiometriche, prevalentemente); da prove d<strong>in</strong>amiche <strong>di</strong> progetto, ad alto livello <strong>di</strong> deformazione,su pali pilota.In analogia con l’Euroco<strong>di</strong>ce 7, le Norme <strong>in</strong>troducono una serie <strong>di</strong> fattori <strong>di</strong> correlazione che<strong>di</strong>pendono dal numero <strong>di</strong> prove <strong>di</strong> carico (statiche o d<strong>in</strong>amiche) e dall’affidabilità dellacaratterizzazione geotecnica nel volume significativo, premiando la numerosità e la completezzadegli accertamenti. Ad esempio, nel caso <strong>in</strong> cui la resistenza caratteristica sia valutata conproce<strong>di</strong>menti analitici, i valori dei fattori <strong>di</strong> correlazione permettono <strong>di</strong> valorizzare la qualità delmodello geotecnico <strong>di</strong> sottosuolo, la cui accuratezza può essere migliorata al crescere del numero <strong>di</strong>verticali d’<strong>in</strong>dag<strong>in</strong>e lungo le quali risulti una completa caratterizzazione geotecnica dei terreni. Aquesto proposito si deve riba<strong>di</strong>re che il numero <strong>di</strong> verticali d’<strong>in</strong>dag<strong>in</strong>e, con i requisiti necessari5 Nel testo delle NTC, per un mero refuso, <strong>in</strong> questa comb<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> gruppi <strong>di</strong> coefficienti parziali è stato <strong>in</strong><strong>di</strong>cato M 2 ,che <strong>in</strong>vece deve, correttamente, essere M 1 .203
<strong>in</strong>nanzi richiamati per ciascuna <strong>di</strong> esse, deve essere riferito al volume significativo. Ciò significa, adesempio, che per gli e<strong>di</strong>fici il volume significativo deve essere riferito a ciascun corpo <strong>di</strong> fabbrica,mentre per un’opera l<strong>in</strong>eare, come un viadotto, il volume significativo riguarda ogni s<strong>in</strong>golafondazione.C6.4.3.7 Prove <strong>di</strong> caricoL’applicazione del carico sul palo deve essere graduale e le modalità e durata della prova devonoessere fissate sulla base delle caratteristiche meccaniche dei terreni.La misura degli spostamenti della testa del palo deve essere riferita a punti fissi non <strong>in</strong>fluenzatidalle operazioni <strong>di</strong> prova.Gli strumenti impiegati per le prove devono essere tarati e controllati.C6.5 OPERE DI SOSTEGNOI più comuni tipi <strong>di</strong> muri <strong>di</strong> sostegno possono essere sud<strong>di</strong>visi dal punto <strong>di</strong> vista costruttivo <strong>in</strong> muri<strong>in</strong> pietrame a secco eventualmente sistemato a gabbioni; muri <strong>di</strong> muratura ord<strong>in</strong>aria o <strong>di</strong>conglomerato cementizio; muri <strong>di</strong> conglomerato cementizio armato, formati <strong>in</strong> genere da una soletta<strong>di</strong> fondazione e da una parete con o senza contrafforti; speciali muri <strong>in</strong> terra costituiti daassociazione <strong>di</strong> materiale granulare e elementi <strong>di</strong> r<strong>in</strong>forzo, con paramento rigido o deformabile(muri <strong>in</strong> terra armata, muri <strong>in</strong> terra r<strong>in</strong>forzata e muri cellulari).Il coefficiente <strong>di</strong> sp<strong>in</strong>ta attiva assume valori che <strong>di</strong>pendono dalla geometria del paramento del muroe dei terreni retrostanti, nonché dalle caratteristiche meccaniche dei terreni e del contatto terramuro.Nel caso <strong>di</strong> muri i cui spostamenti orizzontali siano impe<strong>di</strong>ti, la sp<strong>in</strong>ta può raggiungere valorimaggiori <strong>di</strong> quelli relativi alla con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> sp<strong>in</strong>ta attiva.Per la <strong>di</strong>stribuzione delle pressioni <strong>in</strong>terstiziali occorre fare riferimento alle <strong>di</strong>fferenti con<strong>di</strong>zioni chepossono verificarsi nel tempo <strong>in</strong> <strong>di</strong>pendenza, ad esempio, dell’<strong>in</strong>tensità e durata delle precipitazioni,della capacità drenante del terreno, delle caratteristiche e della efficienza del sistema <strong>di</strong> drenaggio.Le azioni sull’opera devono essere valutate con riferimento all’<strong>in</strong>tero paramento <strong>di</strong> monte,compreso il basamento <strong>di</strong> fondazione.Gli stati limite ultimi delle opere <strong>di</strong> sostegno si riferiscono allo sviluppo <strong>di</strong> meccanismi <strong>di</strong> collassodeterm<strong>in</strong>ati dalla mobilitazione della resistenza del terreno <strong>in</strong>teragente con le opere (GEO) e alraggiungimento della resistenza degli elementi che compongono le opere stesse (STR).204
C6.5.3. VERIFICHE AGLI STATI LIMITEC6.5.3.1 Verifiche <strong>di</strong> sicurezza (SLU)C6.5.3.1.1 Muri <strong>di</strong> sostegnoGli stati limite ultimi per sviluppo <strong>di</strong> meccanismi <strong>di</strong> collasso determ<strong>in</strong>ati dalla mobilitazione dellaresistenza del terreno <strong>in</strong>teragente con un muro <strong>di</strong> sostegno riguardano lo scorrimento sul piano <strong>di</strong>posa, il raggiungimento del carico limite nei terreni <strong>di</strong> fondazione e la stabilità globale delcomplesso opera <strong>di</strong> sostegno-terreno. Per quest’ultimo stato limite si rimanda alla sezione relativaalle opere <strong>di</strong> materiali sciolti e ai fronti <strong>di</strong> scavo.Lo stato limite <strong>di</strong> ribaltamento non prevede la mobilitazione della resistenza del terreno <strong>di</strong>fondazione, e deve essere trattato come uno stato limite <strong>di</strong> equilibrio come corpo rigido (EQU),utilizzando i coefficienti parziali sulle azioni della Tabella 2.6.I delle NTC e adoperandocoefficienti parziali del gruppo M2 per il calcolo delle sp<strong>in</strong>te (Tabella 6.2.II NTC).Tutte le azioni agenti sul muro <strong>di</strong> sostegno possono essere ricondotte a una forza risultante applicataal piano <strong>di</strong> posa.Nello stato limite ultimo <strong>di</strong> collasso per scorrimento, l’azione <strong>di</strong> progetto è data dalla componentedella risultante delle forze <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione parallela al piano <strong>di</strong> scorrimento della fondazione, mentre laresistenza <strong>di</strong> progetto è il valore della forza parallela allo piano cui corrisponde lo scorrimento delmuro.Nello stato limite <strong>di</strong> collasso per raggiungimento del carico limite della fondazione, l’azione <strong>di</strong>progetto è la componente della risultante delle forze <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione nomale al piano <strong>di</strong> posa. Laresistenza <strong>di</strong> progetto è il valore della forza normale al piano <strong>di</strong> posa a cui corrisponde ilraggiungimento del carico limite nei terreni <strong>in</strong> fondazione.Il progetto del muro <strong>di</strong> sostegno deve prevedere anche l’analisi degli stati limite ultimi perraggiungimento della resistenza degli elementi che compongono il muro stesso, siano essi elementistrutturali o una comb<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> terreno e elementi <strong>di</strong> r<strong>in</strong>forzo. In questo caso l’azione <strong>di</strong> progettoè costituita dalla sollecitazione nell’elemento e la resistenza <strong>di</strong> progetto è il valore dellasollecitazione che produce la crisi nell’elemento esam<strong>in</strong>ato.Per muri <strong>di</strong> sostegno che facciano uso <strong>di</strong> ancoraggi o <strong>di</strong> altri sistemi <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo, deve essereverificata la sicurezza rispetto a stati limite ultimi che comport<strong>in</strong>o la crisi <strong>di</strong> questi elementi.Approccio 1Nelle verifiche agli stati limite ultimi per il <strong>di</strong>mensionamento geotecnico della fondazione del muro(GEO), si considera lo sviluppo <strong>di</strong> meccanismi <strong>di</strong> collasso determ<strong>in</strong>ati dal raggiungimento della205
esistenza del terreno. L’analisi può essere condotta con la Comb<strong>in</strong>azione 2 (A2+M2+R2), nellaquale i parametri <strong>di</strong> resistenza del terreno sono ridotti tramite i coefficienti parziali del gruppo M2, icoefficienti globali γ R sulla resistenza del sistema (R2) sono unitari e le sole azioni variabili sonoamplificate con i coefficienti del gruppo A2. I parametri <strong>di</strong> resistenza <strong>di</strong> progetto sono perciò<strong>in</strong>feriori a quelli caratteristici e <strong>di</strong> conseguenza i valori <strong>di</strong> progetto delle sp<strong>in</strong>te sul muro <strong>di</strong> sostegnosono maggiori e le resistenze <strong>in</strong> fondazione sono m<strong>in</strong>ori dei rispettivi valori caratteristici.Nelle verifiche STR si considerano gli stati limite ultimi per raggiungimento della resistenza neglielementi strutturali o comunque negli elementi che costituiscono il muro <strong>di</strong> sostegno, <strong>in</strong>clusieventuali ancoraggi. L’analisi può essere svolta utilizzando la Comb<strong>in</strong>azione 1 (A1+M1+R1), nellaquale i coefficienti sui parametri <strong>di</strong> resistenza del terreno (M1) e sulla resistenza globale del sistema(R1) sono unitari, mentre le azioni permanenti e variabili sono amplificate me<strong>di</strong>ante i coefficientiparziali del gruppo A1 che possono essere applicati alle sp<strong>in</strong>te, ai pesi e ai sovraccarichi.Approccio 2Nelle verifiche per il <strong>di</strong>mensionamento geotecnico della fondazione del muro (GEO), si consideralo sviluppo <strong>di</strong> meccanismi <strong>di</strong> collasso determ<strong>in</strong>ati dal raggiungimento della resistenza del terreno.L’analisi può essere condotta con la Comb<strong>in</strong>azione (A1+M1+R3), nella quale le azioni permanentie variabili sono amplificate me<strong>di</strong>ante i coefficienti parziali del gruppo A1, che possono essereapplicati alle sp<strong>in</strong>te, ai pesi e ai sovraccarichi; i coefficienti parziali sui parametri <strong>di</strong> resistenza delterreno (M1) sono unitari e la resistenza globale del sistema è ridotta tramite i coefficienti γ R delgruppo R3. Tali coefficienti si applicano solo alla resistenza globale del terreno, che è costituita, aseconda dello stato limite considerato, dalla forza parallela al piano <strong>di</strong> posa della fondazione che neproduce lo scorrimento, o dalla forza normale alla fondazione che produce il collasso per caricolimite. Essi vengono qu<strong>in</strong><strong>di</strong> utilizzati solo nell’analisi degli stati limite GEO.Nelle verifiche STR si considerano gli stati limite ultimi per raggiungimento della resistenza neglielementi strutturali o comunque negli elementi che costituiscono il muro <strong>di</strong> sostegno. Per taleanalisi non si utilizza il coefficiente γ R e si procede come nella Comb<strong>in</strong>azione 1 dell’Approccio 1.C6.5.3.1.2 ParatieGli stati limite ultimi per sviluppo <strong>di</strong> meccanismi <strong>di</strong> collasso determ<strong>in</strong>ati dal raggiungimento dellaresistenza del terreno <strong>in</strong>teragente con una paratia riguardano la rotazione <strong>in</strong>torno a un puntodell’opera, l’<strong>in</strong>stabilità del fondo scavo <strong>in</strong> terreni a grana f<strong>in</strong>e <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni non drenate, l’<strong>in</strong>stabilitàglobale dell’<strong>in</strong>sieme terreno-opera, il collasso per carico limite verticale e lo sfilamento <strong>di</strong> uno o piùancoraggi.206
Per l’<strong>in</strong>stabilità del fondo scavo <strong>in</strong> terreni a grana f<strong>in</strong>e e per l’<strong>in</strong>stabilità globale dell’<strong>in</strong>siemeterreno-opera si rimanda alla sezione relativa alle opere <strong>di</strong> materiali sciolti e ai fronti <strong>di</strong> scavo.Per lo stato limite <strong>di</strong> sfilamento degli ancoraggi si rimanda alla sezione relativa agli ancoraggi.Per lo stato limite <strong>di</strong> collasso per carico limite verticale si rimanda alla sezione relativa ai pali <strong>di</strong>fondazione.Per rotazione <strong>in</strong>torno a un punto dell’opera deve <strong>in</strong>tendersi uno stato limite <strong>in</strong> cui si raggiungano lecon<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> equilibrio limite nel terreno <strong>in</strong>teragente con l’opera e sia c<strong>in</strong>ematicamente possibile, alraggiungimento della resistenza del terreno, un atto <strong>di</strong> moto rigido per la paratia. Tipicamente, peruna paratia con più livelli <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo questo stato limite ultimo non può verificarsi.Gli stati limite relativi al raggiungimento delle resistenze negli elementi strutturali sono quellirelativi alla rottura della paratia e alla rottura del sistema <strong>di</strong> contrasto costituito da puntoni,ancoraggi, travi <strong>di</strong> ripartizione, ecc..Gli stati limite <strong>di</strong> sifonamento del fondo scavo o <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità del fondo scavo per sollevamentosono <strong>di</strong> tipo HYD e UPL e vanno analizzati come illustrato al § 6.2.3.2 delle NTC.Approccio 1Nelle verifiche agli stati limite ultimi per il <strong>di</strong>mensionamento geotecnico delle paratie (GEO), siconsidera lo sviluppo <strong>di</strong> meccanismi <strong>di</strong> collasso determ<strong>in</strong>ati dalla mobilitazione della resistenza delterreno e, specificamente, dal raggiungimento delle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> equilibrio limite nel terreno<strong>in</strong>teragente con la paratia. L’analisi può essere condotta con la Comb<strong>in</strong>azione 2 (A2+M2+R1), nellaquale i parametri <strong>di</strong> resistenza del terreno sono ridotti tramite i coefficienti parziali del gruppo M2, icoefficienti γ R sulla resistenza globale (R1) sono unitari e le sole azioni variabili sono amplificatecon i coefficienti del gruppo A2. I parametri <strong>di</strong> resistenza <strong>di</strong> progetto sono perciò <strong>in</strong>feriori a quellicaratteristici e <strong>di</strong> conseguenza il valore <strong>di</strong> progetto della sp<strong>in</strong>ta attiva è maggiore, e quello dellaresistenza passiva è m<strong>in</strong>ore, dei corrispondenti valori caratteristici. Le azioni <strong>di</strong> progetto E d sono lerisultanti o i momenti risultanti delle forze sulla paratia che producono il c<strong>in</strong>ematismo <strong>di</strong> collassoipotizzato, mentre le resistenze <strong>di</strong> progetto R d sono le risultanti o i momenti risultanti delle forze chevi si oppongono.Nelle verifiche STR si considerano gli stati limite ultimi per raggiungimento della resistenza neglielementi strutturali. L’analisi può essere svolta utilizzando la Comb<strong>in</strong>azione 1 (A1+M1+R1), nellaquale i coefficienti sui parametri <strong>di</strong> resistenza del terreno (M1) e sulla resistenza globale del sistema(R1) sono unitari, mentre le azioni permanenti e variabili sono amplificate me<strong>di</strong>ante i coefficientiparziali del gruppo A1. In questo caso, i coefficienti parziali amplificativi delle azioni possono207
applicarsi <strong>di</strong>rettamente alle sollecitazioni, calcolate con i valori caratteristici delle azioni e delleresistenze. In particolare, le sollecitazioni (comprese quelle nei puntoni e negli ancoraggi) devonocalcolarsi portando <strong>in</strong> conto, anche <strong>in</strong> maniera semplificata, l’<strong>in</strong>terazione fra paratia e terreno,operando su configurazioni che rispett<strong>in</strong>o l’equilibrio e la compatibilità con il criterio <strong>di</strong> resistenza.Dato che i coefficienti parziali amplificativi delle azioni permanenti e variabili (gruppo A1) sono<strong>di</strong>versi, è necessario <strong>in</strong> genere <strong>di</strong>st<strong>in</strong>guere le sollecitazioni prodotte dai carichi permanenti da quelleprodotte dai carichi variabili.C6.5.3.2 Verifiche <strong>di</strong> esercizio (SLE)Gli spostamenti dell’opera <strong>di</strong> sostegno e del terreno circostante possono essere valutati con meto<strong>di</strong>empirici o analitici. Gli spostamenti <strong>di</strong>pendono dai parametri <strong>di</strong> resistenza dei terreni, dallarigidezza dei terreni e del sistema <strong>di</strong> sostegno (compresi puntoni e ancoraggi), dalle con<strong>di</strong>zioniidrauliche e dalle sequenze costruttive.Se si adoperano meto<strong>di</strong> empirici deve essere documentata l’analogia tra il problema <strong>in</strong> esame e icasi <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>o utilizzati per la messa a punto del metodo.Se si adoperano meto<strong>di</strong> analitici, devono essere adeguatamente documentate la scelta dei modellicostitutivi per i terreni e per il sistema <strong>di</strong> sostegno e la scelta dei parametri del modello. I valoridelle proprietà meccaniche da adoperare nell’analisi sono quelli caratteristici e i coefficienti parzialisulle azioni e sui parametri <strong>di</strong> resistenza sono sempre unitari.C6.6 TIRANTI DI ANCORAGGIOIndag<strong>in</strong>i specificheLe <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i geotecniche devono <strong>in</strong>tendersi estese alle porzioni <strong>di</strong> terreno che <strong>in</strong>teragiscono con ilsistema dei tiranti e con l’eventuale struttura ancorata. Devono essere raccolti dati relativi aicaratteri morfologici e alle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> stabilità generale della zona <strong>in</strong>teressata dai lavori; alprofilo stratigrafico, al regime delle pressioni <strong>in</strong>terstiziali e alle caratteristiche chimiche dell’acqua<strong>in</strong>terstiziale. In particolare l’<strong>in</strong>dag<strong>in</strong>e deve consentire <strong>di</strong> def<strong>in</strong>ire le proprietà fisiche e meccanichedei terreni e delle rocce <strong>in</strong> sede con riferimento anche al loro comportamento nel tempo.C6.6.2 VERIFICHE DI SICUREZZA (SLU)Lo stato limite ultimo che chiama <strong>in</strong> causa la resistenza del terreno è quello relativo allo sfilamentodell’ancoraggio per raggiungimento della resistenza al contatto fra bulbo e terreno. Lacorrispondente verifica può essere effettuata con la comb<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> coefficienti parzialiA1+M1+R3, dove i coefficienti γ R sono quelli riportati nella Tabella 6.6.I delle NTC.208
Per i tiranti delle paratie, l’azione <strong>di</strong> progetto sull’ancoraggio si ottiene amplificando me<strong>di</strong>ante icoefficienti A1 quella calcolata me<strong>di</strong>ante un’analisi che porti <strong>in</strong> conto, anche <strong>in</strong> manierasemplificata, l’<strong>in</strong>terazione fra paratia e terreno, operando su configurazioni che rispett<strong>in</strong>ol’equilibrio e la compatibilità con il criterio <strong>di</strong> resistenza, e nella quale tutti i coefficienti parzialisulle azioni e sui parametri <strong>di</strong> resistenza siano unitari.C6.7 OPERE IN SOTTERRANEOLe opere <strong>in</strong> sotterraneo <strong>in</strong><strong>di</strong>cate nella norma cui si riferiscono le presenti istruzioni sono ad esempiole gallerie idrauliche, stradali, ferroviarie, con relativi imbocchi <strong>di</strong> estremità o <strong>in</strong>terme<strong>di</strong> (pozzi,f<strong>in</strong>estre, <strong>di</strong>scenderie), le caverne per centrali idroelettriche, gli scavi per stazioni (metropolitane eferroviarie), parcheggi, depositi sotterranei.Lo scavo <strong>in</strong> sotterraneo si può sviluppare <strong>in</strong> <strong>di</strong>fferenti posizioni rispetto alla superficie topografica:con piccolo ricoprimento <strong>di</strong> terreno o <strong>di</strong> roccia (ad es.: gallerie metropolitane, subacquee, parietali);con grande ricoprimento <strong>di</strong> terreno o <strong>di</strong> roccia (ad es.: gallerie <strong>di</strong> valico, depositi sotterranei)Per gli aspetti non trattati nelle NTC nei riguar<strong>di</strong> delle gallerie m<strong>in</strong>erarie ci si riferisca alla specificanormativa.Indag<strong>in</strong>i specificheIl programma <strong>di</strong> ricerche e <strong>di</strong> <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i sui terreni e sulle rocce deve essere pre<strong>di</strong>sposto ed attuatosulla base dell’<strong>in</strong>quadramento geologico della zona ed <strong>in</strong> <strong>di</strong>pendenza dell’entità del ricoprimento.Nel caso <strong>di</strong> rocce fratturate le ricerche devono comprendere la descrizione qualitativa e quantitativadello stato <strong>di</strong> fratturazione ed <strong>in</strong> genere delle <strong>di</strong>scont<strong>in</strong>uità strutturali presenti nella formazione.C6.7.4 CRITERI DI PROGETTONella previsione progettuale dei meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> scavo, particolare considerazione dovrà aversi per lasicurezza <strong>in</strong> avanzamento, per la stabilità <strong>di</strong> eventuali manufatti circostanti e per la sistemazione delmateriale <strong>di</strong> risulta. La costruzione <strong>di</strong> un’opera <strong>in</strong> sotterraneo determ<strong>in</strong>a una mo<strong>di</strong>fica dello stato <strong>di</strong>tensione efficace <strong>in</strong>iziale del sottosuolo. Le variazioni <strong>di</strong> tensione <strong>di</strong>pendono dalla forma e dalle<strong>di</strong>mensioni dell’opera, dalla posizione <strong>di</strong> questa rispetto alla superficie esterna, dal metodo seguitonella costruzione e dalla sequenza delle fasi costruttive, nonché dal tipo <strong>di</strong> rivestimento, provvisorioo def<strong>in</strong>itivo, adottati. Ulteriori variazioni possono essere <strong>in</strong>dotte durante l’esercizio dell’opera pereffetto <strong>di</strong> sollecitazioni statiche e d<strong>in</strong>amiche dovute al traffico, o alla sp<strong>in</strong>ta <strong>di</strong> flui<strong>di</strong> eventualmenteconvogliati dalla galleria, o ad azioni sismiche.L’entità delle deformazioni <strong>in</strong>dotte nel terreno dalla costruzione <strong>di</strong> un’opera <strong>in</strong> sotterraneo209
<strong>di</strong>pendono da un lato dalla natura e dallo stato tensionale del terreno e dall’altro dalle caratteristichedello scavo e dalle metodologie esecutive adottate. Gli spostamenti della superficie esterna pereffetto dello scavo <strong>in</strong> sotterraneo devono essere sempre valutati con prudenza, tenendo conto anchedell’effetto <strong>di</strong> eventuali riduzioni delle pressioni <strong>in</strong>terstiziali provocate dalla costruzione dell’opera.C6.7.4.1 Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> scavoLa stabilità del fronte <strong>di</strong> avanzamento <strong>di</strong>pende dallo stato dei terreni che si attraversano o <strong>di</strong> quelliimme<strong>di</strong>atamente circostanti, dalla grandezza del ricoprimento <strong>in</strong> rapporto al <strong>di</strong>ametro della galleria,dalla velocità <strong>di</strong> avanzamento, dalle caratteristiche della eventuale macch<strong>in</strong>a <strong>di</strong> scavo, daiproce<strong>di</strong>menti che si seguono nella posa <strong>in</strong> opera dei sostegni e del pre-rivestimento. In particolariterreni (ad es.: sabbie f<strong>in</strong>i, argille consistenti o rocce fessurate) le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> stabilità possonoessere notevolmente mo<strong>di</strong>ficate dagli effetti meccanici dei fenomeni <strong>di</strong> filtrazione o <strong>di</strong> percolazionedal fronte <strong>di</strong> scavo.Eventuali <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> trattamento preventivo, previsti <strong>in</strong> progetto per migliorare temporaneamenteo permanentemente le proprietà meccaniche dei terreni, devono essere adeguatamente illustrati,giustificati e <strong>di</strong>mensionati secondo quanto <strong>di</strong>sposto al § 6.9 delle NTC.Le previsioni <strong>di</strong> progetto devono essere sufficientemente cautelative per tener conto <strong>di</strong> eventualivariazioni delle proprietà meccaniche dei terreni lungo l’asse della galleria.C6.7.4.2 Verifica del rivestimentoIl comportamento del rivestimento <strong>di</strong>pende dalle <strong>di</strong>mensioni e dalla profon<strong>di</strong>tà della galleria, dallostato tensionale del sottosuolo, dalla rigidezza della struttura, dal metodo, dalla sequenza e daitempi delle operazioni <strong>di</strong> scavo e <strong>di</strong> costruzione dell’eventuale pre-rivestimento.Il comportamento del pre-rivestimento <strong>di</strong>pende pr<strong>in</strong>cipalmente dalle modalità e dall’accuratezzacon le quali viene realizzato. Pertanto l’adeguatezza del rivestimento e dell’eventuale prerivestimentosarà controllata <strong>in</strong> fase costruttiva per mezzo <strong>di</strong> misure.C6.7.6 CONTROLLO E MONITORAGGIOIl programma dei controlli previsti <strong>in</strong> progetto <strong>in</strong><strong>di</strong>cherà la strumentazione da impiegare, nonchél’ubicazione degli strumenti e la sequenza delle misure.C6.8 OPERE DI MATERIALI SCIOLTI E FRONTI DI SCAVOLe opere <strong>di</strong> materiali sciolti <strong>in</strong><strong>di</strong>cati nella norma cui si riferiscono le presenti istruzioni sono adesempio i rilevati per strade, ferrovie, aeroporti e piazzali, i riempimenti a tergo <strong>di</strong> strutture <strong>di</strong>sostegno, gli arg<strong>in</strong>i e i moli. Per gli aspetti non trattati nelle NTC nei riguar<strong>di</strong> delle <strong>di</strong>ghe <strong>in</strong> terra ci210
si riferisca alla specifica normativa.C6.8.1 CRITERI GENERALI DI PROGETTOC6.8.1.1 Rilevati e r<strong>in</strong>terriPer i rilevati ed i r<strong>in</strong>terri a tergo <strong>di</strong> opere <strong>di</strong> sostegno sono da preferire le terre a grana me<strong>di</strong>a ogrossa. Terre a grana f<strong>in</strong>e possono essere impiegate per opere <strong>di</strong> modesta importanza e quando nonsia possibile reperire materiali migliori. Si possono adoperare anche materiali ottenuti dallafrantumazione <strong>di</strong> rocce. Sono da escludere materiali con forti percentuali <strong>di</strong> sostanze organiche <strong>di</strong>qualsiasi tipo e materiali fortemente rigonfianti.Per i muri <strong>in</strong> terra armata o r<strong>in</strong>forzata i materiali da preferire sono costituiti da terre con passante ai15 micron non superiore al 20%, le cui caratteristiche meccaniche e chimico fisiche devonosod<strong>di</strong>sfare i requisiti richiesti comunemente per tali tipi <strong>di</strong> opere.Per gli elementi <strong>di</strong> r<strong>in</strong>forzo dei muri <strong>in</strong> terra armata o r<strong>in</strong>forzata è necessario effettuare verifichelocali, <strong>di</strong> rottura e <strong>di</strong> sfilamento, e verifiche nei riguar<strong>di</strong> dell’azione aggressiva dell’ambiente ed <strong>in</strong>particolare delle acque.I materiali per gli arg<strong>in</strong>i saranno scelti tenendo presenti i possibili moti <strong>di</strong> filtrazione. Per i drenisaranno adoperati materiali <strong>di</strong> elevata permeabilità. La loro granulometria deve essere scelta <strong>in</strong>relazione alle caratteristiche dei materiali a contatto con i dreni stessi secondo quanto specificato <strong>di</strong>seguito.Per i moli devono essere adoperati blocchi <strong>di</strong> rocce durevoli, <strong>in</strong> particolare nei confronti dell’acquamar<strong>in</strong>a, e <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni e caratteristiche idonee a resistere alle azioni esercitate dal moto ondoso.Limitatamente alla zona <strong>in</strong>terna del manufatto possono essere adoperati materiali naturali o <strong>di</strong>frantumazione purché privi <strong>di</strong> frazione f<strong>in</strong>e e opportunamente protetti da filtri.Per gli aspetti non trattati nelle NTC nei riguar<strong>di</strong> dell’impiego delle terre nei manufatti stradali eferroviari ci si riferisca alla specifica normativa per la campionatura, le prove sui materiali e latecnica <strong>di</strong> impiego delle terre.C6.8.1.2 Drenaggi e filtriI drenaggi e i filtri hanno lo scopo <strong>di</strong>:ridurre il valore delle pressioni <strong>in</strong>terstiziali nel sottosuolo o <strong>in</strong> manufatti <strong>di</strong> materiali sciolti;elim<strong>in</strong>are o ridurre le pressioni <strong>in</strong>terstiziali a tergo <strong>di</strong> strutture <strong>di</strong> sostegno;consentire la filtrazione verso l’esterno <strong>di</strong> acque presenti nel sottosuolo o <strong>in</strong> manufatti <strong>di</strong> materialisciolti senza causare il sifonamento;211
<strong>in</strong>terrompere l’eventuale risalita <strong>di</strong> acqua per capillarità.I drenaggi e i filtri, <strong>in</strong> relazione alle f<strong>in</strong>alità per cui vengono realizzati, devono essere progettati <strong>in</strong>modo da sod<strong>di</strong>sfare i seguenti requisiti:il materiale filtrante deve essere più permeabile del terreno con il quale è a contatto;la granulometria del materiale filtrante deve essere tale da evitare che particelle <strong>di</strong> terreno caus<strong>in</strong>o<strong>in</strong>tasamento del filtro e del drenaggio;lo spessore dello strato filtrante deve essere sufficientemente elevato da consentire una buona<strong>di</strong>stribuzione delle frazioni granulometriche nello strato stesso e deve essere def<strong>in</strong>ito tenendo contoanche dei proce<strong>di</strong>menti costruttivi.Se i criteri <strong>di</strong> progetto sopra elencati non possono essere sod<strong>di</strong>sfatti con un solo strato filtrante, saràimpiegato un tipo a più strati. Ciascuno strato filtrante nei riguar<strong>di</strong> <strong>di</strong> quelli a<strong>di</strong>acenti sarà progettatoalla stessa stregua <strong>di</strong> un filtro monostrato.I tubi <strong>di</strong>sposti nei drenaggi allo scopo <strong>di</strong> convogliare l’acqua raccolta devono essere <strong>di</strong>mensionatitenendo conto della portata massima ed i fori <strong>di</strong> drenaggio dei tubi vanno <strong>di</strong>mensionati <strong>in</strong> modo daevitare che granuli del materiale filtrante penetr<strong>in</strong>o nelle tubazioni stesse.I materiali naturali o artificiali da impiegare per la confezione <strong>di</strong> drenaggi e filtri, devono essereformati da granuli resistenti e durevoli e non devono contenere sostanze organiche o altre impurità.Le acque ruscellanti <strong>in</strong> superficie non devono penetrare entro i drenaggi e i filtri; esse devono essereregimentate <strong>in</strong> superficie me<strong>di</strong>ante canalizzazioni.Il terreno formante il piano <strong>di</strong> posa <strong>di</strong> drenaggio e filtri non deve subire rimaneggiamenti, deveessere sufficientemente consistente e se necessario costipato.Durante la costruzione vanno eseguiti regolari controlli della granulometria del materiale impiegato.Il materiale del filtro e del drenaggio va posto <strong>in</strong> opera evitando la separazione delle frazionigranulometriche.C6.8.6 FRONTI DI SCAVOI fronti <strong>di</strong> scavo <strong>in</strong><strong>di</strong>cati nella norma cui si riferiscono le presenti istruzioni attengono ad esempio ascavi <strong>di</strong> fondazioni, tr<strong>in</strong>cee stradali o ferroviarie, canali ecc. Per gli aspetti non trattati nelle NTCnei riguar<strong>di</strong> dei fronti <strong>di</strong> scavo <strong>di</strong> m<strong>in</strong>iere e cave ci si riferisca alla specifica normativa.C6.8.6.1 Indag<strong>in</strong>i geotecniche e caratterizzazione geotecnicaIn merito alle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i specifiche da svolgere si precisa che:212
i rilievi topografici devono essere estesi ad un’area più ampia <strong>di</strong> quella <strong>di</strong>rettamente <strong>in</strong>teressata ailavori;le <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i geotecniche <strong>in</strong> sito devono permettere il riconoscimento della costituzione del sottosuoloe la determ<strong>in</strong>azione della pressione <strong>in</strong>terstiziale e della pressione dell’acqua nelle <strong>di</strong>scont<strong>in</strong>uitàeventualmente presenti. La profon<strong>di</strong>tà delle verticali <strong>di</strong> <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>e deve essere stabilita <strong>in</strong> relazione aquella dello scavo, avendo cura <strong>di</strong> estendere l’<strong>in</strong>dag<strong>in</strong>e a monte del previsto ciglio e al <strong>di</strong> sotto dellaquota del fondo scavo;le prove <strong>di</strong> laboratorio devono permettere la determ<strong>in</strong>azione delle caratteristiche <strong>di</strong> resistenza nellecon<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> picco, <strong>di</strong> post-picco e nelle con<strong>di</strong>zioni residue.C6.8.6.2 Criteri generali <strong>di</strong> progetto e verifiche <strong>di</strong> sicurezzaLe verifiche <strong>di</strong> sicurezza si <strong>in</strong>tendono sod<strong>di</strong>sfatte se la con<strong>di</strong>zione (6.2.1) delle NTC risultasod<strong>di</strong>sfatta per tutti i possibili c<strong>in</strong>ematismi <strong>di</strong> collasso. Bisogna qu<strong>in</strong><strong>di</strong> ricercare la con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong>m<strong>in</strong>imo per il rapporto R d /E d . Le verifiche devono essere effettuate utilizzando la comb<strong>in</strong>azione deicoefficienti parziali <strong>di</strong> cui al § 6.8.2 delle NTC: (A2+M2+R2), <strong>in</strong> cui i coefficienti A2 sonomoltiplicativi delle azioni e i coefficienti M2 ed R2 sono rispettivamente riduttivi dei parametri <strong>di</strong>resistenza e della resistenza globale del sistema.Odθ 0θ hrτ mσ nD·HHαWτ mσ nσ nFigura C6.8.1 Equilibrio del fronte <strong>di</strong> scavoÈ bene precisare che al peso dell’unità <strong>di</strong> volume della massa potenzialmente <strong>in</strong>stabile va applicatoil coefficiente A2 riportato nella colonna GEO della Tabella 2.6.I delle NTC (γ G1 = 1.0).Si consideri, ad esempio, la sicurezza <strong>di</strong> un fronte <strong>di</strong> scavo <strong>in</strong> terreni coesivi, eseguita nellecon<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> breve term<strong>in</strong>e <strong>in</strong> tensioni totali. Utilizzando il metodo dell’equilibrio globale,nell’ipotesi <strong>di</strong> c<strong>in</strong>ematismi <strong>di</strong> collasso rotazionali (Fig. 6.8.1) il marg<strong>in</strong>e <strong>di</strong> sicurezza ètra<strong>di</strong>zionalmente espresso dal rapporto tra il momento delle azioni resistenti e il momento delle213
azioni destabilizzantiMF =MRDc=u2⋅ r ⋅ ∆θW ⋅ ddove:c u = resistenza non drenatar = raggio della superficie <strong>di</strong> scorrimento∆θ = θ 0 -θ h = angolo <strong>di</strong> apertura del settore ABW = peso della massa potenzialmente <strong>in</strong>stabiled = braccio della forza peso rispetto al centro <strong>di</strong> rotazione (O)Nell’ambito dei pr<strong>in</strong>cipi generali enunciati nelle NTC, basati sull’impiego dei coefficienti parziali,si devono def<strong>in</strong>ire le resistenze <strong>di</strong> progetto R d e le azioni <strong>di</strong> progetto E d :Rd= MR d=1γR⎡ c⎢⎣γucu⋅ r2⎤⋅ ∆θ⎥⎦Ed= M D = γG1d⋅ W ⋅ de controllare il rispetto della con<strong>di</strong>zione R d ≥ E d .L’impiego dei coefficienti parziali permette l’uso delle soluzioni spe<strong>di</strong>tive <strong>di</strong>sponibili <strong>in</strong> letteraturaper l’analisi <strong>di</strong> sicurezza <strong>di</strong> scarpate e fronti <strong>di</strong> scavo.Per le analisi <strong>di</strong> sicurezza svolte nelle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> breve term<strong>in</strong>e, <strong>in</strong> tensioni totali, si considera, amero titolo <strong>di</strong> esempio, la soluzione <strong>di</strong> Taylor (1948), basata ancora sul metodo dell’equilibriolimite globale. In essa, il marg<strong>in</strong>e <strong>di</strong> sicurezza è tra<strong>di</strong>zionalmente espresso nella forma:F =N ⋅ cuγ ⋅ Hdove:N = fattore <strong>di</strong> stabilità def<strong>in</strong>ito da Taylor (1948)γ = peso dell’unità <strong>di</strong> volume del terrenoNell’applicazione del metodo, il marg<strong>in</strong>e <strong>di</strong> sicurezza può essere <strong>in</strong>teso come rapporto tra laresistenza e l’azione <strong>di</strong> progetto. Applicando i coefficienti parziali previsti al § 6.8 delle NTC,risulta:214
REdd=1γR⎡ c⎢⎣γucuN ⎤⋅ ⎥γ ⋅ H ⎦La verifica è da ritenersi sod<strong>di</strong>sfatta se è R d ≥ E d .Per le analisi <strong>di</strong> sicurezza svolte nelle con<strong>di</strong>zioni lungo term<strong>in</strong>e, <strong>in</strong> tensioni efficaci, si puòconsiderare, ancora a mero titolo <strong>di</strong> esempio, la soluzione <strong>di</strong> Bishop e Morgenstern (1960), basatasul metodo delle strisce proposto da Bishop (1955). In essa il marg<strong>in</strong>e <strong>di</strong> sicurezza viene espressome<strong>di</strong>ante la relazione:F = m – n⋅r udover u = u /σ v è il coefficiente <strong>di</strong> pressione <strong>in</strong>terstizialee m ed n sono coefficienti a<strong>di</strong>mensionali funzione della geometria del problema (H, D, β) mostrata<strong>in</strong> figura, dei parametri <strong>di</strong> resistenza del terreno (c′ e ϕ′) e del peso dell’unità <strong>di</strong> volume (γ):Nel rispetto delle NTC, i coefficienti m ed n devono essere valutati utilizzando i valori <strong>di</strong> progettodei parametri <strong>di</strong> resistenza (c′ d , ϕ′ d ), verificando al contempo che sia rispettata la con<strong>di</strong>zione:REdd=1γR( m − n ⋅ r ) ≥ 1dduC6.11 DISCARICHE CONTROLLATE DI RIFIUTI E DEPOSITI DI INERTIIn questa categoria rientrano gli accumuli <strong>di</strong> materiali sciolti <strong>di</strong> qualsiasi natura <strong>in</strong>clusi quelli versatialla r<strong>in</strong>fusa (ad es. i depositi <strong>di</strong> rifiuti soli<strong>di</strong> urbani e <strong>in</strong>dustriali, i materiali <strong>di</strong> risulta <strong>di</strong> scavi edemolizioni, le <strong>di</strong>scariche m<strong>in</strong>erarie).L’entità degli accertamenti e degli stu<strong>di</strong> da svolgere va commisurata all’esigenza <strong>di</strong> sicurezza,all’importanza della <strong>di</strong>scarica, alla morfologia della zona e alla presenza nel sottosuolo <strong>di</strong> terreni <strong>di</strong>bassa resistenza e alle possibili <strong>in</strong>fluenze sulla circolazione idrica, superficiale e sotterranea, e sullaquantità delle acque.In merito ai provve<strong>di</strong>menti necessari per la stabilità nel tempo, si richiama la necessità <strong>di</strong> far ricorsoad un’idonea strumentazione <strong>di</strong> controllo laddove si present<strong>in</strong>o casi particolarmente importanti peraltezze, volumi ed ubicazioni del territorio.Il richiamo delle norme all’aspetto idrogeologico riguarda pr<strong>in</strong>cipalmente possibili riflessi negatividell’<strong>in</strong>tervento sulla circolazione idrica nel sottosuolo.215
C6.12 FATTIBILITÀ DI OPERE SU GRANDI AREEC6.12.1. INDAGINI SPECIFICHEPer l’accertamento della fattibilità dell’opera saranno raccolte <strong>in</strong>formazioni atte a def<strong>in</strong>ire:le caratteristiche geologiche e geomorfologiche dell’area;le caratteristiche topografiche dell’area;i caratteri delle acque superficiali e sotterranee;le caratteristiche e il comportamento <strong>di</strong> manufatti esistenti nei d<strong>in</strong>torni.Lo stu<strong>di</strong>o geologico deve def<strong>in</strong>ire i l<strong>in</strong>eamenti geomorfologici e la loro tendenza evolutiva, icaratteri stratigrafici e strutturali, il grado <strong>di</strong> alterazione, la degradabilità e la fratturazione degliammassi rocciosi, nonché lo schema idrogeologico.Lo stu<strong>di</strong>o geotecnico deve permettere la def<strong>in</strong>izione delle proprietà fisiche e meccaniche deipr<strong>in</strong>cipali tipi <strong>di</strong> terreno e il regime delle pressioni <strong>in</strong>terstiziali. A tal f<strong>in</strong>e saranno eseguite <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i<strong>in</strong> sito e <strong>in</strong> laboratorio <strong>in</strong> quantità ed estensione proporzionate alla prevista dest<strong>in</strong>azione dell’area.Sarà accertata l’eventuale esistenza <strong>di</strong> cavità naturali o artificiali nel sottosuolo, <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensionisignificative ai f<strong>in</strong>i del progetto.Nel caso <strong>di</strong> aree che, <strong>in</strong> tutto o <strong>in</strong> parte, ricadano <strong>in</strong> specchi d’acqua mar<strong>in</strong>i, lacustri o fluviali, glistu<strong>di</strong> saranno estesi ai fondali e devono essere <strong>in</strong>tegrati dal rilievo della batimetria che comprendaanche le zone a<strong>di</strong>acenti, significative ai f<strong>in</strong>i della dest<strong>in</strong>azione dell’area.C6.12.2 VERIFICHE DI FATTIBILITÀLa verifica <strong>di</strong> fattibilità comprende l’accertamento delle mo<strong>di</strong>fiche che il sistema <strong>di</strong> opere <strong>in</strong>progetto può <strong>in</strong>durre nell’area e deve precisare se le con<strong>di</strong>zioni locali impongano l’adozione <strong>di</strong>soluzioni e proce<strong>di</strong>menti costruttivi <strong>di</strong> particolare onerosità. Nel caso <strong>di</strong> aree acclivi, deve essereaccertata la stabilità dei pen<strong>di</strong>i con riferimento alla con<strong>di</strong>zione precedente la realizzazione delleopere <strong>in</strong> progetto e a seguito della costruzione <strong>di</strong> tali opere, secondo quanto prescritto al § 6.3 delleNTC.Nel caso <strong>di</strong> reti idriche o fognarie, ed <strong>in</strong> genere <strong>di</strong> sottoservizi <strong>in</strong> aree urbanizzate o da urbanizzare,deve essere accertata l’<strong>in</strong>fluenza <strong>di</strong> queste sui manufatti esistenti, sia <strong>in</strong> fase <strong>di</strong> costruzione sia <strong>in</strong>fase <strong>di</strong> esercizio a seguito <strong>di</strong> eventuali guasti o rotture.Per l’estrazione <strong>di</strong> liqui<strong>di</strong> o gas dal sottosuolo devono essere valutate le deformazioni provocatedalle variazioni dello stato tensionale efficace, i conseguenti spostamenti della superficietopografica e la loro <strong>in</strong>fluenza sulla stabilità e sulla funzionalità dei manufatti esistenti.216
C6.12.2.1 Emungimento da falde idricheIl modello fisico assunto a base della progettazione delle opere e degli <strong>in</strong>terventi deve essereottenuto da specifici stu<strong>di</strong> idrogeologici e geotecnici.217
C7. PROGETTAZIONE PER AZIONI SISMICHELa norma illustra, per ciascuna delle tipologie costruttive considerate nei precedenti capitoli 4 e 5, iprovve<strong>di</strong>menti specifici da adottare, <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> azioni sismiche, f<strong>in</strong>alizzandoli alla progettazionee costruzione delle opere nuove (per le opere esistenti si rimanda al Cap.8 delle NTC e C8 dellepresenti istruzioni).Le <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni fornite <strong>in</strong>tegrano, ma non sostituiscono, quelle fornite nei Cap.4 e 5 relativamente aimodelli <strong>di</strong> calcolo, alle sollecitazioni ed alle resistenze degli elementi strutturali. Si deve <strong>in</strong>oltre fareriferimento al Cap.2 per la comb<strong>in</strong>azioni delle azioni, ed al Cap.3 per la def<strong>in</strong>izione dell’entitàdell’azione sismica <strong>in</strong> relazione ai <strong>di</strong>versi stati limite da considerare ed alle sue modalità <strong>di</strong>rappresentazione. Particolare attenzione richiedono <strong>in</strong>f<strong>in</strong>e le <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni geotecniche specificamenteantisismiche (§ 7.11) al solito ad<strong>di</strong>tive e non sostitutive <strong>di</strong> quelle già riportate nel Cap.6.Ampio spazio è stato riservato, sia nelle NTC che nel presente documento, alle costruzioni ed aiponti con isolamento e <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia (§ 7.10 e C7.10); tale attenzione è giustificata dalla<strong>in</strong><strong>di</strong>scutibile efficacia che tale approccio progettuale manifesta nel costruire antisismico e dalla suaconseguente, crescente, <strong>di</strong>ffusione.Nello stilare la norma si è fatto sistematico riferimento all’EN-1998, ma <strong>in</strong> un’ottica <strong>di</strong> s<strong>in</strong>tesi esemplificazione, così da produrre una norma <strong>in</strong> accordo con esso ed al contempo estremamente piùs<strong>in</strong>tetica e semplice da utilizzare. Con tale f<strong>in</strong>alità, particolare attenzione è stata de<strong>di</strong>cata araccogliere, <strong>in</strong> una trattazione s<strong>in</strong>tetica <strong>in</strong>iziale valida per tutte le tipologie costruttive, i requisiticomuni nei confronti degli stati limite (§ 7.1), i criteri generali <strong>di</strong> progettazione e modellazione (§7.2), i meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi ed i criteri <strong>di</strong> verifica (§ 7.3). così da renderli il più possibile esaurienti e,nel contempo, perfettamente <strong>in</strong>tegrati nella trattazione generale e semplici da <strong>in</strong>tendere e<strong>di</strong>mpiegare.Nell’ottica <strong>di</strong> s<strong>in</strong>tesi e semplificazione detta, è sembrato opportuno, <strong>in</strong> situazioni <strong>di</strong> pericolositàsismica molto bassa (zona 4) ammettere meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> progetto-verifica semplificati. In tal senso, per leopere realizzate <strong>in</strong> siti ricadenti <strong>in</strong> zona 4 e qualora siano rispettate le ulteriori con<strong>di</strong>zioni appressoelencate, le NTC consentono l’utilizzo dei due <strong>di</strong>versi meto<strong>di</strong> semplificati <strong>di</strong> verifica nel seguitoillustrati:Metodo 1 - Per le costruzioni <strong>di</strong> tipo 1 e 2 e <strong>di</strong> classe d’uso I e II, le verifiche <strong>di</strong> sicurezzapossono essere condotte alle tensioni ammissibili, secondo quanto specificato nel § 2.7 delleNTC.Metodo 2 - Per tutti i tipi <strong>di</strong> costruzione e le classi d’uso, le verifiche <strong>di</strong> sicurezza nei confronti218
dello SLV possono essere condotte per una forza <strong>di</strong> progetto calcolata assumendo uno spettro <strong>di</strong>progetto costante e pari a 0,07g, ed ammettendo implicitamente un possibile danneggiamentodelle strutture, corrispondente ad un fattore <strong>di</strong> struttura <strong>di</strong> valore comunque non superiore a q =2,15.Il Metodo 2 consente la progettazione della costruzione sotto l’azione sismica <strong>di</strong> cui sopra nei mo<strong>di</strong><strong>in</strong><strong>di</strong>cati nei Cap.4, 5, 6 delle NTC a con<strong>di</strong>zione che sod<strong>di</strong>sfi i tre requisiti seguenti:- ai f<strong>in</strong>i della ripartizione delle sollecitazioni sismiche tra gli elementi strutturali resistenti, gliorizzontamenti debbono essere assimilabili a <strong>di</strong>aframmi rigi<strong>di</strong> ( 6 ), ossia ad elementi <strong>in</strong>f<strong>in</strong>itamenterigi<strong>di</strong> nel loro piano; maggiori <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni al riguardo sono riportate nel § C7.2.6.- i particolari costruttivi sono quelli relativi alla classe <strong>di</strong> duttilità bassa “CDB” quale def<strong>in</strong>ita nel §3.2.1 delle NTC, ossia le azioni sismiche convenzionali sono determ<strong>in</strong>ate ammettendo solo undanneggiamento limitato delle strutture.- per le verifiche agli stati limite si utilizza la comb<strong>in</strong>azione delle azioni def<strong>in</strong>ita al § 3.2.4 delleNTC.Per le costruzioni semplici <strong>in</strong> muratura, sono previste regole <strong>di</strong> progetto semplificate che nonprevedono verifiche <strong>di</strong> sicurezza dettagliate, secondo quanto specificato <strong>in</strong> § 7.8.1.9C7.1 REQUISITI NEI CONFRONTI DEGLI STATI LIMITEPer garantire il rispetto degli Stati Limite Ultimi e <strong>di</strong> Esercizio, quali def<strong>in</strong>iti al § 3.2.1 delle NTC,occorre effettuare <strong>di</strong>verse verifiche <strong>di</strong> sicurezza. Ciascuna <strong>di</strong> esse garantisce, per ogni Stato Limite,qu<strong>in</strong><strong>di</strong> per il corrispettivo livello <strong>di</strong> azione sismica, il raggiungimento <strong>di</strong> una data prestazione daparte della costruzione nel suo complesso.Le verifiche <strong>di</strong> sicurezza da effettuare sono riepilogate <strong>in</strong> funzione della Classe d’uso nellasuccessiva Tab. C7.1.I, <strong>in</strong> cui si fa riferimento anche al paragrafo che nelle NTC <strong>di</strong>scipl<strong>in</strong>a ciascunaverifica. A riguardo, si evidenzia che le verifiche allo SLC devono essere effettuate <strong>di</strong> necessitàsulle sole costruzioni provviste <strong>di</strong> isolamento sismico.6 ) Gli orizzontamenti sono assimilabili a <strong>di</strong>aframmi rigi<strong>di</strong> solo se, modellandone la deformabilità nel piano, glispostamenti orizzontali massimi dei no<strong>di</strong> <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni sismiche non superano, per più del 10%, quelli calcolati conl’assunzione <strong>di</strong> piano rigido.219
Tabella C7.1.I - Verifiche <strong>di</strong> sicurezza <strong>in</strong> funzione della Classe d’uso.SLDescrizione della prestazioneRiferimentoNormeClasse d’usoI II III IVSLOContenimento del danno degli elementi non strutturali § 7.3.7.2 x xFunzionalità degli impianti § 7.3.7.3 x xResistenza degli elementi strutturali § 7.3.7.1 x xSLDContenimento del danno degli elementi non strutturali § 7.3.7.2 x xContenimento delle deformazioni del sistema fondazione-terreno § 7.11.5.3 x x x xContenimento degli spostamenti permanenti dei muri <strong>di</strong> sostegno § 7.11.6.2.2 x x x xAssenza <strong>di</strong> martellamento tra strutture contigue § 7.2.2 x x x xResistenza delle strutture § 7.3.6.1 x x x xDuttilità delle strutture § 7.3.6.2 x x x xAssenza <strong>di</strong> collasso fragile ed espulsione <strong>di</strong> elementi nonstrutturali§ 7.3.6.3 x x x xSLVResistenza dei sostegni e collegamenti degli impianti § 7.3.6.3 x x x xStabilità del sito § 7.11.3 x x x xStabilità dei fronti <strong>di</strong> scavo e dei rilevati § 7.11.4 x x x xResistenza del sistema fondazione-terreno § 7.11.5.3 x x x xStabilità dei muri <strong>di</strong> sostegno § 7.11.6.2.2 x x x xStabilità delle paratie § 7.11.6.3.2 x x x xResistenza e stabilità dei sistemi <strong>di</strong> contrasto e degli ancoraggi § 7.11.6.4.2 x x x xSLCResistenza dei <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo temporaneo tra costruzioniisolate§ 7.2.1 x x x xCapacità <strong>di</strong> spostamento degli isolatori § 7.10.6.2.2 x x x xL’utilizzo del metodo 2 <strong>di</strong> verifica prevede solo verifiche nei confronti dello SLV.Nella progettazione <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> azioni sismiche, il ruolo dei particolari costruttivi è essenziale aif<strong>in</strong>i del conseguimento della sicurezza strutturale. Poiché le prestazioni delle strutture sottoterremoto sono fortemente con<strong>di</strong>zionate dal comportamento delle loro zone critiche, soggette aplasticizzazione ciclica, per esse e per gli elementi ad esse collegate si forniscono regole pratiche <strong>di</strong>progettazione volte a assicurare sia la capacità portante che quella <strong>di</strong>ssipativa richiesta all’<strong>in</strong>terosistema strutturale. Le <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni <strong>in</strong>erenti alle zone critiche sono volte ad assicurarne la duttilità220
necessaria a garantire il raggiungimento del livello <strong>di</strong> danneggiamento ammesso dalle NTC per leazioni sismiche relative agli Stati Limite Ultimi senza che la struttura collassi.C7.2 CRITERI GENERALI DI PROGETTAZIONE E MODELLAZIONEC7.2.1 CRITERI GENERALI DI PROGETTAZIONEIn ragione della necessità che la costruzione sia dotata <strong>di</strong> sistemi strutturali capaci, con costiaccettabili, <strong>di</strong> sod<strong>di</strong>sfare i requisiti <strong>di</strong> sicurezza nei confronti sia dei carichi verticali che dell’azionesismica, <strong>in</strong> siti a sismicità significativa i criteri <strong>di</strong> progettazione nei confronti delle azioni sismichedevono essere considerati già nell’impostazione della progettazione strutturale.La costruzione deve essere dunque dotata <strong>di</strong> sistemi resistenti lungo almeno due <strong>di</strong>rezioni e capaci<strong>di</strong> garantire un’adeguata resistenza e rigidezza nei confronti sia dei moti traslazionali, sia dei motitorsionali dovuti all’eccentricità tra il centro <strong>di</strong> massa ed il centro <strong>di</strong> rigidezza dell’<strong>in</strong>tera struttura oanche solo <strong>di</strong> una sua porzione.Tali moti torsionali tendono a sollecitare i <strong>di</strong>versi elementi strutturali <strong>in</strong> maniera non uniforme. Atal f<strong>in</strong>e, sono da preferirsi configurazioni strutturali <strong>in</strong> cui i pr<strong>in</strong>cipali elementi resistenti all’azionesismica sono <strong>di</strong>stribuiti nelle zone periferiche della costruzione e al contempo limitano l’eccentricitàtra centro <strong>di</strong> massa e centro <strong>di</strong> rigidezza a ciascun livello della costruzione. Per massimizzare larigidezza torsionale conseguita nel modo suddetto è necessario che gli orizzontamenti funzion<strong>in</strong>o da<strong>di</strong>aframma rigido ai f<strong>in</strong>i della ripartizioni delle forze sugli elementi verticali che li sostengono, neimo<strong>di</strong> specificati al § 7.2.6 delle NTC.Per quanto riguarda gli effetti della componente verticale dell’azione sismica, nel § 7.2.1 sono<strong>in</strong><strong>di</strong>cati gli elementi e le tipologie costruttive che maggiormente risentono delle accelerazioniverticali <strong>in</strong>dotte dal sisma, nonché i livelli <strong>di</strong> pericolosità per i quali tale componente deve essereconsiderata nel progetto. Per gli elementi soggetti a tali azioni e per quelli <strong>di</strong> supporto dei medesimiè ammesso l’uso <strong>di</strong> modelli parziali che tengano conto della rigidezza degli elementi a<strong>di</strong>acenti.In generale non si tiene conto della variabilità spaziale del moto sismico e si adotta per esso unarappresentazione <strong>di</strong> tipo “puntuale”, quale è quella che prevede l’utilizzo degli spettri <strong>di</strong> risposta eadotta un <strong>unico</strong> valore <strong>di</strong> accelerazione del suolo per tutti i punti <strong>di</strong> contatto con la struttura.;Quando l’estensione del sistema <strong>di</strong> fondazione non garantisce che l’<strong>in</strong>tera costruzione sia soggettaad una eccitazione sismica uniforme, è necessario considerare la variabilità spaziale del moto <strong>di</strong> cuial § 3.2.5 delle NTC.La progettazione nei confronti delle azioni sismiche ammette, generalmente, un danneggiamentoesteso ma controllato delle costruzioni per i livelli <strong>di</strong> azione relativi agli SLV ed SLC ed un221
possibile danneggiamento, <strong>di</strong> entità comunque limitata, per lo SLD 7 . Mentre nei primi due casi larisposta sismica della struttura è affidata, oltre che alle sue caratteristiche <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> resistenza,alla sua capacità <strong>di</strong> sviluppare deformazioni cicliche <strong>in</strong> campo plastico, <strong>in</strong> quest’ultimo caso (SLD),essa è affidata essenzialmente alle sue caratteristiche <strong>di</strong> rigidezza e resistenza. In ragione <strong>di</strong> ciò, lestrutture si considerano avere comportamento <strong>di</strong>ssipativo nei riguar<strong>di</strong> degli stati limite ultimi esostanzialmente non <strong>di</strong>ssipativo nei riguar<strong>di</strong> degli stati limite <strong>di</strong> esercizio.Fanno eccezione le strutture dotate <strong>di</strong> isolamento alla base, per le quali anche i requisiti riferiti aglistati limite ultimi vengono conseguiti evitando significative escursioni <strong>in</strong> campo plastico deglielementi strutturali della sovrastruttura e della sottostruttura.Ai f<strong>in</strong>i <strong>di</strong> un buon comportamento <strong>di</strong>ssipativo d’<strong>in</strong>sieme, le deformazioni <strong>in</strong>elastiche devono essere<strong>di</strong>stribuite nel maggior numero possibile <strong>di</strong> elementi duttili.In funzione della tecnologia costruttiva e dei materiali utilizzati, è dunque possibile separare imeccanismi deformativi essenzialmente fragili, qu<strong>in</strong><strong>di</strong> per loro natura scarsamente <strong>di</strong>ssipativi, daglialtri meccanismi ai quali è possibile associare, me<strong>di</strong>ante adeguati accorgimenti, significativacapacità <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipare energia <strong>in</strong> ragione della loro duttilità.La progettazione deve dunque garantire l’attivazione dei meccanismi deformativi duttili, evitando alcontempo che si attiv<strong>in</strong>o meccanismi <strong>in</strong> elementi meno duttili (ad es. <strong>in</strong> pilastri soggetti a sforz<strong>in</strong>ormali rilevanti) e meccanismi resistenti fragili (ad es. resistenza a taglio, resistenza dei no<strong>di</strong> travepilastro).La duttilità d’<strong>in</strong>sieme della costruzione si ottiene, <strong>in</strong> def<strong>in</strong>itiva, <strong>in</strong><strong>di</strong>viduando gli elementi ed imeccanismi resistenti ai quali affidare le capacità <strong>di</strong>ssipative e localizzando all’<strong>in</strong>terno del sistemastrutturale le zone <strong>in</strong> cui ammettere la plasticizzazione, <strong>in</strong> modo da ottenere un meccanismodeformativo d’<strong>in</strong>sieme stabile, che co<strong>in</strong>volga il maggior numero possibile <strong>di</strong> fonti <strong>di</strong> duttilità locale.L’<strong>in</strong>tero capitolo, coerentemente con i pr<strong>in</strong>cipi generali, trasferisce al progettista tutte le<strong>in</strong>formazioni necessarie per progettare e verificare costruzioni “duttili”, ossia rispettose dei criteri <strong>di</strong>7 Lo spettro <strong>di</strong> risposta relativo allo SLD può presentare accelerazioni maggiori rispetto a quello relativo allo SLV.Tuttavia, la resistenza delle costruzioni <strong>di</strong> classe I e II è determ<strong>in</strong>ata esclusivamente sulla base delle azioni sismicherelative allo SLV, per cui esse non sono progettate, <strong>in</strong> generale, per sopportare le azioni sismiche relative allo SLDsenza danneggiarsi. Solo per costruzioni <strong>di</strong> classe III e IV sono previste verifiche <strong>di</strong> resistenza nei confronti delle azionisismiche allo SLD (v § 7.3.7.1 delle NTC). Si sottol<strong>in</strong>ea, <strong>in</strong>oltre, che nelle verifiche <strong>in</strong> spostamenti allo SLD (v. §7.3.7.2 delle NTC) si utilizzano gli spostamenti calcolati con lo spettro <strong>di</strong> risposta elastico (η=1), assumendo che ivalori così determ<strong>in</strong>ati si adatt<strong>in</strong>o sia al caso <strong>di</strong> costruzione danneggiata che al caso <strong>di</strong> costruzione non danneggiata.222
“gerarchia delle resistenze” e delle richieste <strong>di</strong> duttilità locale.In coerenza con EN-1998, i fattori <strong>di</strong> struttura sono <strong>di</strong>fferenziati <strong>in</strong> base alla Classe <strong>di</strong> duttilità dellestrutture, Alta (CD “A”) e Bassa (CD “B”). Il fattore <strong>di</strong> struttura <strong>di</strong>pende <strong>di</strong>rettamente dal rapporto<strong>di</strong> sovraresistenza della struttura α u /α y , che permette al progettista <strong>di</strong> valutare <strong>in</strong> maniera forfetarial’<strong>in</strong>cremento delle azioni sismiche necessario per passare dalla plasticizzazione del primo elementoalla formazione del meccanismo strutturale.Le regole semplificate fornite premiano le strutture iperstatiche. Sono <strong>in</strong>vece <strong>in</strong>trodotte opportuneregole per penalizzare le strutture irregolari, che non sono vietate ma vanno progettate per azionisismiche più alte <strong>di</strong> quelle attribuite alle strutture regolari per tenere conto delle maggioriconcentrazioni <strong>di</strong> danno che possono aversi nel caso <strong>di</strong> irregolarità. In particolare la irregolarità <strong>in</strong>elevazione è penalizzata me<strong>di</strong>ante una riduzione del 20% del fattore <strong>di</strong> struttura. L’irregolarità <strong>in</strong>pianta è <strong>in</strong>vece penalizzata riducendo il rapporto <strong>di</strong> sovraresistenza strutturale α u /α yFondamentali sono le regole f<strong>in</strong>alizzate a conseguire la corretta “gerarchia delle resistenze”.Il perseguimento della corretta gerarchia delle resistenze è obbligatorio, sia per le strutture <strong>in</strong> CD“A” che per le strutture <strong>in</strong> CD “B”, con queste regole che aumentano opportunamente la resistenzadei possibili meccanismi fragili, sia locali che globali, rendendo altamente improbabile che essi siattiv<strong>in</strong>o prima dei meccanismi duttili.Una volta attivati i meccanismi duttili, <strong>in</strong>fatti, le sollecitazioni agenti sugli elementi fragili, sia alivello locale che a livello globale, per ovvi motivi <strong>di</strong> equilibrio si stabilizzano, rendendol’attivazione dei meccanismi fragili altamente improbabile, come già detto.Per scongiurare l’attivazione <strong>di</strong> possibili meccanismi fragili locali, viene utilizzata la regola <strong>di</strong>gerarchia delle resistenze sulle sollecitazioni. Per evitare la rottura prematura per meccanismofragile della generica sezione critica, quest’ultima è progettata per sostenere sollecitazioni derivateda con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> equilibrio che tengano conto della formazione <strong>di</strong> cerniere plastiche e dellasovraresistenza delle zone a<strong>di</strong>acenti. Ad esempio la resistenza <strong>di</strong> progetto nei confronti dellesollecitazioni <strong>di</strong> taglio viene determ<strong>in</strong>ata non sulla base dei valori forniti dal modello <strong>di</strong> calcolo,bensì sulla base delle resistenze cui sono associati meccanismi deformativi duttili, generalmenteflessionali, opportunamente amplificate me<strong>di</strong>ante il coefficiente <strong>di</strong> sovraresistenza γ RD .Nei casi <strong>in</strong> cui le cerniere siano <strong>di</strong> tipo flessionale, nel rispetto dei criteri della gerarchia delleresistenze, le sollecitazioni <strong>di</strong> taglio V Ed da utilizzare all’atto della verifica <strong>di</strong> resistenza si ottengonogarantendo l’equilibrio dell’<strong>in</strong>tero elemento strutturale o della sua porzione alle cui estremità siammette la formazione delle cerniere plastiche. Esso è dunque soggetto ai carichi gravitazionali223
valutati nella con<strong>di</strong>zione sismica e, nelle sezioni <strong>di</strong> estremità, ai momenti resistenti M Rb,i dellesezioni plasticizzate amplificati dal fattore <strong>di</strong> sovraresistenza γ Rd, come mostrato <strong>in</strong> Fig. C7.2.1 peruna generica porzione <strong>di</strong> trave.Figura C7.2.1 – Equilibrio dei momenti per il calcolo delle sollecitazioni <strong>di</strong> taglio <strong>di</strong> calcolo V Ed .Nei telai, per scongiurare l’attivazione <strong>di</strong> meccanismi fragili globali, come il meccanismo <strong>di</strong> “pianodebole” che comporta la plasticizzazione, anticipata rispetto alle travi, <strong>di</strong> gran parte dei pilastri <strong>di</strong> unpiano, il progetto delle zone <strong>di</strong>ssipative dei pilastri è effettuato considerando le sollecitazionicorrispondenti alla resistenza delle zone <strong>di</strong>ssipative delle travi amplificata me<strong>di</strong>ante il coefficienteγ Rd che vale 1,3 <strong>in</strong> CD “A” e 1,1 per CD “B”.In tali casi, generalmente, il meccanismo <strong>di</strong>ssipativo prevede la localizzazione delle cerniere alleestremità delle travi e le sollecitazioni <strong>di</strong> progetto dei pilastri possono essere ottenute a partire dalleresistenze d’estremità delle travi che su <strong>di</strong> essi convergono, facendo <strong>in</strong> modo che, per ogni nodotrave-pilastro ed ogni <strong>di</strong>rezione e verso dell’azione sismica, la resistenza complessiva dei pilastri siamaggiore della resistenza complessiva delle travi amplificata del coefficiente γ Rd , <strong>in</strong> accordo con laformula (7.4.4) delle NTC.In particolare uno dei mo<strong>di</strong> per sod<strong>di</strong>sfare tale formula consiste nell’amplificare i momenti flettenti<strong>di</strong> calcolo dei pilastri derivanti dall’analisi per un fattore <strong>di</strong> amplificazione α, dato dall’espressione:∑ Mb,Rdα = γ Rd ⋅ (C7.2.1)∑ MC,Sd<strong>in</strong> cui M b,Rd è il momento resistente <strong>di</strong> progetto della generica trave convergente nel nodo e M C,Sd èil momento flettente <strong>di</strong> calcolo del generico pilastro convergente nel nodo; le sommatorie sonoestese a tutte le sezioni delle travi e dei pilastri concorrenti nel nodo.224
Nel caso <strong>in</strong> cui i momenti <strong>di</strong> calcolo nel pilastro siano <strong>di</strong> verso <strong>di</strong>scorde, al denom<strong>in</strong>atore dellaformula (C7.2.1) va applicata la prescrizione del § 7.4.4.2.1, terzo capoverso delle NTC e, pertanto,va posto il solo valore maggiore, mentre il m<strong>in</strong>ore va sommato ai momenti resistenti delle travi; taleprescrizione non va <strong>in</strong>vece applicata quando si considera la formula (7.4.4) delle NTC che,operando <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> resistenze flessionali, considera i valori assoluti delle grandezze<strong>in</strong><strong>di</strong>pendentemente dal verso.È opportuno sottol<strong>in</strong>eare che l’utilizzo della formula (C7.2.1) rappresenta solo uno dei possibilimo<strong>di</strong> per arrivare al rispetto della formula (7.4.4) delle NTC che rimane l’unica con<strong>di</strong>zione d<strong>in</strong>orma da rispettare per proteggere i pilastri dalla plasticizzazione prematura.C7.2.2 CARATTERISTICHE GENERALI DELLE COSTRUZIONIUna costruzione è regolare <strong>in</strong> pianta ed <strong>in</strong> altezza quando il suo comportamento è governatopr<strong>in</strong>cipalmente da mo<strong>di</strong> <strong>di</strong> vibrare sostanzialmente traslazionali lungo due <strong>di</strong>rezioni ortogonali equando tali mo<strong>di</strong> siano caratterizzati da spostamenti crescenti <strong>in</strong> maniera approssimativamentel<strong>in</strong>eare con l’altezza.I criteri <strong>di</strong> regolarità forniti nel §7.2.2 delle NTC sono qu<strong>in</strong><strong>di</strong> da <strong>in</strong>tendersi come con<strong>di</strong>zion<strong>in</strong>ecessarie ma non sufficienti ai f<strong>in</strong>i <strong>di</strong> controllare la regolarità; è compito del progettista verificareche la regolarità della costruzione non sia con<strong>di</strong>zionata da altre caratteristiche non <strong>in</strong>cluse nei criteripresentati.Si precisa che al § 7.2.2, punto g) delle NTC con il term<strong>in</strong>e “un altro orizzontamento” deve<strong>in</strong>tendersi “l’orizzontamento a<strong>di</strong>acente”.In accordo con quanto specificato al §7.3.2 delle NTC, quando il comportamento <strong>di</strong> una struttura<strong>di</strong>pende significativamente dai mo<strong>di</strong> <strong>di</strong> vibrare superiori, qu<strong>in</strong><strong>di</strong> anche quando è regolare <strong>in</strong> altezza,non è possibile utilizzare per essa meto<strong>di</strong> d’analisi <strong>di</strong> tipo statico e si deve ricorrere, <strong>di</strong> necessità, adanalisi <strong>di</strong> tipo d<strong>in</strong>amico.Relativamente all’ultimo capoverso del § 7.2.2 delle NTC, sottoparagrafo “Distanza tra costruzionicontigue” si precisa che quanto <strong>in</strong><strong>di</strong>cato vale esclusivamente per le costruzioni esistenti,sussistendo, comunque, l’obbligo per le nuove costruzioni del calcolo degli spostamenti.C7.2.3 CRITERI DI PROGETTAZIONE DI ELEMENTI STRUTTURALI “SECONDARI”ED ELEMENTI NON STRUTTURALIGli elementi strutturali secondari devono essere <strong>in</strong> grado <strong>di</strong> mantenere la loro portanza nei confrontidei carichi verticali nella configurazione deformata più sfavorevole tenendo conto, quandonecessario, delle non l<strong>in</strong>earità geometriche, nei mo<strong>di</strong> specificati nel §7.3. I particolari costruttivi che225
si applicano agli elementi strutturali secondari sono quelli prescritti al cap. 4 solo per gli elementiche non subiscono plasticizzazioni sotto le azioni <strong>di</strong> progetto allo SLU. In caso contrario valgono leprescrizioni del cap. 7.L’espressione (7.2.2) delle NTC, che fornisce l’accelerazione massima che l’elemento non 8strutturale subisce durante il sisma per lo stato limite <strong>in</strong> esame, non può essere utilizzata percostruzioni dotate <strong>di</strong> isolamento sismico.C7.2.4 CRITERI DI PROGETTAZIONE DEGLI IMPIANTIIn aggiunta a quanto già <strong>in</strong><strong>di</strong>cato nelle NTC, si segnala che i corpi illum<strong>in</strong>anti debbono essere dotati<strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> sostegno tali da impe<strong>di</strong>rne il <strong>di</strong>stacco <strong>in</strong> caso <strong>di</strong> terremoto; <strong>in</strong> particolare, se montatisu controsoffitti sospesi, devono essere efficacemente ancorati ai sostegni longitud<strong>in</strong>ali e trasversalidel controsoffitto e non <strong>di</strong>rettamente ad esso.Alcune <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni aggiuntive relative agli impianti sono riportate nell’Appen<strong>di</strong>ce C8I al presentedocumento, relativa al Cap.C8 (Costruzioni esistenti).C7.2.6 CRITERI DI MODELLAZIONE DELLA STRUTTURA E AZIONE SISMICAGli orizzontamenti devono essere dotati <strong>di</strong> opportuna rigidezza e resistenza nel piano e collegati <strong>in</strong>maniera efficace alle membrature verticali che li sostengono perché possano assolvere la funzione<strong>di</strong> <strong>di</strong>aframma rigido ai f<strong>in</strong>i della ripartizione delle forze orizzontali tra le membrature verticalistesse. Particolare attenzione va posta quando abbiano forma molto allungata o comunque noncompatta: <strong>in</strong> quest’ultimo caso, occorre valutare se le aperture presenti, soprattutto se localizzate <strong>in</strong>prossimità dei pr<strong>in</strong>cipali elementi resistenti verticali, non ne riducano significativamente larigidezza. Essi possono essere considerati <strong>in</strong>f<strong>in</strong>itamente rigi<strong>di</strong> nel loro piano se, modellandone ladeformabilità nel piano, i loro spostamenti orizzontali massimi <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni sismiche non superanoper più del 10% quelli calcolati con l’assunzione <strong>di</strong> piano rigido. Tale con<strong>di</strong>zione può ritenersigeneralmente sod<strong>di</strong>sfatta nei casi specificati nelle NTC (v. § 7.2.6), salvo porre particolareattenzione quando essi siano sostenuti da elementi strutturali verticali (per es. pareti) <strong>di</strong> notevolerigidezza e resistenza.Quando gli orizzontamenti possono essere considerati <strong>in</strong>f<strong>in</strong>itamente rigi<strong>di</strong> nel loro piano, le masse ele <strong>in</strong>erzie rotazionali <strong>di</strong> ogni piano possono essere concentrate nel loro centro <strong>di</strong> gravità.8 Si segnala che, per un refuso, nelle NTC la legenda riferita ad S a e precedente la formula 7.2.2 parla <strong>di</strong> elementostrutturale <strong>in</strong>tendendo riferirsi ad elemento non strutturale.226
C7.3 METODI DI ANALISI E CRITERI DI VERIFICALe <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni fornite <strong>in</strong> questo paragrafo sono <strong>in</strong>tegrate dalle <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni fornite nel Cap.4 delleNTC.C7.3.3 ANALISI LINEARE DINAMICA O STATICAC7.3.3.1 <strong>Analisi</strong> l<strong>in</strong>eare d<strong>in</strong>amicaL’analisi l<strong>in</strong>eare d<strong>in</strong>amica, così come presentata nelle NTC, è condotta secondo tre passaggifondamentali:1) determ<strong>in</strong>azione dei mo<strong>di</strong> <strong>di</strong> vibrare “naturali” della costruzione (analisi modale);2) calcolo degli effetti dell’azione sismica, rappresentata dallo spettro <strong>di</strong> risposta <strong>di</strong> progetto, perciascuno dei mo<strong>di</strong> <strong>di</strong> vibrare <strong>in</strong><strong>di</strong>viduati;3) comb<strong>in</strong>azione degli effetti relativi a ciascun modo <strong>di</strong> vibrare.L’analisi modale consiste nella soluzione delle equazioni del moto della costruzione, considerataelastica, <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> oscillazioni libere (assenza <strong>di</strong> forzante esterna) e nella <strong>in</strong><strong>di</strong>viduazione <strong>di</strong>particolari configurazioni deformate che costituiscono i mo<strong>di</strong> naturali <strong>di</strong> vibrare <strong>di</strong> una costruzione.Questi mo<strong>di</strong> <strong>di</strong> vibrare sono una caratteristica propria della struttura, <strong>in</strong> quanto sono <strong>in</strong><strong>di</strong>viduati <strong>in</strong>assenza <strong>di</strong> alcuna forzante, e sono caratterizzate da un periodo proprio <strong>di</strong> oscillazione T, da unosmorzamento convenzionale ξ, caratteristiche proprie degli oscillatori elementari (sistemi d<strong>in</strong>amiciad un grado <strong>di</strong> libertà), nonché da una forma. Tranne che per casi particolari, quali quelli peresempio <strong>di</strong> costruzioni dotate <strong>di</strong> sistemi <strong>di</strong> isolamento e <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione, si assume che i mo<strong>di</strong> <strong>di</strong>vibrare abbiano tutti lo stesso valore dello smorzamento convenzionale ξ pari al 5%.Qualunque configurazione deformata <strong>di</strong> una costruzione, e qu<strong>in</strong><strong>di</strong> anche il suo stato <strong>di</strong>sollecitazione, può essere ottenuta come comb<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> deformate elementari, ciascuna con laforma <strong>di</strong> un modo <strong>di</strong> vibrare. Ovviamente, <strong>in</strong> funzione dell’azione che agisce sulla costruzione,alcuni mo<strong>di</strong> <strong>di</strong> vibrare avranno parte più significativa <strong>di</strong> altri nella descrizione della conseguenteconfigurazione deformata. La massa partecipante <strong>di</strong> un modo <strong>di</strong> vibrare esprime la quota parte delleforze sismiche <strong>di</strong> trasc<strong>in</strong>amento, e qu<strong>in</strong><strong>di</strong> dei relativi effetti, che il s<strong>in</strong>golo modo è <strong>in</strong> grado <strong>di</strong>descrivere. Per poter cogliere con sufficiente approssimazione gli effetti dell’azione sismica sullacostruzione, è opportuno considerare tutti i mo<strong>di</strong> con massa partecipante superiore al 5% ecomunque un numero <strong>di</strong> mo<strong>di</strong> la cui massa partecipante totale sia superiore all’85%, trascurandosolo i mo<strong>di</strong> <strong>di</strong> vibrare meno significativi <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> massa partecipante.L’utilizzo dello spettro <strong>di</strong> risposta consente <strong>di</strong> calcolare gli effetti massimi del terremoto sullacostruzione associati a ciascun modo <strong>di</strong> vibrare. Poiché durante il terremoto, tuttavia, gli effetti227
massimi associati ad un modo <strong>di</strong> vibrare non si verificano generalmente nello stesso istante <strong>in</strong> cuisono massimi quelli associati ad un altro modo <strong>di</strong> vibrare, tali effetti non possono essere comb<strong>in</strong>atitra <strong>di</strong> loro me<strong>di</strong>ante una semplice somma ma con specifiche regole <strong>di</strong> comb<strong>in</strong>azione, <strong>di</strong> naturaprobabilistica, che tengono conto <strong>di</strong> questo sfasamento temporale.Se il periodo <strong>di</strong> vibrazione <strong>di</strong> ciascun modo <strong>di</strong>fferisce <strong>di</strong> almeno il 10% da quello <strong>di</strong> tutti gli altri, lacomb<strong>in</strong>azione degli effetti relativi ai s<strong>in</strong>goli mo<strong>di</strong> può essere effettuata valutando la comb<strong>in</strong>azionecome ra<strong>di</strong>ce quadrata della somma dei quadrati (Square Root of Sum of Squares o SRSS) deglieffetti relativi a ciascun modo, secondo l’espressione:E = ( ∑ E )(C7.3.1)con: E valore comb<strong>in</strong>ato dell’effetto ed E i valore dell’effetto relativo al modo i.Tale regola deriva dall’ipotesi che i contributi massimi dei s<strong>in</strong>goli mo<strong>di</strong> non siano correlati e non siverifich<strong>in</strong>o contemporaneamente.La possibilità che i massimi contributi modali siano correlati può essere tenuta <strong>in</strong> conto attraverso lacomb<strong>in</strong>azione quadratica completa (Complete Quadratic Comb<strong>in</strong>ation o CQC):i2 1/ 2i1/ 2∑j∑ iij i j(C7.3.2)E = ( ρ ⋅ E ⋅ E )con:E j valore dell’effetto relativo al modo j;ρ ij coefficiente <strong>di</strong> correlazione tra il modo i e il modo j calcolato secondo la seguente espressione:ρ8 ξ ⋅ξ ( ξ + β ⋅ξ ) ⋅β3/2i j i ij j ijij = (1-2 2 2 2 2 2β ij ) + 4 ξi ⋅ξ j ⋅βij ⋅ (1 + βij )+4( ξ i + ξ j ) ⋅βij9 ; (C7.3.3)ξ i , ξ j smorzamento viscoso convenzionale rispettivamente del modo i e del modo j;β ij è il rapporto tra l’<strong>in</strong>verso dei perio<strong>di</strong> <strong>di</strong> ciascuna coppia i-j <strong>di</strong> mo<strong>di</strong> (β ij = T j /T i ).Solo per strutture non <strong>di</strong>ssipative è ammessa altresì la possibilità <strong>di</strong> condurre un’analisi l<strong>in</strong>eared<strong>in</strong>amica me<strong>di</strong>ante <strong>in</strong>tegrazione al passo delle equazioni del moto (v. § 7.3.2 delle NTC), nel qualcaso l’azione sismica deve essere rappresentata <strong>in</strong> forma <strong>di</strong> componenti accelerometriche, secondoquanto specificato nel § 3.2.3.6 delle NTC.9 Questa espressione degenera nella (7.3.4) delle NTC nel caso <strong>in</strong> cui ξ i = ξ j = ξ.228
C7.3.3.2 <strong>Analisi</strong> l<strong>in</strong>eare staticaL’analisi l<strong>in</strong>eare statica consiste sostanzialmente <strong>in</strong> una analisi l<strong>in</strong>eare d<strong>in</strong>amica semplificata <strong>in</strong> cui:1) non si effettua l’analisi d<strong>in</strong>amica della costruzione per determ<strong>in</strong>are i mo<strong>di</strong> <strong>di</strong> vibrare “naturali”della costruzione e si ipotizza un modo <strong>di</strong> vibrare pr<strong>in</strong>cipale della costruzione caratterizzato daun periodo T 1 calcolato <strong>in</strong> maniera approssimata, come dall’espressione (7.3.5) delle NTC, e daspostamenti l<strong>in</strong>earmente crescenti con l’altezza dal piano <strong>di</strong> fondazione, ai quali corrisponde la<strong>di</strong>stribuzione <strong>di</strong> forze statiche data dall’espressione (7.3.6) delle NTC. A questo modo <strong>di</strong> vibraresi associa un’aliquota λ <strong>di</strong> massa partecipante pari a 0,85 se la costruzione ha almeno treorizzontamenti e se T1 < 2T C , 1,0 <strong>in</strong> tutti gli altri casi;2) si calcolano gli effetti dell’azione sismica, rappresentata dallo spettro <strong>di</strong> risposta <strong>di</strong> progetto, peril solo modo <strong>di</strong> vibrare pr<strong>in</strong>cipale considerato;3) non si effettua alcuna comb<strong>in</strong>azione degli effetti <strong>in</strong> quanto non si considerano mo<strong>di</strong> <strong>di</strong> vibraresecondari.C7.3.4 ANALISI NON LINEARE STATICA O DINAMICAC7.3.4.1 <strong>Analisi</strong> non l<strong>in</strong>eare staticaQuesto metodo d’analisi è utilizzabile solo per costruzioni il cui comportamento sotto lacomponente del terremoto considerata è governato da un modo <strong>di</strong> vibrare naturale pr<strong>in</strong>cipale,caratterizzato da una significativa partecipazione <strong>di</strong> massa.L’analisi richiede che al sistema strutturale reale venga associato un sistema strutturale equivalentead un grado <strong>di</strong> libertà.F *d * m *F * y0,60 F * buF * bu≥ 0,85 F * buF *d * yd * ud *La forza*F e lo spostamentoF b e d c del sistema reale dalle relazioni:Figura C7.3.1 – Sistema e <strong>di</strong>agramma bil<strong>in</strong>eare equivalente*d del sistema equivalente sono legati alle corrispondenti grandezze229
*F*d= F Γb= d Γc(C7.3.4)dove Γ è il “fattore <strong>di</strong> partecipazione modale” def<strong>in</strong>ito dalla relazione:Tϕ MτΓ = (C7.3.5)ϕTM ϕIl vettore τ è il vettore <strong>di</strong> trasc<strong>in</strong>amento corrispondente alla <strong>di</strong>rezione del sisma considerata; ilvettore ϕ è il modo <strong>di</strong> vibrare fondamentale del sistema reale normalizzato ponendo d c = 1; lamatrice M è la matrice <strong>di</strong> massa del sistema reale.Alla curva <strong>di</strong> capacità del sistema equivalente occorre ora sostituire una curva bil<strong>in</strong>eare avente unprimo tratto elastico ed un secondo tratto perfettamente plastico (ve<strong>di</strong> Fig. C7.3.1). DettaF bu laresistenza massima del sistema strutturale reale edF = F / Γ la resistenza massima del sistema*bubuequivalente, il tratto elastico si <strong>in</strong><strong>di</strong>vidua imponendone il passaggio per il punto*0,6F bu della curva<strong>di</strong> capacità del sistema equivalente, la forza <strong>di</strong> plasticizzazione*F y si <strong>in</strong><strong>di</strong>vidua imponendol’uguaglianza delle aree sottese dalla curva bil<strong>in</strong>eare e dalla curva <strong>di</strong> capacità per lo spostamentomassimod corrispondente ad una riduzione <strong>di</strong> resistenza ≤ 0,15F .*u*buIl periodo elastico del sistema bil<strong>in</strong>eare è dato dall’espressione:*m= π (C7.3.6)*k*T 2dovem= Φ Mτ e k * è la rigidezza del tratto elastico della bil<strong>in</strong>eare.* TNel caso <strong>in</strong> cui il periodo elastico della costruzione T * risulti T * ≥ T C la domanda <strong>in</strong> spostamentoper il sistema anelastico è assunta uguale a quella <strong>di</strong> un sistema elastico <strong>di</strong> pari periodo (v. §3.2.3.2.3 delle NTC e Fig. C7.3.2a):( )d = d = S T(C7.3.7)* * *max e,max DeNel caso <strong>in</strong> cui T * < T C la domanda <strong>in</strong> spostamento per il sistema anelastico è maggiore <strong>di</strong> quella <strong>di</strong>un sistema elastico <strong>di</strong> pari periodo (v. Fig. C7.3.2b) e si ottiene da quest’ultima me<strong>di</strong>antel’espressione:dTd 1 ( q 1)dq ⎢⎣ T ⎥⎦** e,max ⎡ * C ⎤ *max = + − ≥* * e,max(C7.3.8)230
dove e ( )q = S T m / F rappresenta il rapporto tra la forza <strong>di</strong> risposta elastica e la forza <strong>di</strong>* * * *ysnervamento del sistema equivalente.Se risulta q * ≤1 allora si had= d .* *max e,maxF * 1F *k *Domandaanelastica1k *DomandaanelasticaF * yF * yd *d *d * max=d * e,maxd * e,maxd * maxFigura C7.3.2a – Spostamento <strong>di</strong> riferimento per T>T CFigura C7.3.2b – Spostamento <strong>di</strong> riferimento per T≤T CGli effetti torsionali accidentali sono considerati nel modo previsto al § 7.2.6 delle NTC.Una volta trovata la domanda <strong>in</strong> spostamentod* *max u*d max per lo stato limite <strong>in</strong> esame si verifica che sia≤ d e si procede alla verifica della compatibilità degli spostamenti per glielementi/meccanismi duttili e delle resistenze per gli elementi/meccanismi fragili.L’analisi non l<strong>in</strong>eare statica condotta nei mo<strong>di</strong> previsti dalle NTC può sottostimaresignificativamente le deformazioni sui lati più rigi<strong>di</strong> e resistenti <strong>di</strong> strutture flessibili torsionalmente,cioè strutture <strong>in</strong> cui il modo <strong>di</strong> vibrare torsionale abbia un periodo superiore ad almeno uno deimo<strong>di</strong> <strong>di</strong> vibrare pr<strong>in</strong>cipali traslazionali. Per tener conto <strong>di</strong> questo effetto, tra le <strong>di</strong>stribuzionisecondarie delle forze occorre scegliere la <strong>di</strong>stribuzione adattiva.L’azione sismica deve essere applicata, per ciascuna <strong>di</strong>rezione, <strong>in</strong> entrambi i possibili versi e sidevono considerare gli effetti più sfavorevoli derivanti dalle due analisi.C7.3.4.2 <strong>Analisi</strong> non l<strong>in</strong>eare d<strong>in</strong>amicaI modelli strutturali da utilizzare per effettuare analisi non l<strong>in</strong>eari d<strong>in</strong>amiche devono rispettare irequisiti del § 7.2.6 delle NTC. In particolare essi devono consentire una corretta rappresentazionedel comportamento degli elementi strutturali <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> resistenza, anche <strong>in</strong> funzione <strong>di</strong> possibilefenomeni <strong>di</strong> degrado associati alle deformazioni cicliche, e <strong>di</strong> comportamento post-elastico.Quando si effettua questo tipo <strong>di</strong> analisi occorre utilizzare un’analisi non l<strong>in</strong>eare anche per la231
valutazione degli effetti dei carichi verticali. Questa analisi deve precedere l’analisi conaccelerogrammi e può essere anche <strong>di</strong> tipo statico-<strong>in</strong>crementale, facendo crescere tutti i carichigravitazionali <strong>in</strong> maniera proporzionale f<strong>in</strong>o al loro valore <strong>di</strong> progetto.Il confronto tra analisi d<strong>in</strong>amica non l<strong>in</strong>eare ed analisi modale con spettro <strong>di</strong> progetto <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong>sollecitazioni globali alla base è f<strong>in</strong>alizzato a verificare che tali <strong>di</strong>fferenze siano contenute, a riprovadella bontà dell’analisi d<strong>in</strong>amica non l<strong>in</strong>eare effettuata.C7.3.5 RISPOSTA ALLE DIVERSE COMPONENTI DELL’AZIONE SISMICA ED ALLAVARIABILITA’ SPAZIALE DEL MOTOQuando la variabilità spaziale del moto può avere effetti significativi sulla risposta strutturale essadeve essere considerata.In generale l’effetto pr<strong>in</strong>cipale della variabilità è dovuto ai notevoli spostamenti relativi che essagenera alla base delle strutture, mentre la risposta d<strong>in</strong>amica risulta <strong>in</strong>feriore a quella ottenuta conmoto s<strong>in</strong>crono. In questi casi risulta pertanto cautelativa la valutazione della risposta sovrapponendol’effetto della <strong>di</strong>storsione degli appoggi a terra alla risposta all’azione s<strong>in</strong>crona, come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato alpunto 3.2.5.Qualora si utilizzi l’analisi non l<strong>in</strong>eare si potranno cautelativamente imporre le <strong>di</strong>storsioni alla baseed effettuare l’analisi d<strong>in</strong>amica s<strong>in</strong>crona.In alternativa è possibile imporre alla base della costruzione serie temporali del moto sismico<strong>di</strong>fferenziate ma coerenti tra loro, <strong>in</strong> accordo con le caratteristiche dei siti ove sono situati i punti <strong>di</strong>appoggio della costruzione.Quest’ultimo criterio, apparentemente più rigoroso, presenta <strong>di</strong>fficoltà operative nella effettivadef<strong>in</strong>izione delle storie temporali che richiedono una notevole cautela da parte del progettista.In ogni caso si deve considerare anche la risposta al moto s<strong>in</strong>crono.C7.3.6 CRITERI DI VERIFICA AGLI STATI LIMITE ULTIMIC7.3.6.3 Verifiche degli elementi non strutturali e degli impiantiLa prestazione consistente nell’evitare collassi fragili e prematuri e la possibile espulsione sottol’azione della F a delle tamponature si può ritenere conseguita con l’<strong>in</strong>serimento <strong>di</strong> leggere reti da<strong>in</strong>tonaco sui due lati della muratura, collegate tra loro ed alle strutture circostanti a <strong>di</strong>stanza nonsuperiore a 500 mm sia <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione orizzontale sia <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione verticale, ovvero con l’<strong>in</strong>serimento<strong>di</strong> elementi <strong>di</strong> armatura orizzontale nei letti <strong>di</strong> malta, a <strong>di</strong>stanza non superiore a 500 mm.232
C7.3.7 CRITERI DI VERIFICA AGLI STATI LIMITE DI ESERCIZIOPer le verifiche degli elementi strutturali <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> resistenza, <strong>di</strong> cui al § 7.3.7.1 delle NTC, nellospettro allo SLD va considerato un valore η=2/3 per tenere <strong>in</strong> conto la sovraresistenza deglielementi strutturali. Per la valutazione degli spostamenti f<strong>in</strong>alizzati alle verifiche degli elementistrutturali <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> contenimento del danno agli elementi non strutturali, <strong>di</strong> cui al § 7.3.7.2 delleNTC, si pone sempre η=1 <strong>in</strong> quanto, anche nel caso <strong>in</strong> cui si verificasse un limitato danneggiamento<strong>di</strong> alcuni elementi strutturali, si assume comunque che gli spostamenti complessivi della costruzionesiano pari a quelli calcolati nell’ipotesi <strong>di</strong> struttura elastica.C7.4 COSTRUZIONI DI CALCESTRUZZOIl capitolo è de<strong>di</strong>cato alle costruzioni <strong>di</strong> calcestruzzo <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> azioni sismiche e tratta <strong>in</strong>maniera dettagliata le richieste per i materiali e le regole <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensionamento e verifica per le travi,i pilastri, i no<strong>di</strong> trave-pilastro, i <strong>di</strong>aframmi orizzontali, le pareti, le travi <strong>di</strong> collegamento. Lecostruzioni con struttura prefabbricata <strong>in</strong> cemento armato sono trattate al § 7.4.5 delle NTC.La duttilità delle sezioni <strong>in</strong>flesse e presso<strong>in</strong>flesse è controllata me<strong>di</strong>ante specifiche regole chesemplificano notevolmente quelle fornite dall’EN-1998-1, prescrivendo le percentuali <strong>di</strong> armaturanecessarie ad evitare rotture fragili, con il limite <strong>in</strong>feriore f<strong>in</strong>alizzato ad evitare la rottura dellasezione all’atto della fessurazione del cls. ed il limite superiore f<strong>in</strong>alizzato ad evitare la rottura dellasezione per schiacciamento del cls. Riguardo a quest’ultimo punto viene adeguatamente premiata lapresenza <strong>di</strong> armatura <strong>in</strong> compressione che, come noto, aumenta la duttilità riducendo la tensione sulcalcestruzzo compresso, a parità <strong>di</strong> sollecitazioni. Ciò si ev<strong>in</strong>ce anche dai m<strong>in</strong>imi <strong>di</strong> armaturacompressa richiesti nelle travi: 50% <strong>di</strong> quella tesa nelle zone critiche, 25% altrove.Nello spirito <strong>di</strong> una norma anche <strong>di</strong> carattere prestazionale, viene fornita l’<strong>in</strong><strong>di</strong>cazione secondo cui,quando non precisato, la protezione della corretta gerarchia delle resistenza va effettuata me<strong>di</strong>antecoefficiente γ RD <strong>di</strong> valore non <strong>in</strong>feriore a 1,2 <strong>in</strong> CD “A” e 1,0 per CD “B”.Nei telai, per scongiurare l’attivazione <strong>di</strong> meccanismi fragili locali, viene applicata la regola <strong>di</strong>gerarchia delle resistenza taglio-flessione: per evitare la rottura prematura per taglio della genericasezione critica si valuta la resistenza a taglio <strong>di</strong> progetto non sulla base dei valori forniti dal modello<strong>di</strong> calcolo bensì a partire dalle resistenze flessionali, opportunamente amplificate me<strong>di</strong>ante ilcoefficiente γ RD ; tale coefficiente, sempre presente nelle regole <strong>di</strong> gerarchia delle resistenza, vale1,2 <strong>in</strong> CD “A” e 1,0 <strong>in</strong> CD “B”.Sempre nei telai, per scongiurare l’attivazione <strong>di</strong> meccanismi fragili globali, ossia la presenza <strong>di</strong>“piano debole” e cioè rotture dei pilastri anticipate rispetto alle travi, la gerarchia delle resistenza233
impone che il progetto delle zone non <strong>di</strong>ssipative faccia riferimento alle resistenza delle zone<strong>di</strong>ssipative amplificate me<strong>di</strong>ante il coefficiente γ RD che vale 1,3 <strong>in</strong> CD “A” e 1,1 per CD “B”.Ampio spazio è dato dalla norma per lo stu<strong>di</strong>o dei no<strong>di</strong> trave-pilastro non conf<strong>in</strong>ati. In particolarel’argomento è trattato fornendo sia i term<strong>in</strong>i per le verifiche, che le regole <strong>di</strong> dettaglio ed i m<strong>in</strong>imi <strong>di</strong>armatura.Altri casi esplicitamente previsti sono: a) la protezione dalla rottura fragile dei <strong>di</strong>aframmiorizzontali, me<strong>di</strong>ante un coefficiente 1,3; b) la protezione dalla rottura anticipata delle fondazioni,ottenuta utilizzando come azioni le resistenze degli elementi <strong>in</strong> elevazione e non le sollecitazioni;non oltre però le sollecitazioni amplificate per 1,3 <strong>in</strong> CD “A” e 1,1 <strong>in</strong> CD “B”. Quest’ultimo aspettorappresenta una novità rispetto alle precedenti normative sismiche ed è dettata dall’esperienzaprogettuale maturata recentemente <strong>in</strong> Italia.C7.4.4. DIMENSIONAMENTO E VERIFICA DEGLI ELEMENTI STRUTTURALIL’analisi delle sollecitazioni è effettuata con riferimento alla comb<strong>in</strong>azione sismica delle azionispecificata al § 3.2.4 delle NTC – espressioni (3.2.16) e (3.2.17) – ed alla comb<strong>in</strong>azione dellecomponenti orizzontali e verticali del sisma specificata al § 7.3.5 delle NTC (espressione (7.3.15)).Le verifiche <strong>di</strong> resistenza degli elementi strutturali si effettuano come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato al § 4.1.2.1 delleNTC, dove si assumono, per tener conto del degrado ciclico dei materiali, gli stessi coefficientiparziali γ C e γ S delle con<strong>di</strong>zioni non sismiche.Le verifiche <strong>di</strong> duttilità previste al § 7.4.4 delle NTC si <strong>in</strong>tendono implicitamente sod<strong>di</strong>sfatte se siseguono le regole per i materiali, i dettagli costruttivi e la gerarchia delle resistenze <strong>in</strong><strong>di</strong>cate al § 7.4delle NTC per le <strong>di</strong>verse tipologie ed elementi strutturali.Per la verifica <strong>di</strong> resistenza del nodo, nell’espressione (7.4.8) si può assumere, al posto del fattoreh jc (<strong>di</strong>stanza tra le giaciture più esterne <strong>di</strong> armature del pilastro), il fattore h c,max , <strong>in</strong>tendendo cometale il massimo tra le <strong>di</strong>mensioni della sezione del pilastro.Nella valutazione della duttilità <strong>di</strong> curvatura per le verifiche <strong>di</strong> duttilità nelle zone critiche, ilcontributo <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> resistenza e <strong>di</strong> duttilità dovuto al conf<strong>in</strong>amento del calcestruzzo vaconsiderato utilizzando modelli adeguati. A tal f<strong>in</strong>e, la sola parte <strong>di</strong> calcestruzzo contenutaall’<strong>in</strong>terno delle armature che garantiscono il conf<strong>in</strong>amento può essere considerata efficacementeconf<strong>in</strong>ata.In presenza <strong>di</strong> sforzo normale, per conseguire il limite <strong>di</strong> 1,5 <strong>in</strong><strong>di</strong>cato nelle NTC è necessario tenerconto del conf<strong>in</strong>amento prodotto dal calcestruzzo dalla presenza delle staffe. Si evidenzia che taleproblema nelle usuali strutture <strong>in</strong>telaiate riguarda soltanto le sezioni al piede dei pilastri.234
C 7.4.4.1 TraviC 7.4.4.1.1 Sollecitazioni <strong>di</strong> calcoloAl 2° capoverso del § 7.4.4.1.1 delle NTC si evidenzia che la figura a cui si fa riferimento non è laFig. 7.4.1 ma la Fig. C7.2.1 riportata nelle presenti Istruzioni.Inoltre, al 6° capoverso del medesimo § 7.4.4.1.1 si evidenzia che la figura a cui si fa riferimentonelle NTC non è la Fig. 7.4.2 ma la Fig. 7.4.1.C7.4.4.2 PilastriC7.4.4.2.1 Sollecitazioni <strong>di</strong> calcoloLa frase “Nel caso <strong>in</strong> cui i momenti nel pilastro al <strong>di</strong> sopra ed al <strong>di</strong> sotto del nodo siano tra loro<strong>di</strong>scor<strong>di</strong>, al denom<strong>in</strong>atore della formula (7.4.4) va posto il solo valore maggiore, il m<strong>in</strong>ore vasommato ai momenti <strong>di</strong> plasticizzazione delle travi” va <strong>in</strong>tesa nel senso che “Nel caso <strong>in</strong> cui imomenti nel pilastro al <strong>di</strong> sopra ed al <strong>di</strong> sotto del nodo siano tra loro <strong>di</strong>scor<strong>di</strong>, al membro s<strong>in</strong>istrodella formula (7.4.4) va posto il solo valore maggiore, il m<strong>in</strong>ore va sommato ai momenti <strong>di</strong>plasticizzazione delle travi”. La frase riportata nelle NTC si riferisce all’espressione (C7.2.1) dellepresenti Istruzioni, che può essere utilizzata <strong>in</strong> sostituzione della espressione (7.4.4).Nella valutazione del taglio <strong>di</strong> calcolo me<strong>di</strong>ante l’espressione (7.4.5), la lunghezza del pilastro lp èda valutarsi escludendo l’<strong>in</strong>gombro delle travi <strong>in</strong> esso confluenti.C 7.4.4.5 ParetiC 7.4.4.5.1 Sollecitazioni <strong>di</strong> calcoloSi sottol<strong>in</strong>ea un refuso: la figura a cui si fa riferimento nelle NTC non è la Fig. 7.4.1 ma la Fig.7.4.2.C7.4.5 COSTRUZIONI CON STRUTTURA PREFABBRICATA7.4.5.1 Tipologie strutturali e fattori <strong>di</strong> strutturaIl § 7.4.5.1 delle NTC si riferisce alle tipologie delle strutture prefabbricate per le quali si riportanonel seguito alcune precisazioniC7.4.5.1.1 Strutture a telaioUna prima categoria <strong>di</strong> sistemi a telaio prefabbricati si riferisce a strutture con collegamenti235
monolitici realizzati con getti <strong>in</strong>tegrativi che danno cont<strong>in</strong>uità <strong>di</strong> forze e momenti, ad emulazionedelle strutture gettate <strong>in</strong> opera (v. Fig. C7.4.1).Fig. C7.4.1.- Strutture a telaio con collegamenti monoliticiA questa categoria <strong>di</strong> telai si applicano le regole relative ai collegamenti tipo c <strong>di</strong> cui al § § 7.4.5.2.1delle NTC.Una seconda categoria <strong>di</strong> sistemi a telaio prefabbricati si riferisce a strutture con collegamenti acerniera tra travi e pilastri che danno cont<strong>in</strong>uità <strong>di</strong> forze (v. Fig. f C7.4.2). A questa categoria <strong>di</strong>telai, tipica della tecnologia prefabbricata, si applicano le regole relative ai collegamenti tipo a <strong>di</strong>cui al § 7.4.5.2.1 delle NTC, mentre il v<strong>in</strong>colo <strong>di</strong> base dei pilastri deve realizzare un <strong>in</strong>castro totalecon la fondazione <strong>di</strong>mensionato con le regole relative ai collegamenti tipo b <strong>di</strong> cui al § 7.4.5.2.1delle NTC.Fig. C7.4.2.- Strutture a telaio con collegamenti a cernieraC7.4.5.1.2 Strutture a pilastri isostaticiLe strutture con pilastri isostatici del tipo <strong>di</strong> quelle rappresentate <strong>in</strong> Fig. C7.4.3, che consentono lelibere <strong>di</strong>latazioni della copertura per effetto <strong>di</strong> fenomeni come le variazioni termiche, concentrano leazioni orizzontali dovute al sisma su alcuni pilastri. Per queste strutture si applicano le regole dateal § 7.4.5.2.1 con riferimento sia ai collegamenti fissi, sia ai collegamenti scorrevoli.236
Fig. C7.4.3.- Strutture a pilastri isostaticiC7.4.6 DETTAGLI COSTRUTTIVIC7.4.6.2 Limitazioni geometricheC7.4.6.1.2 PilastriCon riferimento al 2° capoverso del § 7.4.6.1.2 delle NTC, dove si pone una limitazione geometricaalle <strong>di</strong>mensioni della sezione dei pilastri nel caso <strong>di</strong> rilevanti effetti del 2° ord<strong>in</strong>e (θ>0,1), si precisache tale limitazione non si applica quando detti effetti vengano compiutamente valutati attraversoun’analisi non l<strong>in</strong>eare che tenga conto delle non-l<strong>in</strong>earità sia meccaniche che geometriche. Resta lalimitazione sul valore massimo degli effetti del 2° ord<strong>in</strong>e data al § 7.3.1 delle NTC (θ≤0,3).C7.4.6.2 Limitazioni geometricheC7.4.6.2.1 TraviCon riferimento al 3° capoverso del § 7.4.6.2.1 delle NTC, si chiarisce che il term<strong>in</strong>e “comunqueρcomp ≥ 0,25 ρ .” deve <strong>in</strong>tendersi “ e nel resto della trave comunque ρcomp ≥ 0,25 ρ.”C7.5 COSTRUZIONI D’ACCIAIONel capitolo sono opportunamente <strong>in</strong>tegrate le regole generali <strong>di</strong> progettazione ed esecuzione per leCostruzioni <strong>in</strong> acciaio per l’impiego <strong>in</strong> zona sismica.In particolare:− sono precisati i limiti cui debbono sod<strong>di</strong>sfare le proprietà meccaniche dei materiali <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong><strong>in</strong>cru<strong>di</strong>mento (rapporto f t /f y ), allungamento percentuale a rottura A 5 e sovraresistenza (rapportof ym /f y );− sono fornite prescrizioni più dettagliate per la concezione dei dettagli, <strong>in</strong> particolare nelle zone<strong>di</strong>ssipative, e per le modalità <strong>di</strong> verifica <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> gerarchia delle resistenze trave-colonna;− <strong>in</strong>f<strong>in</strong>e, a ciascuna tipologia strutturale ricorrente, <strong>in</strong> funzione della classe <strong>di</strong> duttilità adottata -alta (A) o bassa (B) - è associato il corrispondente fattore <strong>di</strong> struttura q, nonché il rapportoα u /α 1 , che tiene conto delle riserve plastiche <strong>di</strong>sponibili.237
Inf<strong>in</strong>e sono fornite prescrizioni più dettagliate per la concezione dei dettagli, <strong>in</strong> particolare nellezone <strong>di</strong>ssipative, e per le modalità <strong>di</strong> verifica <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> gerarchia delle resistenze trave-colonnaal f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> garantire la richiesta duttilità.C7.5.2 TIPOLOGIE STRUTTURALI E FATTORI DI STRUTTURAC7.5.2.1 Tipologie strutturaliNelle strutture a telaio le zone <strong>di</strong>ssipative devono essere localizzate pr<strong>in</strong>cipalmente all’estremitàdelle travi e/o nei no<strong>di</strong> trave-colonna <strong>in</strong> modo tale da <strong>di</strong>ssipare efficacemente l’energia sismicaattraverso cicli flessionale <strong>in</strong>elastici. La localizzazione delle cerniere plastiche nelle strutture atelaio dovrebbe seguire le <strong>di</strong>stribuzioni <strong>in</strong><strong>di</strong>cate nella figura C7.5.1 a seconda delle soluzionestrutturale realizzata.E’ possibile, <strong>in</strong>oltre, ipotizzare la formazione <strong>di</strong> cerniere plastiche nelle colonne, ma solo nelleseguenti parti:− alla base della struttura a telaio(a, b, c, d, e);− <strong>in</strong> sommità delle colonne all’ultimo piano dell’e<strong>di</strong>ficio (b e c <strong>in</strong> alternativa alle travi dellacopertura);− alla base ed alla sommità delle colonne nelle strutture ad un <strong>unico</strong> piano (d).−−−−−(a) (b) (c) (d) (e)Fig. C7.5.1. Configurazioni <strong>di</strong>ssipative <strong>di</strong> strutture <strong>in</strong>telaiate: <strong>di</strong>sposizione delle cerniere plastiche, secondo le tipologieesposte nella tabella 7.5.II del §7.5.2.2 delle NTCNel caso <strong>in</strong> cui la <strong>di</strong>ssipazione dell’energia sismica avvenga essenzialmente nelle colonne (figureC7.5.1.d e C7.5.1.e), lo sforzo normale <strong>in</strong> esse agente, N Ed , dovrebbe essere adeguatamente limitatoper non <strong>in</strong>taccare eccessivamente le proprietà <strong>di</strong>ssipative della colonna nelle zone “critiche”preposte alla <strong>di</strong>ssipazione. In generale, a meno <strong>di</strong> analisi più approfon<strong>di</strong>te, per strutture del tipo d ede (figura C7.5.1) la sollecitazione assiale dovrebbe verificare la seguente <strong>di</strong>suguaglianzaN ≤ 0.3× N(C7.5.1)EdPL,Rddove N PL,Rd è lo sforzo normale resistente della colonna.238
Per contro, una tipologia <strong>di</strong>ssipativa ad un piano, <strong>in</strong> cui le cerniere plastiche sono localizzate nelletravi ed alla base delle colonne (tipo a, figura C7.5.1), è caratterizzata da maggiori proprietà<strong>di</strong>ssipative rispetto alle strutture del tipo d (figura C7.5.1). Infatti, gran parte della capacità<strong>di</strong>ssipativa della struttura è fornita dalle cerniere plastiche delle travi, soggette a sforzi normalitrascurabili: per tale ragione il fattore <strong>di</strong> struttura q 0 è pari a 5α u /α 1 per il tipo (a) ed a 2α u /α 1 per iltipo (d) e per il tipo (e).In genere nel calcolo del fattore <strong>di</strong> struttura, si assume per il coefficiente <strong>di</strong> sovra-resistenza α u /α 1 ilvalore proposto nel §7.5.2. Tale valore, però, può essere determ<strong>in</strong>ato utilizzando meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analis<strong>in</strong>on l<strong>in</strong>eari quali l’analisi statica non-l<strong>in</strong>eare oppure l’analisi d<strong>in</strong>amica non-l<strong>in</strong>eare (§7.3.4.1 e§7.3.4.2). Ad ogni modo, durante la progettazione tale coefficiente non può assumere valorimaggiori <strong>di</strong> 1.6, anche nel caso si ottengano valori più elevati a seguito <strong>di</strong> analisi non-l<strong>in</strong>eari.C7.5.3 REGOLE DI PROGETTO GENERALI PER ELEMENTI STRUTTURALIDISSIPATIVIC7.5.3.3 Collegamenti <strong>in</strong> zone <strong>di</strong>ssipativeNel caso <strong>in</strong> cui, <strong>in</strong> un collegamento si abbiano unioni bullonate, queste devono esseresufficientemente sovraresistenti per evitare la rottura dei bulloni a taglio. Per tale ragione, laresistenza <strong>di</strong> progetto dei bulloni a taglio deve essere almeno 1.2 volte superiore alla resistenza arifollamento dell’unione. Inoltre, deve essere assolutamente evitata la rottura dei bulloni a trazione,meccanismo <strong>di</strong> collasso caratterizzato da un comportamento fragile. Per tale motivo, anche i bullonisoggetti a trazione devono essere dotati <strong>di</strong> un’opportuna sovraresistenza.C7.5.4 REGOLE DI PROGETTO SPECIFICHE PER STRUTTURE INTELAIATEC7.5.4.5 Pannelli nodaliAff<strong>in</strong>ché il pannello d’anima della colonna possa sostenere lo sviluppo del meccanismo <strong>di</strong>ssipativoglobale a telaio, secondo uno degli schemi proposti nella figura 1, è necessario che la forza <strong>di</strong> tagliotrasmessa dalle travi al pannello d’anima della colonna sia calcolata <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> collasso. Pertale motivo la forza con cui è necessario confrontare la resistenza a taglio <strong>di</strong> progetto del pannello,V WP,Rd , non deriva dalle sollecitazioni <strong>di</strong> calcolo ottenute dall’analisi strutturale, bensì dal momentoplastico resistente delle travi <strong>in</strong> esso concorrenti tramite la formula∑ M ⎛ z ⎞= γ ⋅Z ⎜ −H − h ⎟(C7.5.2)⎝b ⎠b,pl,RdVWP,Ed,Uov1dove Σ M b,pl,Rd è la sommatoria dei momenti plastici resistenti delle travi, H è l’altezza <strong>di</strong> <strong>in</strong>terpianodel telaio, z è il braccio <strong>di</strong> coppia <strong>in</strong>terna della trave e h b è l’altezza della sezione della trave. La239
esistenza del pannello nodale privo <strong>di</strong> piatti <strong>di</strong> irrigi<strong>di</strong>mento e/o cont<strong>in</strong>uità, ove i fenomeni <strong>di</strong><strong>in</strong>stabilità non sono con<strong>di</strong>zionanti, è data daf⎛ σ ⎞≥ ⋅ ⋅ −3 ⎜ f ⎟⎝ y ⎠yVWP,RdAVC12(C7.5.3)dove A VC (§4.3.3.1.2 delle NTC) è l’area resistente a taglio, mentre σ è la tensione normale me<strong>di</strong>aagente nel pannello dovuta allo sforzo normale <strong>di</strong> calcolo presente nella colonna.In figura C7.5.2 sono rappresentati i dettagli costruttivi dei pannelli nodali, cui è necessario fareriferimento per il calcolo della resistenza a taglio. I piatti <strong>di</strong> cont<strong>in</strong>uità <strong>in</strong> prosecuzione delle ali dellatrave devono essere sempre previsti nel caso <strong>di</strong> collegamenti trave-colonna saldati.Fig. C7.5.2. Dettagli costruttivi <strong>di</strong> pannelli nodali irrigi<strong>di</strong>ti.C7.5.5 REGOLE DI PROGETTO SPECIFICHE PER STRUTTURE CON CONTROVENTICONCENTRICILa risposta carico-spostamento laterale <strong>di</strong> una struttura con controventi concentrici deve risultaresostanzialmente <strong>in</strong><strong>di</strong>pendente dal verso dell’azione sismica. Tale requisito si ritiene sod<strong>di</strong>sfatto seod ogni piano vale la seguente <strong>di</strong>suguaglianza:AA− A+ −+ A+ −≤ 0,05(C7.5.6)essendo A + e A - le proiezioni verticali delle sezioni trasversali delle <strong>di</strong>agonali tese, valutate per idue versi possibili delle azioni sismiche secondo quanto presentato nella figura C7.5.3.240
<strong>di</strong>rezione (+)<strong>di</strong>rezione (-)α1α2α1α2A1A2+A = A1 cos α1A = A2 cos α2α1α2Fig. C7.5.3. Def<strong>in</strong>izione dell’area delle sezioni dei controventi tesi, A + ed A - , da utilizzare nella formula C7.5.6C7.5.6 REGOLE DI PROGETTO SPECIFICHE PER STRUTTURA CON CONTROVENTIECCENTRICILe capacità <strong>di</strong>ssipative <strong>di</strong> un elemento <strong>di</strong> connessione (“l<strong>in</strong>k”) <strong>di</strong> una struttura a controventieccentrici <strong>di</strong>pendono dai dettagli strutturali con cui è realizzato tale elemento. In particolare, lapresenza degli irrigi<strong>di</strong>menti trasversali d’anima garantisce lo sviluppo delle deformazioni plasticheall’<strong>in</strong>terno del “l<strong>in</strong>k”, per cui le regole costruttive presentate <strong>in</strong> §7.5.6 devono esserenecessariamente impiegate per la realizzazione <strong>di</strong> “l<strong>in</strong>k” sia lunghi che corti.Per quanto riguarda gli elemento <strong>di</strong> connessione corti, la <strong>in</strong>stabilità <strong>in</strong>elastica a taglio potrebbelimitare le capacità <strong>di</strong>ssipative <strong>di</strong> tale elemento che potrebbe non raggiungere la necessaria capacitàrotazionale (espressa <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> mrad). Pertanto, allo scopo <strong>di</strong> migliorare la duttilità localedevono essere impiegati degli irrigi<strong>di</strong>menti d’anima il cui <strong>in</strong>terasse “a” deve sod<strong>di</strong>sfare, perraggiungere una capacità deformativa, le limitazioni presentate nella figura C7.5.4 (a)Il comportamento degli elementi <strong>di</strong> connessione lunghi è dom<strong>in</strong>ato dalla plasticizzazione perflessione per cui è necessario <strong>di</strong>sporre irrigi<strong>di</strong>menti che coprano tutta l’altezza dell’anima delprofilo. Anche nel caso <strong>di</strong> collegamenti “<strong>in</strong>terme<strong>di</strong>” o “lunghi” il passo degli irrigi<strong>di</strong>menti governale capacità <strong>di</strong>ssipative dell’elemento. Per cui per ottenere “l<strong>in</strong>k” <strong>di</strong> buone proprietà <strong>di</strong>ssipative ènecessario seguire le prescrizioni costruttive presentate nelle figure C7.5.4 (b) e C7.5.4 (c).241
a ≤ 29 tw− hb/ 5 per γ p = ± 0, 09rada ≤ 38 tw− hb/5 per γ p=± 0,06rada≤56 tw−h b/5 per γp=± 0,03radt w è lo spessore dell’anima, h b l’altezza della trave eγ p la massima deformazione plastica a taglio.a) «Elementi <strong>di</strong> connessione corti»b=m<strong>in</strong>{h b , 1,5b f }c=m<strong>in</strong>{1,5b f , 1,5L}a*=aperMe = 1,6Vl,Rdl,Rda*=3 ⎛ M2 ⎜⎝ Vl,Rdl,Rd− bb) «Elementi <strong>di</strong> connessione <strong>in</strong>terme<strong>di</strong>»f⎞⎟⎠perMe = 3Vl,Rdl,Rdper valori <strong>in</strong>terme<strong>di</strong> <strong>di</strong> e si esegue un’<strong>in</strong>terpolazionel<strong>in</strong>eareb=1,5b fc=m<strong>in</strong>{1,5b f , 1,5L}c) «Elementi <strong>di</strong> connessione lunghi»Fig. C7.5.4. Dettagli costruttivi degli elementi <strong>di</strong> connessione.C7.6 COSTRUZIONI COMPOSTE DI ACCIAIO-CALCESTRUZZOLe regole <strong>in</strong>tegrative <strong>di</strong> progettazione ed esecuzione per l’impiego <strong>in</strong> zona sismica delle Costruzionicomposte acciaio-calcestruzzo sono per larga parte analoghe a quelle delle corrispondenti strutture242
metalliche; sono state tuttavia previste regole specifiche aggiuntive per quanto riguarda la<strong>di</strong>sposizione delle armature <strong>in</strong> soletta <strong>in</strong> prossimità dei no<strong>di</strong> trave-pilastro pilastro e la progettazionedei pannelli nodali delle strutture <strong>in</strong>telaiate.C7.6.4 CRITERI DI PROGETTO E DETTAGLI PER STRUTTURE DISSIPATIVEC7.6.4.3 Collegamenti composti nelle zone <strong>di</strong>ssipativeNelle zone <strong>di</strong>ssipative delle travi soggette a momento negativo, occorre pre<strong>di</strong>sporre armaturametallica ad elevata duttilità, così come schematicamente riportato <strong>in</strong> Fig. C7.6.1.Soletta asbalzo <strong>in</strong> c.a.Trave metallicaTrave<strong>di</strong> bordoTravelongitud<strong>in</strong>aleNodo esternoNodo <strong>in</strong>ternoNodo esternoFig. C7.6.1 - Dettagli <strong>di</strong> armatura <strong>in</strong> corrispondenza dei no<strong>di</strong> trave-colonnaLa <strong>di</strong>sposizione delle barre d’armatura presentata <strong>in</strong> figura 5 è efficace solo nel caso <strong>in</strong> cui laconnessione trave-colonna sia sufficientemente rigida aff<strong>in</strong>ché possano svilupparsi le cerniereplastiche all’<strong>in</strong>terno delle travi composte. Nel caso si utilizz<strong>in</strong>o collegamenti travi-colonna aparziale riprist<strong>in</strong>o <strong>di</strong> resistenza e semi-rigi<strong>di</strong> è necessario eseguire una opportuna qualifica, per viasperimentale e/o numerica, del collegamento e progettare su tale base la <strong>di</strong>sposizione dell’armatura<strong>in</strong> soletta per una ottimale <strong>di</strong>stribuzione delle tensioni e per evitare un prematuro collasso dellaporzione <strong>di</strong> soletta soggetta a compressione.Le cerniere plastiche all’<strong>in</strong>terno della trave composta devono avere un comportamento duttile; percui nel <strong>di</strong>sporre l’armatura <strong>di</strong> r<strong>in</strong>forzo <strong>in</strong> corrispondenza dei no<strong>di</strong> trave-colonna composti ènecessario assicurare:elim<strong>in</strong>are tutti i possibili fenomeni <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità dell’equilibrio nelle barre d’armaturaposizionate <strong>in</strong> prossimità del nodo;evitare la prematura rottura della soletta <strong>in</strong> calcestruzzo a contatto con la colonna composta.243
Per il calcolo delle armature necessarie <strong>in</strong> soletta devono essere utilizzati meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> calcolo basati suschemi <strong>di</strong> equilibrio “puntone-tirante”. Inoltre, per favorire una migliore <strong>di</strong>ffusione dellesollecitazione <strong>di</strong> compressione dalla colonna composta alla soletta è possibile pre<strong>di</strong>sporre opportunisistemi <strong>di</strong> connessione a taglio tra il calcestruzzo presente nella colonna composta (tipologierivestite o parzialmente rivestite) e quello della soletta, <strong>in</strong> modo da <strong>in</strong>crementare la porzione <strong>di</strong>soletta collaborante nel trasferimento delle sollecitazioni <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni sismiche.C7.6.4.3.1 Modelli resistenti per la soletta soggetta a compressionePer no<strong>di</strong> trave-colonna rigi<strong>di</strong> ed a completo riprist<strong>in</strong>o <strong>di</strong> resistenza la compressione trasferibile dallasoletta alla colonna può valutarsi con il proce<strong>di</strong>mento esposto nel seguito e basato su meccanismiresistenti puntone-tirante. L’armatura <strong>di</strong>sposta come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato <strong>in</strong> fig. C7.6.1 ed un dettaglio <strong>di</strong>connessione opportuno tra calcestruzzo della colonna composta e soletta consentono <strong>in</strong>fatti iltrasferimento delle compressioni alla colonna tramite (fig. C7.6.2.) due meccanismi resistenti:• meccanismo 1 – compressione <strong>di</strong>retta,• meccanismo 2 – puntoni <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>ati.seismic transverse re-barsMechanism 2Mechanism 1Fig. C7.6.2. Vista <strong>in</strong> pianta dei meccanismi resistenti attivabili nella soletta compressa (momento positivo)La forza trasmessa alla colonna dal meccanismo 1, è pari a:F = ⋅ ⋅Rd ,1deff bb fcd(C7.6.1)dove d eff e b b sono, rispettivamente, lo spessore e la larghezza della sezione della soletta a contattocon la colonna. Per il completo sviluppo della resistenza F Rd,1 è necessario <strong>di</strong>sporre un quantitativom<strong>in</strong>imo <strong>di</strong> armatura <strong>di</strong> “conf<strong>in</strong>amento” la cui area complessiva deve rispettare la <strong>di</strong>suguaglianza:0,15l − bbfcdAT ≥ 0, 25⋅deff ⋅bb⋅ ⋅ (C7.6.2)0,15lfyd , Tdove f yd,T è la tensione <strong>di</strong> snervamento <strong>di</strong> progetto dell’armatura trasversale <strong>di</strong>sposta <strong>in</strong> prossimitàdella colonna ed l è la luce della trave composta collegata al nodo trave-colonna. La prima barra <strong>di</strong>244
armatura trasversale o rete elettrosaldata (se considerata nel calcolo) deve essere posta a non più <strong>di</strong>30mm dalla colonna composta.La forza trasmessa alla colonna dal meccanismo 2, è pari a:F,2= 0,7 ⋅ h ⋅ d ⋅ f(C7.6.3)Rd c eff cddove h c è l’altezza della sezione della colonna. Aff<strong>in</strong>ché possano formarsi i due puntoni <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>ati delmeccanismo 2 è necessario <strong>di</strong>sporre un quantitativo <strong>di</strong> armatura m<strong>in</strong>imo pari a:AT≥FfRd ,2yd , T(C7.6.4)Tale armatura deve essere <strong>di</strong>stribuita su una lunghezza pari all’altezza h c della sezione della colonnae le barre trasversali d’armatura impiegate devono avere una lunghezza almeno pari aL = b + 4⋅ h + 2l , dove l b è la lunghezza d’ancoraggio necessaria aff<strong>in</strong>ché la s<strong>in</strong>gola barra <strong>di</strong>b c barmatura possa sviluppare la sua tensione <strong>di</strong> snervamento f yd,T .La massima compressione F c,max trasferibile dalla trave composta alla colonna <strong>in</strong> un nodo travecolonna<strong>in</strong> cui concorra una sola trave e soggetta a momento flettente positivo, è dunque pari a:F,max= F,1+ F,2= (0,7 h + b ) ⋅d ⋅ f(C7.6.5)c Rd Rd c b eff cdNei no<strong>di</strong> trave colonna appartenenti a telai progettati per avere un comportamento <strong>di</strong>ssipativo ed <strong>in</strong>cui concorrano due travi composte, è necessario limitare la massima forza <strong>di</strong> compressionetrasmissibile alla colonna con i meccanismi 1 e 2. L’assumere <strong>in</strong> fase <strong>di</strong> progetto uncomportamento <strong>di</strong>ssipativo per una struttura a telaio, impone <strong>in</strong>fatti lo sviluppo delle cerniereplastiche all’estremità delle travi composte; per tale motivo, la massima compressione trasferibilealla colonna dalla trave soggetta a momento flettente positivo deve essere limitata <strong>in</strong> ragione dellamassima trazione che le barre d’armatura trasferiscono alla colonna dalla trave soggetta a momentoflettente negativo, come mostrato <strong>in</strong> figura C7.6.3.In tal caso la massima compressione F c,max trasferibile alla colonna dalla trave composta è pari a:F = F + F − 2⋅ F(C7.6.6)c,max Rd ,1 Rd ,2 b,yddove F b,yd è la forza risultante dallo snervamento delle barre longitud<strong>in</strong>ali <strong>di</strong>sposte sul lato teso dellasoletta che circonda la colonna composta.245
+ -M Mpl,Rdpl,RdFb,ydFrd,1+Frd,2-2Fb,ydFb,ydFig. C7.6.3. Distribuzione a S.L.U. sotto azioni sismiche, delle massime resistenze agenti nella soletta del nodo.La presenza delle travi secondarie o <strong>di</strong> travi <strong>di</strong> bordo meccanicamente connesse con la soletta puòrendere possibile un ulteriore meccanismo <strong>di</strong> trasferimento delle sollecitazioni <strong>di</strong> compressione(meccanismo 3), utile specialmente nei no<strong>di</strong> trave-colonna <strong>in</strong>terni al telaio ed <strong>in</strong> cui si abbia lapresenza delle barre d’armatura <strong>in</strong> trazione. L’attivazione <strong>di</strong> questo meccanismo resistente è <strong>in</strong>fattiassicurata dalla resistenza a taglio dei connettori <strong>di</strong>sposti sull’ala superiore della trave secondaria ericadenti all’<strong>in</strong>terno <strong>di</strong> una zona <strong>di</strong> soletta larga 0,15L (v. fig. C7.6.4) con L luce della trave secondaria.La resistenza del meccanismo 3 è pari a:F = ⋅ ,3n P (C7.6.7)RdRddove n è il numero dei connettori a taglio presenti all’<strong>in</strong>terno della larghezza collaborante 0,15Lmentre P Rd è la resistenza a taglio del s<strong>in</strong>golo connettore impiegato.+ -M Mpl,Rdpl,RdFb,yd0,15 LFrd,3Fb,ydFig. C7.6.4.. Meccanismo 3 – Connettori a taglio sulle travi secondarie246
In conclusione:• per i no<strong>di</strong> trave-colonna perimetrali al telaio, <strong>in</strong> cui concorre una sola trave composta, lacompressione massima F c,max trasferibile dalla soletta della trave composta alla colonna,considerando la collaborazione delle travi secondarie connesse a taglio alla soletta, è pari a:( )F = F + F + F = n ⋅ P + ⋅ h + b ⋅ fc,max Rd ,1 Rd ,2 Rd ,3 Rd0,7c b cd• per i no<strong>di</strong> trave-colonna <strong>in</strong>terni al telaio, <strong>in</strong> cui concorrono due travi composte, lacompressione massima F c,max trasferibile dalla soletta della trave composta alla colonna èpari a:( )F = F + F + F − 2⋅ F = n ⋅ P + 0,7 ⋅ h + b ⋅ f − 2⋅ A ⋅ fc,max Rd ,1 Rd ,2 Rd ,3 b, yd Rd c b cd s, l,totale ydTale metodo <strong>di</strong> calcolo è valido solo per le tipologie <strong>di</strong> nodo, presentate <strong>in</strong> questo paragrafo e cioèno<strong>di</strong> a completo riprist<strong>in</strong>o <strong>di</strong> resistenza e rigi<strong>di</strong>, con colonna parzialmente o completamente rivestita<strong>di</strong> calcestruzzo e con/senza travi secondarie.Nel caso si utilizz<strong>in</strong>o colonne <strong>di</strong> <strong>di</strong>fferente geometria o particolari sistemi <strong>di</strong> connessione tra glielementi <strong>di</strong> acciaio concorrenti nel nodo e la soletta si deve fare riferimento ad altre normative o adocumentazione tecnica <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.C7.6.4.3.2 Resistenza dei pannelli d’anima delle colonne composteLa resistenza a taglio del pannello d’anima, nel caso dei profili composti parzialmente rivestiti, puòessere valutata considerando anche il contributo resistente della parte <strong>in</strong> calcestruzzo localizzata alivello del nodo trave-colonna. Il taglio sollecitante agente sul pannello, V wp,Sd , deve esserecalcolato considerando la situazione <strong>di</strong> maggior cimento. In particolare, sotto azioni sismiche, ilpannello d’anima della colonna composta deve consentire lo sviluppo del meccanismo <strong>di</strong>ssipativoglobale a telaio assunto <strong>in</strong> fase <strong>di</strong> progettazione. Per tale ragione è necessario che la forza <strong>di</strong> tagliotrasmessa dalle travi al pannello d’anima della colonna sia calcolata <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> collasso,secondo lo schema proposto <strong>in</strong> § C7.5.4.5 per le strutture metalliche.Per una colonna il contributo del riempimento <strong>in</strong> calcestruzzo della sezione, V wp,c,Rd , può esserecalcolato utilizzando normative e documentazione tecnica <strong>di</strong> comprovata affidabilità. In alternativa,nel caso delle colonne completamente o parzialmente rivestite, è possibile calcolare tale contributotramite la formulaV ( ), ,= 0,85⋅ν ⋅ A ⋅ f ⋅ sen ϑ(C7.6.8)wp c Rd C cddove A C rappresenta l’area della sezione del puntone <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>ato che si forma, a livello del pannello247
d’anima della colonna, tra la l<strong>in</strong>ea d’azione della risultante delle forze <strong>di</strong> compressione e la l<strong>in</strong>ead’azione della risultante delle forze <strong>di</strong> trazione ambedue trasmesse dalla trave composta allacolonna, come mostrato <strong>in</strong> figura C7.6.5. L’area della sezione del puntone <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>ato è pari a:⎛ h − 2⋅tf ⎞A 0,8 ( ) ( 2 ) ( )C= ⋅ bc − tw ⋅ h − ⋅t fcos ϑ con ϑ = arctan ⎜ ⎟⎝ z ⎠dove b c è la larghezza del rivestimento <strong>in</strong> calcestruzzo, h è l’altezza della sezione della colonna, t f et w sono, rispettivamente, lo spessore della flangia e dell’anima del profilo <strong>in</strong> acciaio, mentre z è ilbraccio <strong>di</strong> coppia <strong>in</strong>terna, misurato tra la l<strong>in</strong>ea d’azione della risultante delle compressioni e la l<strong>in</strong>ead’azione della risultante delle trazioni trasmesse dal collegamento trave-colonna al pannello nodale.+M pl,Rd-M pl,RdZZFig. C7.6.5. Def<strong>in</strong>izione del braccio <strong>di</strong> coppia <strong>in</strong>terna Z e rappresentazione del puntone <strong>di</strong> calcestruzzo attivonell’assorbire le sollecitazioni <strong>di</strong> taglioIl fattore ν tiene <strong>in</strong> conto gli effetti della compressione assiale presente nella colonna riducendo,opportunamente, la resistenza del rivestimento <strong>in</strong> calcestruzzo <strong>in</strong> ragione del livello <strong>di</strong> sforzopresente. Tale coefficiente può essere determ<strong>in</strong>ata tramite la formula:⎛ ⎛ NEd⎞⎞ν = 0,55⋅ 1+ 2⋅⎜⎟≤1⎜⎟⎝ ⎝ Npl,Rd ⎠⎠(C7.6.9)C7.6.6 REGOLE SPECIFICHE PER STRUTTURE INTELAIATENelle strutture a telaio <strong>in</strong> cui si sia assunto <strong>in</strong> sede <strong>di</strong> progetto un comportamento <strong>di</strong>ssipativo conformazione delle cerniere plastiche nella colonna composta, si deve limitare lo sforzo normaleagente <strong>in</strong> accordo alla seguente <strong>di</strong>suguaglianza:NNEdpl,Rd≤ 0,3(C7.6.9)<strong>in</strong> modo da impe<strong>di</strong>re che, a causa <strong>di</strong> un eccessivo sforzo normale, le proprietà duttili della sezionedella colonna <strong>in</strong> cui si sviluppa la cerniera plastica degrad<strong>in</strong>o.248
C7.6.7 CONTROVENTI CONCENTRICII controventi dovrebbero essere realizzati utilizzando unicamente elementi <strong>in</strong> acciaio, seguendo <strong>in</strong>tal modo tutte le <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni progettuali fornite <strong>in</strong> §7.5.5 delle NTC ed <strong>in</strong> § C7.5.5.C7.6.8 CONTROVENTI ECCENTRICII telai composti forniti <strong>di</strong> un sistema resistente a controventi eccentrici dovrebbero essere progettati<strong>in</strong> modo da <strong>di</strong>ssipare l’energia sismica essenzialmente per cicli deformativi plastici <strong>di</strong> tagliodell’elemento <strong>di</strong> connessione mantenendo <strong>in</strong> campo elastico tutti i restanti elementi. La sezionedell’elemento <strong>di</strong> connessione deve essere composta, realizzando dunque la collaborazione traprofilo <strong>in</strong> acciaio e soletta <strong>in</strong> c.a. o composta.L’elemento <strong>di</strong> connessione deve essere <strong>di</strong> lunghezza corta o limitata, perciò la sua luce massima edeve rispettare le seguenti limitazioni:• nel caso <strong>in</strong> cui si consideri lo sviluppo <strong>di</strong> due cerniere plastiche all’estremità dell’elemento<strong>di</strong> connessione2⋅Ml,Rde ≤ ;Vl,Rd• nel caso <strong>in</strong> cui si consideri lo sviluppo <strong>di</strong> una sola cerniera plastica all’<strong>in</strong>terno dell’elemento<strong>di</strong> connessioneMe ≤Vl,Rdl,Rd.dove M l,Rd e V l,Rd sono, rispettivamente, il momento resistente ed il taglio resistente della sezionedel profilo <strong>in</strong> acciaio nella zona dell’elemento <strong>di</strong> connessione, calcolati secondo le formule riportatenel §7.5.6 delle NTC, trascurando perciò il contributo della soletta.C7.8 COSTRUZIONI DI MURATURANel capitolo sono opportunamente <strong>in</strong>tegrate le regole generali <strong>di</strong> progettazione ed esecuzione per leCostruzioni <strong>di</strong> muratura per l’impiego <strong>in</strong> zona sismica.C7.8.1 REGOLE GENERALIC7.8.1.1 PremessaLe regole qui contenute si applicano a tutti gli e<strong>di</strong>fici, sia <strong>in</strong> muratura ord<strong>in</strong>aria sia <strong>in</strong> muraturaarmata, progettati per azioni sismiche.Si rammenta anzitutto che devono essere rispettate, oltre le <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni specifiche riportate al § 7.8delle NTC, i contenuti <strong>di</strong> carattere generale del § 4.5 delle NTC ed i requisiti dei prodotti e materiali249
(mattoni o blocchi e malta), costituenti la muratura, stabiliti al § 11.10 delle NTC.Per quanto concerne il progetto <strong>di</strong> strutture <strong>in</strong> muratura <strong>in</strong> zona sismica, <strong>in</strong> particolare, vienerichiamato l’obbligo <strong>di</strong> utilizzo del metodo agli stati limite.C7.8.1.5 Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisiC7.8.1.5.1 GeneralitàLe strutture <strong>in</strong> muratura essendo caratterizzate da un comportamento non l<strong>in</strong>eare risultano, <strong>in</strong> ognicaso, più significativamente rappresentate attraverso un’analisi statica non l<strong>in</strong>eare. Pertanto, talemetodo è applicabile anche per gli e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> muratura anche se il modo <strong>di</strong> vibrare fondamentale hauna massa partecipante <strong>in</strong>feriore al 75%.C7.8.1.5.4 <strong>Analisi</strong> statica non l<strong>in</strong>eareL’analisi statica non l<strong>in</strong>eare viene utilizzata per sistemi <strong>di</strong>ssipativi, come le strutture <strong>in</strong> muratura, <strong>in</strong>quanto è il metodo <strong>di</strong> calcolo più rappresentativo del loro comportamento ultimo e, qu<strong>in</strong><strong>di</strong>, dellarisposta sismica globale dell’e<strong>di</strong>ficio.L’analisi statica non l<strong>in</strong>eare consiste nell’applicare all’e<strong>di</strong>ficio i carichi gravitazionali ed un sistema<strong>di</strong> forze orizzontali che, mantenendo <strong>in</strong>variati i rapporti relativi tra le forze stesse, vengano tuttescalate <strong>in</strong> modo da far crescere monotonamente lo spostamento orizzontale <strong>di</strong> un punto <strong>di</strong> controllo(ad esempio <strong>in</strong> sommità dell’e<strong>di</strong>ficio, a livello della copertura) sulla struttura f<strong>in</strong>o al raggiungimentodelle con<strong>di</strong>zioni ultime. Il risultato dell’analisi consisterà <strong>in</strong> un <strong>di</strong>agramma riportante <strong>in</strong> ascissa lospostamento orizzontale del punto <strong>di</strong> controllo, <strong>in</strong> ord<strong>in</strong>ata la forza orizzontale totale applicata(taglio alla base). La capacità <strong>di</strong> spostamento relativa agli stati limite <strong>di</strong> danno e ultimo (§ 3.2.1)verrà valutata sulla curva forza-spostamento così def<strong>in</strong>ita, <strong>in</strong> corrispondenza dei punti:• stato limite <strong>di</strong> danno dello spostamento m<strong>in</strong>ore tra quello corrispondente al raggiungimentodella massima forza e quello per il quale lo spostamento relativo fra due piani consecutivieccede i valori riportati al § 7.3.7.2;• stato limite ultimo dello spostamento corrispondente ad una riduzione della forza nonsuperiore al 20% del massimo.Tale metodo prevede, <strong>in</strong> ogni caso, solo una verifica globale <strong>in</strong> spostamento e non le verifiche neis<strong>in</strong>goli elementi. Le verifiche fuori piano potranno, <strong>in</strong>vece, essere effettuate separatamente secondole procedure <strong>in</strong><strong>di</strong>cate per l’analisi statica l<strong>in</strong>eare.C7.8.4 STRUTTURE MISTE CON PARETI IN MURATURA ORDINARIA O ARMATALa trasmissione delle azioni sismiche <strong>in</strong> una struttura mista può avvenire attraverso un organismo250
strutturale che presenti elementi <strong>in</strong> muratura ed elementi <strong>in</strong> cemento armato o acciaio o legno odaltra tecnologia <strong>di</strong>sposti altimetricamente allo stesso piano oppure <strong>di</strong>sposti altimetricamente su pianisuccessivi.Laddove le azioni sismiche non vengano <strong>in</strong>tegralmente affidate alla struttura muraria od a quelle <strong>in</strong>altra tecnologia ma si ravvisi l’esigenza <strong>di</strong> considerare la collaborazione delle pareti <strong>in</strong> muratura edei sistemi <strong>di</strong> <strong>di</strong>versa tecnologia nella resistenza al sisma, per tali strutture è necessario eseguirel’analisi non l<strong>in</strong>eare, statica o d<strong>in</strong>amica, al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> valutare correttamente i <strong>di</strong>versi contributi <strong>di</strong>elementi caratterizzati da rigidezze, resistenze e capacità deformative molto <strong>di</strong>fferenziate tra <strong>di</strong> loro.C7.10 COSTRUZIONI E PONTI CON ISOLAMENTO E/O DISSIPAZIONEC7.10.1 SCOPOL’isolamento sismico rientra tra le strategie <strong>di</strong> protezione usualmente raggruppate sotto ladenom<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> “controllo passivo delle vibrazioni”. Di queste l’“isolamento sismico” e la“<strong>di</strong>ssipazione d’energia” sono quelle più comunemente utilizzate. Entrambe le tecniche <strong>di</strong>protezione sono correntemente usate per la protezione delle costruzioni, sia nuove che esistenti, esono efficaci <strong>in</strong> ragione del modo <strong>in</strong> cui ne mo<strong>di</strong>ficano il comportamento d<strong>in</strong>amico. La prima èessenzialmente f<strong>in</strong>alizzata a limitare l’energia <strong>in</strong> <strong>in</strong>gresso 10 attraverso isolatori collocati tra laporzione <strong>di</strong> costruzione da proteggere e quella solidale al terreno, la seconda consente <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipareparte dell’energia <strong>in</strong> <strong>in</strong>gresso attraverso meccanismi <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione controllata <strong>in</strong> appositi<strong>di</strong>spositivi collocati all’<strong>in</strong>terno della struttura. o colleganti strutture contigue.Queste tecniche <strong>di</strong> protezione si utilizzano per conseguire migliori prestazioni delle costruzionisoggette ad azioni sismiche. Si giustificano <strong>in</strong> questo modo i possibili maggiori costi dovuti allaprogettazione, l’acquisto e l’<strong>in</strong>stallazione dei <strong>di</strong>spositivi, comunque generalmente compensati dallam<strong>in</strong>ore richiesta <strong>di</strong> rigidezza e resistenza della struttura necessarie per conseguire le prestazionidesiderate.Per realizzare l’isolamento sismico, occorre creare una <strong>di</strong>scont<strong>in</strong>uità strutturale lungo l’altezza dellacostruzione che permetta ampi spostamenti orizzontali relativi tra la parte superiore (sovrastruttura)e quella <strong>in</strong>feriore (sottostruttura) della costruzione, soprattutto nelle <strong>di</strong>rezioni orizzontali. Ilcollegamento tra la sovrastruttura e la sottostruttura è realizzato me<strong>di</strong>ante isolatori, ovvero specialiapparecchi <strong>di</strong> appoggio caratterizzati da rigidezze basse nei confronti degli spostamenti orizzontali10 Per energia <strong>in</strong> <strong>in</strong>gresso si <strong>in</strong>tende l’energia trasmessa alla costruzione da un’azione generica e nel caso del terremotodal movimento sismico del terreno. Tale energia si manifesta come deformazioni e movimento della costruzione.251
ed elevate nei confronti <strong>di</strong> quelli verticali.Un’opportuna scelta delle caratteristiche meccaniche degli isolatori consente <strong>di</strong> “<strong>di</strong>saccoppiare” lasovrastruttura dalla sottostruttura nelle oscillazioni che co<strong>in</strong>volgono prevalentemente spostamentiorizzontali. Il “<strong>di</strong>saccoppiamento” consiste nella <strong>di</strong>versificazione del comportamento d<strong>in</strong>amicodelle due suddette porzioni della costruzione: durante un moto oscillatorio, mentre la sottostrutturasubisce deformazioni <strong>di</strong> modesta entità, tanto più quanto maggiore è la sua rigidezza, lasovrastruttura compie oscillazioni tanto più ampie quanto m<strong>in</strong>ore è la rigidezza e resistenza degliisolatori. Dette oscillazioni sono dovute per la maggior parte alla deformazione degli isolatoricollocati al <strong>di</strong> sotto della sovrastruttura e solo <strong>in</strong> m<strong>in</strong>or parte alle deformazioni della sovrastrutturastessa. Durante un terremoto, generalmente, tanto più sono ampie queste oscillazioni tanto più sonomodeste le conseguenti accelerazioni, qu<strong>in</strong><strong>di</strong> le forze d’<strong>in</strong>erzia, che subisce la sovrastruttura.Ne consegue che l’isolamento è tanto più efficace quanto m<strong>in</strong>ori sono le accelerazioni dellasovrastruttura e ciò comporta sostanzialmente due tipi <strong>di</strong> benefici:- benefici <strong>di</strong>retti sulla sovrastruttura, <strong>in</strong> quanto consente <strong>di</strong> contenere l’entità delle forze d’<strong>in</strong>erzia d<strong>in</strong>atura sismica <strong>di</strong>rettamente agenti su <strong>di</strong> essa;- benefici <strong>in</strong><strong>di</strong>retti sulla sottostruttura, <strong>in</strong> quanto consente <strong>di</strong> contenere l’entità delle forze d’<strong>in</strong>erziatrasmesse dalla sovrastruttura alla sottostruttura e che, <strong>in</strong>sieme alle forze d’<strong>in</strong>erzia <strong>di</strong>rettamenteagenti su <strong>di</strong> essa, costituiscono considerevole parte delle forze sismiche che complessivamente essadeve sopportare.Negli e<strong>di</strong>fici, la <strong>di</strong>scont<strong>in</strong>uità strutturale viene spesso realizzata alla base, tra la fondazione el’elevazione (isolamento alla base) o imme<strong>di</strong>atamente al <strong>di</strong> sopra <strong>di</strong> un piano, per lo più scant<strong>in</strong>ato.Nei ponti l’isolamento sismico è generalmente realizzato tra l’impalcato e le strutture <strong>di</strong> supporto(pile e le spalle), nel qual caso gli isolatori sostituiscono gli usuali apparecchi <strong>di</strong> appoggio.Normalmente la riduzione delle forze sismiche che ne consegue produce i suoi maggiori beneficisulle pile e sulle spalle (benefici <strong>in</strong><strong>di</strong>retti sulla sottostruttura). Nei ponti ad impalcato cont<strong>in</strong>uo,un’attenta calibrazione delle caratteristiche meccaniche e dei <strong>di</strong>spositivi d’isolamento e <strong>di</strong> v<strong>in</strong>coloche collegano l’impalcato con le pile e le spalle permette altresì <strong>di</strong> migliorare la <strong>di</strong>stribuzione delleforze sismiche orizzontali dell’impalcato tra le <strong>di</strong>verse strutture <strong>di</strong> supporto.Per sfruttare pienamente i vantaggi dell’isolamento, deve essere possibile <strong>in</strong><strong>di</strong>viduare una porzionerilevante della costruzione, <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> massa rispetto alla massa complessiva, che possafacilmente essere separata dalla porzione sottostante, dalle costruzioni contigue e dal terrenocircostante, ed abbia un basso rapporto tra massa e rigidezza orizzontale (ovvero basso periodo252
proprio dei mo<strong>di</strong> naturali <strong>di</strong> vibrare della costruzione che <strong>in</strong>teressano significativamente questaporzione).Nel caso <strong>in</strong> cui l’isolamento venga utilizzato per <strong>in</strong>terventi su costruzioni esistenti, occorre <strong>in</strong>generale rispettare i criteri e le regole del Cap.8 delle NTC e del Cap.C8 della presente circolare,per tutti gli aspetti <strong>di</strong> non stretta pert<strong>in</strong>enza dell’applicazione dell’isolamento sismico, per le quali,<strong>in</strong>vece, si applica il § 7.10 ed i relativi commenti riportati nel presente testo.I vantaggi dell’isolamento sono riconducibili non solo al drastico abbattimento delle accelerazioniagenti sulle masse strutturali, ma anche all’assenza <strong>di</strong> oscillazioni brusche nella sovrastruttura pereffetto dell’alto periodo proprio <strong>di</strong> vibrazione. Quest’ultimo effetto comporta notevoli benefici perla protezione dei contenuti, <strong>in</strong> quanto riduce il rischio <strong>di</strong> ribaltamento <strong>di</strong> arre<strong>di</strong> (talvolta moltopesanti e pericolosi per le persone, come all’<strong>in</strong>terno <strong>di</strong> librerie, archivi e magazz<strong>in</strong>i), la caduta <strong>di</strong>oggetti (talvolta <strong>di</strong> elevato valore, come nei musei), le vibrazioni ad alta frequenza nei macch<strong>in</strong>ariad alta tecnologia (ad esempio <strong>in</strong> ospedali, <strong>in</strong> centri elaborazione dati, etc.) e comporta una m<strong>in</strong>orepercezione della scossa sismica da parte delle persone presenti nella porzione <strong>di</strong> costruzione isolata,aspetto, quest’ultimo, particolarmente importante per ridurre il panico <strong>in</strong> luoghi affollati comescuole ed ospedali.Molti degli isolatori attualmente <strong>in</strong> commercio, anche a comportamento sostanzialmente l<strong>in</strong>eare,garantiscono rapporti <strong>di</strong> smorzamento del sistema d’isolamento superiori al 5%. Per mo<strong>di</strong>ficare emigliorare le caratteristiche del sistema d’isolamento, <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> capacità <strong>di</strong>ssipative e/oricentranti, si possono utilizzare “<strong>di</strong>spositivi ausiliari” con opportuno comportamento meccanico.Gli effetti dell’isolamento su una struttura possono essere ben <strong>in</strong>terpretati facendo riferimento aforme tipiche degli spettri <strong>di</strong> risposta elastici <strong>in</strong> accelerazioni e <strong>in</strong> spostamenti, per <strong>di</strong>versi rapporti<strong>di</strong> smorzamento (ve<strong>di</strong> Fig. C7.10.1).Considerando una porzione <strong>di</strong> struttura che, a base fissa, avrebbe un periodo fondamentale <strong>di</strong>oscillazione T bf <strong>in</strong> una data <strong>di</strong>rezione, l’isolamento alla base <strong>di</strong> questa porzione deve produrre unodei seguenti effetti:a) l’<strong>in</strong>cremento del periodo grazie all’adozione <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi con comportamento d’<strong>in</strong>siemeapprossimativamente l<strong>in</strong>eare. Si ottiene un buon “<strong>di</strong>saccoppiamento” quando il periodo dellastruttura isolata T IS risulta T IS ≥ 3·T bf . Maggiore è l’<strong>in</strong>cremento <strong>di</strong> periodo (generalmente T IS >2,0 s) maggiore è la riduzione delle accelerazioni sulla sovrastruttura (spettro <strong>in</strong> accelerazioni) el’<strong>in</strong>cremento degli spostamenti (spettro <strong>in</strong> spostamenti), che si concentrano essenzialmente nelsistema <strong>di</strong> isolamento;253
) la limitazione della forza trasmessa alla sottostruttura, grazie all’adozione <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi concomportamento d’<strong>in</strong>sieme non l<strong>in</strong>eare caratterizzato da basso <strong>in</strong>cru<strong>di</strong>mento ovvero <strong>in</strong>crementim<strong>in</strong>imi o nulli della forza per gran<strong>di</strong> spostamenti . In questo modo si limitano le forze d’<strong>in</strong>erzia,qu<strong>in</strong><strong>di</strong> l’accelerazione, sulla sovrastruttura, ancora a scapito <strong>di</strong> un sensibile <strong>in</strong>cremento deglispostamenti nel sistema <strong>di</strong> isolamento.Oltre che nei due mo<strong>di</strong> detti, l’isolamento si può conseguire utilizzando <strong>di</strong>spositivi che garantiscanoun comportamento d’<strong>in</strong>sieme del sistema <strong>in</strong>terme<strong>di</strong>o tra i due.La <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia, dovuta agli isolatori e/o ad eventuali <strong>di</strong>spositivi ausiliari determ<strong>in</strong>asempre una riduzione degli spostamenti nel sistema <strong>di</strong> isolamento. Essa è particolarmente utile <strong>in</strong>siti caratterizzati da elevata sismicità e/o nel caso <strong>di</strong> sottosuoli con caratteristiche meccanichescadenti (tipo C, D, E), cioè nei casi <strong>in</strong> cui gli spettri <strong>di</strong> risposta possono presentare spostamentielevati ed accelerazioni significative anche su perio<strong>di</strong> <strong>di</strong> oscillazioni elevati.AccelerazioneIncremento del periodoIncremento dellosmorzamentoSpostamentoIncremento del periodoIncremento dellosmorzamentoAccelerazioneSpostamentoDissipazione <strong>di</strong>energiaT bf T IS T bf T ISPeriodoPeriodoPeriodoPeriodo(a) Incremento del periodo (e <strong>di</strong>ssipazione)(b) Limitazione della forza (e <strong>di</strong>ssipazione)Fig. C7.10.1 Strategie <strong>di</strong> riduzione della domanda me<strong>di</strong>ante isolamento sismicoL’applicazione dell’isolamento sismico, anche alle usuali costruzioni, richiede criteri, regole eaccorgimenti particolari, riportati nel § 7.10 delle NTC e, ove necessario, meglio esplicitati <strong>in</strong>questa circolare, per tener conto del comportamento peculiare dell’<strong>in</strong>sieme sottostruttura -sistemad’isolamento–sovrastruttura.Tali regole, evidentemente, non possono essere estese all’applicazione strutturale <strong>di</strong> altri sistemi <strong>di</strong>protezione sismica, quali quelli basati sull’impiego <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>ssipativi <strong>di</strong>stribuiti a vari livelli,all’<strong>in</strong>terno della costruzione, come nel caso dei sistemi <strong>di</strong> controventi <strong>di</strong>ssipativi per gli e<strong>di</strong>fici astruttura <strong>in</strong>telaiata.Per essi non è necessaria una trattazione specifica, poiché la loro progettazione non richiede regoleaggiuntive rispetto a quelle già descritte per le costruzioni ord<strong>in</strong>arie, una volta che ilcomportamento dei <strong>di</strong>spositivi antisismici sia tenuto correttamente <strong>in</strong> conto e che le lorocaratteristiche e le modalità <strong>di</strong> accertamento siano conformi alle prescrizioni del § 11.9, fatto salvo254
il numero <strong>di</strong> cicli da effettuare nelle prove <strong>di</strong> qualificazione, che dovrà essere commisurato a quellopreve<strong>di</strong>bile per il terremoto <strong>di</strong> progetto allo SLC. Infatti, le NTC forniscono <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni eprescrizioni sugli strumenti e meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> valutazione (modellazione e analisi strutturali l<strong>in</strong>eari e nonl<strong>in</strong>eari) nonché le regole per le verifiche <strong>di</strong> sicurezza degli elementi strutturali e dei <strong>di</strong>spositivi.C7.10.2 REQUISITI GENERALI E CRITERI PER IL LORO SODDISFACIMENTOIl sistema d’isolamento deve consentire elevati spostamenti orizzontali garantendo, al contempo, lepreviste con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo sotto le azioni <strong>di</strong> servizio. Per garantire quest’ultima con<strong>di</strong>zione,qualora i <strong>di</strong>spositivi d’isolamento non siano <strong>in</strong> grado <strong>di</strong> garantire la con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colonecessaria, possono essere anche utilizzati <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo temporaneo, del tipo “a fusibile”(v. § 11.9 delle NTC), che cessano <strong>di</strong> essere efficaci quando l’azione sismica supera una prefissata<strong>in</strong>tensità. Quando si utilizzano <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo temporaneo occorre valutare gli effetti chehanno sul movimento della struttura isolata anche per azioni sismiche che eccedono questo livelloprefissato.La capacità <strong>di</strong> ricentraggio del sistema d’isolamento è un requisito aggiuntivo, legato alla necessità,o, semplicemente l’opportunità, <strong>di</strong> garantire che al term<strong>in</strong>e <strong>di</strong> un terremoto anche violento il sistemad’isolamento, e qu<strong>in</strong><strong>di</strong> la struttura nella sua globalità, presenti spostamenti residui nulli o moltopiccoli, <strong>in</strong> modo da non compromettere la sua efficacia operativa nel caso <strong>di</strong> scosse successive <strong>di</strong> aIl comportamento <strong>di</strong> una costruzione con isolamento sismico risulta ben preve<strong>di</strong>bile se i suoielementi strutturali non subiscono gran<strong>di</strong> escursioni <strong>in</strong> campo plastico. La completa plasticizzazionedella sovrastruttura può condurre, <strong>in</strong> alcuni casi particolari (strutture con uno o due piani, con altiperio<strong>di</strong> <strong>di</strong> isolamento, scarsa ridondanza e basso <strong>in</strong>cru<strong>di</strong>mento post-elastico), a notevoli richieste <strong>di</strong>duttilità. Per questo motivo “la sovrastruttura e la sottostruttura si devono manteneresostanzialmente <strong>in</strong> campo elastico”, il che, per azioni sismiche relative allo SLV, implica undanneggiamento strutturale molto più limitato, quasi nullo, rispetto a quello <strong>di</strong> una strutturaantisismica convenzionale, dove si ammette che per lo stesso livello <strong>di</strong> azione si verifich<strong>in</strong>onotevoli richieste <strong>di</strong> duttilità.Il rispetto <strong>di</strong> questa prescrizione, peraltro, non richiede <strong>in</strong> generale sovra<strong>di</strong>mensionamenti rispettoalle costruzioni convenzionali, grazie al drastico abbattimento delle accelerazioni cui la strutturaisolata è soggetta, e anzi conduce a sollecitazioni <strong>di</strong> progetto paragonabili quando non <strong>in</strong>feriori.Essendo nulle o molto limitate le richieste <strong>di</strong> duttilità agli elementi strutturali, l’adozione <strong>di</strong> unaprogettazione <strong>in</strong> alta duttilità comporterebbe degli <strong>in</strong>utili aggravi <strong>di</strong> costo, senza sostanzialivantaggi. Pertanto per i dettagli costruttivi (e solo per questi) si fa riferimento alle regole relativealla Classe <strong>di</strong> Duttilità Bassa “CDB”, per la quale non si richiedono particolari capacità <strong>di</strong>ssipative,255
ma solo un’adeguata resistenza laterale.C7.10.3 CARATTERISTICHE E CRITERI DI ACCETTAZIONE DEI DISPOSITIVIIn relazione alla funzione svolta nell’ambito del sistema d’isolamento, i <strong>di</strong>spositivi facenti parte <strong>di</strong>un sistema <strong>di</strong> isolamento si possono <strong>di</strong>st<strong>in</strong>guere <strong>in</strong> “isolatori” e “<strong>di</strong>spositivi ausiliari”.Gli isolatori, <strong>in</strong> accordo con la def<strong>in</strong>izione data nel § 11.9 delle NTC, sono <strong>di</strong>spositivi che svolgonofondamentalmente la funzione <strong>di</strong> sostegno dei carichi verticali, con i requisiti <strong>di</strong> un’elevatarigidezza <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione verticale e <strong>di</strong> una bassa rigidezza o resistenza <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione orizzontale,permettendo notevoli spostamenti orizzontali. A tale funzione possono essere associate o no quelle<strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia, <strong>di</strong> ricentraggio del sistema, <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo laterale sotto carichi orizzontali <strong>di</strong>servizio (non sismici).Ricadono nell’ampia categoria dei <strong>di</strong>spositivi ausiliari tutti quei <strong>di</strong>spositivi trattati nel § 11.9 chenon sostengono carichi verticali ma svolgono, rispetto alle azioni orizzontali, la funzione <strong>di</strong><strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia e/o <strong>di</strong> ricentraggio del sistema e/o <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo laterale temporaneo per azionisismiche o non sismiche.Un sistema <strong>di</strong> isolamento può essere costituito unicamente da isolatori elastomerici, eventualmenterealizzati con elastomeri ad alta <strong>di</strong>ssipazione o comprendenti <strong>in</strong>serti <strong>di</strong> materiali <strong>di</strong>ssipativi (ad es.piombo), oppure unicamente da isolatori a scorrimento o rotolamento, che <strong>in</strong>globano funzioni<strong>di</strong>ssipative o ricentranti per capacità <strong>in</strong>tr<strong>in</strong>seca o per presenza <strong>di</strong> elementi capaci <strong>di</strong> svolgere talifunzioni, oppure da un’opportuna comb<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> isolatori e <strong>di</strong>spositivi ausiliari, questi ultimigeneralmente con funzione <strong>di</strong>ssipativa, ricentrante e/o <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo.Le proprietà <strong>di</strong> un sistema <strong>di</strong> isolamento, nel suo complesso, e la loro costanza nel tempo e nellevarie con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> funzionamento scaturiscono dalla comb<strong>in</strong>azione delle proprietà dei <strong>di</strong>spositiviche lo costituiscono.C7.10.4 INDICAZIONI PROGETTUALIC7.10.4.1 In<strong>di</strong>cazioni riguardanti i <strong>di</strong>spositiviLa salvaguar<strong>di</strong>a della costruzione isolata dai terremoti è garantita dal corretto funzionamento delsistema d’isolamento. Malfunzionamenti del sistema possono sopraggiungere, durante la sua vitautile, per <strong>in</strong>vecchiamento dei materiali, come gli elastomeri degli isolatori o le guarnizioni <strong>di</strong> tenutadei <strong>di</strong>spositivi oleod<strong>in</strong>amici, o, più <strong>in</strong> generale, per il loro deterioramento o per un eccessivoaccumulo <strong>di</strong> deformazioni plastiche a seguito <strong>di</strong> un terremoto.Occorre qu<strong>in</strong><strong>di</strong> prevedere la possibilità <strong>di</strong> sostituzione, e dunque pre<strong>di</strong>sporre la struttura <strong>in</strong> modoche sia possibile trasferire temporaneamente alla sottostruttura, attraverso mart<strong>in</strong>etti256
opportunamente <strong>di</strong>sposti, il carico gravante sul s<strong>in</strong>golo isolatore e prevedere un adeguato spazio perle operazioni necessarie alla rimozione e sostituzione.Per ridurre o annullare gli spostamenti residui a seguito <strong>di</strong> un terremoto è <strong>in</strong>oltre necessarioverificare la presenza o prevedere appositi elementi strutturali <strong>di</strong> contrasto contro cui fare forza perricollocare la struttura nella sua posizione orig<strong>in</strong>aria.C7.10.4.2 Controllo <strong>di</strong> movimenti <strong>in</strong>desideratiGli effetti torsionali d’<strong>in</strong>sieme del sistema strutturale, ossia <strong>di</strong> rotazione <strong>in</strong>torno ad un asse verticale,determ<strong>in</strong>ano spostamenti <strong>di</strong>versi nei <strong>di</strong>spositivi e, nel caso <strong>di</strong> forti non l<strong>in</strong>earità, <strong>di</strong>fferenze <strong>di</strong>comportamento che possono ulteriormente accentuare la torsione. Occorre pertanto evitare olimitare quanto più possibile le eccentricità massa-rigidezza, cosa peraltro facilmente ottenibileattraverso una corretta progettazione degli isolatori e dei <strong>di</strong>spositivi ausiliari, e <strong>in</strong>crementare larigidezza e/o resistenza torsionale del sistema d’isolamento.Nel caso <strong>di</strong> sistemi <strong>di</strong> isolamento costituiti unicamente da isolatori elastomerici, quest’ultimoobiettivo viene conseguito maggiorando, rispetto alla rigidezza derivante da un <strong>di</strong>mensionamentobasato sulle tensioni verticali <strong>di</strong> compressione, gli isolatori <strong>in</strong> gomma <strong>di</strong>sposti lungo il perimetro.Nel caso <strong>di</strong> sistemi con <strong>di</strong>spositivi ausiliari che conferiscano rigidezza e/o resistenza al sistema, èopportuno <strong>di</strong>sporre questi ultimi lungo il perimetro <strong>in</strong> modo da massimizzare la rigidezza e/oresistenza torsionale del sistema d’isolamento.Sistemi d’isolamento che comb<strong>in</strong>ano isolatori elastomerici e isolatori a scorrimento possono fornireottime prestazioni <strong>in</strong> relazione alla necessità <strong>di</strong> conseguire un elevato periodo <strong>di</strong> vibrazione <strong>in</strong>presenza <strong>di</strong> bassi carichi verticali, e qu<strong>in</strong><strong>di</strong> <strong>di</strong> piccole masse da isolare. È opportuno <strong>in</strong> tal caso, <strong>in</strong>relazione alle suddette problematiche, collocare gli isolatori elastomerici lungo il perimetro e quellia scorrimento nella zona centrale.Si sottol<strong>in</strong>ea, <strong>in</strong>oltre, la necessità <strong>di</strong> valutare i possibili effetti sulla struttura legati alla deformabilitàverticale degli isolatori elastomerici, funzione delle caratteristiche geometriche dell’isolatore emeccaniche dell’elastomero, e a quella pressoché nulla degli isolatori a scorrimento. Si possonoavere spostamenti <strong>di</strong>fferenziali significativi sia nella fase elastica <strong>di</strong> caricamento, sia nella fasesuccessiva, <strong>di</strong> deformazioni lente (creep della gomma), sia, <strong>in</strong>f<strong>in</strong>e, sotto l’azione del terremoto.L’isolatore <strong>in</strong> gomma, <strong>in</strong>fatti, sottoposto a spostamento laterale, subisce anche accorciamentiverticali non trascurabili, a causa della concentrazione degli sforzi <strong>di</strong> compressione nell’area <strong>di</strong>sovrapposizione tra la piastra superiore e quella <strong>in</strong>feriore, nella con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> isolatore deformato.In term<strong>in</strong>i generali è consigliabile adottare isolatori <strong>in</strong> gomma molto rigi<strong>di</strong> verticalmente e, dunque,257
con fattori <strong>di</strong> forma primario e secondario piuttosto elevati, così da m<strong>in</strong>imizzare gli spostamentiverticali <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni statiche e sismiche.La presenza <strong>di</strong> sforzi <strong>di</strong> trazione negli isolatori, risultante dalla concomitanza dei carichi verticali edelle azioni sismiche, non è rara come potrebbe sembrare, e si verifica soprattutto <strong>in</strong> siti ad elevatapericolosità sismica, nel caso <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici alti e snelli (con<strong>di</strong>zione peraltro non favorevole <strong>in</strong> generaleall’adozione dell’isolamento) e <strong>di</strong> strutture nelle quali la resistenza alle azioni orizzontali siaconcentrata <strong>in</strong> pochi elementi (quali pareti, nuclei ascensori, controventamenti all<strong>in</strong>eativerticalmente). Altre con<strong>di</strong>zioni che favoriscono l’<strong>in</strong>sorgere <strong>di</strong> notevoli sforzi <strong>di</strong> trazione, chepossono superare quelli <strong>di</strong> compressione presenti per effetto dei carichi verticali, sono la presenza <strong>di</strong>travi a g<strong>in</strong>occhio nei corpi scala, l’alternanza <strong>di</strong> campate lunghe e corte nei telai, queste ultime contravi rigide, o la presenza <strong>di</strong> accoppiamento tra pareti o tra pareti e telai me<strong>di</strong>ante travi corte rigide.Gli sforzi <strong>di</strong> trazione prodotti dall’azione sismica possono essere ridotti adottando opportune<strong>di</strong>sposizioni degli isolatori e/o calibrando la rigidezza delle strutture orizzontali <strong>di</strong> base dellasovrastruttura.Gli isolatori soggetti a forze <strong>di</strong> trazione o a sollevamento durante l’azione sismica dovranno essere<strong>in</strong> grado <strong>di</strong> sopportare la trazione o il sollevamento senza perdere la loro funzionalità strutturale.La presenza <strong>di</strong> sforzi <strong>di</strong> trazione eccessivi negli isolatori elastomerici può <strong>in</strong>durre cavitazione nellagomma e l’<strong>in</strong>nesco <strong>di</strong> rotture. Nel caso <strong>di</strong> isolatori a scorrimento, possono determ<strong>in</strong>arsisollevamenti e qu<strong>in</strong><strong>di</strong> <strong>di</strong>stacchi tra le superfici <strong>di</strong> scorrimento, con possibili negativi effetti <strong>di</strong>impatto.In generale, la trazione negli isolatori determ<strong>in</strong>a comportamenti non l<strong>in</strong>eari, <strong>di</strong>fficilmentevalutabili attraverso un calcolo l<strong>in</strong>eare, ed una con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> lavoro degli isolatori <strong>di</strong> solito nonverificata sperimentalmente.Anche la progettazione del sistema d’isolamento dovrà qu<strong>in</strong><strong>di</strong> essere f<strong>in</strong>alizzata, per quantopossibile, ad evitare tali situazioni.C7.10.4.3 Controllo degli spostamenti sismici <strong>di</strong>fferenziali del terrenoLa rigi<strong>di</strong>tà strutturale dei piani imme<strong>di</strong>atamente al <strong>di</strong> sotto e al <strong>di</strong> sopra del sistema <strong>di</strong> isolamento va<strong>in</strong>tesa nel piano orizzontale, ed è f<strong>in</strong>alizzata a garantire una <strong>di</strong>stribuzione regolare degli sforzi tra i<strong>di</strong>versi isolatori, anche <strong>in</strong> caso <strong>di</strong> funzionamenti <strong>di</strong>fformi da quelli previsti, ed a <strong>di</strong>stribuirecorrettamente le forze degli eventuali <strong>di</strong>spositivi ausiliari (che sono <strong>in</strong> genere <strong>in</strong> numero limitato)tra gli elementi strutturali che debbono assorbirli.Il ruolo dei <strong>di</strong>aframmi rigi<strong>di</strong> orizzontalmente è tanto più importante quanto meno uniforme è latrasmissione degli sforzi orizzontali tra la sovrastruttura e la sottostruttura. Dunque, mentre258
l’adozione <strong>di</strong> sistemi con soli isolatori elastomerici, normalmente <strong>di</strong>mensionati <strong>in</strong> base al caricoverticale che debbono sostenere, generalmente non comporta importanti problemi <strong>di</strong> ri<strong>di</strong>stribuzionedegli sforzi orizzontali, l’adozione <strong>di</strong> sistemi con pochi <strong>di</strong>spositivi ausiliari richiede un impegnonotevole da parte delle strutture <strong>di</strong> <strong>di</strong>aframma e degli eventuali elementi verticali citati nella norma.Si pensi ad esempio ai sistemi d’isolamento costituiti da isolatori a scorrimento, <strong>di</strong>sposti sotto ognipilastro, e da un numero limitato (ad esempio 4) <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> richiamo e/o <strong>di</strong>ssipativi <strong>di</strong>spostiperimetralmente, che debbono assorbire (a coppie) le componenti pr<strong>in</strong>cipali delle forze d’<strong>in</strong>erziadella sovrastruttura, trasmettendole alla sottostruttura, opportunamente ripartite tra gli elementistrutturali <strong>di</strong> quest’ultima, grazie alla presenza del piano rigido <strong>in</strong>feriore.C7.10.4.4 Controllo degli spostamenti relativi al terreno ed alle costruzioni circostantiIl corretto funzionamento <strong>di</strong> una struttura con isolamento sismico si realizza solo a con<strong>di</strong>zione chela massa isolata, ossia quella della sovrastruttura, possa muoversi liberamente <strong>in</strong> tutte le <strong>di</strong>rezioniorizzontali per spostamenti almeno pari a quelli <strong>di</strong> progetto. Questa con<strong>di</strong>zione deve esserecont<strong>in</strong>uamente verificata <strong>in</strong> tutte le fasi progettuali, realizzative e <strong>di</strong> collaudo.In particolare è importante controllare che elementi non strutturali e/o impianti non riducano oannull<strong>in</strong>o le possibilità <strong>di</strong> movimento della struttura previste nella progettazione strutturale. In talsenso è richiesta la massima sensibilizzazione e la piena consapevolezza delle modalità <strong>di</strong>funzionamento <strong>di</strong> una struttura con isolamento sismico, da parte <strong>di</strong> tutti i progettisti, <strong>in</strong>clusi quelliarchitettonici e impiantistici.Al riguardo occorre prestare molta attenzione ai dettagli delle condutture, <strong>in</strong> corrispondenzadell’attraversamento dei giunti, adottando delle giunzioni flessibili e comunque che possano subiregli spostamenti relativi <strong>di</strong> progetto senza determ<strong>in</strong>are danni e per<strong>di</strong>te.È <strong>in</strong>oltre importante controllare i coprigiunti e gli elementi <strong>di</strong> attraversamento orizzontale(<strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> giunto) e verticale (scale, ascensori), aff<strong>in</strong>ché siano concepiti e realizzati <strong>in</strong> modo danon creare impe<strong>di</strong>mento al libero movimento della sovrastrutturaC7.10.5 MODELLAZIONE E ANALISI STRUTTURALEC7.10.5.1 Proprietà del sistema <strong>di</strong> isolamentoAi f<strong>in</strong>i della valutazione globale delle variazioni <strong>di</strong> caratteristiche meccaniche da mettere <strong>in</strong> contonelle analisi, occorrerà tener conto sia della (bassa) probabilità <strong>di</strong> occorrenza del terremotocontemporaneamente alle <strong>di</strong>verse con<strong>di</strong>zioni che determ<strong>in</strong>ano tali variazioni, sia la dellacorrelazione tra le variazioni dei parametri che def<strong>in</strong>iscono il comportamento meccanico dei <strong>di</strong>versi<strong>di</strong>spositivi che compongono il sistema <strong>di</strong> isolamento, <strong>in</strong> particolare verificando se le variazioni259
avvengono con stesso segno o con segno opposto.L’entità delle deformazioni subite <strong>in</strong> relazione allo stato limite considerato ha notevole <strong>in</strong>fluenzanel caso <strong>di</strong> sistemi a comportamento non l<strong>in</strong>eare, m<strong>in</strong>ore nel caso <strong>di</strong> sistemi a comportamento quasil<strong>in</strong>eare.Nel primo caso, quando si esegue l’analisi non l<strong>in</strong>eare, tale variabilità è automaticamentemessa <strong>in</strong> conto nel modello. Qualora, <strong>in</strong>vece, fosse possibile adottare l’analisi l<strong>in</strong>eare, particolarecura dovrà essere rivolta alla determ<strong>in</strong>azione delle caratteristiche l<strong>in</strong>eari equivalenti del sistema. Peri sistemi quasi l<strong>in</strong>eari l’effetto risulterà tanto maggiore quanto maggiore è la <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia.Nel caso <strong>di</strong> isolatori elastomerici, per rapporti <strong>di</strong> smorzamento dell’ord<strong>in</strong>e del 10%, le analisi per loSLU e per lo SLD possono eseguirsi, <strong>in</strong> genere, con gli stessi valori <strong>di</strong> rigidezza e <strong>di</strong> smorzamento,se i valori <strong>di</strong> deformazione raggiunti per i due livelli <strong>di</strong> azione sono compresi tra il 50% e il 150% .La variabilità delle caratteristiche meccaniche dei <strong>di</strong>spositivi nell’ambito della fornitura, puòrichiedere precauzioni <strong>di</strong>verse <strong>in</strong> relazione al numero <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi dello stesso tipo checostituiscono il sistema d’isolamento.Nel caso <strong>in</strong> cui i <strong>di</strong>spositivi siano <strong>in</strong> numero sufficientemente alto, come accade spesso nei sistemicostituiti da isolatori elastomerici,si può assumere nell’analisi il valore me<strong>di</strong>o delle caratteristicheper tutti i <strong>di</strong>spositivi, essendo scarse le probabilità <strong>di</strong> una sistematica <strong>di</strong>fferenza <strong>di</strong> caratteristiche <strong>in</strong>una precisa zona del sistema <strong>di</strong> isolamento, tale da determ<strong>in</strong>are effetti significativi <strong>di</strong> eccentricitàrigidezza-massa.Nel caso <strong>in</strong> cui i <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> uno stesso tipo siano presenti <strong>in</strong> numero limitato, occorre valutareattentamente l’effetto <strong>di</strong> <strong>di</strong>fferenze significative portandole <strong>in</strong> conto nell’analisi.La velocità <strong>di</strong> deformazione (frequenza), nell’ <strong>in</strong>tervallo <strong>di</strong> variabilità del ±30% del valore <strong>di</strong>progetto ha, per la maggior parte dei <strong>di</strong>spositivi normalmente utilizzati, <strong>in</strong>fluenza trascurabile. Piùimportanti sono le <strong>di</strong>fferenze <strong>di</strong> comportamento tra le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> esercizio (ad esempio <strong>in</strong>relazione a spostamenti lenti dovuti a variazioni termiche) e quelle sismiche, <strong>di</strong>fferenziandosi levelocità <strong>di</strong> qualche ord<strong>in</strong>e <strong>di</strong> grandezza.La rigidezza o la resistenza agli spostamenti orizzontali <strong>di</strong> alcuni tipi <strong>di</strong> isolatori <strong>di</strong>pendonoall’entità degli sforzi verticali agenti simultaneamente agli spostamenti sismici orizzontali. Ciòaccade <strong>in</strong> maniera significativa per gli isolatori a scorrimento e, <strong>in</strong> misura m<strong>in</strong>ore, per gli isolatorielastomerici con basso fattore <strong>di</strong> forma secondario.La variabilità della resistenza per attrito può essere <strong>di</strong>rettamente messa <strong>in</strong> conto nei modelli nonl<strong>in</strong>eari, attraverso l’adozione <strong>di</strong> programmi capaci <strong>di</strong> variare la resistenza orizzontale <strong>in</strong> funzionedello sforzo verticale <strong>in</strong> ciascun isolatore. Per gli isolatori elastomerici con elevati fattori <strong>di</strong> forma e260
con verifiche <strong>di</strong> stabilità sod<strong>di</strong>sfatte con ampio marg<strong>in</strong>e, la <strong>di</strong>pendenza della rigidezza orizzontaledallo sforzo verticale presente è <strong>in</strong> genere trascurabile.Il comportamento <strong>di</strong> un <strong>di</strong>spositivo secondo una <strong>di</strong>rezione può essere, per alcuni tipi, <strong>in</strong>fluenzatodalle deformazioni <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione trasversale a quella considerata, per effetti del second’ord<strong>in</strong>e nontrascurabili.Le variazioni <strong>di</strong> caratteristiche meccaniche conseguenti alle variazioni termiche potranno esserevalutate coerentemente con i valori <strong>di</strong> comb<strong>in</strong>azione degli effetti termici.Gli effetti dell’<strong>in</strong>vecchiamento sono particolarmente significativi per i <strong>di</strong>spositivi elastomerici. Levariazioni delle loro caratteristiche meccaniche nel tempo possono essere valutateapprossimativamente me<strong>di</strong>ante procedure <strong>di</strong> <strong>in</strong>vecchiamento accelerato.Una <strong>di</strong>fferenza del 20% sulle caratteristiche meccaniche del sistema <strong>di</strong> isolamento rispetto al valoreme<strong>di</strong>o, assunto come valore <strong>di</strong> progetto, comporta, se si fa riferimento ad un sistema elastico oquasi elastico, una <strong>di</strong>fferenza del periodo proprio dell’ord<strong>in</strong>e del 10% e analoghe <strong>di</strong>fferenze <strong>in</strong>term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> accelerazioni sulla struttura.C7.10.5.2 ModellazioneAnche nel caso <strong>in</strong> cui sia necessario ricorrere all’analisi non l<strong>in</strong>eare, il modello della sovrastrutturae della sottostruttura sarà costituito da elementi a comportamento l<strong>in</strong>eare, essendo assenti otrascurabili le escursioni <strong>in</strong> campo non l<strong>in</strong>eare della struttura, per quanto specificato <strong>in</strong> 7.10.5.2 e <strong>in</strong>7.10.6.2.1.In tal caso si farà riferimento ad un modello <strong>in</strong> cui gli elementi della struttura operano <strong>in</strong> campoelastico l<strong>in</strong>eare mentre gli elementi del sistema d’isolamento operano <strong>in</strong> campo non l<strong>in</strong>eare,riproducendone al meglio il comportamento ciclico reale dei <strong>di</strong>spositivi, così come ricavato dalleprove <strong>di</strong> qualificazione (v. 11.9).C7.10.5.3 <strong>Analisi</strong>In relazione alle caratteristiche dell’e<strong>di</strong>ficio e del sistema <strong>di</strong> isolamento possono essere utilizzati iseguenti meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi:a) statica l<strong>in</strong>eare,b) d<strong>in</strong>amica l<strong>in</strong>earec) d<strong>in</strong>amica non l<strong>in</strong>eareL’analisi statica l<strong>in</strong>eare è applicabile solo nei casi <strong>in</strong> cui il sistema d’isolamento è modellabile comevisco-elastico l<strong>in</strong>eare (v. 7.10.5.2) e solo quando sono sod<strong>di</strong>sfatte le con<strong>di</strong>zioni specificate <strong>in</strong>261
7.10.5.3.1, che <strong>in</strong><strong>di</strong>viduano e<strong>di</strong>fici e ponti <strong>di</strong> piccole-me<strong>di</strong>e <strong>di</strong>mensioni con caratteristiche correnti eregolari.L’analisi d<strong>in</strong>amica l<strong>in</strong>eare è applicabile <strong>in</strong> tutti i casi <strong>in</strong> cui il sistema d’isolamento è modellabilecome visco-elastico l<strong>in</strong>eare (v. 7.10.5.2).L’analisi d<strong>in</strong>amica non l<strong>in</strong>eare può essere svolta <strong>in</strong> ogni caso. Essa è obbligatoria quando il sistemad’isolamento non può essere rappresentato da un modello l<strong>in</strong>eare equivalente. In tal caso si faràriferimento ad un modello <strong>in</strong> cui gli elementi della struttura operano <strong>in</strong> campo elastico l<strong>in</strong>earementre gli elementi del sistema d’isolamento operano <strong>in</strong> campo non l<strong>in</strong>eare, riproducendone almeglio il suo comportamento ciclico (V. 7.10.5.2).Particolare attenzione andrà posta nella scelta dei parametri <strong>di</strong> smorzamento viscoso del sistemastrutturale. Quando la <strong>di</strong>ssipazione nel sistema d’isolamento è affidata esclusivamente a <strong>di</strong>spositivicon comportamento <strong>di</strong>pendente dallo spostamento, la matrice <strong>di</strong> smorzamento andrà def<strong>in</strong>ita <strong>in</strong>modo tale che lo smorzamento viscoso <strong>di</strong>a un contributo trascurabile alla <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia nelmovimento del sistema d’isolamento e il corretto contributo, assimilabile a quello della struttura <strong>in</strong>elevazione operante <strong>in</strong> campo l<strong>in</strong>eare, nei movimenti della struttura. Per valutare l’<strong>in</strong>fluenza dellascelta dei parametri dello smorzamento è consigliabile eseguire più analisi variando tali parametri<strong>in</strong>torno al valore ritenuto più idoneo.Non è citata l’analisi statica non l<strong>in</strong>eare <strong>in</strong> quanto, dovendo essere trascurabili le non l<strong>in</strong>earità che sisviluppano nella struttura, l’adozione dell’analisi statica non l<strong>in</strong>eare non comporterebbe particolarivantaggi nella progettazione della struttura.C7.10.5.3.1 <strong>Analisi</strong> l<strong>in</strong>eare staticaL’analisi statica l<strong>in</strong>eare considera due traslazioni orizzontali <strong>in</strong><strong>di</strong>pendenti, cui sovrappone gli effettitorsionali. Si assume che la sovrastruttura sia un solido rigido che trasla al <strong>di</strong> sopra del sistema <strong>di</strong>isolamento, con un periodo equivalente <strong>di</strong> traslazione pari a:T= 2πM /is K esi<strong>in</strong> cui:M è la massa totale della sovrastruttura;K esi è la rigidezza equivalente orizzontale del sistema d’isolamento, ottenuta trascurando eventualieffetti torsionali a livello <strong>di</strong> isolamento.Lo spostamento del centro <strong>di</strong> rigidezza dovuto all’azione sismica d dc verrà calcolato, <strong>in</strong> ciascuna<strong>di</strong>rezione orizzontale, me<strong>di</strong>ante la seguente espressione:262
ddc=M ⋅ Se( Tis , ξesi)Kesi,m<strong>in</strong>In cui S e (T is , ξ esi ) è l’accelerazione spettrale def<strong>in</strong>ita <strong>in</strong> 3.2.3 per la categoria <strong>di</strong> suolo <strong>di</strong> fondazioneappropriata e K esi,m<strong>in</strong> è la rigidezza equivalente m<strong>in</strong>ima <strong>in</strong> relazione alla variabilità delle proprietàmeccaniche del sistema <strong>di</strong> isolamento, per effetto dei fattori def<strong>in</strong>iti <strong>in</strong> 10.7.1.Anche quando non sussistono le con<strong>di</strong>zioni per la sua applicabilità, l’analisi statica l<strong>in</strong>eare è unottimo ausilio per la progettazione del sistema <strong>di</strong> isolamento e dei pr<strong>in</strong>cipali elementi strutturali ed isuoi risultati possono fornire utili <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni sull’impostazione generale del progetto e sui risultatiottenuti con analisi più sofisticate. Si consiglia <strong>di</strong> eseguirla sempre, almeno nei passi relativi allaverifica del sistema <strong>di</strong> isolamento e alla valutazione del taglio alla base.C7.10.5.3.2 <strong>Analisi</strong> l<strong>in</strong>eare d<strong>in</strong>amicaLa matrice <strong>di</strong> smorzamento, <strong>in</strong> caso <strong>di</strong> <strong>in</strong>tegrazione <strong>di</strong>retta delle equazioni del moto (analisi conaccelerogrammi), può essere def<strong>in</strong>ita, se non si può determ<strong>in</strong>arla <strong>di</strong>rettamente, con la classicaformulazione:C = αM + βKCon:α = 4 π (ξ 2 T 2 − ξ 1 T 1 ) / (T 2 2 – T 2 1 )β = [(T 1 T 2 ) / π] [(ξ 1 T 2 − ξ 2 T 1 ) / (T 2 2 – T 2 1 )]ξ = valore dello smorzamento che si vuole attribuire ai mo<strong>di</strong> pr<strong>in</strong>cipaliT 1 e T 2 def<strong>in</strong>iscono il range <strong>di</strong> perio<strong>di</strong> per il quale si vuole che lo smorzamento sia all’<strong>in</strong>circa pari aξ (con valore esatto agli estremi dell’<strong>in</strong>tervallo).Si possono adottare due <strong>di</strong>verse strategie nel fissare i parametri ξ 1 , T 1 , ξ 2 , T 2 :− Assumere T1 circa pari a quello della struttura a base fissa e T2 circa pari a quello dellastruttura isolata (<strong>in</strong> caso <strong>di</strong> modello 3D si hanno tre perio<strong>di</strong> <strong>di</strong> isolamento);− Assumere T1 e T2 estremi dell’<strong>in</strong>tervallo <strong>di</strong> perio<strong>di</strong> <strong>in</strong> cui si situano i tre perio<strong>di</strong> <strong>di</strong> isolamentodel modello 3D.Per scegliere nella maniera più opportuna occorre tener conto dello smorzamento risultante per glialtri mo<strong>di</strong> <strong>di</strong> vibrare dall’adozione dei coefficienti α e β tarati su due soli mo<strong>di</strong>, ricavabile con laformula seguente:263
ξ i = 0.5 [(αT i )/(2π) + (2πβ)/(T i )]C7.10.6 VERIFICHEC7.10.6.1 Verifiche agli stati limite <strong>di</strong> esercizioIl requisito del sostanziale mantenimento <strong>in</strong> campo elastico della struttura nelle verifiche allo SLUfornisce ampie garanzie rispetto alla sicurezza nei confronti dello SLD.Ovviamente la con<strong>di</strong>zione da rispettare allo SLD relativa agli spostamenti <strong>di</strong> <strong>in</strong>terpiano si applicasolo agli e<strong>di</strong>fici. In generale gli e<strong>di</strong>fici con isolamento sismico subiscono spostamenti <strong>in</strong>terpianodecisamente m<strong>in</strong>ori rispetto agli e<strong>di</strong>fici convenzionali, grazie alla forte riduzione dell’ord<strong>in</strong>ataspettrale legata all’<strong>in</strong>cremento del periodo proprio e dello smorzamento, riduzione che può risultaredell’ord<strong>in</strong>e <strong>di</strong> 4-5 volte e anche più. Per questo i limiti da rispettare sono ridotti ai 2/3, <strong>in</strong> modo dagarantire un livello <strong>di</strong> protezione maggiore anche agli elementi non strutturali negli e<strong>di</strong>fici conisolamento sismico.La presenza <strong>di</strong> spostamenti residui, ad esempio derivanti da plasticizzazioni più o meno estese deglielementi base, nel caso <strong>di</strong> sistemi a comportamento non l<strong>in</strong>eare, non deve, <strong>in</strong> generale, portare né amalfunzionamenti del sistema d’isolamento, né a compromissione delle normali con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong>esercizio dell’e<strong>di</strong>ficio.Il comportamento quasi-elastico degli isolatori <strong>in</strong> gomma garantisce un ritorno alla con<strong>di</strong>zione<strong>in</strong>deformata, anche se non necessariamente imme<strong>di</strong>ato, e garantisce il riprist<strong>in</strong>o delle con<strong>di</strong>zionipre-sisma, senza necessità <strong>di</strong> verifiche apposite.Date le modalità <strong>di</strong> funzionamento <strong>di</strong> una struttura con isolamento alla base, possono verificarsispostamenti relativi non trascurabili (qualche centimetro) tra la sovrastruttura e le parti fisse(sottostruttura, terreno, costruzioni a<strong>di</strong>acenti), anche per le azioni sismiche relative allo SLD. Talispostamenti porterebbero a danni alle connessioni, se queste non vengono esplicitamente progettateper sostenerli ed alle tubazioni rigide tipicamente adottate nella transizione tra e<strong>di</strong>fici fissi alla basee terreno (o altre costruzioni o parti strutturali). Occorre, perciò, prestare particolare attenzione aidettagli degli impianti, soprattutto delle condutture, <strong>in</strong> corrispondenza dell’attraversamento deigiunti. Per queste ultime occorre adottare delle giunzioni flessibili e comunque che permettano <strong>di</strong>subire spostamenti dell’entità detta, senza determ<strong>in</strong>are danni e per<strong>di</strong>te.Si raccomanda <strong>di</strong> valutare, <strong>di</strong> caso <strong>in</strong> caso, l’opportunità <strong>di</strong> elevare la protezione degli impianti,riferendola al terremoto <strong>di</strong> progetto allo SLV, come già richiesto <strong>in</strong> 7.10.6.2.1 per le costruzioni <strong>di</strong>classe IV, o comunque a un’azione <strong>di</strong> <strong>in</strong>tensità superiore a quella dello SLD.264
C7.10.6.2 Verifiche agli stati limite ultimiC7.10.6.2.1 Verifiche allo SLVPer un corretto funzionamento del sistema <strong>di</strong> isolamento, occorre che la sottostruttura rimanga <strong>in</strong>campo sostanzialmente elastico, sotto l’effetto delle azioni sismiche <strong>di</strong> progetto. Le forze d’<strong>in</strong>erziarispetto alle quali occorre verificare gli elementi della sottostruttura saranno quelle trasmesse dallasovrastruttura, attraverso il sistema <strong>di</strong> isolamento, e quelle <strong>di</strong>rettamente agenti su <strong>di</strong> essa. Questeultime, nel caso <strong>in</strong> cui la sottostruttura sia estremamente rigida ed abbia mo<strong>di</strong> <strong>di</strong> vibrare con periodo<strong>di</strong> oscillazione <strong>in</strong>feriore a 0,05 s, dunque <strong>in</strong> sostanziale assenza <strong>di</strong> amplificazioni, potranno esserecalcolate applicando <strong>di</strong>rettamente la massima accelerazione del terreno alle masse dellasottostruttura. In virtù della bassa probabilità che i massimi delle sollecitazioni <strong>in</strong>dotte nellasottostruttura dalle forze d’<strong>in</strong>erzia sulla sovrastruttura e dalle forze d’<strong>in</strong>erzia <strong>di</strong>rettamente applicatealla sottostruttura siano contemporanei, si può applicare la regola <strong>di</strong> comb<strong>in</strong>azione della ra<strong>di</strong>cequadrata della somma dei quadrati, anche nel caso <strong>in</strong> cui le sollecitazioni prodotte dai due sistemi <strong>di</strong>forze d’<strong>in</strong>erzia (sulla sovrastruttura e sulla sottostruttura) siano calcolate separatamente me<strong>di</strong>anteanalisi statiche. Per evitare danneggiamenti significativi della sovrastruttura, le sollecitazioni <strong>di</strong>progetto degli elementi strutturali della sovrastruttura possono essere determ<strong>in</strong>ate a partire da quelleottenute dal calcolo, nell’ipotesi <strong>di</strong> comportamento perfettamente elastico l<strong>in</strong>eare, utilizzando unfattore <strong>di</strong> struttura pari ad 1,5.Le parti dei <strong>di</strong>spositivi non impegnate nella funzione <strong>di</strong>ssipative, cui si riferisce la norma, sono, adesempio, gli elementi <strong>di</strong> connessione alla struttura (bulloni, piastre, etc.), le piastre cui sonoattaccate le superfici <strong>di</strong> scorrimento degli isolatori <strong>in</strong> acciaio-PTFE, il cil<strong>in</strong>dro e lo stelo <strong>di</strong> un<strong>di</strong>spositivo viscoso, tutti gli elementi costruttivi e le connessioni <strong>di</strong> un <strong>di</strong>spositivo elasto-plastico adesclusione degli elementi <strong>di</strong>ssipativi (metallici o altro), etc.Gli e<strong>di</strong>fici <strong>di</strong> classe d’uso IV debbono mantenere la loro piena funzionalità anche dopo un terremotoviolento. Per i loro impianti, pertanto, si richiede che vengano rispettati i requisiti <strong>di</strong> assenza <strong>di</strong>danni nelle connessioni anche per il terremoto <strong>di</strong> progetto allo SLV.C7.10.6.2.2 Verifiche allo SLCLa verifica allo SLC dei <strong>di</strong>spositivi del sistema d’isolamento realizza il requisito enunciato <strong>in</strong>precedenza, riguardante il livello superiore <strong>di</strong> sicurezza richiesto al sistema d’isolamento. Lospostamento d 2 , che def<strong>in</strong>isce lo spostamento <strong>di</strong> riferimento per la verifica dei <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>isolamento, è prodotto da un terremoto <strong>di</strong> <strong>in</strong>tensità superiore all’<strong>in</strong>tensità del terremoto per il qualevengono progettate le strutture allo SLV e forma spettrale <strong>di</strong>versa. Ciò implica la necessità <strong>di</strong>ripetere il calcolo, anche <strong>in</strong> caso <strong>di</strong> analisi d<strong>in</strong>amica l<strong>in</strong>eare265
Per gli impianti pericolosi, <strong>in</strong> particolare per le condutture del gas, la verifica delle capacità dellegiunzioni <strong>di</strong> sopportare senza danno (e dunque senza per<strong>di</strong>te <strong>di</strong> flui<strong>di</strong>) gli spostamenti relativi vaobbligatoriamente riferita alle azioni sismiche relative allo SLC, <strong>in</strong> relazione all’alto rischio che essiimplicano e che, <strong>in</strong> caso <strong>di</strong> rottura, può portare la struttura al collasso o creare con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> pericoloper la vita umana.C7.10.7 ASPETTI COSTRUTTIVI, MANUTENZIONE, SOSTITUIBILITÀIl ruolo cruciale svolto dal sistema <strong>di</strong> isolamento richiede una speciale attenzione sia nellaprogettazione e realizzazione dei <strong>di</strong>spositivi, sia nella loro posa <strong>in</strong> opera, sia, <strong>in</strong>f<strong>in</strong>e, negli aspettimanutentivi e <strong>in</strong> quelli relativi alla loro eventuale sostituzione.C7.10.8 ACCORGIMENTI SPECIFICI IN FASE DI COLLAUDOÈ auspicabile che il collaudatore abbia specifiche competenze, acquisite attraverso precedentiesperienze, come progettista, collaudatore o <strong>di</strong>rettore dei lavori <strong>di</strong> strutture con isolamento sismico,o attraverso corsi universitari o <strong>di</strong> specializzazione universitaria.Oltre a quanto <strong>in</strong><strong>di</strong>cato nelle norme tecniche emanate ai sensi dell'art.21 della legge 5.11.71 n.1086,per le opere <strong>in</strong> c.a., <strong>in</strong> c.a.p. ed a struttura metallica, devono osservarsi le <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni <strong>di</strong> seguitoriportate:− devono essere acquisiti dal collaudatore i documenti <strong>di</strong> orig<strong>in</strong>e, forniti dal produttore dei<strong>di</strong>spositivi, unitamente ai certificati relativi alle prove sui materiali ed alla qualificazione dei<strong>di</strong>spositivi, nonché i certificati relativi alle prove <strong>di</strong> accettazione <strong>in</strong> cantiere <strong>di</strong>sposte dallaDirezione dei Lavori;− la documentazione ed i certificati sopra<strong>in</strong><strong>di</strong>cati devono essere esposti nella relazione astruttura ultimata del Direttore dei Lavori cui spetta, ai sensi delle vigenti norme, ilprem<strong>in</strong>ente compito <strong>di</strong> accertare la qualità dei materiali impiegati nella realizzazionedell'opera.In relazione all’importanza <strong>di</strong> assicurare la totale libertà <strong>di</strong> spostamento orizzontale dellasovrastruttura (ossia della parte isolata), ai f<strong>in</strong>i del corretto funzionamento dell’isolamento sismico,particolare attenzione andrà posta nel verificare tale con<strong>di</strong>zione nelle ispezioni <strong>di</strong> collaudo. Oltreall’assenza <strong>di</strong> connessioni strutturali, è importante verificare che non ci siano elementi nonstrutturali, impianti o contatto con il terreno circostante che possano creare impe<strong>di</strong>mento almovimento della sovrastruttura266
C7.11 OPERE E SISTEMI GEOTECNICIC7.11.3 RISPOSTA SISMICA E STABILITÀ DEL SITOC7.11.3.1 Risposta sismica localeNel § 7.11.3 delle NTC, specifiche analisi <strong>di</strong> risposta sismica locale sono fortemente raccomandateper categorie speciali <strong>di</strong> sottosuolo (Tabella 3.2.III delle NTC), per determ<strong>in</strong>ati sistemi geotecnici, ose si <strong>in</strong>tende aumentare il grado <strong>di</strong> accuratezza nella previsione del moto sismico <strong>in</strong> un dato sito.Nelle analisi condotte <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni bi-<strong>di</strong>mensionali è possibile tenere conto dell’amplificazionestratigrafica e morfologica (superficiale e/o profonda) del sito, <strong>in</strong> quelle mono-<strong>di</strong>mensionali, <strong>in</strong>vece,si tiene conto soltanto degli effetti stratigrafici.C7.11.3.1.1 Indag<strong>in</strong>i specificheLe <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i geotecniche devono consentire la def<strong>in</strong>izione <strong>di</strong>:− con<strong>di</strong>zioni stratigrafiche e modello <strong>di</strong> sottosuolo,− proprietà fisiche e meccaniche degli strati <strong>di</strong> terreno,− regime delle pressioni <strong>in</strong>terstiziali,− profon<strong>di</strong>tà e morfologia del substrato rigido o <strong>di</strong> un deposito ad esso assimilabile.A tal f<strong>in</strong>e devono eseguite specifiche <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i <strong>in</strong> sito e prove <strong>di</strong> laboratorio. Per depositi moltoprofon<strong>di</strong>, la profon<strong>di</strong>tà <strong>di</strong> <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>e si estende f<strong>in</strong>o alla profon<strong>di</strong>tà <strong>in</strong> corrispondenza della qualevengono <strong>in</strong><strong>di</strong>viduati strati <strong>di</strong> terreno molto rigi<strong>di</strong>, assimilabili al substrato ai f<strong>in</strong>i delle analisi <strong>di</strong>risposta sismica locale.Queste analisi richiedono <strong>in</strong>oltre un’adeguata conoscenza delle proprietà meccaniche dei terreni <strong>in</strong>con<strong>di</strong>zioni cicliche, da determ<strong>in</strong>are me<strong>di</strong>ante specifiche <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i <strong>in</strong> sito e prove <strong>di</strong> laboratorio,programmate dal progettista <strong>in</strong> funzione del tipo <strong>di</strong> opera e/o <strong>in</strong>tervento e della procedura <strong>di</strong> analisiadottata. In particolare, è fortemente raccomandata l’esecuzione <strong>di</strong> prove <strong>in</strong> sito per ladeterm<strong>in</strong>azione dei profili <strong>di</strong> velocità <strong>di</strong> propagazione delle onde <strong>di</strong> taglio, ai f<strong>in</strong>i della valutazionedella rigidezza a bassi livelli <strong>di</strong> deformazione. Le prove <strong>di</strong> laboratorio sono <strong>in</strong>vece raccomandateper la valutazione della <strong>di</strong>pendenza della rigidezza e dello smorzamento dal livello deformativo, eper la determ<strong>in</strong>azione, <strong>in</strong> <strong>di</strong>pendenza del legame costitutivo adottato per i terreni, dei parametri <strong>di</strong><strong>in</strong>gresso necessari alle analisi. A titolo <strong>di</strong> esempio e <strong>in</strong> maniera non esaustiva, le prove <strong>in</strong> sitopossono <strong>in</strong>cludere prove Cross-hole, prove Down-hole, prove SASW, prove <strong>di</strong>latometrichesismiche, prove penetrometriche sismiche, ecc.; le prove <strong>di</strong> laboratorio possono <strong>in</strong>vece consistere <strong>in</strong>prove cicliche <strong>di</strong> taglio torsionale o <strong>di</strong> taglio semplice, prove <strong>di</strong> colonna risonante, prove triassiali267
cicliche ecc. Le apparecchiature <strong>di</strong> laboratorio, opportunamente strumentate, possono permettereanche la determ<strong>in</strong>azione delle caratteristiche <strong>di</strong> rigidezza a bassi livelli <strong>di</strong> deformazione.C7.11.3.1.2 <strong>Analisi</strong> numeriche <strong>di</strong> risposta sismica localeLe analisi della risposta sismica locale sono effettuate utilizzando procedure <strong>di</strong> calcolo numerico <strong>in</strong>cui viene simulata la propagazione delle onde sismiche entro gli strati <strong>di</strong> terreno compresi tra ilsottostante substrato rigido e il piano campagna. In generale, queste analisi richiedono le seguentioperazioni:− scelta della schematizzazione geometrica del problema;− def<strong>in</strong>izione del modello geotecnico <strong>di</strong> sottosuolo;− def<strong>in</strong>izione delle azioni sismiche al substrato rigido;− scelta della procedura <strong>di</strong> analisi.C7.11.3.1.2.1 Scelta della schematizzazione geometrica e def<strong>in</strong>izione del modello geotecnico <strong>di</strong>sottosuoloLa schematizzazione geometrica più semplice ai f<strong>in</strong>i delle analisi è quella mono-<strong>di</strong>mensionale (1D),<strong>in</strong> cui, a presc<strong>in</strong>dere dalla effettiva configurazione topografica del piano campagna, ci si riconduceallo schema <strong>di</strong> terreno, uniforme o stratificato orizzontalmente, delimitato da piano campagnaorizzontale e poggiante su substrato rigido, anch’esso orizzontale. Sono assimilabili ad un substratorigido strati <strong>di</strong> terreno molto rigi<strong>di</strong> caratterizzati da valori <strong>di</strong> velocità delle onde <strong>di</strong> taglio maggiori<strong>di</strong> 700-800 m/s.Qualora il piano campagna, o la giacitura degli strati e/o del substrato non siano facilmentericonducibili a tale schematizzazione, ad esempio per la presenza <strong>di</strong> valli, creste, rilievi, ecc.,l’assunzione <strong>di</strong> un modello 1D è poco realistica. In questi casi è possibile ricorrere aschematizzazioni bi-<strong>di</strong>mensionali (2D), assumendo con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> deformazione piana checonsentono una modellazione adeguata degli effetti della morfologia profonda e <strong>di</strong> quellasuperficiale del sito.Nella def<strong>in</strong>izione del modello geotecnico <strong>di</strong> sottosuolo è necessario specificare, per ciascuno deglistrati <strong>in</strong><strong>di</strong>viduati, i parametri <strong>di</strong> <strong>in</strong>gresso all’analisi. Tale scelta è strettamente connessa al legamecostitutivo del terreno scelto dal progettista.C7.11.3.1.2.2 Def<strong>in</strong>izione delle azioni sismiche <strong>di</strong> <strong>in</strong>gressoLe azioni sismiche <strong>di</strong> <strong>in</strong>gresso sono costituite da accelerogrammi rappresentativi del moto sismico268
atteso su sito <strong>di</strong> riferimento rigido affiorante (sottosuolo <strong>di</strong> categoria A – affioramento roccioso oterreni molto rigi<strong>di</strong> ).Come specificato nel § 3.2.3.6 delle NTC, nelle analisi <strong>di</strong> risposta sismica locale, così come nelleanalisi d<strong>in</strong>amiche <strong>di</strong> opere e sistemi geotecnici, non è consentito l’uso <strong>di</strong> accelerogrammi artificiali.Gli accelerogrammi artificiali spettro-compatibili sono <strong>in</strong>fatti caratterizzati da contenuti <strong>in</strong>frequenza irrealistici, poiché gli spettri <strong>di</strong> risposta <strong>di</strong> progetto su cui essi sono calibrati sono ottenutida <strong>in</strong>viluppi <strong>di</strong> spettri <strong>di</strong> risposta <strong>di</strong> numerosi eventi reali. Conseguentemente, gli accelerogrammiartificiali sono caratterizzati da una banda <strong>di</strong> frequenze irrealisticamente ampia. L’uso <strong>di</strong>accelerogrammi artificiali <strong>in</strong> un’analisi <strong>di</strong> risposta sismica può produrre un’amplificazionecontemporanea, e perciò poco realistica, dei <strong>di</strong>versi mo<strong>di</strong> <strong>di</strong> vibrazione del sistema, mentreun’azione sismica reale, caratterizzata da una larghezza <strong>di</strong> banda modesta, amplifica un limitatonumero <strong>di</strong> mo<strong>di</strong>, o al limite un <strong>unico</strong> modo. Inoltre, dal momento che la risposta dei terreni a unasollecitazione ciclica è non l<strong>in</strong>eare, la rigidezza e la capacità <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipare energia <strong>di</strong>pendonodall’ampiezza del livello deformativo. Perciò, durante il sisma il terreno mo<strong>di</strong>fica le proprieproprietà meccaniche adattandole all’ampiezza delle vibrazioni che riceve. Se l’azione sismica èpoco realistica, la rigidezza e lo smorzamento operativi prodotti dalla non-l<strong>in</strong>earità delcomportamento del terreno sono molto <strong>di</strong>stanti dal vero, e la conseguente risposta sismica risultafalsata.Per le analisi <strong>di</strong> risposta sismica locale e per le analisi d<strong>in</strong>amiche <strong>di</strong> opere e sistemi geotecnici è<strong>in</strong>vece ammesso l’uso <strong>di</strong> accelerogrammi registrati o <strong>di</strong> accelerogrammi s<strong>in</strong>tetici, generati me<strong>di</strong>antesimulazione del meccanismo <strong>di</strong> sorgente (§ 3.2.3.6 delle NTC). La scelta <strong>di</strong> accelerogrammiregistrati può essere effettuata da archivi nazionali o <strong>in</strong>ternazionali <strong>di</strong>sponibili <strong>in</strong> rete, a con<strong>di</strong>zioneche la loro scelta sia rappresentativa della sismicità del sito e sia adeguatamente giustificata <strong>in</strong> basealla caratteristiche sismogenetiche della sorgente, alle con<strong>di</strong>zioni del sito <strong>di</strong> registrazione, allamagnitudo, alla <strong>di</strong>stanza dalla sorgente e alla massima accelerazione orizzontale attesa al sito.C7.11.3.1.2.3 Scelta della procedura <strong>di</strong> analisiLe analisi <strong>di</strong> risposta sismica locale possono essere eseguite a <strong>di</strong>versi livelli <strong>di</strong> complessità <strong>in</strong>relazione all’importanza dell’opera e/o <strong>in</strong>tervento e alla complessità del problema <strong>in</strong> esame.Nelle analisi semplificate, il terreno viene assimilato ad un mezzo mono-fase visco-elastico nonl<strong>in</strong>eare con caratteristiche <strong>di</strong> rigidezza e smorzamento <strong>di</strong>pendenti dal livello <strong>di</strong> deformazione. Leanalisi vengono eseguite <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> tensioni totali con il metodo l<strong>in</strong>eare equivalente. Questeanalisi possono essere condotte <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni mono<strong>di</strong>mensionali o bi-<strong>di</strong>mensionali e forniscono iprofili o le isol<strong>in</strong>ee <strong>di</strong> massima accelerazione, deformazione e tensione <strong>di</strong> taglio, i valori operativi269
del modulo <strong>di</strong> taglio e del coefficiente <strong>di</strong> smorzamento, le storie temporali <strong>di</strong> accelerazione,deformazione e tensione <strong>di</strong> taglio e gli spettri <strong>di</strong> risposta e <strong>di</strong> Fourier <strong>in</strong> punti del dom<strong>in</strong>io specificati<strong>in</strong> <strong>in</strong>gresso all’analisi. Esse non permettono la valutazione delle pressioni <strong>in</strong>terstiziali e qu<strong>in</strong><strong>di</strong> delletensioni efficaci, dal momento che l’analisi è svolta <strong>in</strong> tensioni totali, né delle deformazionipermanenti <strong>in</strong>dotte dal sisma, <strong>in</strong> quanto l’analisi è elastica non l<strong>in</strong>eare. Forniscono <strong>in</strong>oltre risultatipoco accurati nei casi <strong>in</strong> cui la non-l<strong>in</strong>earità <strong>di</strong> comportamento dei terreni assuma un ruoloimportante (eventi sismici <strong>di</strong> elevata <strong>in</strong>tensità e terreni teneri/sciolti, <strong>di</strong> modesta rigidezza), e pervalori delle deformazioni <strong>di</strong> taglio maggiori <strong>di</strong> 1-2%.Nelle procedure <strong>di</strong> analisi avanzate, il terreno viene assimilato ad un mezzo polifase elasto-plasticoil cui comportamento è descritto <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> tensioni efficaci. Perché le analisi siano affidabili, imodelli costitutivi adottati devono essere <strong>in</strong> grado <strong>di</strong> riprodurre adeguatamente il comportamentoisteretico e non l<strong>in</strong>eare delle terre <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni cicliche, a partire da bassi livelli <strong>di</strong> deformazione. Èpossibile <strong>in</strong> questi casi ottenere una descrizione più realistica del comportamento dei terreni,ottenendo, ad esempio, <strong>in</strong> aggiunta a quanto summenzionato, la valutazione <strong>di</strong>:− sovrapressioni <strong>in</strong>terstiziali <strong>in</strong>dotte dal sisma, particolarmente rilevanti nelle verifiche <strong>di</strong>stabilità nei confronti della liquefazione;− ri<strong>di</strong>stribuzione e <strong>di</strong>ssipazione delle sovrapressioni <strong>in</strong>terstiziali nella fase successiva al sisma;− stato <strong>di</strong> deformazione permanente <strong>in</strong>dotta dal sisma e <strong>di</strong>ffusione delle zone plasticizzate;− stato <strong>di</strong> tensione efficace e grado <strong>di</strong> mobilitazione della resistenza al taglio.L’uso <strong>di</strong> queste procedure <strong>di</strong> analisi richiede <strong>in</strong> genere un maggiore numero <strong>di</strong> parametri <strong>di</strong> <strong>in</strong>gressoall’analisi, <strong>in</strong> <strong>di</strong>pendenza dei modelli costitutivi adottati per i terreni.C7.11.3.4 Stabilità nei confronti della liquefazioneLa sicurezza nei confronti della liquefazione può essere valutata con procedure <strong>di</strong> analisi avanzate ocon metodologie <strong>di</strong> carattere semi- empirico.Nei meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi avanzata si deve tenere conto della natura polifase dei terreni, considerandol’accoppiamento tra fase solida e fase fluida, e si deve descrivere adeguatamente il comportamentomeccanico delle terre <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni cicliche.Le metodologie <strong>di</strong> carattere semi-empirico possono permettere una verifica <strong>di</strong> tipo puntuale o unaverifica <strong>di</strong> tipo globale.Nelle prime, la sicurezza alla liquefazione viene valutata localmente, a <strong>di</strong>verse profon<strong>di</strong>tà,calcolando il rapporto tra la resistenza ciclica alla liquefazione, CRR = τ f /σ′ v0 , e la sollecitazione270
ciclica <strong>in</strong>dotta dall’azione sismica, CSR = τ me<strong>di</strong>a /σ′ v0 . La sollecitazione ciclica è correlata allamassima tensione tangenziale <strong>in</strong>dotta dall’azione sismica alla profon<strong>di</strong>tà considerata, τ max , che puòessere determ<strong>in</strong>ata <strong>di</strong>rettamente, da analisi <strong>di</strong> risposta sismica locale, o <strong>in</strong><strong>di</strong>rettamente, da relazioniempiriche, <strong>in</strong> funzione dei caratteri del moto sismico atteso al sito. La resistenza ciclica allaliquefazione può essere valutata da prove cicliche <strong>di</strong> laboratorio o da correlazioni empiriche basatesu risultati <strong>di</strong> prove e misure <strong>in</strong> sito. La verifica viene effettuata utilizzando degli abachi nei quali <strong>in</strong>ord<strong>in</strong>ata è riportata la sollecitazione ciclica CSR e <strong>in</strong> ascissa una proprietà del terreno stimata dalleprove <strong>in</strong> sito (prove penetrometriche statiche o d<strong>in</strong>amiche o misure <strong>in</strong> sito della velocità <strong>di</strong>propagazione delle onde <strong>di</strong> taglio V s ). Negli abachi, una curva separa stati per i quali nel passato si èosservata la liquefazione da quelli per i quali la liquefazione non è avvenuta.Nelle verifiche globali, si valuta prelim<strong>in</strong>armente il profilo della sollecitazione e della resistenzaciclica, CSR e CRR, e si valuta, per l’<strong>in</strong>tervallo <strong>di</strong> profon<strong>di</strong>tà <strong>in</strong> esame, il potenziale <strong>di</strong> liquefazione,I L , funzione dell’area racchiusa tra i due profili. La suscettibilità nei confronti della liquefazione,valutata <strong>in</strong> base ai valori assunti dal potenziale <strong>di</strong> liquefazione, è così riferita ad uno spessore f<strong>in</strong>ito<strong>di</strong> terreno piuttosto che al s<strong>in</strong>golo punto.Tali procedure sono valide per piano <strong>di</strong> campagna sub-orizzontale. In caso contrario, la verifica vaeseguita con stu<strong>di</strong> specifici.Se le verifiche semplificate sono effettuate contemporaneamente con più meto<strong>di</strong>, si deve adottarequella più cautelativa, a meno <strong>di</strong> non giustificare adeguatamente una scelta <strong>di</strong>versa.La sicurezza nei confronti della liquefazione deve essere effettuata utilizzando i valori caratteristicidelle proprietà meccaniche dei terreni. L’adeguatezza del marg<strong>in</strong>e <strong>di</strong> sicurezza nei confronti dellaliquefazione deve essere valutata e motivata dal progettista.C7.11.3.5 Stabilità dei pen<strong>di</strong>iIl comportamento dei pen<strong>di</strong>i durante un evento sismico, e per un periodo successivo all’eventostesso, è strettamente legato alla natura del terreno e alle con<strong>di</strong>zioni esistenti prima del terremoto.Un’analisi completa della stabilità <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni sismiche deve perciò sempre comprendere lo stu<strong>di</strong>odel comportamento del pen<strong>di</strong>o prima, durante e dopo il terremoto.I meto<strong>di</strong> per l’analisi <strong>di</strong> stabilità dei pen<strong>di</strong>i <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> sisma possono essere sud<strong>di</strong>visi <strong>in</strong> trecategorie pr<strong>in</strong>cipali, <strong>in</strong> ord<strong>in</strong>e <strong>di</strong> complessità crescente:− meto<strong>di</strong> pseudostatici− meto<strong>di</strong> degli spostamenti (analisi d<strong>in</strong>amica semplificata)271
− meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi d<strong>in</strong>amica avanzataPer i pen<strong>di</strong>i naturali le verifiche <strong>di</strong> sicurezza devono essere effettuate utilizzando i valoricaratteristici delle proprietà meccaniche dei terreni.Nei meto<strong>di</strong> pseudostatici la con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> stato limite ultimo viene riferita al c<strong>in</strong>ematismo <strong>di</strong>collasso critico, caratterizzato dal più basso valore del coefficiente <strong>di</strong> sicurezza, F S , def<strong>in</strong>ito comerapporto tra resistenza al taglio <strong>di</strong>sponibile e sforzo <strong>di</strong> taglio mobilitato lungo la superficie <strong>di</strong>scorrimento (effettiva o potenziale) (F S = τ s /τ m ).Nei pen<strong>di</strong>i <strong>in</strong>teressati da frane attive o quiescenti, che possono essere riattivate <strong>in</strong> occasione delsisma, le analisi <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> tensioni efficaci risultano più appropriate rispetto a quelle <strong>in</strong> tensionitotali. In tal caso, particolare riguardo deve essere posto nella scelta delle caratteristiche <strong>di</strong>resistenza dei materiali, facendo riferimento alla resistenza al taglio a gran<strong>di</strong> deformazioni, <strong>in</strong><strong>di</strong>pendenza dell’entità dei movimenti e della natura dei terreni.In terreni saturi e per valori <strong>di</strong> a max > 0.15⋅g, nell’analisi statica delle con<strong>di</strong>zioni successive al sismasi deve considerare la riduzione della resistenza al taglio <strong>in</strong>dotta da con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> carico ciclico acausa dell’<strong>in</strong>cremento delle pressioni <strong>in</strong>terstiziali e della degradazione dei parametri <strong>di</strong> resistenza.In assenza <strong>di</strong> specifiche prove <strong>di</strong> laboratorio eseguite <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni cicliche, l’<strong>in</strong>cremento dellepressioni <strong>in</strong>terstiziali, ∆u, per le analisi <strong>in</strong> tensioni efficaci, e il coefficiente <strong>di</strong> riduzione dellaresistenza non drenata, δ cu , per le analisi <strong>in</strong> tensioni totali, possono essere stimati facendo ricorsoall’uso <strong>di</strong> relazioni empiriche.Nelle analisi condotte con i meto<strong>di</strong> pseudostatici, il campo <strong>di</strong> accelerazione all’<strong>in</strong>terno del pen<strong>di</strong>o èassunto uniforme e le componenti orizzontale e verticale delle forze <strong>di</strong> <strong>in</strong>erzia sono applicate nelbaricentro della massa potenzialmente <strong>in</strong> frana, nei meto<strong>di</strong> globali, o nei baricentri delle s<strong>in</strong>golestrisce, nei meto<strong>di</strong> delle strisce. Per tener conto dei fenomeni <strong>di</strong> amplificazione del moto sismicoall’<strong>in</strong>terno del pen<strong>di</strong>o, il valore dell’accelerazione orizzontale massima su sito <strong>di</strong> riferimento rigido,a g , può essere moltiplicato per un coefficiente S che comprende l’effetto dell’amplificazionestratigrafica, S S e dell’amplificazione topografica S T . In alternativa, la variabilità spazialedell’azione sismica può essere <strong>in</strong>trodotta valutando un coefficiente sismico orizzontale equivalente,k heq , me<strong>di</strong>ante un’analisi della risposta sismica locale.I meto<strong>di</strong> degli spostamenti consentono <strong>di</strong> valutare gli effetti della storia delle accelerazioni. In essil’azione sismica è def<strong>in</strong>ita da una funzione temporale (ad es. un accelerogramma), e la risposta delpen<strong>di</strong>o all’azione sismica è valutata <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> spostamenti accumulati, eseguendo l’<strong>in</strong>tegrazionenel tempo dell’equazione del moto relativo tra massa potenzialmente <strong>in</strong>stabile e formazione <strong>di</strong> base.272
Gli spostamenti <strong>in</strong>dotti dal sisma possono essere confrontati sia con valori <strong>di</strong> soglia dellospostamento corrispondenti ad una con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> collasso generalizzato (stato limite ultimo), siacon valori <strong>di</strong> soglia dello spostamento corrispondenti ad una per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> funzionalità (stato limite <strong>di</strong>danno).Tenuto conto che i meto<strong>di</strong> degli spostamenti fanno riferimento a c<strong>in</strong>ematismi <strong>di</strong> collasso idealizzatie semplificati, gli spostamenti calcolati devono considerarsi come una stima dell’ord<strong>in</strong>e <strong>di</strong>grandezza degli spostamenti reali, e qu<strong>in</strong><strong>di</strong> come un <strong>in</strong><strong>di</strong>ce <strong>di</strong> prestazione del pen<strong>di</strong>o <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zionisismiche.Lo spostamento ammissibile <strong>di</strong>pende da molteplici fattori tra i quali la presenza e la natura <strong>di</strong>strutture/<strong>in</strong>frastrutture esistenti, il livello <strong>di</strong> protezione che si <strong>in</strong>tende adottare, la gravità dei danniconnessi ad un eventuale movimento franoso. In generale, maggiori valori dello spostamentoammissibile possono essere adottati per terreni e manufatti a comportamento duttile, o il cuicomportamento sia analizzato utilizzando parametri <strong>di</strong> resistenza a gran<strong>di</strong> deformazioni.La sensibilità del metodo degli spostamenti alle caratteristiche dell'accelerogramma (a max , forma,durata e contenuto <strong>in</strong> frequenza) è ben nota e pertanto l'accelerogramma <strong>di</strong> riferimento dovrebbeessere scelto accuratamente dopo un’analisi dettagliata della pericolosità sismica e un'analisistatistica dei dati strumentali a scala regionale. In assenza <strong>di</strong> tali stu<strong>di</strong>, è consigliabile confrontaregli effetti <strong>di</strong> più accelerogrammi (almeno 5), registrati <strong>in</strong> zone prossime al sito e opportunamentescalati.In aggiunta ai meto<strong>di</strong> pseudostatici e ai meto<strong>di</strong> degli spostamenti, le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> stabilità deipen<strong>di</strong>i <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> sisma possono essere valutate anche con meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi d<strong>in</strong>amica avanzata.In essi le equazioni d<strong>in</strong>amiche del moto vengono risolte me<strong>di</strong>ante tecniche <strong>di</strong> <strong>in</strong>tegrazione numericaimplementate <strong>in</strong> co<strong>di</strong>ci <strong>di</strong> calcolo.Le analisi d<strong>in</strong>amiche avanzate dovrebbero <strong>in</strong>tendersi come un aff<strong>in</strong>amento delle analisi dellecon<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> stabilità <strong>di</strong> un pen<strong>di</strong>o, non potendo, allo stato attuale delle conoscenze, considerarsisostitutive dei meto<strong>di</strong> pseudostatici e dei meto<strong>di</strong> degli spostamenti.C7.11.4 FRONTI DI SCAVO E RILEVATILe verifiche pseudostatiche <strong>di</strong> sicurezza dei fronti <strong>di</strong> scavo e dei rilevati si eseguono con lacomb<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> coefficienti parziali <strong>di</strong> cui al § 6.8.2: (A2+M2+R2), utilizzando valori unitari per icoefficienti parziali A2 come specificato al § 7.11.1.Si consideri, ad esempio, la sicurezza <strong>di</strong> un fronte <strong>di</strong> scavo <strong>in</strong> terreni coesivi, eseguita nellecon<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> breve term<strong>in</strong>e, <strong>in</strong> tensioni totali. Utilizzando il metodo dell’equilibrio globale,273
nell’ipotesi <strong>di</strong> c<strong>in</strong>ematismo <strong>di</strong> collasso rotazionale (Fig. C7.11.1) il marg<strong>in</strong>e <strong>di</strong> sicurezza ètra<strong>di</strong>zionalmente espresso dal rapporto tra il momento delle azioni resistenti e il momento delleazioni destabilizzanti:MF =MRD=W ⋅cu⋅r[( 1±K ) ⋅ d + K ⋅ e]v2⋅ ∆θhdove:c u = resistenza non drenatar = raggio della superficie <strong>di</strong> scorrimento∆θ = θ 0 -θ h = angolo <strong>di</strong> apertura del settore ABW = peso della massa potenzialmente <strong>in</strong>stabiled = braccio della forza peso rispetto al centro <strong>di</strong> rotazione (O)K h = coefficiente sismico orizzontale (§ 7.11.3.5.2 NTC)K v = coefficiente sismico verticale (§ 7.11.3.5.2 NTC)Oθ 0θ hdReHK h WW±Kv Wτ mσ nD·Hατ mσ nσ nFigura C7.11.1Nell’ambito dei pr<strong>in</strong>cipi generali enunciati nelle NTC, basati sull’impiego dei coefficienti parziali,si devono def<strong>in</strong>ire le resistenze <strong>di</strong> progetto R d e le azioni <strong>di</strong> progetto E d :Rd= ME = MdDdR d1=γ= W ⋅R⎡ c⎢⎣ γucu⋅r2⎤⋅ ∆θ⎥⎦[( 1±K ) ⋅ d + K ⋅ e]vh274
e controllare il rispetto della con<strong>di</strong>zione R d ≥ E d .L’impiego dei coefficienti parziali permette l’uso delle soluzioni spe<strong>di</strong>tive <strong>di</strong>sponibili <strong>in</strong> letteraturaper l’analisi <strong>di</strong> sicurezza <strong>di</strong> scarpate e fronti <strong>di</strong> scavo.Per le analisi <strong>di</strong> sicurezza svolte nelle con<strong>di</strong>zioni breve term<strong>in</strong>e, <strong>in</strong> tensioni totali, si considera, amero titolo <strong>di</strong> esempio, la soluzione <strong>di</strong> Koppula (1984), basata ancora sul metodo dell’equilibriolimite globale. In essa, il marg<strong>in</strong>e <strong>di</strong> sicurezza è tra<strong>di</strong>zionalmente espresso nella forma:aF =γcγ ⋅H0 u0⋅N1+ ⋅N2dove:γ = peso dell’unità <strong>di</strong> volume del terrenoa 0 = gra<strong>di</strong>ente che quantifica l’aumento della resistenza non drenata cu con la profon<strong>di</strong>tàc u0 = valore della resistenza non drenata con la profon<strong>di</strong>tàH = altezza <strong>di</strong> scavoN 1 = fattore <strong>di</strong> stabilità associato ad un profilo <strong>di</strong> cu crescente con la profon<strong>di</strong>tàN 2 = fattore <strong>di</strong> stabilità associato al term<strong>in</strong>e costante <strong>di</strong> cuNel rispetto delle NTC, i valori <strong>di</strong> N 1 ed N 2 devono essere valutati utilizzando i valori <strong>di</strong> K h d<strong>in</strong>ormativa ed i coefficienti parziali M2 devono essere applicati ai parametri <strong>di</strong> resistenza a 0(= ∆c u /∆z) e c u , verificando al contempo che sia rispettata la con<strong>di</strong>zione:R 1 ⎡ a N c N ⎤d0 1 u0 2= ⎢ ⋅ + ⋅ ⎥ ≥ 1EdγR⎣ γcuγ γcuγ ⋅H⎦Si applicano ai fronti <strong>di</strong> scavo e ai rilevati le considerazioni già esposte per i pen<strong>di</strong>i naturali, relativealla scelta dei parametri <strong>di</strong> resistenza, alla necessità <strong>di</strong> valutare la riduzione della resistenza al taglio<strong>in</strong>dotta dall’azione sismica, e <strong>di</strong> tenere conto degli effetti dei fenomeni <strong>di</strong> risposta sismica.Quando la verifica della sicurezza viene effettuata con il metodo degli spostamenti, l’accelerazionecritica deve essere valutata utilizzando i valori caratteristici dei parametri <strong>di</strong> resistenza. Lecon<strong>di</strong>zioni del fronte <strong>di</strong> scavo possono <strong>in</strong> questo caso essere riferite ad una con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> collassogeneralizzato (stato limite ultimo) o ad una con<strong>di</strong>zione <strong>di</strong> per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> funzionalità (stato limite <strong>di</strong>danno), <strong>in</strong> <strong>di</strong>pendenza del valore <strong>di</strong> soglia fissato per lo spostamento ammissibile (ve<strong>di</strong> § 7.11.3.5).275
C7.11.5 FONDAZIONILa valutazione delle azioni trasmesse dalla struttura <strong>in</strong> elevazione alla fondazione deriva dall’analisidel comportamento dell’<strong>in</strong>tera opera, <strong>in</strong> genere condotta esam<strong>in</strong>ando la sola struttura <strong>in</strong> elevazionealla quale sono applicate le azioni statiche e sismiche. Nella def<strong>in</strong>izione dell’azione sismica sullastruttura <strong>in</strong> elevazione si può tenere conto della mo<strong>di</strong>fica del moto sismico <strong>in</strong>dottadall’<strong>in</strong>terazione c<strong>in</strong>ematica fondazione-terreno.Tale mo<strong>di</strong>fica può essere portata <strong>in</strong> conto attraverso specifiche analisi <strong>di</strong> risposta sismica localecondotte a <strong>di</strong>fferenti livelli <strong>di</strong> complessità, <strong>in</strong> relazione all’importanza dell’opera.Nei meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi avanzata, il modello numerico <strong>in</strong>clude la struttura e i terreni <strong>di</strong> fondazione e siconsidera l’<strong>in</strong>terazione d<strong>in</strong>amica terreno-fondazione considerando la natura polifase dei terreni edescrivendo adeguatamente il comportamento non l<strong>in</strong>eare ed isteretico delle terre <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zionicicliche, a partire da bassi livelli <strong>di</strong> deformazione.Nei meto<strong>di</strong> semplificati l’analisi viene eseguita <strong>in</strong> due passi successivi: nel primo si esegueun’analisi non l<strong>in</strong>eare <strong>di</strong> risposta sismica locale, nelle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> campo libero; nel secondo siapplica l’accelerogramma ottenuto nel passo precedente alla struttura la cui fondazione può essereschematizzata con v<strong>in</strong>coli fissi o v<strong>in</strong>coli visco-elastici caratterizzati da opportuna impedenzad<strong>in</strong>amica. Nel calcolo dell’impedenza d<strong>in</strong>amica è necessario tenere conto della <strong>di</strong>pendenza dellecaratteristiche <strong>di</strong> rigidezza e smorzamento dal livello deformativo.C7.11.5.3 Verifiche allo Stato Limite Ultimo (SLU) e allo Stato Limite <strong>di</strong> Danno (SLD)C7.11.5.3.1 Fondazioni superficialiL’analisi pseudo-statica delle fondazioni si esegue con l’Approccio 1 o con l’Approccio 2.Nell’Approccio 1, per l’analisi <strong>di</strong> stati limite ultimi per raggiungimento della resistenza del terrenosi utilizza la Comb<strong>in</strong>azione 2 ponendo i coefficienti parziali A2 della Comb<strong>in</strong>azione pari all’unità (§7.11.1).L’azione del sisma si traduce <strong>in</strong> accelerazioni nel sottosuolo (effetto c<strong>in</strong>ematico) e nella fondazione,per l’azione delle forze d’<strong>in</strong>erzia generate nella struttura <strong>in</strong> elevazione (effetto <strong>in</strong>erziale).Nell’analisi pseudo-statica, modellando l’azione sismica attraverso la sola componente orizzontale,tali effetti possono essere portati <strong>in</strong> conto me<strong>di</strong>ante l’<strong>in</strong>troduzione <strong>di</strong> coefficienti sismicirispettivamente denom<strong>in</strong>ati K hi e K hk , il primo def<strong>in</strong>ito dal rapporto tra le componenti orizzontale e276
verticale dei carichi trasmessi <strong>in</strong> fondazione ed il secondo funzione dell’accelerazione massimaattesa al sito. I valori K hk possono essere valutati facendo riferimento ai valori <strong>di</strong> normativaspecificati per i pen<strong>di</strong>i (§ 7.11.3.5.2).L’effetto <strong>in</strong>erziale produce variazioni <strong>di</strong> tutti i coefficienti <strong>di</strong> capacità portante del carico limite <strong>in</strong>funzione del coefficiente sismico K hi e viene portato <strong>in</strong> conto impiegando le formule comunementeadottate per calcolare i coefficienti correttivi del carico limite <strong>in</strong> funzione dell’<strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azione, rispettoalla verticale, del carico agente sul piano <strong>di</strong> posa. L’effetto c<strong>in</strong>ematico mo<strong>di</strong>fica il solo coefficienteN γ <strong>in</strong> funzione del coefficiente sismico K hk ; il fattore N γ viene qu<strong>in</strong><strong>di</strong> moltiplicato sia per ilcoefficiente correttivo dell’effetto <strong>in</strong>erziale, sia per il coefficiente correttivo per l’effettoc<strong>in</strong>ematico.Per l’analisi <strong>di</strong> stati limite per raggiungimento della resistenza negli elementi strutturali, si adoperala Comb<strong>in</strong>azione 1 dell’Approccio 1, nella quale però i coefficienti A1 devono essere posti pari aduno.Nell’Approccio 2, i coefficienti A1 devono essere posti pari ad uno.Per le verifiche allo scorrimento sul piano <strong>di</strong> fondazione, l’Approccio 2 conduce a risultati moltomeno conservativi <strong>di</strong> quelli conseguibili con l’Approccio 1. Per questo Stato limite è, pertanto,preferibile l’impiego dell’Approccio 1.L’analisi sismica delle fondazioni con il metodo degli spostamenti si esegue utilizzando i valoricaratteristici delle azioni statiche e dei parametri <strong>di</strong> resistenza. In questo caso, il risultato dell’analisiè uno spostamento permanente. La sicurezza deve essere valutata confrontando lo spostamentocalcolato con uno spostamento limite scelto dal progettista per l’opera <strong>in</strong> esame.C7.11.6 OPERE DI SOSTEGNOC7.11.6.2 Muri <strong>di</strong> sostegnoL’analisi pseudo-statica dei muri <strong>di</strong> sostegno si esegue con l’Approccio 1 o con l’Approccio 2.Nell’Approccio 1, per l’analisi <strong>di</strong> stati limite ultimi per raggiungimento della resistenza del terrenosi utilizza la Comb<strong>in</strong>azione 2. In particolare, le variazioni <strong>di</strong> sp<strong>in</strong>ta prodotte dalle azioni sismiche sicalcolano con i coefficienti parziali M2 e le forze d’<strong>in</strong>erzia sul muro si sommano alla sp<strong>in</strong>ta, mentrei coefficienti parziali A2 della Comb<strong>in</strong>azione 2 devono essere posti pari ad uno.Per l’analisi <strong>di</strong> stati limite per raggiungimento della resistenza negli elementi strutturali o neiv<strong>in</strong>coli, si adopera la Comb<strong>in</strong>azione 1 dell’Approccio 1, nella quale però i coefficienti A1 devonoessere posti pari ad uno.277
Nell’Approccio 2, i coefficienti A1 devono essere posti pari ad uno.Per le verifiche allo scorrimento sul piano <strong>di</strong> fondazione, l’Approccio 2 conduce a risultati moltomeno conservativi <strong>di</strong> quelli conseguibili con l’Approccio 1. Per questo Stato limite è, pertanto,preferibile l’impiego dell’Approccio 1.L’analisi sismica dei muri <strong>di</strong> sostegno con il metodo degli spostamenti si esegue utilizzando i valoricaratteristici delle azioni statiche e dei parametri <strong>di</strong> resistenza. In questo caso, il risultato dell’analisiè uno spostamento permanente. La sicurezza deve essere valutata confrontando lo spostamentocalcolato con uno spostamento limite scelto dal progettista per l’opera <strong>in</strong> esame.C7.11.6.3 ParatieL’analisi sismica delle paratie si esegue con l’Approccio 1.Per l’analisi <strong>di</strong> stati limite ultimi per raggiungimento della resistenza del terreno, si utilizza laComb<strong>in</strong>azione 2. In particolare, le variazioni <strong>di</strong> sp<strong>in</strong>ta prodotte dalle azioni sismiche si calcolanocon i coefficienti parziali M2, mentre i parametri A2 della Comb<strong>in</strong>azione 2 devono essere posti pariad uno.Per l’analisi <strong>di</strong> stati limite per raggiungimento della resistenza negli elementi strutturali o neiv<strong>in</strong>coli, si adopera la Comb<strong>in</strong>azione 1 dell’Approccio 1, nella quale però i coefficienti A1 devonoessere posti pari ad uno.Il valore dello spostamento u s è determ<strong>in</strong>ato da due considerazioni1. u s è il massimo valore dello spostamento post-sismico ammissibile, scelto dal progettista,derivante da un atto <strong>di</strong> moto rigido che chiami <strong>in</strong> causa la resistenza del terreno;2. u s è lo spostamento <strong>in</strong> corrispondenza del quale si raggiunge una rottura <strong>di</strong> tipo fragile neglielementi <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo della paratia (per esempio, l’allungamento che produce la rottura deitrefoli <strong>di</strong> un ancoraggio, o l’accorciamento plastico <strong>di</strong> un puntone al quale corrisponde unasignificativa degradazione <strong>di</strong> resistenza, oppure uno spostamento oltre il quale la resistenzapassiva subisce un calo significativo dopo un picco). Giova tener presente che, <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zionisismiche, anche i punti <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo <strong>in</strong> genere subiscono spostamenti. Per esempio, il bulbo <strong>di</strong>un ancoraggio durante il sisma potrà subire spostamenti, che possono concorrere adaumentare il valore <strong>di</strong> u s .278
C8. COSTRUZIONI ESISTENTIIl problema della sicurezza delle costruzioni esistenti è <strong>di</strong> fondamentale importanza <strong>in</strong> Italia, da unlato per l’elevata vulnerabilità, soprattutto rispetto alle azioni sismiche, dall’altro per il valorestorico-architettonico-artistico-ambientale <strong>di</strong> gran parte del patrimonio e<strong>di</strong>lizio esistente. A ciò siaggiunge la notevole varietà <strong>di</strong> tipologie e sub-tipologie strutturali, quali, ad esempio nell’ambitodelle strutture murarie, quelle che scaturiscono dalle <strong>di</strong>versificazioni delle caratteristichedell’apparecchio murario e degli orizzontamenti, e dalla presenza <strong>di</strong> catene, tiranti ed altri<strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> collegamento.Ne deriva una particolare complessità delle problematiche co<strong>in</strong>volte ed una <strong>di</strong>fficilestandar<strong>di</strong>zzazione dei meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> verifica e <strong>di</strong> progetto e dell’uso delle numerose tecnologie <strong>di</strong><strong>in</strong>tervento tra<strong>di</strong>zionali e moderne oggi <strong>di</strong>sponibili. Per questo, più che nelle altre parti delle NTC, èstato seguito un approccio prestazionale, con l’adozione <strong>di</strong> poche regole <strong>di</strong> carattere generale edalcune <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni importanti per la correttezza delle <strong>di</strong>verse fasi <strong>di</strong> analisi, progettazione,esecuzione.Le costruzioni “esistenti” cui si applicano le norme contenute nel Capitolo <strong>in</strong> questione sono quellela cui struttura sia completamente realizzata alla data della redazione della valutazione <strong>di</strong> sicurezzae/o del progetto <strong>di</strong> <strong>in</strong>tervento.Vengono <strong>in</strong>trodotti, fra gli altri, i concetti <strong>di</strong> livello <strong>di</strong> conoscenza (relativo a geometria, dettaglicostruttivi e materiali) e fattore <strong>di</strong> confidenza (che mo<strong>di</strong>ficano i parametri <strong>di</strong> capacità <strong>in</strong> ragione dellivello <strong>di</strong> conoscenza).Si def<strong>in</strong>iscono le situazioni nelle quali è necessario effettuare la valutazione della sicurezza, che, perle costruzioni esistenti, potrà essere eseguita con riferimento ai soli Stati limite ultimi. In particolaresi prevede che la valutazione della sicurezza dovrà effettuarsi ogni qual volta si eseguano <strong>in</strong>terventistrutturali e dovrà determ<strong>in</strong>are il livello <strong>di</strong> sicurezza della costruzione prima e dopo l’<strong>in</strong>tervento. IlProgettista dovrà esplicitare, <strong>in</strong> un’apposita relazione, i livelli <strong>di</strong> sicurezza già presenti e quelliraggiunti con l’<strong>in</strong>tervento, nonché le eventuali conseguenti limitazioni da imporre nell’uso dellacostruzione.Sono <strong>in</strong><strong>di</strong>viduate tre categorie <strong>di</strong> <strong>in</strong>tervento; adeguamento, miglioramento e riparazione, stabilendoaltresì le con<strong>di</strong>zioni per le quali si rende necessario l’<strong>in</strong>tervento <strong>di</strong> adeguamento e l’obbligatorietàdel collaudo statico, sia per gli <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> adeguamento che per quelli <strong>di</strong> miglioramento.Vengono def<strong>in</strong>iti alcuni passaggi fondamentali delle procedure per la valutazione della sicurezza ela redazione dei progetti, <strong>in</strong><strong>di</strong>viduati nell’analisi storico-critica, nel rilievo geometrico-strutturale,279
nella caratterizzazione meccanica dei materiali, nella def<strong>in</strong>izione dei livelli <strong>di</strong> conoscenza e deiconseguenti fattori <strong>di</strong> confidenza, nella def<strong>in</strong>izione delle azioni e nella relativa analisi strutturale.Si def<strong>in</strong>iscono poi i criteri <strong>di</strong> utilizzazione dei materiali, tra<strong>di</strong>zionali e non, per la riparazione ed ilrafforzamento delle strutture.Un’attenzione particolare è de<strong>di</strong>cata agli specifici aspetti della valutazione e progettazione <strong>in</strong>presenza <strong>di</strong> azioni sismiche, evidenziando le peculiarità delle costruzioni <strong>in</strong> muratura rispetto aquelle delle costruzioni <strong>in</strong> c.a. e <strong>in</strong> acciaio e a quelle miste.Per quanto riguarda le costruzioni esistenti <strong>in</strong> muratura, si <strong>di</strong>st<strong>in</strong>gue fra meccanismi <strong>di</strong> collassolocali e meccanismi d’<strong>in</strong>sieme, stabilendo che la sicurezza della costruzione deve essere valutata neiconfronti <strong>di</strong> entrambi. Per le tipologie <strong>in</strong> aggregato, particolarmente frequenti nei centri storici, sonodef<strong>in</strong>iti i criteri per l’<strong>in</strong><strong>di</strong>viduazione delle unità strutturali analizzabili separatamente e per la loroanalisi strutturale, tenuto conto della complessità del comportamento, delle <strong>in</strong>evitabili <strong>in</strong>terazionicon unità strutturali a<strong>di</strong>acenti e delle possibili semplificazioni apportabili al calcolo.Per quanto riguarda le costruzioni esistenti <strong>in</strong> c.a. e <strong>in</strong> acciaio, è evidenziato come <strong>in</strong> esse possaessere attivata la capacità <strong>di</strong> elementi con meccanismi resistenti sia “duttili” che “fragili”; a taleriguardo, l’analisi sismica globale deve utilizzare, per quanto possibile, meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi checonsentano <strong>di</strong> valutare <strong>in</strong> maniera appropriata sia la resistenza che la duttilità <strong>di</strong>sponibile, tenendoconto della possibilità <strong>di</strong> sviluppo <strong>di</strong> entrambi i tipi <strong>di</strong> meccanismo e adottando parametri <strong>di</strong>capacità dei materiali <strong>di</strong>versificati a seconda del tipo <strong>di</strong> meccanismo.Vengono, <strong>in</strong>oltre, def<strong>in</strong>iti alcuni fondamentali criteri <strong>di</strong> <strong>in</strong>tervento, comuni a tutte le tipologie, qualila regolarità ed uniformità <strong>di</strong> applicazione degli <strong>in</strong>terventi, la delicatezza ed importanza della faseesecutiva e le priorità da assegnare agli <strong>in</strong>terventi, conseguentemente agli esiti della valutazione, percontrastare <strong>in</strong>nanzitutto lo sviluppo <strong>di</strong> meccanismi locali e/o <strong>di</strong> meccanismi fragili. Vengono poi<strong>in</strong><strong>di</strong>viduati gli <strong>in</strong>terventi specifici per le tipologie strutturali precedentemente <strong>in</strong><strong>di</strong>viduate.Inf<strong>in</strong>e vengono def<strong>in</strong>iti i passi pr<strong>in</strong>cipali <strong>di</strong> un progetto <strong>di</strong> adeguamento o miglioramento sismico,che, partendo dalla verifica della struttura prima dell’<strong>in</strong>tervento, con identificazione delle carenzestrutturali e del livello <strong>di</strong> azione sismica per la quale viene raggiunto lo Stato limite ultimo (e Statolimite <strong>di</strong> esercizio, se richiesto), procede con la scelta dell’<strong>in</strong>tervento e delle tecniche da adottare,con il <strong>di</strong>mensionamento prelim<strong>in</strong>are, l’analisi strutturale e la verifica f<strong>in</strong>ale con la determ<strong>in</strong>azionedel nuovo livello <strong>di</strong> azione sismica per la quale viene raggiunto lo Stato limite ultimo (e Stato limite<strong>di</strong> esercizio, se richiesto).280
C8.1 OGGETTOQualora la costruzione non sia totalmente completata, occorre identificare le situazioni <strong>in</strong> cui lastruttura può considerarsi completamente realizzata. In questa fattispecie, per costruzione <strong>di</strong> c.a. e <strong>di</strong>acciaio con struttura completamente realizzata si <strong>in</strong>tende quella per cui, alla data della redazionedella valutazione <strong>di</strong> sicurezza e/o del progetto <strong>di</strong> <strong>in</strong>tervento, sia stata redatta la relazione a strutturaultimata ai sensi dell’art. 65 del D.P.R. 6 giugno 2001 n. 380. Per e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> muratura con strutturacompletamente realizzata si <strong>in</strong>tende quella per cui, alla data della redazione della valutazione <strong>di</strong>sicurezza e/o del progetto <strong>di</strong> <strong>in</strong>tervento, sia stato redatto il certificato <strong>di</strong> collaudo statico ai sensi delCap.4 del D.M. 20 novembre 1987 o ai sensi delle NTC.C8.2 CRITERI GENERALISituazioni <strong>in</strong> cui gli <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> tipo non strutturale <strong>in</strong>teragiscono con il comportamento dellestrutture si riscontrano spesso nei lavori <strong>di</strong> riorganizzazione <strong>in</strong>terna e funzionale degli e<strong>di</strong>fici.Esempi tipici si osservano nella creazione o variazione <strong>di</strong> impianti nelle strutture murarie, a causadell’<strong>in</strong>serimento <strong>di</strong> condutture <strong>in</strong> breccia nelle pareti portanti o della realizzazione <strong>di</strong> nicchie, che<strong>in</strong>deboliscono sensibilmente i s<strong>in</strong>goli elementi strutturali o la connessione tra le varie parti, oppurenello spostamento o nella semplice demolizione <strong>di</strong> tramezzature o tamponature aventi rigidezza eresistenza non trascurabili, particolarmente nelle tipologie strutturali più flessibili e maggiormentesensibili all’<strong>in</strong>terazione con le tamponature, come ad esempio le strutture <strong>in</strong>telaiate. Per questeultime è possibile che si determ<strong>in</strong><strong>in</strong>o configurazioni sfavorevoli per irregolarità <strong>in</strong> pianta o <strong>in</strong>elevazione. Laddove si possano prevedere situazioni <strong>di</strong> potenziale pericolosità per il comportamentostrutturale per carichi verticali e sismici, si renderà necessaria l’effettuazione delle relativeverifiche.La valutazione della sicurezza ed il progetto degli <strong>in</strong>terventi sono normalmente affetti da un grado<strong>di</strong> <strong>in</strong>certezza <strong>di</strong>verso, non necessariamente maggiore, da quello degli e<strong>di</strong>fici <strong>di</strong> nuova progettazione.L’esistenza <strong>di</strong> fatto della struttura comporta la possibilità <strong>di</strong> determ<strong>in</strong>are le effettive caratteristichemeccaniche dei materiali e delle <strong>di</strong>verse parti strutturali, che possono avere anche notevolevariabilità, nell’ambito della stessa struttura, e non possono essere imposte come dati progettuali daconseguire <strong>in</strong> fase costruttiva, come avviene per una costruzione nuova. D’altro canto, una correttae accurata valutazione riduce le <strong>in</strong>certezze che, <strong>in</strong> una costruzione nuova, sono <strong>in</strong>site nel passaggiodal dato <strong>di</strong> progetto alla realizzazione.Le modalità <strong>di</strong> verifica delle costruzioni nuove sono basate sull’uso <strong>di</strong> coefficienti <strong>di</strong> sicurezzaparziali da applicare alle azioni e alle caratteristiche meccaniche dei materiali, concepiti e calibratiper tener conto dell’<strong>in</strong>tero processo che va dalla progettazione, con imposizione <strong>di</strong> dati progettuali281
su azioni e materiali, alla concreta realizzazione, con l’obiettivo <strong>di</strong> realizzare, attraverso processi <strong>di</strong>produzione controllati nelle <strong>di</strong>verse se<strong>di</strong> (stabilimenti <strong>di</strong> produzione dei materiali base, stabilimenti<strong>di</strong> prefabbricazione o preconfezionamento, cantieri), una costruzione fedele, per quanto possibile, alprogetto. Nelle costruzioni esistenti è cruciale la conoscenza della struttura (geometria e dettaglicostruttivi) e dei materiali che la costituiscono (calcestruzzo, acciaio, mattoni, malta). È per questoche viene <strong>in</strong>trodotta un’altra categoria <strong>di</strong> fattori, i “fattori <strong>di</strong> confidenza”, strettamente legati allivello <strong>di</strong> conoscenza conseguito nelle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i conoscitive, e che vanno prelim<strong>in</strong>armente a ridurre ivalori me<strong>di</strong> <strong>di</strong> resistenza dei materiali della struttura esistente, per ricavare i valori da adottare, nelprogetto o nella verifica, e da ulteriormente ridurre, quando previsto, me<strong>di</strong>ante i coefficienti parziali<strong>di</strong> sicurezza.I contenuti del Cap.8 delle NTC e della presente Circolare costituiscono un riferimento generale chepuò essere <strong>in</strong>tegrato, <strong>in</strong> casi particolari, da valutazioni specifiche ed anche alternative da parte delprogettista, comunque basati su criteri e meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.C8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZAPer valutazione della sicurezza si <strong>in</strong>tende un proce<strong>di</strong>mento quantitativo volto a:- stabilire se una struttura esistente è <strong>in</strong> grado o meno <strong>di</strong> resistere alle comb<strong>in</strong>azioni delle azioni <strong>di</strong>progetto contenute nelle NTC, oppure- a determ<strong>in</strong>are l’entità massima delle azioni, considerate nelle comb<strong>in</strong>azioni <strong>di</strong> progetto previste,che la struttura è capace <strong>di</strong> sostenere con i marg<strong>in</strong>i <strong>di</strong> sicurezza richiesti dalle NTC, def<strong>in</strong>iti daicoefficienti parziali <strong>di</strong> sicurezza sulle azioni e sui materiali.Le NTC forniscono gli strumenti per la valutazione <strong>di</strong> specifiche costruzioni ed i risultati non sonoesten<strong>di</strong>bili a costruzioni <strong>di</strong>verse, pur appartenenti alla stessa tipologia. Nell’effettuare la valutazionesarà opportuno tener conto delle <strong>in</strong>formazioni, ove <strong>di</strong>sponibili, derivanti dall’esame delcomportamento <strong>di</strong> costruzioni simili sottoposte ad azioni <strong>di</strong> tipo simile a quelle <strong>di</strong> verifica. Ciò valeparticolarmente quando si effettuano verifiche <strong>di</strong> sicurezza rispetto alle azioni sismiche.I requisiti <strong>di</strong> sicurezza def<strong>in</strong>iti nel Cap.8 fanno riferimento allo stato <strong>di</strong> danneggiamento dellastruttura, me<strong>di</strong>ante gli stati limite def<strong>in</strong>iti al § 2.2 delle NTC, per le comb<strong>in</strong>azioni <strong>di</strong> carico nonsismiche (Stati limite ultimi e Stati limite <strong>di</strong> esercizio) e al § 3.2.1 delle NTC, per le comb<strong>in</strong>azioni<strong>di</strong> carico che <strong>in</strong>cludono il sisma (Stato limite <strong>di</strong> collasso, Stato limite <strong>di</strong> salvaguar<strong>di</strong>a della vita eStato limite <strong>di</strong> esercizio, a sua volta <strong>di</strong>st<strong>in</strong>to <strong>in</strong> Stato limite <strong>di</strong> danno e Stato limite <strong>di</strong> operatività).La presente Circolare fornisce criteri per la verifica <strong>di</strong> detti Stati limite.Lo Stato limite <strong>di</strong> collasso viene considerato solo per costruzioni <strong>di</strong> calcestruzzo armato o <strong>di</strong>282
acciaio. La verifica nei confronti <strong>di</strong> tale Stato limite può essere eseguita <strong>in</strong> alternativa a quella <strong>di</strong>Stato limite <strong>di</strong> salvaguar<strong>di</strong>a della vita.Per le costruzioni soggette ad azioni sismiche si applica quanto riportato al § 2.4 delle NTC,relativamente a vita nom<strong>in</strong>ale (V N ), classi d’uso e periodo <strong>di</strong> riferimento per l’azione sismica (V R ).Per una più agevole lettura si riportano nella Tabella C8.1 le vite nom<strong>in</strong>ali previste dalla norma ed icorrispondenti perio<strong>di</strong> <strong>di</strong> riferimento dell’azione sismica per costruzioni con <strong>di</strong>fferenti classi d’usoC U .Nella Tabella C8.2 sono riportati i perio<strong>di</strong> <strong>di</strong> ritorno dell’azione sismica da considerare per leverifiche dei <strong>di</strong>versi Stati limite: Stato limite <strong>di</strong> operatività (SLO), <strong>di</strong> danno (SLD), <strong>di</strong> salvaguar<strong>di</strong>adella vita (SLV) e <strong>di</strong> collasso (SLC). Nella stessa tabella, sono riportate anche le probabilità <strong>di</strong>superamento dell’azione sismica riferita ad un periodo <strong>di</strong> riferimento fisso pari a 50 anni. Questeprobabilità possono risultare utili per valutare l’azione sismica <strong>di</strong> <strong>in</strong>teresse per i <strong>di</strong>versi Sati limite eClassi d’uso, avendo a <strong>di</strong>sposizione i dati <strong>di</strong> pericolosità riferiti ad un periodo <strong>di</strong> 50 anni.Tabella C8.1 Periodo <strong>di</strong> riferimento dell’azione sismica V R = V N C U (anni)Classe d’uso I II III IVCoeff. C U 0,70 1,00 1,50 2,00TIPI DI COSTRUZIONE V N V ROpere provvisorie – Opere provvisionali - Strutture <strong>in</strong> fasecostruttivaOpere ord<strong>in</strong>arie, ponti, opere <strong>in</strong>frastrutturali e <strong>di</strong>ghe <strong>di</strong><strong>di</strong>mensioni contenute o <strong>di</strong> importanza normaleGran<strong>di</strong> opere, ponti, opere <strong>in</strong>frastrutturali e <strong>di</strong>ghe <strong>di</strong> gran<strong>di</strong><strong>di</strong>mensioni o <strong>di</strong> importanza strategica10 35 35 35 3550 35 50 75 100100 70 100 150 200Tabella C8.2 Periodo <strong>di</strong> ritorno dell’azione sismica (T R ) per i <strong>di</strong>versi stati limite e probabilità <strong>di</strong> superamento (P VR ) nelperiodo <strong>di</strong> riferimento (V R ) e probabilità <strong>di</strong> superamento dell’azione sismica (P T=50 ) riferito ad un periodo <strong>di</strong> riferimento283
fisso <strong>di</strong> V R = 50 anniOPERE con V N =10CLASSE USO I II III IV I II III IVP VR ↓ T R P T=50SLO 0,81 21 21 21 21 91% 91% 91% 91%SLD 0,63 35 35 35 35 76% 76% 76% 76%SLV 0,1 332 332 332 332 14% 14% 14% 14%SLC 0,05 682 682 682 682 7,1% 7,1% 7,1% 7,1%OPERE con V N =50CLASSE USO I II III IV I II III IVP VR ↓ T R P T=50SLO 0,81 21 30 45 60 91% 81% 67% 56%SLD 0,63 35 50 75 100 76% 63% 48% 39%SLV 0,1 332 475 712 949 14% 10% 7% 5%SLC 0,05 682 975 1462 1950 7,1% 5,0% 3,4% 2,5%OPERE con V N =100CLASSE USO I II III IV I II III IVP VR ↓ T R P T=50SLO 0,81 42 60 90 120 69% 56% 43% 34%SLD 0,63 70 100 150 200 51% 39% 28% 22%SLV 0,1 664 949 1424 1898 7,3% 5,1% 3,5% 2,6%SLC 0,05 1365 1950 2475 2475 3,6% 2,5% 1,7% 1,3%Nota: si riporta testualmente quanto precisato nell’allegato A alle NTC <strong>in</strong> relazione all’assunzione del periodo <strong>di</strong>ritorno: “Visto l’<strong>in</strong>tervallo <strong>di</strong> riferimento attualmente <strong>di</strong>sponibile, si considereranno solo i valori <strong>di</strong> TR compres<strong>in</strong>ell’<strong>in</strong>tervallo 30 anni ≤ TR ≤ 2475 anni; se TR < 30 anni si porrà TR =30 anni, se TR > 2475 anni si porrà TR = 2475anni. Azioni sismiche riferite a TR più elevati potranno essere considerate per opere speciali”.Le NTC <strong>in</strong><strong>di</strong>viduano due gran<strong>di</strong> categorie <strong>di</strong> situazioni nelle quali è obbligatorio effettuare laverifica <strong>di</strong> sicurezza, essendo entrambe le categorie comunque riconducibili ad un significativo284
peggioramento delle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> sicurezza <strong>in</strong>iziali o <strong>di</strong> progetto secondo la normativa dell’epocadella costruzione:- variazioni, improvvise o lente, <strong>in</strong><strong>di</strong>pendenti dalla volontà dell’uomo (ad esempio: danni dovuti alterremoto, a carichi verticali eccessivi, a urti, etc., danni dovuti a ce<strong>di</strong>menti fondali, degrado dellemalte nella muratura, corrosione delle armature nel c.a., etc., errori progettuali o esecutivi, <strong>in</strong>clusele situazioni <strong>in</strong> cui i materiali o la geometria dell’opera non corrispondano ai dati progettuali);- variazioni dovute all’<strong>in</strong>tervento dell’uomo, che <strong>in</strong>cide <strong>di</strong>rettamente e volontariamente sullastruttura (v. § 8.4 delle NTC) oppure sulle azioni (ad esempio: aumento dei carichi verticalidovuto a cambiamento <strong>di</strong> dest<strong>in</strong>azione d’uso), o che <strong>in</strong>cide <strong>in</strong><strong>di</strong>rettamente sul comportamentodella struttura (ad esempio gli <strong>in</strong>terventi non <strong>di</strong>chiaratamente strutturali, già <strong>di</strong>scussi nel § 8.2delle NTC).Le modalità <strong>di</strong> verifica <strong>di</strong>pendono dal modo <strong>in</strong> cui tali variazioni si riflettono sul comportamentodella struttura:- variazioni relative a porzioni limitate della struttura, che <strong>in</strong>fluiscono solo sul comportamentolocale <strong>di</strong> uno o più elementi strutturali o <strong>di</strong> porzioni limitate della struttura (v. anche § 8.4 delleNTC);- variazioni che implicano sostanziali <strong>di</strong>fferenze <strong>di</strong> comportamento globale della struttura.Nel primo caso la verifica potrà concernere solamente le porzioni <strong>in</strong>teressate dalle variazioniapportate (ad esempio la verifica relativa alla sostituzione, al rafforzamento o alla semplicevariazione <strong>di</strong> carico su un s<strong>in</strong>golo campo <strong>di</strong> solaio potrà concernere solo quel campo e gli elementiche lo sostengono). Nel secondo caso, <strong>in</strong>vece, la verifica sarà necessariamente f<strong>in</strong>alizzata adeterm<strong>in</strong>are l’effettivo comportamento della struttura nella nuova configurazione (conseguente adun danneggiamento, ad un <strong>in</strong>tervento, etc.).Dall’obbligatorietà della verifica è normalmente esclusa la situazione determ<strong>in</strong>ata da una variazionedelle azioni che <strong>in</strong>terviene a seguito <strong>di</strong> una revisione della normativa, per la parte che def<strong>in</strong>iscel’entità delle azioni, o delle zonazioni che <strong>di</strong>fferenziano le azioni ambientali (sisma, neve, vento)nelle <strong>di</strong>verse parti del territorio italiano.Gli esiti delle verifiche dovranno permettere <strong>di</strong> stabilire quali provve<strong>di</strong>menti adottare aff<strong>in</strong>ché l’usodella struttura possa essere conforme ai criteri <strong>di</strong> sicurezza delle NTC. Le alternative sonos<strong>in</strong>tetizzabili nella cont<strong>in</strong>uazione dell’uso attuale, nella mo<strong>di</strong>fica della dest<strong>in</strong>azione d’uso onell’adozione <strong>di</strong> opportune cautele e, <strong>in</strong>f<strong>in</strong>e, nella necessità <strong>di</strong> effettuare un <strong>in</strong>tervento <strong>di</strong> aumento oriprist<strong>in</strong>o della capacità portante, che può ricadere nella fattispecie del miglioramento o285
dell’adeguamento.Per le opere pubbliche strategiche con f<strong>in</strong>alità <strong>di</strong> protezione civile o suscettibili <strong>di</strong> conseguenzerilevanti <strong>in</strong> caso <strong>di</strong> collasso, date le possibili implicazioni economiche e sociali degli esiti delleverifiche, è opportuno che le stesse siano anche esam<strong>in</strong>ate da revisori non <strong>in</strong>tervenuti nellavalutazione.È evidente che i provve<strong>di</strong>menti detti sono necessari e improcrast<strong>in</strong>abili nel caso <strong>in</strong> cui non sianosod<strong>di</strong>sfatte le verifiche relative alle azioni controllate dall’uomo, ossia prevalentemente ai carichipermanenti e alle altre azioni <strong>di</strong> servizio; più complessa è la situazione che si determ<strong>in</strong>a nelmomento <strong>in</strong> cui si manifesti l’<strong>in</strong>adeguatezza <strong>di</strong> un’opera rispetto alle azioni ambientali, noncontrollabili dall’uomo e soggette ad ampia variabilità nel tempo ed <strong>in</strong>certezza nella lorodeterm<strong>in</strong>azione. Per le problematiche connesse, non si può pensare <strong>di</strong> imporre l’obbligatorietàdell’<strong>in</strong>tervento o del cambiamento <strong>di</strong> dest<strong>in</strong>azione d’uso o, ad<strong>di</strong>rittura, la messa fuori serviziodell’opera, non appena se ne riscontri l’<strong>in</strong>adeguatezza. Le decisioni da adottare dovrannonecessariamente essere calibrate sulle s<strong>in</strong>gole situazioni (<strong>in</strong> relazione alla gravitàdell’<strong>in</strong>adeguatezza, alle conseguenze, alle <strong>di</strong>sponibilità economiche e alle implicazioni <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong>pubblica <strong>in</strong>columità). Saranno i proprietari o i gestori delle s<strong>in</strong>gole opere, siano essi enti pubblici oprivati o s<strong>in</strong>goli cittad<strong>in</strong>i, a def<strong>in</strong>ire il provve<strong>di</strong>mento più idoneo, eventualmente <strong>in</strong><strong>di</strong>viduando uno opiù livelli delle azioni, commisurati alla vita nom<strong>in</strong>ale restante e alla classe d’uso, rispetto ai quali sirende necessario effettuare l’<strong>in</strong>tervento <strong>di</strong> <strong>in</strong>cremento della sicurezza entro un tempo prestabilito.Per i beni tutelati gli <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> miglioramento sono <strong>in</strong> l<strong>in</strong>ea <strong>di</strong> pr<strong>in</strong>cipio <strong>in</strong> grado <strong>di</strong> conciliare leesigenze <strong>di</strong> conservazione con quelle <strong>di</strong> sicurezza, ferma restando la necessità <strong>di</strong> valutarequest’ultima. Tuttavia, per la stessa ragione, su tali beni devono essere evitati <strong>in</strong>terventi che <strong>in</strong>siemeli alter<strong>in</strong>o <strong>in</strong> modo evidente e richiedano l’esecuzione <strong>di</strong> opere <strong>in</strong>vasive, come può avvenire nel caso<strong>di</strong> ampliamenti o sopraelevazioni, o l’attribuzione <strong>di</strong> dest<strong>in</strong>azioni d’uso particolarmente gravose.C8.4 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTIIn<strong>di</strong>pendentemente dall’appartenenza ad una delle tre categorie <strong>in</strong><strong>di</strong>viduate dalle NTC, è opportunoche gli <strong>in</strong>terventi, anche non sismici, siano primariamente f<strong>in</strong>alizzati alla elim<strong>in</strong>azione o riduzionesignificativa <strong>di</strong> carenze gravi legate ad errori <strong>di</strong> progetto e <strong>di</strong> esecuzione, a degrado, a danni, atrasformazioni, etc. per poi prevedere l’eventuale rafforzamento della struttura esistente, anche <strong>in</strong>relazione ad un mutato impegno strutturale.Per gli <strong>in</strong>terventi f<strong>in</strong>alizzati alla riduzione della vulnerabilità sismica sui beni del patrimonioculturale v<strong>in</strong>colato, un opportuno riferimento è costituito dalla “Direttiva del Presidente del286
Consiglio dei M<strong>in</strong>istri per la valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturalecon riferimento alle norme tecniche per le costruzioni” del 12 ottobre 2007. Tale <strong>di</strong>rettiva èadottabile per le costruzioni <strong>di</strong> valenza storico-artistica, anche se non v<strong>in</strong>colate.C8.4.1. INTERVENTO DI ADEGUAMENTOIn<strong>di</strong>pendentemente dalle problematiche strutturali specificamente trattate nelle NTC, lesopraelevazioni, nonché gli <strong>in</strong>terventi che comportano un aumento del numero <strong>di</strong> piani, sonoammissibili solamente ove siano compatibili con gli strumenti urbanistici.La valutazione della sicurezza, nel caso <strong>di</strong> <strong>in</strong>tervento <strong>di</strong> adeguamento, è f<strong>in</strong>alizzata a stabilire se lastruttura, a seguito dell’<strong>in</strong>tervento, è <strong>in</strong> grado <strong>di</strong> resistere alle comb<strong>in</strong>azioni delle azioni <strong>di</strong> progettocontenute nelle NTC, con il grado <strong>di</strong> sicurezza richiesto dalle stesse. Non è, <strong>in</strong> generale, necessarioil sod<strong>di</strong>sfacimento delle prescrizioni sui dettagli costruttivi (per esempio armatura m<strong>in</strong>ima, passodelle staffe, <strong>di</strong>mensioni m<strong>in</strong>ime <strong>di</strong> travi e pilastri, ecc.) valide per le costruzioni nuove, purché ilProgettista <strong>di</strong>mostri che siano garantite comunque le prestazioni <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> resistenza, duttilità edeformabilità previste per i vari stati limite.C8.4.2 INTERVENTO DI MIGLIORAMENTOLa valutazione della sicurezza per un <strong>in</strong>tervento <strong>di</strong> miglioramento è obbligatoria, come specificatonel § 8.3 delle NTC, ed è f<strong>in</strong>alizzata a determ<strong>in</strong>are l’entità massima delle azioni, considerate nellecomb<strong>in</strong>azioni <strong>di</strong> progetto previste, cui la struttura può resistere con il grado <strong>di</strong> sicurezza richiesto.Nel caso <strong>di</strong> <strong>in</strong>tervento <strong>di</strong> miglioramento sismico, la valutazione della sicurezza riguarderà,necessariamente, la struttura nel suo <strong>in</strong>sieme, oltre che i possibili meccanismi locali.In generale ricadono <strong>in</strong> questa categoria tutti gli <strong>in</strong>terventi che, non rientrando nella categoriadell’adeguamento, fanno variare significativamente la rigidezza, la resistenza e/o la duttilità deis<strong>in</strong>goli elementi o parti strutturali e/o <strong>in</strong>troducono nuovi elementi strutturali, così che ilcomportamento strutturale locale o globale, particolarmente rispetto alle azioni sismiche, ne siasignificativamente mo<strong>di</strong>ficato. Ovviamente la variazione dovrà avvenire <strong>in</strong> senso migliorativo, adesempio impegnando maggiormente gli elementi più resistenti, riducendo le irregolarità <strong>in</strong> pianta e<strong>in</strong> elevazione, trasformando i meccanismi <strong>di</strong> collasso da fragili a duttili.C8.4.3 RIPARAZIONE O INTERVENTO LOCALERientrano <strong>in</strong> questa tipologia tutti gli <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> riparazione, rafforzamento o sostituzione <strong>di</strong>s<strong>in</strong>goli elementi strutturali (travi, architravi, porzioni <strong>di</strong> solaio, pilastri, pannelli murari) o parti <strong>di</strong>essi, non adeguati alla funzione strutturale che debbono svolgere, a con<strong>di</strong>zione che l’<strong>in</strong>tervento noncambi significativamente il comportamento globale della struttura, soprattutto ai f<strong>in</strong>i della resistenzaalle azioni sismiche, a causa <strong>di</strong> una variazione non trascurabile <strong>di</strong> rigidezza o <strong>di</strong> peso.287
Può rientrare <strong>in</strong> questa categoria anche la sostituzione <strong>di</strong> coperture e solai, solo a con<strong>di</strong>zione che ciònon comporti una variazione significativa <strong>di</strong> rigidezza nel proprio piano, importante ai f<strong>in</strong>i dellari<strong>di</strong>stribuzione <strong>di</strong> forze orizzontali, né un aumento dei carichi verticali statici.Interventi <strong>di</strong> riprist<strong>in</strong>o o r<strong>in</strong>forzo delle connessioni tra elementi strutturali <strong>di</strong>versi (ad esempio trapareti murarie, tra pareti e travi o solai, anche attraverso l’<strong>in</strong>troduzione <strong>di</strong> catene/tiranti) ricadono <strong>in</strong>questa categoria, <strong>in</strong> quanto comunque migliorano anche il comportamento globale della struttura,particolarmente rispetto alle azioni sismiche.Inf<strong>in</strong>e, <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> variazione della configurazione <strong>di</strong> un elemento strutturale, attraverso la suasostituzione o un rafforzamento localizzato (ad esempio l’apertura <strong>di</strong> un vano <strong>in</strong> una parete muraria,accompagnata da opportuni r<strong>in</strong>forzi) possono rientrare <strong>in</strong> questa categoria solo a con<strong>di</strong>zione che si<strong>di</strong>mostri che la rigidezza dell’elemento variato non cambi significativamente e che la resistenza e lacapacità <strong>di</strong> deformazione, anche <strong>in</strong> campo plastico, non peggior<strong>in</strong>o ai f<strong>in</strong>i del comportamentorispetto alle azioni orizzontali.C8.5 PROCEDURE PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E LAREDAZIONE DEI PROGETTIC8.5.1 ANALISI STORICO-CRITICAGeneralmente, quando si trattano costruzioni esistenti, può essere <strong>di</strong>fficile <strong>di</strong>sporre dei <strong>di</strong>segniorig<strong>in</strong>ali <strong>di</strong> progetto necessari a ricostruirne la storia progettuale e costruttiva. Per le costruzioni, e<strong>in</strong> particolare per gli e<strong>di</strong>fici a valenza culturale, storico-architettonica, è talvolta possibile, attraversouna ricerca archivistica, raccogliere una documentazione sufficientemente completa sulla loro storiae<strong>di</strong>ficatoria per ricostruire ed <strong>in</strong>terpretare le <strong>di</strong>verse fasi e<strong>di</strong>lizie.In ogni caso, soprattutto nel caso <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> muratura, sia <strong>in</strong> assenza sia <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong>documentazione parziale, prima <strong>di</strong> procedere alle <strong>in</strong><strong>di</strong>spensabili operazioni <strong>di</strong> rilevo geometrico, èopportuno svolgere delle considerazioni sullo sviluppo storico del quartiere <strong>in</strong> cui l’e<strong>di</strong>ficio èsituato (a meno che si tratti <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici isolati), basandosi su testi specialistici, cercando <strong>di</strong> acquisire<strong>in</strong>formazioni sugli aspetti urbanistici e storici che ne hanno con<strong>di</strong>zionato e guidato lo sviluppo, conparticolare riferimento agli aspetti <strong>di</strong> <strong>in</strong>teresse per l’e<strong>di</strong>ficio <strong>in</strong> esame.La ricostruzione della storia e<strong>di</strong>ficatoria dell’e<strong>di</strong>ficio, o della costruzione più <strong>in</strong> generale, consentiràanche <strong>di</strong> verificare quanti e quali terremoti esso abbia subìto <strong>in</strong> passato. Questo sorta <strong>di</strong> valutazionesperimentale della vulnerabilità sismica dell’e<strong>di</strong>ficio rispetto ai terremoti passati è <strong>di</strong> notevoleutilità, perché consente <strong>di</strong> valutarne il funzionamento, a patto che la sua configurazione strutturale ele caratteristiche dei materiali costruttivi non siano stati, nel frattempo, mo<strong>di</strong>ficati <strong>in</strong> maniera288
significativa.Sulla base dei dati raccolti nella fase <strong>di</strong> ricerca storica, si possono trarre conclusioni <strong>di</strong> tipooperativo per la modellazione meccanica globale dell’e<strong>di</strong>ficio.C8.5.2 RILIEVOUn passo fondamentale nell’acquisizione dei dati necessari a mettere a punto un modello <strong>di</strong> calcoloaccurato <strong>di</strong> un e<strong>di</strong>ficio esistente è costituito dalle operazioni <strong>di</strong> rilievo della geometria strutturale. Ilrilievo si compone <strong>di</strong> un <strong>in</strong>sieme <strong>di</strong> procedure relazionate e mirate alla conoscenza della geometriaesterna delle strutture e dei dettagli costruttivi. Questi ultimi possono essere occultati alla vista (adesempio <strong>di</strong>sposizione delle armature nelle strutture <strong>in</strong> c.a.) e possono richiedere rilievi a campione evalutazioni estensive per analogia. Si noti che, mentre per gli altri due aspetti che determ<strong>in</strong>ano illivello <strong>di</strong> conoscenza (dettagli costruttivi e proprietà dei materiali) si accettano crescenti livelli <strong>di</strong>approfon<strong>di</strong>mento dell’<strong>in</strong>dag<strong>in</strong>e, per la geometria esterna, si richiede che il rilievo sia compiuto <strong>in</strong>maniera quanto più completa e dettagliata possibile, ai f<strong>in</strong>i della def<strong>in</strong>izione del modello strutturalenecessario alla valutazione della sicurezza per le azioni prese <strong>in</strong> esame.La rappresentazione dei risultati del rilievo dovrà essere effettuata attraverso piante, prospetti esezioni, oltre che con particolari costruttivi <strong>di</strong> dettaglio.C8.5.3 CARATTERIZZAZIONE MECCANICA DEI MATERIALIIl piano delle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i fa comunque parte sia della fase <strong>di</strong>agnostica che del progetto vero e proprio,e dovrà essere pre<strong>di</strong>sposto nell’ambito <strong>di</strong> un quadro generale volto a mostrare le motivazioni e gliobiettivi delle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i stesse.Nel caso <strong>in</strong> cui vengano effettuate prove sulla struttura, atten<strong>di</strong>bili ed <strong>in</strong> numero statisticamentesignificativo, i valori delle resistenze meccaniche dei materiali vengono desunti da queste epresc<strong>in</strong>dono dalle classi <strong>di</strong>scretizzate previste nelle NTC (come ad esempio quelle del calcestruzzo<strong>di</strong> cui al § 4.1 delle NTC).Per quanto riguarda le costruzioni <strong>in</strong> muratura, le Regioni possono def<strong>in</strong>ire, ad <strong>in</strong>tegrazione dellaTabella C8B.1 <strong>in</strong> Appen<strong>di</strong>ce C8B, tabelle specifiche per le tipologie murarie ricorrenti sul territorioregionale.Un aiuto, non esaustivo, ai f<strong>in</strong>i della def<strong>in</strong>izione delle resistenze dei materiali può ricavarsi dallenorme dell’epoca della costruzione.C8.5.4 LIVELLI DI CONOSCENZA E FATTORI DI CONFIDENZAIl problema della conoscenza della struttura e dell’<strong>in</strong>troduzione dei fattori <strong>di</strong> confidenza è stato<strong>di</strong>scusso <strong>in</strong> C8.2. Una guida alla stima dei fattori <strong>di</strong> confidenza da utilizzare, <strong>in</strong> relazione ai livelli <strong>di</strong>289
conoscenza raggiunti, è riportata <strong>in</strong> Appen<strong>di</strong>ce C8A.Per le costruzioni <strong>di</strong> valenza storico-artistica potranno essere adottati i fattori <strong>di</strong> confidenzacontenuti nella Direttiva del Presidente del Consiglio dei M<strong>in</strong>istri del 12 ottobre 2007, utilizzandolicome <strong>in</strong> essa illustrato.C8.7 VALUTAZIONE E PROGETTAZIONE IN PRESENZA DI AZIONISISMICHECon riferimento a quanto espresso <strong>in</strong> C8.3, si precisa che nel caso <strong>di</strong> comb<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> carico che<strong>in</strong>cluda l’azione sismica, ai f<strong>in</strong>i della determ<strong>in</strong>azione dell’entità massima delle azioni sismichesopportabili dalla struttura, si considereranno i carichi permanenti effettivamente riscontrati, e quellivariabili previsti dalla norma.C8.7.1 COSTRUZIONI IN MURATURANei paragrafi che seguono, che non hanno corrispettivi nelle NTC, l’attenzione è prevalentementeconcentrata sugli e<strong>di</strong>fici. Alcune considerazioni <strong>di</strong> carattere generale, quali quelle riportate <strong>in</strong>C8.7.1.1, C8.7.1.2, C8.7.1.3, nonché quelle relative a valutazioni sui s<strong>in</strong>goli elementi strutturalidegli e<strong>di</strong>fici, presenti anche <strong>in</strong> altre costruzioni, possono essere ritenute valide anche per altri tipicostruttivi.C8.7.1.1 Requisiti <strong>di</strong> sicurezzaLa valutazione della sicurezza degli costruzioni esistenti <strong>in</strong> muratura richiede la verifica degli statilimite def<strong>in</strong>iti al § 3.2.1 delle NTC, con le precisazioni riportate al § 8.3 delle NTC e nel seguito. Inparticolare si assume che il sod<strong>di</strong>sfacimento della verifica allo Stato limite <strong>di</strong> salvaguar<strong>di</strong>a della vitaimplichi anche il sod<strong>di</strong>sfacimento della verifica dello Stato limite <strong>di</strong> collasso.Per la valutazione degli e<strong>di</strong>fici esistenti, oltre all’analisi sismica globale, da effettuarsi con i meto<strong>di</strong>previsti dalle norme <strong>di</strong> progetto per le nuove costruzioni (con le <strong>in</strong>tegrazioni specificate nelseguito), è da considerarsi anche l’analisi dei meccanismi locali.Quando la costruzione non manifesta un chiaro comportamento d’<strong>in</strong>sieme, ma piuttosto tende areagire al sisma come un <strong>in</strong>sieme <strong>di</strong> sottosistemi (meccanismi locali), la verifica su un modelloglobale non ha rispondenza rispetto al suo effettivo comportamento sismico. Particolarmentefrequente è il caso delle gran<strong>di</strong> chiese o <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici estesi e <strong>di</strong> geometria complessa non dotati <strong>di</strong> solairigi<strong>di</strong> e resistenti nel piano, né <strong>di</strong> efficaci e <strong>di</strong>ffusi sistemi <strong>di</strong> catene o tiranti. In tali casi la verificaglobale può essere effettuata attraverso un <strong>in</strong>sieme esaustivo <strong>di</strong> verifiche locali, purché la totalitàdelle forze sismiche sia coerentemente ripartita sui meccanismi locali considerati e si tengacorrettamente conto delle forze scambiate tra i sottosistemi strutturali considerati.290
C8.7.1.2 Azione sismicaPer lo Stato limite <strong>di</strong> salvaguar<strong>di</strong>a della vita e lo Stato limite <strong>di</strong> esercizio l'azione sismica è def<strong>in</strong>itaal § 3.2 delle NTC, tenuto conto del periodo <strong>di</strong> riferimento def<strong>in</strong>ito al § 2.4 delle NTC.Per la verifica <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici con analisi l<strong>in</strong>eare ed impiego del fattore q, il valore da utilizzare perquest'ultimo è pari a:- q = 2,0 α u /α 1 per e<strong>di</strong>fici regolari <strong>in</strong> elevazione- q = 1,5 α u /α 1 negli altri casi<strong>in</strong> cui α u e α 1 sono def<strong>in</strong>iti al § 7.8.1.3 delle NTC. In assenza <strong>di</strong> più precise valutazioni, potrà essereassunto un rapporto α u /α 1 pari a 1,5. La def<strong>in</strong>izione <strong>di</strong> regolarità per un e<strong>di</strong>ficio esistente <strong>in</strong>muratura è quella <strong>in</strong><strong>di</strong>cata al § 7.2.2 delle NTC, <strong>in</strong> cui il requisito d) è sostituito da: i solai sono bencollegati alle pareti e dotati <strong>di</strong> una sufficiente rigidezza e resistenza nel loro piano.C8.7.1.3 Comb<strong>in</strong>azione delle azioniPer la comb<strong>in</strong>azione dell’azione sismica con le altre azioni valgono i criteri <strong>di</strong> cui al § 3.2.4 delleNTC. Le <strong>di</strong>verse componenti dell’azione sismica vengono comb<strong>in</strong>ate con i criteri riportati al § 7.3.5delle NTC.C8.7.1.4 Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi globale e criteri <strong>di</strong> verificaL’analisi della risposta sismica globale può essere effettuata con uno dei meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> cui al § 7.3 delleNTC, con le precisazioni e restrizioni <strong>in</strong><strong>di</strong>cate al § 7.8.1.5. In particolare, per le costruzioni esistentiè possibile utilizzare l’analisi statica non l<strong>in</strong>eare, assegnando come <strong>di</strong>stribuzioni pr<strong>in</strong>cipale esecondaria, rispettivamente, la prima <strong>di</strong>stribuzione del Gruppo 1 e la prima del Gruppo 2,<strong>in</strong><strong>di</strong>pendentemente della percentuale <strong>di</strong> massa partecipante sul primo modo.Nella modellazione <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici esistenti possono essere considerate le travi <strong>di</strong> accoppiamento <strong>in</strong>muratura, quando siano verificate tutte le seguenti con<strong>di</strong>zioni:- la trave sia sorretta da un architrave o da un arco o da una piattabanda strutturalmente efficace,che garantisca il sostegno della muratura della fascia anche nel caso <strong>in</strong> cui quest’ultima vengafessurata e danneggiata dal sisma;- la trave sia efficacemente ammorsata alle pareti che la sostengono (ovvero sia possibile confidare<strong>in</strong> una resistenza orizzontale a trazione, anche se limitata) o si possa <strong>in</strong>staurare nella trave unmeccanismo resistente a puntone <strong>di</strong>agonale (ovvero sia possibile la presenza <strong>di</strong> una componenteorizzontale <strong>di</strong> compressione, ad esempio per l’azione <strong>di</strong> una catena o <strong>di</strong> un elemento resistente atrazione <strong>in</strong> prossimità della trave).291
Per le verifiche <strong>di</strong> sicurezza nei riguar<strong>di</strong> del comportamento sismico globale, si applica quantoprescritto ai §§ 7.8.1.6, 7.8.2 e 7.8.3 delle NTC, con le precisazioni riportate al § 8.7.1.5 delle NTC.Nel caso <strong>in</strong> cui sia richiesta la verifica per lo Stato limite <strong>di</strong> esercizio, i valori limite <strong>di</strong> spostamento<strong>di</strong> <strong>in</strong>terpiano consigliati per la verifica allo Stato limite <strong>di</strong> danno sono quelli forniti al § 7.3.7.2 delleNTC, riportati <strong>di</strong> seguito:- per costruzioni con struttura portante <strong>in</strong> muratura ord<strong>in</strong>aria 0,003 h;- per costruzioni con struttura portante <strong>in</strong> muratura armata 0,004 h.I valori limite <strong>di</strong> spostamento <strong>di</strong> <strong>in</strong>terpiano consigliati per la verifica Stato limite <strong>di</strong> operatività sonoi 2/3 <strong>di</strong> quelli per lo Stato limite <strong>di</strong> danno.Nella verifica allo Stato limite ultimo <strong>di</strong> salvaguar<strong>di</strong>a della vita, qualora si esegua l’analisi nonl<strong>in</strong>eare, lo spostamento ultimo per azioni nel piano <strong>di</strong> ciascun pannello sarà assunto pari a 0,4 %dell'altezza del pannello, nel caso <strong>di</strong> rottura per taglio, e pari a 0,6%, nel caso <strong>di</strong> rottura perpressoflessione. I predetti limiti sono def<strong>in</strong>iti al netto degli spostamenti dovuti ad un eventuale motorigido del pannello (ad esempio conseguente alla rotazione della base), e si <strong>in</strong>crementano <strong>di</strong>un’aliquota f<strong>in</strong>o al 100% nel caso <strong>di</strong> rottura per pressoflessione <strong>di</strong> pannelli che esibiscono uncomportamento a mensola.In presenza <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> aggregato, caso tipico nei centri storici, e <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici a struttura mista, frutto<strong>di</strong> sistemi costruttivi relativamente moderni o <strong>di</strong> trasformazioni successive recenti, gli usuali metod<strong>in</strong>on sempre sono adeguati ed è opportuno seguire appropriati criteri <strong>di</strong> modellazione e <strong>di</strong> verifica.Per gli e<strong>di</strong>fici a struttura mista vale quanto specificato <strong>in</strong> C8.7.3, mentre <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni perl’<strong>in</strong><strong>di</strong>viduazione e la modellazione degli e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> aggregato sono riportate <strong>in</strong> Appen<strong>di</strong>ce C8C.C8.7.1.5 Modelli <strong>di</strong> capacità per la valutazione <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> muraturaPareti murarieNel caso <strong>di</strong> analisi elastica con il fattore q (analisi l<strong>in</strong>eare statica ed analisi d<strong>in</strong>amica modale concoefficiente <strong>di</strong> struttura), i valori <strong>di</strong> calcolo delle resistenze sono ottenuti <strong>di</strong>videndo i valori me<strong>di</strong> peri rispettivi fattori <strong>di</strong> confidenza e per il coefficiente parziale <strong>di</strong> sicurezza dei materiali. Nel caso <strong>di</strong>analisi non l<strong>in</strong>eare, i valori <strong>di</strong> calcolo delle resistenze da utilizzare sono ottenuti <strong>di</strong>videndo i valorime<strong>di</strong> per i rispettivi fattori <strong>di</strong> confidenza.Per gli e<strong>di</strong>fici esistenti <strong>in</strong> muratura, considerata la notevole varietà delle tipologie e dei meccanismi<strong>di</strong> rottura del materiale, la resistenza a taglio <strong>di</strong> calcolo per azioni nel piano <strong>di</strong> un pannello <strong>in</strong>muratura potrà essere calcolata con un criterio <strong>di</strong> rottura per fessurazione <strong>di</strong>agonale o con uncriterio <strong>di</strong> scorrimento, facendo eventualmente ricorso a formulazioni alternative rispetto a quelle292
adottate per opere nuove, purché <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.Nel caso <strong>di</strong> muratura irregolare o caratterizzata da blocchi non particolarmente resistenti, laresistenza a taglio <strong>di</strong> calcolo per azioni nel piano <strong>di</strong> un pannello <strong>in</strong> muratura potrà essere calcolatacon la relazione seguente:V1.5τσfσ0d0td 0t = l⋅t 1+= l⋅t 1+(8.7.1.1)b 1.5τ0db ftddove:- l è la lunghezza del pannello- t è lo spessore del pannello- σ 0 è la tensione normale me<strong>di</strong>a, riferita all’area totale della sezione (= P/lt, con P forza assialeagente, positiva se <strong>di</strong> compressione)- f td e τ 0d sono, rispettivamente, i valori <strong>di</strong> calcolo della resistenza a trazione per fessurazione<strong>di</strong>agonale e della corrispondente resistenza a taglio <strong>di</strong> riferimento della muratura (f t = 1.5 τ 0 ); nelcaso <strong>in</strong> cui tale parametro sia desunto da prove <strong>di</strong> compressione <strong>di</strong>agonale, la resistenza a trazioneper fessurazione <strong>di</strong>agonale f t si assume pari al carico <strong>di</strong>agonale <strong>di</strong> rottura <strong>di</strong>viso per due volte lasezione me<strong>di</strong>a del pannello sperimentato valutata come t(l+h)/2, con t, l e h rispettivamentespessore, base, altezza del pannello.- b è un coefficiente correttivo legato alla <strong>di</strong>stribuzione degli sforzi sulla sezione, <strong>di</strong>pendente dallasnellezza della parete. Si può assumere b = h/l, comunque non superiore a 1,5 e non <strong>in</strong>feriore a 1,dove h è l'altezza del pannello.SolaiÈ importante che la rigidezza e la resistenza <strong>di</strong> solai <strong>in</strong> ciascuna delle due <strong>di</strong>rezioni siacorrettamente valutata e considerata nel modello. I solai potranno essere considerati <strong>in</strong>f<strong>in</strong>itamenterigi<strong>di</strong> e resistenti nel caso <strong>in</strong> cui rispett<strong>in</strong>o quanto <strong>in</strong><strong>di</strong>cato al § 7.2.6 delle NTC, salvo valutazionipiù accurate da parte del progettista.C8.7.1.6 Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi dei meccanismi localiNegli antichi e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> muratura sono spesso assenti sistematici elementi <strong>di</strong> collegamento tra lepareti, a livello degli orizzontamenti; ciò comporta una possibile vulnerabilità nei riguar<strong>di</strong> <strong>di</strong>meccanismi locali, che possono <strong>in</strong>teressare non solo il collasso fuori dal piano <strong>di</strong> s<strong>in</strong>goli pannellimurari, ma più ampie porzioni dell’e<strong>di</strong>ficio (ribaltamento <strong>di</strong> <strong>in</strong>tere pareti mal collegate,ribaltamento <strong>di</strong> pareti sommitali <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici <strong>di</strong> <strong>di</strong>versa altezza, collassi parziali negli293
e<strong>di</strong>fici d’angolo degli aggregati e<strong>di</strong>lizi, etc.). È <strong>in</strong><strong>di</strong>spensabile valutare la sicurezza dell'e<strong>di</strong>ficio neiconfronti <strong>di</strong> tali meccanismi.Un possibile modello <strong>di</strong> riferimento per questo tipo <strong>di</strong> valutazioni è quello dell’analisi limitedell’equilibrio delle strutture murarie, considerate come corpi rigi<strong>di</strong> non resistenti a trazione; ladebole resistenza a trazione della muratura porta <strong>in</strong>fatti, <strong>in</strong> questi casi, ad un collasso per per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong>equilibrio, la cui valutazione non <strong>di</strong>pende <strong>in</strong> modo significativo dalla deformabilità della struttura,ma dalla sua geometria e dai v<strong>in</strong>coli. In Appen<strong>di</strong>ce C8D è proposto un metodo basato su taleapproccio, nella forma c<strong>in</strong>ematica, particolarizzato all’esecuzione <strong>di</strong> un’analisi sismica. Applicandoil pr<strong>in</strong>cipio dei lavori virtuali ad ogni meccanismo prescelto, è possibile valutare la capacità sismica<strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> resistenza (analisi c<strong>in</strong>ematica l<strong>in</strong>eare) o <strong>di</strong> spostamento, attraverso una valutazione <strong>in</strong>spostamenti f<strong>in</strong>iti (analisi c<strong>in</strong>ematica non l<strong>in</strong>eare).C8.7.1.7 E<strong>di</strong>fici sempliciÈ consentito applicare le norme semplificate <strong>di</strong> cui al § 7.8.1.9 delle NTC, utilizzando al posto dellaresistenza caratteristica a compressione f k il valore me<strong>di</strong>o f m , <strong>di</strong>viso per il fattore <strong>di</strong> confidenza.Oltre alle con<strong>di</strong>zioni ivi prescritte, dopo l’eventuale <strong>in</strong>tervento <strong>di</strong> adeguamento, è necessario cherisulti verificato quanto segue:a) le pareti ortogonali siano tra loro ben collegate;b) i solai siano ben collegati alle pareti;c) tutte le aperture abbiano architravi dotate <strong>di</strong> resistenza flessionale;d) tutti gli elementi sp<strong>in</strong>genti eventualmente presenti siano dotati <strong>di</strong> accorgimenti atti ad elim<strong>in</strong>are oequilibrare le sp<strong>in</strong>te orizzontali;e) tutti gli elementi, anche non strutturali, ad elevata vulnerabilità siano stati elim<strong>in</strong>ati;f) le murature non siano a sacco o a doppio paramento, ed <strong>in</strong> generale <strong>di</strong> cattiva qualità e scarsaresistenza (es. muratura <strong>in</strong> “foratoni”, o con spessori chiaramente <strong>in</strong>sufficienti).C8.7.1.8 Criteri per la scelta dell’<strong>in</strong>terventoIl § 8.7.4 delle NTC illustra <strong>in</strong> generale la scelta del tipo e della tecnica dell’<strong>in</strong>tervento. InAppen<strong>di</strong>ce C8E sono riportate <strong>di</strong>sposizioni più specifiche.Nel caso <strong>in</strong> cui nell’<strong>in</strong>tervento si faccia uso <strong>di</strong> materiali compositi (FRP), ai f<strong>in</strong>i delle verifiche <strong>di</strong>sicurezza degli elementi r<strong>in</strong>forzati si possono adottare le Istruzioni CNR-DT 200/2004 e ss.mm.ii.C8.7.1.9 Modelli <strong>di</strong> capacità per il r<strong>in</strong>forzo <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> muraturaI modelli utilizzati per gli elementi r<strong>in</strong>forzati dovranno essere giustificati dal progettista. I fattori <strong>di</strong>294
confidenza utilizzati dovranno corrispondere ai livelli <strong>di</strong> conoscenza descritti nel presente capitolo.In particolare, valutazioni effettuate sulla sola base <strong>di</strong> dati <strong>di</strong> letteratura, senza ricorrere a verifichesperimentali, comporterà l’utilizzo <strong>di</strong> fattori <strong>di</strong> confidenza corrispondenti ad un livello <strong>di</strong>conoscenza LC1.C8.7.2 COSTRUZIONI IN CEMENTO ARMATO O IN ACCIAIONei paragrafi che seguono, che non hanno corrispettivi nelle NTC, l’attenzione è prevalentementeconcentrata sugli e<strong>di</strong>fici. Alcune considerazioni <strong>di</strong> carattere generale, nonché quelle relative avalutazioni sui s<strong>in</strong>goli elementi strutturali, possono essere estese anche ad altri tipi costruttivi.In<strong>di</strong>cazioni specifiche per i ponti esistenti sono riportate <strong>in</strong> appen<strong>di</strong>ce C8H.Gli elementi che contribuiscono alla capacità sismica sono def<strong>in</strong>iti primari. Differentemente dallenuove costruzioni, alcuni elementi considerati non strutturali, ma comunque dotati <strong>di</strong> resistenza nontrascurabile (come ad esempio le tamponature robuste), o anche strutturali, ma comunemente nonpresi <strong>in</strong> conto nei modelli (come ad esempio i travetti <strong>di</strong> solaio nel comportamento a telaio dellastruttura), possono essere presi <strong>in</strong> conto nelle valutazioni <strong>di</strong> sicurezza globali della costruzione, acon<strong>di</strong>zione che ne sia adeguatamente verificata la loro efficacia. Gli elementi non strutturali e glielementi strutturali secondari devono sod<strong>di</strong>sfare i requisiti riportati nel § 7.2.3 delle NTC.C8.7.2.1 Requisiti <strong>di</strong> sicurezzaStato Limite <strong>di</strong> CollassoNel caso <strong>di</strong> elementi/meccanismi duttili (v. C8.7.2.5 e C8.7.2.7) gli effetti da considerare sonoquelli derivanti dall’analisi strutturale, mentre nel caso <strong>di</strong> elementi/meccanismi fragili (v. C8.7.2.5 eC8.7.2.7) gli effetti derivanti dall’analisi strutturale possono venire mo<strong>di</strong>ficati come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato <strong>in</strong>C8.7.2.4.Le capacità sono def<strong>in</strong>ite <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> deformazioni ultime per gli elementi/meccanismi duttili e <strong>di</strong>resistenze ultime per gli elementi/meccanismi fragili.Questo Stato limite non può essere verificato con l’impiego del fattore q.Stato Limite <strong>di</strong> salvaguar<strong>di</strong>a della VitaNel caso <strong>di</strong> elementi/meccanismi duttili gli effetti da considerare sono quelli derivanti dall’analisistrutturale, mentre nel caso <strong>di</strong> elementi/meccanismi fragili gli effetti derivanti dall’analisi strutturalepossono venire mo<strong>di</strong>ficati come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato <strong>in</strong> C8.7.2.4.Le capacità sono def<strong>in</strong>ite <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> “deformazioni <strong>di</strong> danno” per gli elementi/meccanismi duttili,come riportato <strong>in</strong> Appen<strong>di</strong>ce C8F, <strong>di</strong> “deformazioni ultime” e <strong>di</strong> resistenze prudenzialmente ridotteper gli elementi/meccanismi fragili.295
Nel caso <strong>di</strong> verifica con l’impiego del fattore q, la resistenza degli elementi si calcola come per lesituazioni non sismiche.Stato Limite <strong>di</strong> esercizioIn mancanza <strong>di</strong> più specifiche valutazioni sono consigliati i valori limite <strong>di</strong> spostamento <strong>di</strong><strong>in</strong>terpiano vali<strong>di</strong> per gli e<strong>di</strong>fici nuovi, riportati per como<strong>di</strong>tà nella C8.3 (v. § 7.3.7.2 delle NTC).Tabella C8.3 - Valori limite <strong>di</strong> spostamento <strong>di</strong> <strong>in</strong>terpiano per la verifica dello Stato limite <strong>di</strong> esercizio <strong>di</strong> costruzioni<strong>in</strong> calcestruzzo armato o <strong>in</strong> acciaiotamponamenti collegati rigidamente alla struttura che<strong>in</strong>terferiscono con la deformabilità della stessaper tamponamenti progettati <strong>in</strong> modo da non subire danni aseguito <strong>di</strong> spostamenti <strong>di</strong> <strong>in</strong>terpiano d rp , per effetto della lorodeformabilità <strong>in</strong>tr<strong>in</strong>seca ovvero dei collegamenti alla struttura:Spostamento relativo d rper Stato limite <strong>di</strong> danno0,005 h*d r < d rp < 0,01 hSpostamento relativo d r per Statolimite <strong>di</strong> operatività2/3 <strong>di</strong> quello per Stato limite <strong>di</strong>danno* questo limite tamponamenti deve essere opportunamente ridotto nel caso <strong>in</strong> cui la presenza della tamponatura sia considerata nelmodello. Si può <strong>in</strong> tal caso far riferimento ai limiti vali<strong>di</strong> per la muratura..C8.7.2.2 Azione sismicaL'azione sismica è def<strong>in</strong>ita, per i <strong>di</strong>versi stati limite, al § 3.2 delle NTC, tenuto conto del periodo <strong>di</strong>riferimento def<strong>in</strong>ito al § 2.4 delle NTC (v. anche C8.3).C8.7.2.3 Comb<strong>in</strong>azione delle azioniPer la comb<strong>in</strong>azione dell’azione sismica con le altre azioni valgono i criteri <strong>di</strong> cui al § 3.2.4 delleNTC. Le <strong>di</strong>verse componenti dell’azione sismica vengono comb<strong>in</strong>ate con i criteri riportati al § 7.3.5delle NTC.C8.7.2.4 Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi e criteri <strong>di</strong> verificaGli effetti dell’azione sismica, possono essere valutati con uno dei meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> cui al § 7.3 delle NTC,con le seguenti precisazioni.Ai f<strong>in</strong>i delle verifiche <strong>di</strong> sicurezza, gli elementi strutturali vengono <strong>di</strong>st<strong>in</strong>ti <strong>in</strong> “duttili” e “fragili”. Laclassificazione degli elementi/meccanismi nelle due categorie è fornita <strong>in</strong> C8.7.2.5 per lecostruzioni <strong>in</strong> c.a. e <strong>in</strong> C8.7.2.7 per le costruzioni <strong>in</strong> acciaio.I fattori <strong>di</strong> confidenza <strong>in</strong><strong>di</strong>cati nella Tabella C8A.1 servono a un duplice scopo:a) per def<strong>in</strong>ire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule <strong>di</strong> capacità degli elementiduttili e fragili; le resistenze me<strong>di</strong>e, ottenute dalle prove <strong>in</strong> situ e dalle <strong>in</strong>formazioni aggiuntive,296
sono <strong>di</strong>vise per i fattori <strong>di</strong> confidenza;b) per def<strong>in</strong>ire le sollecitazioni trasmesse dagli elementi duttili a quelli fragili; a tale scopo, leresistenze me<strong>di</strong>e degli elementi duttili, ottenute dalle prove <strong>in</strong> situ e dalle <strong>in</strong>formazioniaggiuntive, sono moltiplicate per i fattori <strong>di</strong> confidenza.<strong>Analisi</strong> statica l<strong>in</strong>eare con spettro elasticoL’analisi statica l<strong>in</strong>eare può essere effettuata secondo due <strong>di</strong>fferenti modalità: nella prima lo spettro<strong>di</strong> risposta da impiegare è quello elastico <strong>di</strong> cui al § 3.2.3 delle NTC, da applicare secondo quantoesposto al § 7.3.3.2 delle NTC, con le seguenti <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni aggiuntive:- <strong>in</strong><strong>di</strong>cando con ρ i = DiCiil rapporto tra il momento flettente D i fornito dall’analisi della strutturasoggetta alla comb<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> carico sismica, e il corrispondente momento resistenteC i (valutatocon lo sforzo normale relativo alle con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> carico gravitazionali) dell’i-esimo elementoprimario della struttura, e conρ max e ρ m<strong>in</strong> rispettivamente i valori massimo e m<strong>in</strong>imo <strong>di</strong> tutti iρ i ≥ 2 considerando tutti gli elementi primari della struttura, il rapporto max ρ m<strong>in</strong>valore 2,5;ρ non supera il- la capacità Cidegli elementi/meccanismi fragili è maggiore della corrispondente domandaquest’ultima calcolata sulla base della resistenza degli elementi duttili a<strong>di</strong>acenti, se il ρidegliD i ,elementi/meccanismi fragili è maggiore <strong>di</strong> 1, oppure sulla base dei risultati dell’analisi se ilelementi/meccanismi fragili è m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> 1.ρ iLa verifica degli elementi “duttili” viene eseguita confrontando gli effetti <strong>in</strong>dotti dalle azionisismiche <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> deformazioni con i rispettivi limiti <strong>di</strong> deformazione.La verifica degli elementi “fragili” viene eseguita confrontando gli effetti <strong>in</strong>dotti dalle azionisismiche <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> forze con le rispettive resistenze. Le sollecitazioni <strong>di</strong> verifica sono ottenute dacon<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> equilibrio, <strong>in</strong> base alle sollecitazioni trasmesse dagli elementi/meccanismi duttili.Queste ultime possono essere prese uguali a:c) il valore D ottenuto dall’analisi, se la capacità C dell’elemento duttile, valutata usando i valorime<strong>di</strong> delle proprietà dei materiali, sod<strong>di</strong>sfa ρ = D/C ≤ 1;d) la capacità dell’elemento duttile, valutata usando i valori me<strong>di</strong> delle proprietà dei materialimoltiplicati per il fattore <strong>di</strong> confidenza, se ρ = D/C > 1, con D e C def<strong>in</strong>iti <strong>in</strong> a).Per il calcolo della capacità <strong>di</strong> elementi/meccanismi duttili o fragili si impiegano le proprietà deimateriali esistenti <strong>di</strong>rettamente ottenute da prove <strong>in</strong> sito e da eventuali <strong>in</strong>formazioni aggiuntive,<strong>di</strong>vise per i fattori <strong>di</strong> confidenza. Per i materiali nuovi o aggiunti si impiegano le proprietà nom<strong>in</strong>ali.297
Per il calcolo della capacità <strong>di</strong> resistenza degli elementi fragili primari, le resistenze dei materiali si<strong>di</strong>vidono per i corrispondenti coefficienti parziali e per i fattori <strong>di</strong> confidenza.<strong>Analisi</strong> statica l<strong>in</strong>eare con fattore qNella seconda modalità è possibile utilizzare lo spettro <strong>di</strong> progetto, def<strong>in</strong>ito <strong>in</strong> § 3.2.3 delle NTC,che si ottiene dallo spettro elastico riducendone le ord<strong>in</strong>ate con l’uso del fattore <strong>di</strong> struttura q, il cuivalore è scelto nel campo fra 1,5 e 3,0 sulla base della regolarità nonché dei tassi <strong>di</strong> lavoro deimateriali sotto le azioni statiche. Valori superiori a quelli <strong>in</strong><strong>di</strong>cati devono essere adeguatamentegiustificati con riferimento alla duttilità <strong>di</strong>sponibile a livello locale e globale. In particolare, nel caso<strong>in</strong> cui il sistema strutturale resistente all’azione orizzontale sia <strong>in</strong>tegralmente costituito da nuovielementi strutturali, si possono adottare i valori dei fattori <strong>di</strong> struttura vali<strong>di</strong> per le nuovecostruzioni, fatta salva la verifica della compatibilità degli spostamenti delle strutture esistenti.Nel caso <strong>di</strong> uso del fattore <strong>di</strong> struttura, tutti gli elementi strutturali duttili devono sod<strong>di</strong>sfare lacon<strong>di</strong>zione che la sollecitazione <strong>in</strong>dotta dall’azione sismica ridotta sia <strong>in</strong>feriore o uguale allacorrispondente resistenza. Tutti gli elementi strutturali "fragili" devono, <strong>in</strong>vece, sod<strong>di</strong>sfare lacon<strong>di</strong>zione che la sollecitazione <strong>in</strong>dotta dall'azione sismica ridotta per q = 1,5 sia <strong>in</strong>feriore o ugualealla corrispondente resistenza.Per il calcolo della resistenza <strong>di</strong> elementi/meccanismi duttili o fragili, si impiegano le proprietà deimateriali esistenti <strong>di</strong>rettamente ottenute da prove <strong>in</strong> sito e da eventuali <strong>in</strong>formazioni aggiuntive,<strong>di</strong>vise per i fattori <strong>di</strong> confidenza. Per i materiali nuovi o aggiunti si impiegano le proprietà nom<strong>in</strong>ali.<strong>Analisi</strong> d<strong>in</strong>amica modale con spettro <strong>di</strong> risposta o con fattore qTale metodo <strong>di</strong> analisi è applicabile secondo quanto <strong>in</strong><strong>di</strong>cato al § 7.3.3.1 delle NTC, alle medesimecon<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> cui ai punti precedenti. La prima modalità prevede che lo spettro <strong>di</strong> risposta daimpiegare sia quello elastico <strong>di</strong> cui al § 3.2.3 delle NTC; la seconda che si faccia riferimento ad unospettro <strong>di</strong> progetto, def<strong>in</strong>ito nel § 3.2.3 delle NTC, Per quest’ultimo valgono le precisazioni giàriportate per l’analisi statica l<strong>in</strong>eare con fattore q.<strong>Analisi</strong> statica non l<strong>in</strong>eareTale metodo <strong>di</strong> analisi si applica con le modalità <strong>in</strong><strong>di</strong>cate al § 7.3.4.1 delle NTC, con le limitazionidella Tabella C8A.1.Le sollecitazioni <strong>in</strong>dotte dall’azione sismica sugli elementi/meccanismi sia duttili che fragili, dautilizzare ai f<strong>in</strong>i delle verifiche, sono quelle derivanti dall’analisi strutturale <strong>in</strong> cui si sono usati ivalori me<strong>di</strong> delle proprietà dei materiali.298
La verifica degli elementi “duttili” viene eseguita confrontando gli effetti <strong>in</strong>dotti dalle azionisismiche <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> deformazioni con i rispettivi limiti <strong>di</strong> deformazione.La verifica degli elementi “fragili” viene eseguita confrontando gli effetti <strong>in</strong>dotti dalle azionisismiche <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> forze con le rispettive resistenze.Per il calcolo della capacità <strong>di</strong> elementi/meccanismi duttili o fragili si impiegano le proprietà deimateriali esistenti <strong>di</strong>rettamente ottenute da prove <strong>in</strong> sito e da eventuali <strong>in</strong>formazioni aggiuntive,<strong>di</strong>vise per i fattori <strong>di</strong> confidenza. Per i materiali nuovi o aggiunti si impiegano le proprietà nom<strong>in</strong>ali.Per il calcolo della capacità <strong>di</strong> resistenza degli elementi fragili primari, le resistenze dei materiali si<strong>di</strong>vidono per i corrispondenti coefficienti parziali e per i fattori <strong>di</strong> confidenza.Nel caso <strong>di</strong> analisi pushover con ramo degradante e stati limite che si verificano su questo, siconsidera <strong>in</strong>oltre:- nel caso <strong>di</strong> elementi duttili la domanda <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> deformazione si calcola <strong>in</strong> corrispondenza <strong>di</strong>d max per ciascuno stato limite;- nel caso <strong>di</strong> elementi fragili la domanda <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> taglio si può calcolare <strong>in</strong> questo modo:e) dall’analisi pushover del sistema a più gra<strong>di</strong> <strong>di</strong> libertà si ricava il taglio massimo alla baseV buf) si <strong>in</strong><strong>di</strong>vidua lo spostamento d cu corrispondente a tale tagliog) se lo spostamento d max relativo ad un dato Stato limite è m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> d cu , il taglio neglielementi verrà calcolato <strong>in</strong> corrispondenza <strong>di</strong> d maxh) se d max > d cu , il taglio negli elementi verrà calcolato <strong>in</strong> corrispondenza <strong>di</strong> d cu.<strong>Analisi</strong> d<strong>in</strong>amica non l<strong>in</strong>eareTale metodo <strong>di</strong> analisi è applicabile secondo quanto <strong>in</strong><strong>di</strong>cato al § 7.3.4.2 delle NTC, alle medesimecon<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> cui al punto precedente.S<strong>in</strong>tesi dei criteri <strong>di</strong> analisi e <strong>di</strong> verifica della sicurezzaLa Tabella C8.4 riassume, per i casi <strong>di</strong> analisi l<strong>in</strong>eari o non l<strong>in</strong>eari, i valori delle proprietà deimateriali da usare nella valutazione della domanda e della capacità <strong>di</strong> elementi, nonché i criteri daseguire per le verifiche <strong>di</strong> sicurezza.Tabella C8.4 – Valori delle proprietà dei materiali e criteri <strong>di</strong> analisi e <strong>di</strong> verifica della sicurezzaModello L<strong>in</strong>eareModello Non L<strong>in</strong>eareDomanda Capacità Domanda Capacità299
Duttile /Fragile________Accettazione del Modello L<strong>in</strong>eare (ML)(per il controllo dei valori <strong>di</strong> ρ i = D i /C i )Dall’analisi.Usare i valori me<strong>di</strong>dei moduli nelmodello.In term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> resistenza.Usare i valori me<strong>di</strong>.Verifiche (se il ML è accettato)In term<strong>in</strong>i <strong>di</strong>deformazione.Usare i valori me<strong>di</strong><strong>di</strong>visi per il FC.Tipo <strong>di</strong>elemento omeccanismo(e/m)DuttileDall’analisi.In term<strong>in</strong>i <strong>di</strong>deformazione.Usare i valori me<strong>di</strong><strong>di</strong>visi per il FC.Verifiche (se il ML è accettato)Dall’analisi.Usare i valori med<strong>in</strong>el modello.Se ρ i ≤ 1, dall’analisi.FragileSe ρ i > 1,dall’equilibrio con laresistenza degli e/mduttili.Usare i valori me<strong>di</strong>moltiplicati per FC.In term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> resistenza.Usare i valori me<strong>di</strong><strong>di</strong>visi per il FC e per ilcoefficiente parziale.In term<strong>in</strong>i <strong>di</strong>resistenza.Usare i valori me<strong>di</strong><strong>di</strong>visi per il FC e peril coefficienteparziale.C8.7.2.5 Modelli <strong>di</strong> capacità per la valutazione <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> cemento armatoGli elementi ed i meccanismi resistenti sono classificati <strong>in</strong>:- “duttili”: travi, pilastri e pareti <strong>in</strong>flesse con e senza sforzo normale;- “fragili”: meccanismi <strong>di</strong> taglio <strong>in</strong> travi, pilastri, pareti e no<strong>di</strong>;In caso <strong>di</strong> pilastri soggetti a valori <strong>di</strong> sforzo normale particolarmente elevato va presa <strong>in</strong>considerazione la possibilità <strong>di</strong> comportamento fragile.Travi, pilastri e pareti: flessione con e senza sforzo normaleLa capacità deformativa è def<strong>in</strong>ita con riferimento alla rotazione (“rotazione rispetto alla corda”) θdella sezione d’estremità rispetto alla congiungente quest’ultima con la sezione <strong>di</strong> momento nullo a<strong>di</strong>stanza pari alla luce <strong>di</strong> tagliodelle due sezioni <strong>di</strong>viso per la luce <strong>di</strong> taglio.Stato limite <strong>di</strong> collassoL V= M V . Tale rotazione è anche pari allo spostamento relativoLa capacità <strong>di</strong> rotazione totale rispetto alla corda <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> collassome<strong>di</strong>ante formule <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà, come quelle riportate <strong>in</strong> C8.F.1.θ u può essere valutataStato limite <strong>di</strong> salvaguar<strong>di</strong>a della vita300
La capacità <strong>di</strong> rotazione totale rispetto alla corda a tale Stato limite, θ SD3/4 del valore ultimo θ u .Stato limite <strong>di</strong> esercizio, può essere assunta pari aLa capacità <strong>di</strong> rotazione totale rispetto alla corda allo snervamento,me<strong>di</strong>ante:θ y , può essere valutataL⎛ +h⎞dfb yθVy = φ y + 0,0013 1 1,5 + 0,13φy3⎜L⎟per travi e pilastri (8.7.2.1a)⎝ V ⎠ fcL⎛ −L⎞dfb yθVVy = φ y + 0,002⎜10,125 ⎟ + 0,13φyper pareti (8.7.2.1b)3 ⎝ h ⎠ fcdove φ y è la curvatura a snervamento della sezione term<strong>in</strong>ale, h l’altezza della sezione, d b è il<strong>di</strong>ametro (me<strong>di</strong>o) delle barre longitud<strong>in</strong>ali, ed f c e f y sono rispettivamente la resistenza acompressione del calcestruzzo e la resistenza a snervamento dell’acciaio longitud<strong>in</strong>ale <strong>in</strong> [MPa],ottenute come me<strong>di</strong>a delle prove eseguite <strong>in</strong> sito e da fonti aggiuntive <strong>di</strong> <strong>in</strong>formazione, <strong>di</strong>vise per ilfattore <strong>di</strong> confidenza appropriato <strong>in</strong> relazione al Livello <strong>di</strong> Conoscenza raggiunto.Travi e pilastri: taglioLa resistenza a taglio si valuta come per il caso <strong>di</strong> nuove costruzioni per situazioni non sismiche,considerando comunque un contributo del conglomerato al massimo pari a quello relativo aglielementi senza armature trasversali resistenti a taglio. Le resistenze dei materiali sono ottenutecome me<strong>di</strong>a delle prove eseguite <strong>in</strong> sito e da fonti aggiuntive <strong>di</strong> <strong>in</strong>formazione, <strong>di</strong>vise per il fattore <strong>di</strong>confidenza appropriato <strong>in</strong> relazione al Livello <strong>di</strong> Conoscenza raggiunto e per il coefficiente parzialedel materiale.No<strong>di</strong> trave-pilastroLa verifica <strong>di</strong> resistenza deve essere eseguita solo per i no<strong>di</strong> non <strong>in</strong>teramente conf<strong>in</strong>ati come def<strong>in</strong>itial § 7.4.4.3 delle NTC. Deve essere verificata sia la resistenza a trazione <strong>di</strong>agonale che quella acompressione <strong>di</strong>agonale. Per la verifica si possono adottare le seguenti espressioni:- per la resistenza a trazione:22N ⎛ N ⎞ ⎛ V ⎞nσnt= − ⎜ ⎟ + ⎜ ⎟ ≤ 0,3 fc( fc<strong>in</strong> MPa)(8.7.2.2)2Ag2AgA⎝ ⎠ ⎝ g ⎠- per la resistenza a compressione:301
N⎛⎜⎝N⎞⎟⎠2⎛⎜V⎝⎞⎟⎠2nσnc= + + ≤ 0,5 fc(8.7.2.3)2A⎜g2A⎟ ⎜gA ⎟gdove N <strong>in</strong><strong>di</strong>ca l’azione assiale presente nel pilastro superiore, V n <strong>in</strong><strong>di</strong>ca il taglio totale agente sulnodo, considerando sia il taglio derivante dall’azione presente nel pilastro superiore, sia quellodovuto alla sollecitazione <strong>di</strong> trazione presente nell’armatura longitud<strong>in</strong>ale superiore della trave, A g<strong>in</strong><strong>di</strong>ca la sezione orizzontale del nodo. Le resistenze dei materiali sono ottenute come me<strong>di</strong>a delleprove eseguite <strong>in</strong> sito e da fonti aggiuntive <strong>di</strong> <strong>in</strong>formazione, <strong>di</strong>vise per il fattore <strong>di</strong> confidenzaappropriato <strong>in</strong> relazione al Livello <strong>di</strong> Conoscenza raggiunto e per il coefficiente parziale delmateriale.C8.7.2.6 Modelli <strong>di</strong> capacità per il r<strong>in</strong>forzo <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> cemento armatoUn elenco non esaustivo <strong>di</strong> <strong>in</strong>terventi su elementi <strong>di</strong> calcestruzzo armato è riportato <strong>in</strong> C8G.C8.7.2.7 Modelli <strong>di</strong> capacità per la valutazione <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> acciaioTravi e pilastri: flessione con e senza sforzo normaleLa capacità deformativa <strong>di</strong> travi e pilastri è def<strong>in</strong>ita con riferimento alla rotazione θ analogamentea quanto già descritto per le strutture <strong>in</strong> c.a. (v. C8.7.2.5).Stato limite <strong>di</strong> collassoLa capacità <strong>di</strong> rotazione totale rispetto alla corda <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> collassome<strong>di</strong>ante formule <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà, come ad esempio riportato <strong>in</strong> C8F.2.Stato limite <strong>di</strong> salvaguar<strong>di</strong>a della vitaLa capacità <strong>di</strong> rotazione totale rispetto alla corda a tale Stato limite, θ SD3/4 del valore ultimo θ u .Stato limite <strong>di</strong> esercizioθ u può essere valutata, può essere assunta pari aPer il controllo <strong>di</strong> tale Stato limite, la capacità <strong>di</strong> rotazione rispetto alla corda allo snervamento, θ y ,può essere valutata me<strong>di</strong>ante:Me.RdLVθ y =(8.7.2.4)2EIdove i simboli sono def<strong>in</strong>iti <strong>in</strong> C8F.2.Travi e pilastri: taglioLa resistenza a taglioVRsi valuta come per il caso <strong>di</strong> nuove costruzioni per situazioni non302
sismiche.CollegamentiSi applica quanto prescritto per gli e<strong>di</strong>fici <strong>di</strong> nuova costruzione.C8.7.3 EDIFICI MISTIGli e<strong>di</strong>fici a struttura mista sono molto presenti nel panorama degli e<strong>di</strong>fici esistenti,L’<strong>in</strong>terpretazione del loro comportamento e la relativa modellazione è <strong>in</strong> generale più complicata <strong>di</strong>quella degli e<strong>di</strong>fici con struttura <strong>di</strong> caratteristiche omogenee, a causa delle <strong>in</strong>terazioni tra i <strong>di</strong>versicomportamenti dei materiali costitutivi degli elementi strutturali. La chiamata <strong>in</strong> causa deicomportamenti <strong>in</strong> campo non l<strong>in</strong>eare implica <strong>in</strong>terazioni non gestibili attraverso modelli e meto<strong>di</strong>semplificati, a meno <strong>di</strong> non trascurare completamente il contributo alla capacità resistente sismica <strong>di</strong>un <strong>in</strong>tera categoria <strong>di</strong> elementi dello stesso materiale, assunti come elementi secondari. Taleoperazione, peraltro, è ammissibile solo a con<strong>di</strong>zione che le <strong>in</strong>terazioni degli elementi trascuratisiano favorevoli al comportamento sismico della struttura mista.C8.7.4 CRITERI E TIPI D’INTERVENTOL’elencazione degli <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> carattere generale riportata nelle NTC stabilisce anche un criterio<strong>di</strong> priorità, che tipicamente garantisce un rapporto ottimale costi/benefici nel progettodell’<strong>in</strong>tervento.In<strong>di</strong>cazioni aggiuntive per le verifiche e gli <strong>in</strong>terventi sugli impianti sono contenute <strong>in</strong> C8I.C8.7.5 PROGETTO DELL’INTERVENTOL’elencazione delle operazioni progettuali riportata nelle NTC corrisponde, evidentemente, anchealle successive fasi del processo progettuale, fermo restando che cicli iterativi, comprendenti ancheun eventuale approfon<strong>di</strong>mento delle fasi conoscitive della costruzione, possano condurre adun’ottimizzazione del progetto. Tali operazioni dovranno essere adeguatamente documentate neglielaborati <strong>di</strong> progetto.303
C9. COLLAUDO STATICOC9.1 PRESCRIZIONI GENERALIIl Cap.9 delle NTC detta <strong>di</strong>sposizioni m<strong>in</strong>ime per l’esecuzione del collaudo statico, atto a verificareil comportamento e le prestazioni delle parti <strong>di</strong> opera che svolgono funzione portante e che<strong>in</strong>teressano la sicurezza dell’opera stessa e, conseguentemente, la pubblica <strong>in</strong>columità.Le f<strong>in</strong>alità del collaudo statico previsto dal T.U. dell’E<strong>di</strong>lizia (D.P.R. 380/2001), che ne regola leprocedure per le sole strutture <strong>in</strong> cemento armato normale e precompresso e metalliche, vengonoestese a tutte le parti strutturali delle opere, <strong>in</strong><strong>di</strong>pendentemente dal sistema costruttivo adottato e dalmateriale impiegato.In ogni caso il certificato <strong>di</strong> collaudo statico delle strutture <strong>di</strong> un’opera é un documento autonomoche, comunque, fa parte <strong>in</strong>tegrante o del collaudo generale tecnico-amm<strong>in</strong>istrativo dell’<strong>in</strong>tera opera,quando previsto.Il Committente o il Costruttore, nel caso <strong>in</strong> cui quest’ultimo esegua <strong>in</strong> proprio la costruzione,possono richiedere al Collaudatore statico l’esecuzione <strong>di</strong> collau<strong>di</strong> statici parziali <strong>in</strong> corso d’opera,qualora siano motivati da <strong>di</strong>fficoltà tecniche e da complessità esecutive dell’opera, salvo quantoprevisto da specifiche <strong>di</strong>sposizioni <strong>in</strong> materia.Per consentire l’utilizzazione ovvero l’esercizio delle costruzioni <strong>di</strong>scipl<strong>in</strong>ate dalle NTC ènecessario <strong>in</strong> ogni caso il preventivo rilascio del certificato <strong>di</strong> collaudo statico, contenente la<strong>di</strong>chiarazione <strong>di</strong> collaudabilità delle relative opere strutturali, da parte del Collaudatore.Il collaudo statico comprende i seguenti adempimenti:- tecnici: volti alla formazione del giu<strong>di</strong>zio del Collaudatore sulla sicurezza e stabilitàdell’opera nel suo complesso, <strong>in</strong>cludendo il volume significativo del terreno, le strutture <strong>di</strong>fondazione e gli elementi strutturali <strong>in</strong> elevazione, nonché sulla rispondenza ai requisitiprestazionali <strong>in</strong><strong>di</strong>cati <strong>in</strong> progetto con particolare riferimento alla vita nom<strong>in</strong>ale, alle classid’uso, ai perio<strong>di</strong> <strong>di</strong> riferimento e alle azioni sulle costruzioni;- amm<strong>in</strong>istrativi: volti ad accertare l’avvenuto rispetto delle prescrizioni tecniche necessariead assicurare la pubblica <strong>in</strong>columità e delle procedure previste dalle normative vigenti <strong>in</strong>materia <strong>di</strong> strutture.Il Collaudatore statico é tenuto, qu<strong>in</strong><strong>di</strong>, a verificare la correttezza delle prescrizioni formali dellaprogettazione strutturale <strong>in</strong> conformità delle NTC e, quando ne ricorra la circostanza, anche ilrispetto degli artt. 58 e 65 del D.P.R. n. 380/2001.304
Egli è, <strong>in</strong>oltre, tenuto ad effettuare:a) un’ispezione generale dell’opera, nelle varie fasi costruttive degli elementi strutturalidell’opera con specifico riguardo alle strutture più significative, da mettere a confronto con iprogetti esecutivi strutturali, <strong>di</strong> cui al Cap.10 delle NTC e Cap.C10 della presente Ciroclare,conservati presso il cantiere, attraverso un processo ricognitivo alla presenza del Direttore deilavori e del Costruttore;b) un esame dei certificati relativi alle prove sui materiali, comprensivo dell’accertamento delnumero dei prelievi effettuati e della relativa conformità alle NTC, nonché del controllo sullarispondenza tra i risultati del calcolo ed i criteri <strong>di</strong> accettazione fissati dalle norme anzidette,<strong>in</strong> particolare <strong>di</strong> quelle del Cap.11 delle NTC e <strong>di</strong> cui al Cap C11 della presente Circolare,prevedendo, eventualmente, l’esecuzione <strong>di</strong> prove complementari, come previsto al § 11.2delle NTC;c) un esame dei certificati relativi ai controlli sulle armature <strong>in</strong> acciaio (per cemento armatonormale e precompresso) e più <strong>in</strong> generale dei certificati <strong>di</strong> cui ai controlli <strong>in</strong> stabilimento enel ciclo produttivo, previsti al Cap.11 delle NTC e C11 della presente Circolare;d) un esame dei verbali delle prove <strong>di</strong> carico eventualmente fatte eseguire dal <strong>di</strong>rettore deilavori, <strong>in</strong> particolare quelle sui pali <strong>di</strong> fondazione, che devono risultare conformi alle NTC;e) un esame dell’impostazione generale della progettazione dell’opera, degli schemi <strong>di</strong> calcoloutilizzati e delle azioni considerate, nonché delle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i eseguite nelle fasi <strong>di</strong> progettazionee costruzione <strong>in</strong> conformità delle vigenti norme;f) un esame della relazione a struttura ultimata del Direttore dei lavori prescritta per le struttureregolate dal D.P.R. n. 380/2001g) nel caso <strong>in</strong> cui l’opera sia eseguita <strong>in</strong> procedura <strong>di</strong> garanzia <strong>di</strong> qualità, la convalida deidocumenti <strong>di</strong> controllo qualità ed il registro delle non-conformità. Qualora vi siano nonconformità irrisolte, il Collaudatore statico deve <strong>in</strong>terrompere le operazioni e non puòconcludere il collaudo statico. Tale circostanza dovrà essere comunicata dal Collaudatorestatico, senza alcun <strong>in</strong>dugio, al Responsabile <strong>di</strong> gestione del Sistema Qualità, al Committente,al Costruttore, al Direttore dei lavori, per l’adozione dei provve<strong>di</strong>menti <strong>di</strong> competenza,f<strong>in</strong>alizzati all’adozione <strong>di</strong> azioni correttive o preventive sul Sistema Qualità ai f<strong>in</strong>i dellacorrezione o prevenzione delle non conformità, secondo le procedure stabilite nel manuale <strong>di</strong>gestione del Sistema Qualità;h) nel caso <strong>di</strong> strutture dotate <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> isolamento sismico e/o <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione,305
l’acquisizione dei documenti <strong>di</strong> orig<strong>in</strong>e, forniti dal produttore e dei certificati relativi:• alle prove sui materiali;• alla qualificazione dei <strong>di</strong>spositivi utilizzati;• alle prove <strong>di</strong> accettazione <strong>in</strong> cantiere <strong>di</strong>sposte dal <strong>di</strong>rettore dei lavori. In tal caso éfondamentale il controllo della posa <strong>in</strong> opera dei <strong>di</strong>spositivi, del rispetto delle tolleranze edelle modalità <strong>di</strong> posa prescritte <strong>in</strong> fase <strong>di</strong> progetto.Il Collaudatore statico ha facoltà <strong>di</strong> <strong>di</strong>sporre l’esecuzione <strong>di</strong> speciali prove per lacaratterizzazione d<strong>in</strong>amica del sistema <strong>di</strong> isolamento, atte a verificare il comportamento dellacostruzione nei riguar<strong>di</strong> delle azioni <strong>di</strong> tipo sismico.i) Ulteriori accertamenti, stu<strong>di</strong>, <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i, sperimentazioni e ricerche utili per la formazione <strong>di</strong>un serio conv<strong>in</strong>cimento sulla sicurezza, durabilità e collaudabilità dell’opera, a <strong>di</strong>screzione delCollaudatore statico, al pari della richiesta <strong>di</strong> documentazioni <strong>in</strong>tegrative <strong>di</strong> progetto.In particolare il Collaudatore statico potrà effettuare:- prove <strong>di</strong> carico;- prove sui materiali messi <strong>in</strong> opera, anche me<strong>di</strong>ante meto<strong>di</strong> non <strong>di</strong>struttivi, svolte ed<strong>in</strong>terpretate secondo le specifiche norme afferenti a ciascun materiale previsto nelle vigentiNTC;- monitoraggio programmato <strong>di</strong> grandezze significative del comportamento dell’opera daproseguire, eventualmente, anche dopo il collaudo della stessa.A conclusione delle operazioni <strong>di</strong> collaudo il Collaudatore statico rilascia il certificato <strong>di</strong> collaudostatico. Esso conterrà una relazione sul progetto strutturale e sui documenti esam<strong>in</strong>ati e sulleeventuali attività <strong>in</strong>tegrative svolte, i verbali delle visite effettuate con la descrizione delleoperazioni svolte, il giu<strong>di</strong>zio sulla collaudabilità o non collaudabilità delle strutture e della loroispezionabilità ai f<strong>in</strong>i della manutenzione, con riferimento all’<strong>in</strong>tero periodo della loro vita utile.Per le costruzioni esistenti si applicano i criteri <strong>di</strong> collaudo statico relativi alle nuove opere, salvoquanto aggiunto, desumibile e/o <strong>di</strong>versamente <strong>in</strong><strong>di</strong>cato nel Cap.8 delle NTC e nel Cap.C8 dellapresente Circolare.C 9.2 PROVE DI CARICOLe prove <strong>di</strong> carico, ove ritenute necessarie dal Collaudatore statico, hanno la f<strong>in</strong>alità <strong>di</strong> identificarela corrispondenza fra comportamento teorico e sperimentale. I materiali degli elementi sottoposti a306
prove devono aver raggiunto le resistenze previste per il loro funzionamento f<strong>in</strong>ale <strong>in</strong> esercizio.Il programma delle prove, pre<strong>di</strong>sposto dal Collaudatore statico, con l’<strong>in</strong><strong>di</strong>cazione delle procedure <strong>di</strong>carico e delle prestazioni attese (deformazioni, livelli tensionali, reazione dei v<strong>in</strong>coli, ecc.) vasottoposto al Direttore dei lavori per l’attuazione e reso noto al Progettista perchè ne convali<strong>di</strong> lacompatibilità con il progetto strutturale ed al Costruttore per accettazione.Nel caso <strong>di</strong> mancata convalida da parte del Progettista o <strong>di</strong> non accettazione da parte delCostruttore, il Collaudatore statico, con relazione motivata, potrà chiederne l’esecuzione alDirettore dei Lavori, ovvero <strong>di</strong>chiarare l’opera non collaudabile.Le prove <strong>di</strong> carico devono essere svolte con le modalità <strong>in</strong><strong>di</strong>cate dal Collaudatore statico che neassume la responsabilità mentre la loro materiale attuazione é affidata al Direttore dei lavori, che neassume la responsabilità.Nelle prove si terrà conto <strong>di</strong> quanto <strong>in</strong><strong>di</strong>cato nel Cap.4 delle NTC per i vari materiali. Per i ponti siterrà conto, <strong>in</strong>oltre, <strong>di</strong> quanto prescritto ai §§ 5.1 e 5.2 delle NTC ed ai corrispondenti paragrafidella presente Circolare, rispettivamente per i ponti stradali e per quelli ferroviari.Le prove <strong>di</strong> carico sono prove <strong>di</strong> comportamento delle opere sotto le azioni <strong>di</strong> esercizio, tali da<strong>in</strong>durre le sollecitazioni massime <strong>di</strong> esercizio per comb<strong>in</strong>azioni caratteristiche (rare).In relazione al tipo <strong>di</strong> struttura ed alla natura dei carichi le prove possono essere convenientementeprotratte nel tempo, ovvero ripetute <strong>in</strong> più cicli.Il giu<strong>di</strong>zio sull’esito delle prove é responsabilità del Collaudatore statico. Esse vanno condotteeffettuando i seguenti accertamenti durante il loro svolgimento:- le deformazioni si accrescano all’<strong>in</strong>circa proporzionalmente ai carichi;- non si siano prodotte fratture, fessurazioni, deformazioni o <strong>di</strong>ssesti che compromettano lasicurezza o la conservazione dell’opera;- la deformazione residua dopo la prima applicazione del carico massimo non superi unaquota parte <strong>di</strong> quella totale commisurata ai preve<strong>di</strong>bili assestamenti <strong>in</strong>iziali <strong>di</strong> tipoanelastico della struttura oggetto della prova. Nel caso <strong>in</strong>vece che tale limite vengasuperato, prove <strong>di</strong> carico successive devono <strong>in</strong><strong>di</strong>care che la struttura tenda ad uncomportamento elastico;- la deformazione elastica risulti non maggiore <strong>di</strong> quella calcolata.Il Collaudatore statico dovrà a priori stabilire un congruo numero statistico <strong>di</strong> prove ovvero <strong>di</strong> cicli<strong>di</strong> prova a seconda del componente o della struttura da collaudare. Nel caso che l’opera preveda307
<strong>di</strong>versi componenti strutturali, le prove dovranno essere ripetute per ogni tipologia <strong>di</strong> componente.Le prove statiche, a giu<strong>di</strong>zio del Collaudatore ed <strong>in</strong> relazione all’importanza dell’opera, possonoessere <strong>in</strong>tegrate con prove d<strong>in</strong>amiche che consentano <strong>di</strong> giu<strong>di</strong>care il comportamento dell’operaattraverso la risposta d<strong>in</strong>amica della struttura, nonché <strong>in</strong>tegrate con prove a rottura su elementistrutturali.Con riferimento alle prove <strong>di</strong> verifica su pali, possono essere eseguite prove <strong>di</strong> carico d<strong>in</strong>amichepurché i relativi risultati siano tarati con quelli derivanti da prove statiche e siano effettuati controll<strong>in</strong>on <strong>di</strong>struttivi su almeno il 15% dei pali.C9.2.1 STRUTTURE PREFABBRICATEIn presenza <strong>di</strong> strutture prefabbricate poste <strong>in</strong> opera, fermo restando quanto sopra specificato, vannoeseguiti controlli atti a verificare la rispondenza dell’opera ai requisiti <strong>di</strong> progetto. È <strong>in</strong>oltrefondamentale il preventivo controllo della posa degli elementi prefabbricati e del rispetto delprogetto nelle tolleranze e nelle <strong>di</strong>sposizioni delle armature e dei giunti, nonché nella verifica dei<strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo.Il giu<strong>di</strong>zio del Collaudatore statico sulla sicurezza dell’opera dovrà essere riferito sia al componetestrutturale prefabbricato <strong>in</strong> calcestruzzo armato, normale o precompresso, s<strong>in</strong>golo, nelle fasitransitorie <strong>di</strong> formatura, movimentazione, stoccaggio, trasporto e montaggio, sia come elemento <strong>di</strong>un più complesso organismo strutturale una volta <strong>in</strong>stallato <strong>in</strong> opera.C9.2.2 PONTI STRADALILe prove sui ponti stradali devono essere eseguite sulla base <strong>di</strong> un piano dettagliato pre<strong>di</strong>sposto dalCollaudatore statico con riferimento ai calcoli strutturali ed ai loro risultati.Oltre a quanto specificato nel precedente § C9.2, il Collaudatore statico controllerà che ledeformazioni sotto i carichi <strong>di</strong> prova, <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> abbassamenti, rotazioni ecc, siano comparabilicon quelle previste <strong>in</strong> progetto e che le eventuali deformazioni residue dopo il primo ciclo <strong>di</strong> carico,determ<strong>in</strong>ate come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato più sopra, non risult<strong>in</strong>o superiori al 15% <strong>di</strong> quelle massime misurate,ovvero successive prove <strong>di</strong> carico <strong>di</strong>mostr<strong>in</strong>o che le deformazioni residue tendano ad esaurirsi.Per i ponti a campata multipla, la prova <strong>di</strong> carico va eseguita, secondo le modalità precisate al §C9.2, <strong>in</strong>teressando almeno 1/5 del numero complessivo <strong>di</strong> campate, arrotondato all’unità superiore.Per le opere <strong>di</strong> significativa rilevanza, le prove statiche andranno <strong>in</strong>tegrate con prove d<strong>in</strong>amiche chemisur<strong>in</strong>o la rispondenza del ponte all’eccitazione d<strong>in</strong>amica, controllando che il periodofondamentale sperimentale sia confrontabile con quello previsto <strong>in</strong> progetto.308
C9.2.3 PONTI FERROVIARILe prove sui ponti ferroviari vanno eseguite sulla base <strong>di</strong> un piano dettagliato pre<strong>di</strong>sposto dalCollaudatore statico con riferimento ai calcoli strutturali ed ai loro esiti.Oltre a quanto specificato al precedente § C9.2, le prove <strong>di</strong> carico vanno effettuate adottando carichiche <strong>in</strong>ducano, <strong>di</strong> norma, le sollecitazioni <strong>di</strong> progetto dovute ai carichi mobili verticali nello statolimite <strong>di</strong> esercizio, <strong>in</strong> considerazione della <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> mezzi ferroviari ord<strong>in</strong>ari e/o speciali,controllando che le deformazioni residue dopo il primo ciclo <strong>di</strong> carico, determ<strong>in</strong>ate come <strong>in</strong><strong>di</strong>catopiù sopra, non risult<strong>in</strong>o superiori al 15% <strong>di</strong> quelle massime misurate, ovvero successive prove <strong>di</strong>carico <strong>di</strong>mostr<strong>in</strong>o che le deformazioni residue tendano ad esaurirsi.Per i ponti a campata multipla, la prova <strong>di</strong> carico va eseguita, secondo le modalità precisate al §C9.2, <strong>in</strong>teressando almeno 1/5 del numero complessivo <strong>di</strong> campate, arrotondato all’unità superiore.Per le opere <strong>di</strong> significativa rilevanza, le prove statiche andranno <strong>in</strong>tegrate con prove d<strong>in</strong>amiche chemisur<strong>in</strong>o la rispondenza del ponte all’eccitazione d<strong>in</strong>amica, controllando che il periodofondamentale sperimentale sia confrontabile con quello previsto <strong>in</strong> progetto.C9.2.4 PONTI STRADALI E FERROVIARI CON ISOLAMENTO E/O DISSIPAZIONEIl collaudo statico deve essere effettuato <strong>in</strong> corso d’opera; al riguardo si segnala che <strong>di</strong>fondamentale importanza è il controllo della posa <strong>in</strong> opera dei <strong>di</strong>spositivi, nel rispetto delletolleranze e delle modalità <strong>di</strong> posa prescritte dal progetto, nonché la verifica della completaseparazione tra sottostruttura e sovrastruttura e tra quest’ultima ed altre strutture a<strong>di</strong>acenti, con ilrigoroso rispetto delle <strong>di</strong>stanze <strong>di</strong> separazione previste <strong>in</strong> progetto. Il Collaudatore può <strong>di</strong>sporrel’esecuzione <strong>di</strong> speciali prove per la caratterizzazione d<strong>in</strong>amica del sistema <strong>di</strong> isolamento atte averificare, nei riguar<strong>di</strong> <strong>di</strong> azioni <strong>di</strong> tipo sismico, che le caratteristiche della costruzionecorrispondano a quelle attese.309
C10. REDAZIONE DEI PROGETTI STRUTTURALI ESECUTIVI EDELLE RELAZIONI DI CALCOLOLe norme <strong>di</strong> cui al Cap.10, <strong>di</strong>scipl<strong>in</strong>ando la redazione dei progetti esecutivi delle strutture,contengono anche criteri guida per il loro esame ed approvazione da parte degli Uffici prepost<strong>in</strong>onché criteri per la loro verifica e validazione.Per la progettazione geotecnica e per le costruzioni esistenti si applicano i criteri <strong>di</strong> redazioni dellaprogettazione strutturale <strong>di</strong> cui al Cap.10 delle NTC, salvo quanto aggiunto e/o <strong>di</strong>versamente<strong>in</strong><strong>di</strong>cato rispettivamente nei Cap.6 e 8 delle NTC e nei Cap.C6 e C8 della presente Circolare.Per la redazione dei progetti degli <strong>in</strong>terventi strutturali relativi a complessi architettonici <strong>di</strong> valoreartistico o storico si farà riferimento alle specifiche <strong>di</strong>sposizioni <strong>di</strong> legge e regolamentari del settoree, per quanto compatibile, alle NTC ed alla presente Circolare.C10.1 CARATTERISTICHE GENERALILa <strong>di</strong>scipl<strong>in</strong>a dei contenuti della progettazione esecutiva strutturale che riguarda, essenzialmente, laredazione della relazione <strong>di</strong> calcolo e <strong>di</strong> quelle specialistiche annesse (geologica, geotecnica,sismica ecc.), degli elaborati grafici e dei particolari costruttivi nonché del piano <strong>di</strong> manutenzionedelle strutture, salvo <strong>di</strong>verse <strong>di</strong>sposizioni normative <strong>di</strong> settore, trova riferimento:• nel T.U. dell’e<strong>di</strong>lizia D.P.R. n. 380/2001 <strong>di</strong> cui vanno osservate modalità e procedure;• nel Co<strong>di</strong>ce dei contratti pubblici <strong>di</strong> lavori, servizi e forniture, <strong>di</strong> cui al D.Lgs n. 163/2006;• nel Regolamento <strong>di</strong> attuazione del sopra citato Co<strong>di</strong>ce<strong>in</strong> ogni caso con la f<strong>in</strong>alità <strong>di</strong> “assicurare la perfetta stabilità e sicurezza delle strutture e <strong>di</strong> evitarequalsiasi pericolo per la pubblica <strong>in</strong>columità” (D.P.R. 380/2001 art. 64) ed “<strong>in</strong> modo da escluderela necessità <strong>di</strong> variazioni <strong>in</strong> corso <strong>di</strong> esecuzione”.Il progetto strutturale, tenuto conto dei precedenti riferimenti legislativi, nonché delle NTC (§ 10.1)va <strong>in</strong>formato a caratteri <strong>di</strong> chiarezza espositiva <strong>di</strong> completezza nei contenuti, che def<strong>in</strong>iscanocompiutamente l’<strong>in</strong>tervento da realizzare - restando esclusi soltanto i piani operativi <strong>di</strong> cantiere, ipiani <strong>di</strong> approvvigionamento, nonché i calcoli e i grafici relativi alle opere provvisionali - attraversoi seguenti elaborati:1) Relazione <strong>di</strong> calcolo strutturale, comprensiva <strong>di</strong> una descrizione generale dell’opera e deicriteri generali <strong>di</strong> analisi e <strong>di</strong> verifica.2) Relazione sui materiali.310
3) Elaborati grafici, particolari costruttivi.4) piano <strong>di</strong> manutenzione della struttura dell’opera.5) Relazioni specialistiche sui risultati sperimentali corrispondenti alle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i ritenutenecessarie alla progettazione dell’opera e sui rilievi topografici.La progettazione esecutiva delle strutture è effettuata unitamente alla progettazione esecutiva delleopere civili al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> prevedere <strong>in</strong>gombri, passaggi, cave<strong>di</strong>, se<strong>di</strong>, attraversamenti e simili e <strong>di</strong>ottimizzare le fasi <strong>di</strong> realizzazione.I calcoli esecutivi delle strutture, nell'osservanza delle normative vigenti, possono essere redattianche me<strong>di</strong>ante utilizzo <strong>di</strong> programmi <strong>in</strong>formatici contenendo, <strong>in</strong> ogni caso, la def<strong>in</strong>izione e il<strong>di</strong>mensionamento delle strutture stesse <strong>in</strong> ogni loro aspetto generale e particolare, <strong>in</strong> modo daescludere la necessità <strong>di</strong> variazioni <strong>in</strong> corso <strong>di</strong> esecuzione.1.1) la relazione <strong>di</strong> calcolo strutturaleLa relazione <strong>di</strong> calcolo strutturale comprende:- la relazione generale illustrativa dell’opera, del suo uso, della sua funzione nonché deicriteri normativi <strong>di</strong> sicurezza specifici della tipologia della costruzione con i quali lastruttura progettata deve risultare compatibile. Essa contiene una descrizione dell’opera, conla def<strong>in</strong>izione delle caratteristiche della costruzione (localizzazione, dest<strong>in</strong>azione etipologia, <strong>di</strong>mensioni pr<strong>in</strong>cipali) e delle <strong>in</strong>terferenze con il territorio circostante, <strong>in</strong>particolare con le costruzioni esistenti; le caratteristiche ed il rilievo topografico del sito ovel’opera viene realizzata o del sito sul quale ricade l’opera esistente sulla quale si <strong>in</strong>terviene;- le normative prese a riferimento;- la descrizione del modello strutturale, correlato con quello geotecnico, ed i criteri generali <strong>di</strong>analisi e verifica;- la valutazione della sicurezza e delle prestazioni della struttura o <strong>di</strong> una sua parte <strong>in</strong>relazione agli stati limite che si possono verificare, <strong>in</strong> particolare nelle zone sismiche,tenendo presente che va sempre garantito, per ogni opera, nuova od esistente, il livello <strong>di</strong>sicurezza previsto dalle NTC <strong>in</strong> relazione alla vita nom<strong>in</strong>ale, alla classe d’uso, al periodo <strong>di</strong>riferimento, alle azioni compreso quelle sismiche e quelle eccezionali ed alle lorocomb<strong>in</strong>azioni, per ogni tipo <strong>di</strong> struttura: c.a., c.a.p., acciaio, composta acciaio-calcestruzzo,legno, muratura, altri materiali, con riferimento agli specifici capitoli delle N.T.C., sia per lenuove opere che per quelle esistenti;311
- la presentazione e la s<strong>in</strong>tesi dei risultati <strong>in</strong> conformità al successivo § C10.2/e;2.1) relazione sui materialiI materiali ed i prodotti per uso strutturale delle opere soggette al rispetto delle NTC devonocorrispondere alle specifiche <strong>di</strong> progetto che provvedono alla loro identificazione e qualificazionecon riferimento alle prescrizioni contenute nel Cap.11 delle NTC.I materiali ed i prodotti <strong>di</strong> cui é prevista <strong>in</strong> progetto l’utilizzazione, devono essere altresì sottopostialle procedure ed alle prove sperimentali <strong>di</strong> accettazione, prescritte nelle NTC. Esse devono esseredettagliatamente richiamate nella relazione sui materiali.Attraverso una opportuna scelta dei materiali e un opportuno <strong>di</strong>mensionamento delle strutture,comprese le eventuali misure <strong>di</strong> protezione e manutenzione, s<strong>in</strong> dal progetto ne va garantita ladurabilità, def<strong>in</strong>ita come conservazione delle caratteristiche fisiche e meccaniche dei materiali edelle strutture, essenziale aff<strong>in</strong>ché i livelli <strong>di</strong> sicurezza vengano mantenuti durante tutta la vitadell’opera, <strong>in</strong><strong>di</strong>candone gli accorgimenti adottati.3.1) gli elaborati graficiGli elaborati grafici del progetto strutturale comprendono:- tutti i <strong>di</strong>segni che def<strong>in</strong>iscono il progetto architettonico e d’<strong>in</strong>sieme (planimetrie, piante,sezioni delle opere e del terreno con la sua sistemazione, prospetti, ecc.) sui quali va resaevidente l’esatta posizione delle strutture e del loro <strong>in</strong>gombro nonché degli <strong>in</strong>terventiprevisti su <strong>di</strong> esse nel caso <strong>di</strong> costruzioni esistenti, a tutti i livelli compreso le fondazionirispetto al terreno ed al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> poterne verificare la compatibilità con i criteri normativispecifici <strong>di</strong> sicurezza della tipologia dell’opera, compreso gli impianti previsti, nonché conl’uso e con la funzionalità dell’opera stessa;- la rappresentazione degli elementi pre<strong>di</strong>sposti per la ispezione e manutenzione dellestrutture;- tutti i <strong>di</strong>segni <strong>in</strong> fondazione ed <strong>in</strong> elevazione, <strong>in</strong> scala adeguata, accuratamente quotati dellacarpenteria delle strutture (piante e sezioni) e degli <strong>in</strong>terventi sulle strutture esistenti, con laprecisa <strong>in</strong><strong>di</strong>cazione della foronomia prevista per cave<strong>di</strong> e passaggio <strong>di</strong> impianti edapparecchiature, nonché delle armature metalliche e dei cavi, del loro sviluppo con la esatta<strong>in</strong><strong>di</strong>cazione dei profili, dei tracciati, delle sezioni e <strong>di</strong> ogni elemento d’identificazione,nonché del copriferro, dell’<strong>in</strong>terferro e dei <strong>di</strong>stanziatori.In particolare, gli elaborati grafici <strong>di</strong> <strong>in</strong>sieme (carpenterie, profili e sezioni) da re<strong>di</strong>gere <strong>in</strong> scala non312
<strong>in</strong>feriore ad 1:50, e gli elaborati grafici <strong>di</strong> dettaglio da re<strong>di</strong>gere <strong>in</strong> scala non <strong>in</strong>feriore ad 1:10,conterranno fra l'altro:- per le strutture <strong>in</strong> cemento armato o <strong>in</strong> cemento armato precompresso: i tracciati dei ferri <strong>di</strong>armatura con l'<strong>in</strong><strong>di</strong>cazione delle sezioni e delle misure parziali e complessive, nonché itracciati delle armature per la precompressione;- per le strutture metalliche o lignee: tutti i profili e i particolari relativi ai collegamenti,completi nella forma e spessore delle piastre, del numero e posizione <strong>di</strong> chio<strong>di</strong> e bulloni,dello spessore, tipo, posizione e lunghezza delle saldature;- per le strutture murarie, tutti gli elementi tipologici e <strong>di</strong>mensionali atti a consentirel'esecuzione.Nelle strutture che si identificano con l’<strong>in</strong>tero <strong>in</strong>tervento, quali ponti, viadotti, pontili <strong>di</strong> attracco,opere <strong>di</strong> sostegno delle terre e simili, il progetto esecutivo deve essere completo <strong>di</strong> particolariesecutivi <strong>di</strong> tutte le opere <strong>in</strong>tegrative.Su ogni tavola vanno <strong>in</strong><strong>di</strong>cati la classe e le caratteristiche del calcestruzzo, il tipo <strong>di</strong> acciaio o <strong>di</strong>ogni altro metallo, la tipologia dei solai e le caratteristiche del legno e <strong>di</strong> ogni materiale e prodottoda impiegarsi.I particolari costruttivi vanno def<strong>in</strong>iti, numerati ed <strong>in</strong><strong>di</strong>cati sugli elaborati grafici del progettostrutturale.3.2) i particolari costruttiviI particolari costruttivi, debitamente numerati ed ubicati come sopra, accuratamente quotati, vannoprogettati <strong>in</strong> conformità alle <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni delle NTC per ogni tipologia <strong>di</strong> struttura e <strong>di</strong> <strong>in</strong>terventosulle nuove e sulle costruzioni esistenti. Essi devono essere illustrativi <strong>di</strong> ogni tipo <strong>di</strong> sezione e d<strong>in</strong>odo con le posizioni ed i percorsi reciproci delle armature provenienti da qualsiasi <strong>di</strong>rezione, dellegiunzioni degli elementi <strong>di</strong> carpenteria metallica, dei <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> ancoraggio dei cavi <strong>di</strong>precompressione, degli apparecchi e dei <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> ogni tipo (appoggi, resp<strong>in</strong>genti, isolatori,ecc.), dei solai, nonché dell’ancoraggio alla struttura degli elementi pre<strong>di</strong>sposti per la ispezione emanutenzione delle strutture ed <strong>in</strong>oltre dei prodotti, <strong>in</strong> particolare prefabbricati da impiegarsi,nonché il dettaglio della carpenteria <strong>di</strong> fori da pre<strong>di</strong>sporre per il passaggio <strong>di</strong> impianti <strong>di</strong> apparecchiecc. con le relative armature metalliche.4.1) il piano <strong>di</strong> manutenzione delle struttureIl piano <strong>di</strong> manutenzione delle strutture é il documento complementare al progetto strutturale che ne313
prevede, pianifica e programma, tenendo conto degli elaborati progettuali esecutivi dell’<strong>in</strong>teraopera, l’attività <strong>di</strong> manutenzione dell’<strong>in</strong>tervento al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> mantenerne nel tempo la funzionalità, lecaratteristiche <strong>di</strong> qualità, l’efficienza ed il valore economico.Il piano <strong>di</strong> manutenzione delle strutture – coord<strong>in</strong>ato con quello generale della costruzione -costituisce parte essenziale della progettazione strutturale. Esso va corredato, <strong>in</strong> ogni caso, delmanuale d’uso, del manuale <strong>di</strong> manutenzione e del programma <strong>di</strong> manutenzione delle strutture.5.1) relazioni specialisticheSono previste le seguenti relazioni specialistiche:1) la relazione geologica sulle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i, caratterizzazione e modellazione geologica del sito (§ 6.2.1 delle NTC e § C 6.2.1 della presente Circolare);2) la relazione geotecnica sulle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i, caratterizzazione e modellazione del volumesignificativo <strong>di</strong> terreno (§ 6.2.2 delle NTC e § C 6.2.2 della presente Circolare);3) la relazione sulla modellazione sismica concernente la “pericolosità sismica <strong>di</strong> base” delsito <strong>di</strong> costruzione (§ 3.2 delle NTC e § C3.2 della presente Circolare).C10.2 ANALISI E VERIFICHE SVOLTE CON L’AUSILIO DI CODICI DICALCOLOCon il § 10.2 delle NTC viene colmato un vuoto normativo, durato troppo a lungo, relativoall’analisi strutturale condotta con l’ausilio <strong>di</strong> programmi <strong>di</strong> calcolo, affidando al progettista dellestrutture il compito e la responsabilità <strong>di</strong> comprovare la vali<strong>di</strong>tà dei risultati dei calcoli e delleverifiche attraverso:- la verifica dell’atten<strong>di</strong>bilità dei risultati ottenuti;- la presentazione dei risultati che ne garantiscano la leggibilità, la corretta <strong>in</strong>terpretazione ela riproducibilità.La relazione <strong>di</strong> calcolo, a tal f<strong>in</strong>e, comprende, senza ambiguità ed <strong>in</strong> modo esaustivo, leconfigurazioni stu<strong>di</strong>ate e fornisce le seguenti <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni:a) tipo <strong>di</strong> analisi svoltaa.1) statica, d<strong>in</strong>amica, l<strong>in</strong>eare, non l<strong>in</strong>eare;a.2) il metodo adottato per la risoluzione del problema strutturale;a.3) le metodologie seguite per le verifiche o per il progetto-verifica delle sezioni;a.4) le comb<strong>in</strong>azioni <strong>di</strong> carico adottate;314
) <strong>in</strong>formazioni sull’orig<strong>in</strong>e, le caratteristiche e la validazione dei co<strong>di</strong>ci <strong>di</strong> calcolob.1) titolo, autore, produttore, <strong>di</strong>stributore, versione, estremi della licenza o <strong>di</strong> altro titolod’uso;b.2) documentazione fornita dal produttore o dal <strong>di</strong>stributore a corredo del programma:- una esauriente descrizione delle basi teoriche e degli algoritmi impiegati;- l’<strong>in</strong><strong>di</strong>viduazione dei campi d’impiego;- i casi <strong>di</strong> prova <strong>in</strong>teramente risolti e commentati con <strong>file</strong>s <strong>di</strong> <strong>in</strong>put che consentano lariproduzione dell’elaborazione.c) affidabilità e validazione dei co<strong>di</strong>ci utilizzati attraversoc.1) l’esame prelim<strong>in</strong>are, condotto dal progettista delle strutture, <strong>di</strong> valutazionedell’affidabilità e soprattutto dell’idoneità del programma nel caso specifico <strong>di</strong> applicazione;c.2) l’esame della documentazione fornita dal produttore o dal <strong>di</strong>stributore sulle modalità eprocedure seguite per la validazione del programma.d) la validazione <strong>in</strong><strong>di</strong>pendente del calcoloNel caso <strong>di</strong> opere <strong>di</strong> particolare importanza, ritenute tali dal Committente, questi assumeràogni onere dell’effettuazione <strong>di</strong> un controllo <strong>in</strong>crociato sui risultati delle calcolazioni- attraverso la ripetizione dei calcoli da parte <strong>di</strong> un soggetto qualificato, prescelto dalCommittente, <strong>di</strong>verso dal progettista orig<strong>in</strong>ario delle strutture, eseguita me<strong>di</strong>antel’impiego <strong>di</strong> programmi <strong>di</strong> calcolo <strong>di</strong>versi da quelli impiegati orig<strong>in</strong>ariamente;- me<strong>di</strong>ante l’impiego, da parte del progettista e/o del soggetto validatore, <strong>di</strong> programmiche possiedano i requisiti richiesti dalle NTC <strong>di</strong>versi da quelli impiegatiorig<strong>in</strong>ariamente, che consentano la impostazione, la lettura e l’analisi del modello alloro <strong>in</strong>terno, possibilmente attraverso <strong>file</strong> <strong>di</strong> trasferimento.e) modalità <strong>di</strong> presentazione dei risultatiI risultati costituiscono una s<strong>in</strong>tesi completa ed efficace, presentata <strong>in</strong> modo da riassumere ilcomportamento della struttura, per ogni tipo <strong>di</strong> analisi svolta.I valori numerici <strong>di</strong> ogni elaborazione, preceduta dall’<strong>in</strong><strong>di</strong>cazione della convenzione sui segnie delle unità <strong>di</strong> misura, vanno s<strong>in</strong>tetizzati me<strong>di</strong>ante <strong>di</strong>segni, schemi grafici rappresentativialmeno delle parti più sollecitate della struttura, delle configurazioni delle deformate, larappresentazione grafica delle pr<strong>in</strong>cipali caratteristiche <strong>di</strong> sollecitazione, delle componenti315
degli sforzi, nonché dei <strong>di</strong>agrammi <strong>di</strong> <strong>in</strong>viluppo associati alle comb<strong>in</strong>azioni <strong>di</strong> carichiconsiderate, degli schemi grafici con la rappresentazione delle azioni applicate e dellecorrispondenti reazioni v<strong>in</strong>colari.Al f<strong>in</strong>e delle verifiche della misura della sicurezza, <strong>di</strong> tali grandezze e del comportamentocomplessivo della struttura, come rappresentato, vanno chiaramente evidenziati i valor<strong>in</strong>umerici necessari nei punti e nelle sezioni significative della struttura stessa.f) <strong>in</strong>formazioni generali sull’elaborazioneLe <strong>in</strong>formazioni sull’elaborazione dei calcoli concernono- il confronto dei risultati delle elaborazioni con quelli ottenuti me<strong>di</strong>ante calcoli anche<strong>di</strong> larga massima, eseguiti con meto<strong>di</strong> tra<strong>di</strong>zionali;- quando specificatamente richiesto dal Committente, il confronto, da effettuarsi daparte del progettista, me<strong>di</strong>ante l’impiego contemporaneo <strong>di</strong> <strong>di</strong>fferenti programmiaventi i requisiti stabiliti dalle NTC;- la valutazione della consistenza delle scelte operate <strong>in</strong> sede <strong>di</strong> schematizzazione emodellazione della struttura e delle azioni, anche a seguito delle risultane dell’analisicondotta su modello fisico della struttura.316
C.11 MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALEIl Cap.11 delle NTC tratta fondamentalmente le procedure <strong>di</strong> qualificazione e <strong>di</strong> accettazione <strong>in</strong>cantiere dei materiali e prodotti per uso strutturale, con una formulazione f<strong>in</strong>alizzata, fra l’altro, adef<strong>in</strong>ire con chiarezza i compiti assegnati ai vari soggetti del processo (progettista, <strong>di</strong>rettore deilavori, produttore, etc).Sono confermati i pr<strong>in</strong>cipi generali secondo cui tutti i materiali e prodotti per uso strutturale devonoessere identificati, qualificati ed accettati.Ciò consente la chiara identificazione del prodotto e delle sue caratteristiche tecniche, rendendopossibile ai soggetti preposti alla vigilanza ed al controllo la valutazione dell’idoneità del prodottoall’uso previsto.Al riguardo si ritiene opportuno, prelim<strong>in</strong>armente, evidenziare quanto segue:1. la Norma Tecnica è <strong>in</strong><strong>di</strong>rizzata alle <strong>di</strong>st<strong>in</strong>te fasi <strong>di</strong> progettazione, posa/<strong>in</strong>stallazione, collaudo emanutenzione delle “Opere” ed <strong>in</strong> particolare degli elementi (strutturali) che prioritariamenteassicurano e/o contribuiscono alla sicurezza strutturale delle opere stesse, anche <strong>in</strong> concomitanzaad eventi eccezionali <strong>di</strong> orig<strong>in</strong>e naturale od accidentale. I richiami ad altre fasi del processo <strong>di</strong>costruzione, particolarmente a quelle che sono accomunabili <strong>in</strong> un esteso concetto <strong>di</strong> produzione(<strong>in</strong> fabbrica, a pie’ d’opera, <strong>di</strong> cantiere e/o <strong>di</strong> trasformazione), che concernono l’immissione sulmercato <strong>di</strong> prodotti e/o sistemi da <strong>in</strong>corporare nelle suddette opere, costituiscono un necessariocomplemento, anche allo scopo <strong>di</strong> meglio def<strong>in</strong>ire le responsabilità che sono proprie delle figureprofessionali <strong>di</strong>rettamente operanti nell’ambito della Norma.2. assunto che il term<strong>in</strong>e “prodotto” (come def<strong>in</strong>ito nella Direttiva 89/106/CEE, recepita <strong>in</strong> Italiacon il DPR 246/93 e s.m.i.) ha un significato estensivo che spazia dal materiale al sistema e al kite che si configura come “Prodotto da Costruzione” qualsiasi prodotto fabbricato al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> esserepermanentemente <strong>in</strong>corporato <strong>in</strong> un’Opera, si <strong>in</strong>tende per “Prodotto per uso strutturale”qualsiasi materiale o prodotto che consente ad un’Opera ove questo è <strong>in</strong>corporato <strong>di</strong> sod<strong>di</strong>sfare ilrequisito essenziale n.1 “Resistenza meccanica e stabilità”.In s<strong>in</strong>tesi, dunque, la <strong>di</strong>scrim<strong>in</strong>ante che consente <strong>di</strong> identificare “materiali e prodotti per usostrutturale” è la “dest<strong>in</strong>azione d’uso”, che si <strong>in</strong>tende prioritariamente strutturale.C11.1 GENERALITÀPer quanto riguarda le modalità <strong>di</strong> qualificazione ed identificazione deiopportunamente specificato quali siano i possibili casi <strong>di</strong> riferimento:materiali, viene317
A) materiali e prodotti per uso strutturale per i quali sia <strong>di</strong>sponibile una norma europeaarmonizzata;B) materiali e prodotti per uso strutturale per i quali sia prevista la qualificazione con le modalità ele procedure <strong>in</strong><strong>di</strong>cate nelle presenti norme;C) materiali e prodotti per uso strutturale <strong>in</strong>novativi o comunque non citati nel presente capitolo,per i quali il produttore potrà pervenire alla Marcatura CE <strong>in</strong> conformità a Benestare TecniciEuropei (ETA), ovvero, <strong>in</strong> alternativa, dovrà essere <strong>in</strong> possesso <strong>di</strong> un Certificato <strong>di</strong> IdoneitàTecnica all’Impiego rilasciato dal Servizio Tecnico Centrale sulla base <strong>di</strong> L<strong>in</strong>ee Guidaapprovate dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.Circa i concetti sopraesposti, è bene riportare alcuni chiarimenti riguardo ai term<strong>in</strong>i utilizzati.“Produttore”E’ colui che immette un determ<strong>in</strong>ato prodotto sul mercato, per un determ<strong>in</strong>ato impiego,assumendosene le relative responsabilità (<strong>di</strong> conformità, ecc.).“Norma europea armonizzata”Costituisce il documento <strong>di</strong> cui al Cap.II della Dir.89/106/CEE (nel seguito CPD) ed è pre<strong>di</strong>spostadal CEN, talvolta dal CENELEC. Ciascuna norma armonizzata, una volta approvata, è pubblicatasulla Gazzetta Ufficiale delle Comunità Europee (nel seguito GUUE) a cura della Commissione, edeve prevedere un periodo <strong>di</strong> coesistenza nel quale l’applicazione della norma stessa non èobbligatoria. Al term<strong>in</strong>e <strong>di</strong> tale periodo, <strong>in</strong>vece, possono essere immessi sul Mercato soltanto iprodotti da costruzione conformi alla norma armonizzata <strong>di</strong> cui trattasi. La pubblicazione dellenorme europee armonizzate è compito dei s<strong>in</strong>goli Organismi nazionali <strong>di</strong> normazione che nepre<strong>di</strong>spongono, normalmente, una versione nella propria l<strong>in</strong>gua. Spesso la datazione <strong>di</strong> tale versionenazionale non co<strong>in</strong>cide con quella orig<strong>in</strong>aria. Ciascuna norma armonizzata, pre<strong>di</strong>sposta sulla base <strong>di</strong>uno specifico Mandato della Commissione Europea, deve contenere il cosiddetto “Allegato ZA”che identifica i paragrafi della norma che appartengono alla parte “armonizzata” della norma stessae che qu<strong>in</strong><strong>di</strong> <strong>di</strong>ventano cogenti ai sensi della Dir.89/106/CEE.“Marcatura CE”Attualmente, ai sensi della CPD, la Marcatura CE <strong>in</strong><strong>di</strong>ca fondamentalmente:- che i prodotti rispondono alle pert<strong>in</strong>enti Norme Nazionali <strong>di</strong> trasposizione delle NormeArmonizzate, i cui riferimenti siano stati pubblicati sulla GUUE, oppure:318
- che essi rispondono ad un Benestare Tecnico Europeo (ETA), rilasciato ai sensi della procedura<strong>di</strong> cui al Cap.3 della CPD ed alle Regole procedurali comuni def<strong>in</strong>ite nella “Decisione adottatadalla Commissione il 17 Gennaio 1994”.Le <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni <strong>in</strong> merito alla Marcatura CE (etichetta e documenti <strong>di</strong> accompagnamento), sonoesplicitamente comprese <strong>in</strong> ogni Allegato ZA <strong>di</strong> una norma armonizzata <strong>di</strong> prodotto. Tali<strong>in</strong>formazioni devono essere affisse, <strong>in</strong> relazione alle effettive possibilità, prioritariamente sulprodotto stesso, altrimenti su un’etichetta allegata ad esso, ovvero sul suo imballo, oppure far partedei Documenti <strong>di</strong> Trasporto (DDT). Esse devono essere riprodotte <strong>in</strong> modo visibile, leggibile ed<strong>in</strong>delebile.“Benestare Tecnico Europeo (ETA)”L’Articolo 8.1 della CPD def<strong>in</strong>isce il “Benestare Tecnico Europeo” (<strong>in</strong> Inglese, European TechnicalApproval, <strong>in</strong> sigla ETA) come “Valutazione tecnica favorevole dell’idoneità all’uso <strong>di</strong> un prodottoda costruzione per uno specifico impiego, basata sul sod<strong>di</strong>sfacimento dei requisiti essenzialidell’Opera <strong>di</strong> costruzione nella quale il prodotto deve essere <strong>in</strong>corporato”. La prassi per la quale siidentificano i prodotti da costruzione per i quali possa essere rilasciato un ETA è <strong>di</strong>scipl<strong>in</strong>atadall’Articolo 8 (punti 2 e 3) della CPD, che forniscono il riferimento legale secondo il quale unETA può essere rilasciato fondamentalmente:- a prodotti per i quali non esista ancora né una Specificazione Tecnica Europea Armonizzata, néuna Specificazione Tecnica Nazionale Riconosciuta, né un Mandato per l’elaborazione <strong>di</strong> unanorma armonizzata, e per i quali la Commissione abbia ritenuto che una norma non possa, o nonpossa ancora, essere elaborata.- a prodotti che <strong>di</strong>fferiscono significativamente da una Specificazione Tecnica EuropeaArmonizzata oppure da una Specificazione Tecnica Nazionale Riconosciuta.L’EOTA (www.eota.be) è l’Organismo europeo che riunisce tutti gli organismi nazionali(Organismi i Approvazione o Approval Bo<strong>di</strong>es) deputati al rilascio del Benestare Tecnico Europeo.“Attestazione della conformità”Un prodotto da costruzione può essere marcato CE solo qualora il produttore abbia <strong>di</strong>chiarato laconformità del prodotto stesso alle Specificazioni Tecniche Europee.La procedura <strong>di</strong> attestazione della conformità può consistere <strong>di</strong> elementi <strong>di</strong>versi, <strong>in</strong><strong>di</strong>cat<strong>in</strong>ell’Allegato III.1 della CPD.319
Le <strong>di</strong>verse procedure e meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> controllo della conformità, nonché le relative tipologie perl'attestazione <strong>di</strong> conformità, sono quelli dettagliati all’art.7 del DPR 246/93.“Certificato <strong>di</strong> Conformità (CE)”Ai sensi della CPD è il documento a valore legale, rilasciato da un Organismo <strong>di</strong> Certificazioneeuropeo notificato ai sensi della CPD che attesta la conformità <strong>di</strong> un prodotto da costruzione allaSpecificazione Tecnica Europea (UNI EN o ETA) applicabile. Tale certificato si riferisce alprodotto nei casi <strong>di</strong> sistema <strong>di</strong> attestazione della conformità 1+ od 1 ed al Controllo del processo <strong>di</strong>fabbrica (FPC) nei casi <strong>di</strong> cui al Sistema 2+ e 2.“Dichiarazione <strong>di</strong> Conformità (CE)”Costituisce il documento fondamentale, obbligatoriamente pre<strong>di</strong>sposta, sottoscritta dal produttore e,su richiesta, fornita <strong>in</strong> accompagnamento ai documenti <strong>di</strong> trasporto, per l’immissione sul mercato <strong>di</strong>un prodotto soggetto a Marcatura CE.“Certificato <strong>di</strong> Idoneità Tecnica all’Impiego”Costituisce una valutazione del prodotto, o sistema da costruzione, ai f<strong>in</strong>i dell’uso strutturaleprevisto (si veda anche l’art.1 della legge n.64/74). In taluni casi, ad esempio per prodotti <strong>di</strong>tipologia ricorrente, il Servizio Tecnico Centrale potrà rilasciare, <strong>in</strong> luogo del certificato <strong>di</strong> idoneitàtecnica all’impiego, un attestato <strong>di</strong> deposito della documentazione tecnica relativa alprodotto/sistema.Nel caso C) <strong>di</strong> cui al §11.1 delle NTC, il certificato <strong>di</strong> idoneità tecnica, da richiedere <strong>di</strong>rettamente alServizio Tecnico Centrale corredando la richiesta della necessaria documentazione, costituiscel’autorizzazione all’uso <strong>di</strong> cui al §4.6 delle NTC.“Attestato <strong>di</strong> Qualificazione”E’ il documento emesso dal Servizio Tecnico Centrale che attesta la positiva conclusione dellaprocedura <strong>di</strong> qualificazione per materiali e prodotti ricadenti nel caso C <strong>di</strong> cui al §11.1 delle NTC.“Controllo del processo <strong>di</strong> fabbrica (FPC)”Si <strong>in</strong>tende per Controllo del Processo <strong>di</strong> Fabbrica (<strong>in</strong> Inglese, Factory Production Control, <strong>in</strong> siglaFPC) il controllo <strong>in</strong>terno permanente del processo <strong>di</strong> produzione esercitato dal produttore (da nonconfondere con il Sistema <strong>di</strong> Gestione per la Qualità, <strong>di</strong> cui alla Norma UNI EN ISO 9001:2000,che tipicamente concerne il regime volontario). Tutti gli elementi, i requisiti e le <strong>di</strong>sposizioniadottati dal produttore devono essere documentati <strong>in</strong> maniera sistematica ed <strong>in</strong> forma <strong>di</strong> obiettivi eprocedure scritte.320
“Equivalenza”Laddove richiamato, il concetto <strong>di</strong> equivalenza, si riferisce alla possibilità <strong>di</strong> riconoscere procedureo certificazioni proprie <strong>di</strong> altri Stati. Ciò peraltro laddove non si sia <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> una MarcaturaCE, ed è basato sui limiti alle eccezioni consentite dall’Articolo 30 del Trattato <strong>di</strong> Roma, con lasentenza nota come “Cassis de Dijon”, che ha def<strong>in</strong>ito il pr<strong>in</strong>cipio del “mutuo riconoscimento” deirequisiti dei prodotti.“Organismi notificati”Ai f<strong>in</strong>i della marcatura CE sui prodotti da costruzione, l’Articolo 18 della CPD richiede agli StatiMembri <strong>di</strong> notificare alla Commissione gli Organismi che essi hanno riconosciuto per i compitiprevisti, riguardo all’attestazione della conformità, <strong>di</strong>st<strong>in</strong>guendo, con riferimento alle funzioniesercitate, tra:- Organismi <strong>di</strong> Certificazione (<strong>di</strong> prodotto e <strong>di</strong> FPC),- Organismi <strong>di</strong> Ispezione,- Laboratori <strong>di</strong> Prova.Il compito degli Organismi Notificati è quello dettagliato nell’Allegato III della CPD, ed <strong>in</strong> s<strong>in</strong>tesi:- L’Organismo <strong>di</strong> Certificazione, deve rilasciare il Certificato <strong>di</strong> conformità (<strong>in</strong> Inglese,Conformity Certificate), a seconda del Sistema <strong>di</strong> attestazione della conformità implicato,relativo al prodotto da costruzione od al Controllo del Processo <strong>di</strong> Fabbrica, secondo regoleprocedurali date. La base per la certificazione sono i risultati dell’attività <strong>di</strong> Ispezione ed, aseconda dei casi, anche <strong>di</strong> Prova.- L’Organismo <strong>di</strong> Ispezione, deve svolgere le proprie funzioni <strong>di</strong> ispezione e valutazione <strong>in</strong>iziale,proposta <strong>di</strong> accettazione e successive ispezioni <strong>di</strong> sorveglianza del Controllo del Processo <strong>di</strong>Fabbrica attuato da un produttore, così come, se previsto, prelievo <strong>di</strong> campioni, secondo specificicriteri. Esso relaziona correntemente, ove previsto, la propria attività ad un Organismo <strong>di</strong>Certificazione.- Il Laboratorio <strong>di</strong> Prova, deve misurare, esam<strong>in</strong>are, provare o determ<strong>in</strong>are <strong>in</strong> altro modo lecaratteristiche o le prestazioni del prodotto da costruzione, prelevato dall’Organismo <strong>di</strong>Ispezione. Esso relaziona correntemente, ove previsto, <strong>in</strong> merito alle proprie attività ad unOrganismo <strong>di</strong> Certificazione o, viceversa (Sistema 3), emette dei propri Rapporti <strong>di</strong> Prova sottonotifica, non essendo né <strong>in</strong>caricato, né responsabile del campionamento.321
Un solo Organismo, lo stesso, se notificato per le varie funzioni, può agire contemporaneamente daOrganismo <strong>di</strong> Certificazione, da Organismo <strong>di</strong> Ispezione e da Laboratorio <strong>di</strong> Prova.La procedura <strong>di</strong> abilitazione <strong>di</strong> tali organismi è regolata dal DM n.156 del 9 maggio 2003.Inf<strong>in</strong>e, riguardo l’accettazione dei materiali e prodotti, <strong>di</strong> responsabilità del Direttore dei Lavori,questa deve avvenire me<strong>di</strong>ante l’acquisizione e verifica della documentazione <strong>di</strong>accompagnamento, nonché me<strong>di</strong>ante le prove <strong>di</strong> accettazione. Per quanto riguarda ladocumentazione, il Direttore dei Lavori deve acquisire la documentazione <strong>di</strong> accompagnamentononché la documentazione che attesti la qualificazione del prodotto (<strong>di</strong>fferente a seconda dei casiA), B) o C) previsti al §11.1 delle NTC). Il Direttore dei Lavori deve anche verificare l’idoneità <strong>di</strong>tale documentazione, ad esempio verificando la titolarità <strong>di</strong> chi ha emesso le certificazioni e/oattestazioni, la vali<strong>di</strong>tà ed il campo <strong>di</strong> applicazione <strong>di</strong> queste ultime (<strong>in</strong> relazione ai prodottieffettivamente consegnati ed al loro uso previsto), la conformità delle caratteristiche <strong>di</strong>chiarate alleprescrizioni progettuali o capitolari, etc.Oltre i casi previsti dalle NTC, il Direttore dei Lavori può <strong>in</strong> ogni caso richiedere le prove <strong>di</strong>accettazione che ritenga opportune o necessarie ai f<strong>in</strong>i dell’accettazione del materiale.C11.2 CALCESTRUZZOC.11.2.1 SPECIFICHE PER IL CALCESTRUZZONella norma si precisa che la prescrizione del calcestruzzo all’atto del progetto deve esserecaratterizzata almeno me<strong>di</strong>ante la classe <strong>di</strong> resistenza, la classe <strong>di</strong> consistenza ed il <strong>di</strong>ametromassimo dell’aggregato. Per quanto attiene la classe <strong>di</strong> resistenza si riba<strong>di</strong>sce e specifica che laclasse <strong>di</strong> resistenza è <strong>in</strong><strong>di</strong>viduata esclusivamente dai valori caratteristici delle resistenze cil<strong>in</strong>dricaf ck e cubica R ck a compressione uniassiale, misurate su prov<strong>in</strong>i normalizzati e cioè rispettivamentesu cil<strong>in</strong>dri <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametro 150 mm e <strong>di</strong> altezza 300 mm e su cubi <strong>di</strong> spigolo 150 mm.C11.2.3 VALUTAZIONE PRELIMINARE DELLA RESISTENZALe prove prelim<strong>in</strong>ari <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>o <strong>di</strong> cui al § 11.2.3 delle NTC sono f<strong>in</strong>alizzate ad ottenere ilcalcestruzzo più rispondente sia alle caratteristiche prescritte dal progettista sia alle esigenzecostruttive, <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> classe <strong>di</strong> resistenza, classe <strong>di</strong> consistenza, tempi <strong>di</strong> maturazione, etc. Ingenere lo stu<strong>di</strong>o della miscela viene condotto presso il produttore <strong>di</strong> calcestruzzo, sotto il controllo<strong>di</strong> un laboratorio autorizzato, ovvero presso il laboratorio stesso.C11.2.4 PRELIEVO DEI CAMPIONIIl prelievo dei campioni durante il getto costituisce un momento importante dei controlli <strong>di</strong>sicurezza sulle strutture <strong>in</strong> calcestruzzo, controlli sanciti dalla Legge n.1086/71, poi ripresi nel322
DPR380/01, e descritti nel § 11.2.5 delle NTC. Per tale motivo al § 11.2.5.3 delle NTC è riportatauna serie <strong>di</strong> prescrizioni relative alle modalità <strong>di</strong> prelievo dei campioni, ai compiti ed alle relativeresponsabilità attribuite <strong>in</strong> tal senso al Direttore dei lavori ed al laboratorio <strong>di</strong> prove abilitato.C11.2.5 CONTROLLO DI ACCETTAZIONESi conferma e si riba<strong>di</strong>sce l’obbligo, da parte del Direttore dei lavori, <strong>di</strong> eseguire controllisistematici <strong>in</strong> corso d’opera per verificare la conformità delle caratteristiche del calcestruzzo messo<strong>in</strong> opera rispetto a quello stabilito dal progetto.Ai f<strong>in</strong>i <strong>di</strong> un efficace controllo <strong>di</strong> accettazione <strong>di</strong> Tipo A, è evidentemente necessario che il numerodei campioni prelevati e provati sia non <strong>in</strong>feriore a sei (tre prelievi), anche per getti <strong>di</strong> quantità<strong>in</strong>feriore a 100 m 3 <strong>di</strong> miscela omogenea.C11.2.5.3 Prescrizioni comuni per entrambi i criteri <strong>di</strong> controlloIn questo paragrafo la norma fornisce una serie <strong>di</strong> prescrizioni comuni sia ai controlli <strong>di</strong> Tipo A che<strong>di</strong> Tipo B, utili ai f<strong>in</strong>i <strong>di</strong> una corretta esecuzione dei controlli <strong>di</strong> accettazione. In primo luogo lanorma <strong>in</strong>tende sottol<strong>in</strong>eare le responsabilità attribuite per legge al Direttore dei Lavori, che deveassicurare la propria presenza alle operazioni <strong>di</strong> prelievo dei campioni <strong>di</strong> calcestruzzo nella fase <strong>di</strong>getto, provvedendo:- a re<strong>di</strong>gere apposito Verbale <strong>di</strong> prelievo;- a fornire <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni circa le corrette modalità <strong>di</strong> prelievo dei campioni;- a fornire <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni circa le corrette modalità <strong>di</strong> conservazione dei campioni <strong>in</strong> cantiere, f<strong>in</strong>oalla consegna al laboratorio <strong>in</strong>caricato delle prove;- ad identificare i prov<strong>in</strong>i me<strong>di</strong>ante sigle, etichettature <strong>in</strong>delebili, etc.;- a sottoscrivere la domanda <strong>di</strong> prove al laboratorio, avendo cura <strong>di</strong> fornire, nella domanda,precise <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni sulla posizione delle strutture <strong>in</strong>teressate da ciascun prelievo, la data <strong>di</strong>prelievo, gli estremi dei relativi Verbali <strong>di</strong> prelievo;- alla consegna dei campioni presso uno dei laboratori <strong>di</strong> prova <strong>di</strong> cui all’art. 59 del DPR n.380/2001.Delle predette operazioni il Direttore dei lavori può <strong>in</strong>caricare un tecnico <strong>di</strong> sua fiducia, fermarestando tuttavia la personale responsabilità ad esso attribuita dalla legge.Circa i tempi <strong>di</strong> consegna dei campioni al laboratorio prove è appena il caso <strong>di</strong> evidenziarel’opportunità che detta consegna <strong>in</strong> laboratorio avvenga <strong>in</strong>torno al 28° giorno <strong>di</strong> maturazione.Qualora la consegna avvenga prima dei 28 giorni, il laboratorio deve provvedere alla corretta323
conservazione dei campioni. Al riguardo, ancorché la resistenza R ck sia convenzionalmente def<strong>in</strong>itacome resistenza a 28 giorni <strong>di</strong> stagionatura, è tuttavia noto che alcuni giorni o settimane <strong>di</strong> ritardonon possano <strong>in</strong>fluire <strong>in</strong> modo significativo sui risultati dei controlli <strong>di</strong> accettazione. Si ritiene qu<strong>in</strong><strong>di</strong>opportuno, laddove le prove non possano essere eseguite esattamente al 28° giorno <strong>di</strong> stagionatura,che le stesse siano comunque eseguite, salvo motivati casi particolari, entro un term<strong>in</strong>e ragionevolenon superiore a “qualche settimana” dal prelievo.Il laboratorio provvede alla esecuzione delle prove a compressione conformemente alle norme UNIEN più aggiornate.Il contenuto m<strong>in</strong>imo dei certificati <strong>di</strong> prova è descritto nel § 11.2.5.3 delle NTC.La norma precisa <strong>in</strong>f<strong>in</strong>e che le prove non richieste dal Direttore dei Lavori non possono fare partedell’<strong>in</strong>sieme statistico che serve per la determ<strong>in</strong>azione della resistenza caratteristica del materiale; <strong>in</strong>tal caso, pertanto, il laboratorio effettua le prove ma, <strong>in</strong> luogo del Certificato ufficiale valido ai sensidella legge n.1086/71, rilascia un semplice Rapporto <strong>di</strong> prova.Inoltre, qualora il numero dei campioni <strong>di</strong> calcestruzzo consegnati <strong>in</strong> laboratorio sia <strong>in</strong>feriore a sei,il laboratorio effettua le prove e rilascia il richiesto Certificato, ma vi appone una nota con la qualesegnala al Direttore dei lavori che “il numero <strong>di</strong> campioni provati non è sufficiente per eseguire ilcontrollo <strong>di</strong> Tipo A previsto dalle Norme Tecniche per le Costruzioni”.C11.2.6 CONTROLLO DELLA RESISTENZA DEL CALCESTRUZZO IN OPERAPuò essere utile, spesso necessario, quando i controlli <strong>di</strong> accettazione non risult<strong>in</strong>o sod<strong>di</strong>sfacenti,ovvero ogni qualvolta il collaudatore ne ravvisi l’opportunità, effettuare dei controlli dellaresistenza del calcestruzzo già gettato <strong>in</strong> opera ed <strong>in</strong>durito.Fatte salve le <strong>di</strong>verse tipologie <strong>di</strong> controlli non <strong>di</strong>struttivi, quando il controllo della resistenza delcalcestruzzo <strong>in</strong> opera viene effettuato me<strong>di</strong>ante carotaggio, per quanto attiene le procedure perl’estrazione, la lavorazione dei campioni estratti per ottenere i prov<strong>in</strong>i e le relative modalità <strong>di</strong> provaa compressione, si può fare riferimento alle norme UNI EN 12504-1 (“Prelievo sul calcestruzzonelle strutture – Carote – Prelievo, esame e prova <strong>di</strong> compressione”), UNI EN 12390-1 (“Prova sulcalcestruzzo <strong>in</strong>durito – Forma, <strong>di</strong>mensioni ed altri requisiti per prov<strong>in</strong>i e per casseforme”), UNIEN 12390-2 (“Prova sul calcestruzzo <strong>in</strong>durito – Confezionamento e stagionatura dei prov<strong>in</strong>i perprove <strong>di</strong> resistenza”) e UNI EN 12390-3 (“Prova sul calcestruzzo <strong>in</strong>durito – Resistenza allacompressione dei Prov<strong>in</strong>i”), nonché alle L<strong>in</strong>ee guida per la messa <strong>in</strong> opera del calcestruzzostrutturale e per la valutazione delle caratteristiche meccaniche del calcestruzzo <strong>in</strong>durito me<strong>di</strong>anteprove non <strong>di</strong>struttive emanate dal Servizio Tecnico Centrale.324
In ogni caso si devono prendere <strong>in</strong> considerazione le seguenti avvertenze:- il <strong>di</strong>ametro delle carote deve essere almeno superiore a tre volte il <strong>di</strong>ametro massimo degliaggregati; al riguardo, ancorchè le L<strong>in</strong>ee Guida precis<strong>in</strong>o che i <strong>di</strong>ametri consigliati sonocompresi tra 75 e 150 mm, si suggerisce <strong>di</strong> prelevare carote <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametro, ove possibile, non<strong>in</strong>feriore a 100 mm, ai f<strong>in</strong>i delle valutazioni sulla resistenza più avanti riportate;- le carote dest<strong>in</strong>ate alla valutazione della resistenza non dovrebbero contenere ferri d’armatura,(si devono scartare i prov<strong>in</strong>i contenenti barre d’armatura <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>ate o parallele all’asse);- per ottenere la stima atten<strong>di</strong>bile della resistenza <strong>di</strong> un’area <strong>di</strong> prova devono essere prelevate eprovate almeno tre carote;- il rapporto lunghezza/<strong>di</strong>ametro dei prov<strong>in</strong>i deve essere possibilmente uguale a 2 o comunquecompreso fra 1 e 2; è opportuno evitare che i prov<strong>in</strong>i abbiano snellezza (rapportolunghezza/<strong>di</strong>ametro) <strong>in</strong>feriore a 1 o superiore a 2;- i campioni estratti devono essere protetti nelle fasi <strong>di</strong> lavorazione e <strong>di</strong> deposito al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong>impe<strong>di</strong>re per quanto possibile l’essiccazione all’aria; a meno <strong>di</strong> <strong>di</strong>versa prescrizione, le prove <strong>di</strong>compressione devono essere eseguite su prov<strong>in</strong>i umi<strong>di</strong>;- nel programmare l’estrazione dei campioni si deve tener presente che la resistenza delcalcestruzzo <strong>di</strong>pende dalla posizione o giacitura del getto;- è necessario verificare accuratamente, prima <strong>di</strong> sottoporre i campioni alla prova <strong>di</strong>compressione, la planarità ed ortogonalità delle superfici d’appoggio; <strong>in</strong>fatti, la lavorazione opreparazione <strong>in</strong>adeguata dei prov<strong>in</strong>i porta a risultati erronei. E’ necessario, <strong>in</strong> tal senso, che iltaglio dei campioni sia effettuato con ogni possibile accuratezza al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> evitare <strong>di</strong>sturbi alcampione stesso e che le superfici <strong>di</strong> prova siano accuratamente molate per garantirne planaritàe ortogonalità.Effettuato il prelievo dei campioni e le relative prove, si determ<strong>in</strong>a il valore me<strong>di</strong>o della resistenzastrutturale cil<strong>in</strong>drica <strong>in</strong> opera. La norma stabilisce qu<strong>in</strong><strong>di</strong> che è accettabile un valore me<strong>di</strong>o dellapredetta resistenza strutturale cil<strong>in</strong>drica, misurata con tecniche opportune (<strong>di</strong>struttive e non<strong>di</strong>struttive), non <strong>in</strong>feriore all’85% del valore me<strong>di</strong>o def<strong>in</strong>ito <strong>in</strong> fase <strong>di</strong> progetto. Ai f<strong>in</strong>i <strong>di</strong> taleconfronto, come valore me<strong>di</strong>o della resistenza <strong>di</strong> progetto può assumersi il valore caratteristico dellaresistenza cil<strong>in</strong>drica a compressione f ck , espresso <strong>in</strong> N/mm 2 ovvero <strong>in</strong> MPa, <strong>in</strong>crementato <strong>di</strong> 8N/mm 2 , secondo quanto <strong>in</strong><strong>di</strong>cato al § 11.2.10.1 delle NTC.Poiché generalmente <strong>in</strong> progetto si utilizza la Resistenza caratteristica cubica R ck , può verificarsi, adesempio, quanto segue:325
si prelevano <strong>in</strong> opera le carote, e si effettuano le prove <strong>di</strong> compressione sui campioniopportunamente preparati, con rapporto h/d pari a 2;- si determ<strong>in</strong>a il valore me<strong>di</strong>o della resistenza <strong>in</strong> opera, dato dalla me<strong>di</strong>a dei valori delle s<strong>in</strong>golecarote, che possiamo chiamare f opera, m ;si è utilizzato <strong>in</strong> progetto un calcestruzzo <strong>di</strong> classe R ck 30 N/mm 2 (resistenza cubica caratteristica);- il valore caratteristico cil<strong>in</strong>drico <strong>di</strong> progetto risulta f ck = 0,83 R ck = 24,9 N/mm 2 ;- il valore me<strong>di</strong>o cil<strong>in</strong>drico risulta f cm = f ck + 8 = 32,9 N/mm 2 ;- deve risultare f opera m ≥ 0,85 f cm . = 0,85 x 32,9 = 27,9 N/mm 2 .Può verificarsi che il numero dei campioni prelevati <strong>in</strong> opera sia sufficiente per ottenere un valorecaratteristico della resistenza <strong>in</strong> opera; <strong>in</strong> questo caso il valore cil<strong>in</strong>drico caratteristico <strong>in</strong> opera puòconfrontarsi <strong>di</strong>rettamente con il valore cil<strong>in</strong>drico caratteristico <strong>di</strong> progetto.Assunto che il numero m<strong>in</strong>imo <strong>di</strong> campioni prelevati <strong>in</strong> opera necessario per stimare un valorecaratteristico è pari ad almeno 15, può verificarsi ad esempio:- si prelevano <strong>in</strong> opera almeno 15 carote, e si effettuano le prove <strong>di</strong> compressione sui campioniopportunamente preparati, con rapporto h/d pari a 2;- si determ<strong>in</strong>a il valore caratteristico del calcestruzzo <strong>in</strong> opera, che possiamo chiamare f opera k , datodall’espressione: f opera k = f opera,m – s k, dove f opera,m è la me<strong>di</strong>a dei valori riscontrati nelle prove, sè lo scarto quadratico me<strong>di</strong>o e k (per 15 campioni) è pari a 1,48 (ve<strong>di</strong> § 10.3 delle L<strong>in</strong>ee guidaper la messa <strong>in</strong> opera del calcestruzzo strutturale e per la valutazione delle caratteristichemeccaniche del calcestruzzo <strong>in</strong>durito me<strong>di</strong>ante prove non <strong>di</strong>struttive);- si è utilizzato <strong>in</strong> progetto un calcestruzzo <strong>di</strong> classe R ck 30 N/mm 2 (resistenza cubicacaratteristica), per cui il valore della resistenza cil<strong>in</strong>drica caratteristica f ck = 0,83 R ck = 24,9N/mm 2 ;- deve risultare f opera k ≥ 0,85 f ck . = 21,16 N/ N/mm 2 .Si ritiene opportuno precisare <strong>in</strong>f<strong>in</strong>e che, nel passaggio dalla resistenza caratteristica cil<strong>in</strong>drica f ckalla resistenza caratteristica cubica R ck , il fattore <strong>di</strong> correzione può assumersi pari a 0,83 se ilrapporto lunghezza/<strong>di</strong>ametro delle carote è pari a 2. Diversamente, e solo per carote <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametrocompreso fra 100 e 150 mm, se il rapporto lunghezza/<strong>di</strong>ametro è pari a 1, il fattore <strong>di</strong> correzioneresistenza cil<strong>in</strong>drica/resistenza cubica si può assumere pari a 1. Per rapporti lunghezza/<strong>di</strong>ametro<strong>in</strong>terme<strong>di</strong> compresi fra 1 e 2, si può utilizzare con buona approssimazione l’<strong>in</strong>terpolazione l<strong>in</strong>eare.326
C11.2.7 PROVE COMPLEMENTARISi precisa che i Controlli complementari, come i controlli <strong>in</strong> corso d’opera sul calcestruzzo fresco,devono essere eseguiti dai laboratori <strong>di</strong> cui all’art. 59 del DPR n. 380/2001.C11.2.8 PRESCRIZIONI RELATIVE AL CALCESTRUZZO CONFEZIONATO CONPROCESSO INDUSTRIALIZZATOGli stabilimenti che producono calcestruzzo con processo <strong>in</strong>dustrializzato devono dotarsi <strong>di</strong> unsistema permanente <strong>di</strong> controllo <strong>in</strong>terno della produzione allo scopo <strong>di</strong> assicurare che il prodottorisponda ai requisiti previsti e che tale rispondenza sia costantemente mantenuta f<strong>in</strong>o all’impiego,detto sistema <strong>di</strong> controllo deve essere realizzato e certificato conformemente a quanto riportato al §11.2.8 delle NTC.La certificazione rilasciata dagli organismi terzi <strong>in</strong><strong>di</strong>pendenti <strong>di</strong> cui al qu<strong>in</strong>to capoverso del § 11.2.8delle NTC non deve essere limitata, evidentemente, all’accertamento dei requisiti <strong>di</strong> caratteregenerale richiesti dalle UNI EN ISO 9001, che riguardano l‘organizzazione <strong>di</strong> qualità <strong>di</strong> ognigenerica azienda, ma deve contenere i necessari riferimenti agli aspetti <strong>in</strong>erenti il processoproduttivo, con particolare attenzione agli aspetti più squisitamente tecnici che concorrono allaqualità del prodotto.Si precisa, <strong>in</strong>oltre, che la prescrizione <strong>di</strong> cui al settimo capoverso del § 11.2.8 delle NTC si riferiscead impianti <strong>di</strong> produzione pre<strong>di</strong>sposti nell’ambito <strong>di</strong> uno specifico cantiere dest<strong>in</strong>ato allarealizzazione <strong>di</strong> un’opera <strong>in</strong> calcestruzzo <strong>di</strong> volume superiore a 1500 m 3 .Nei cantieri <strong>di</strong> opere che prevedono una quantità <strong>di</strong> calcestruzzo <strong>in</strong>feriore a 1.500 m 3 , restano nellaresponsabilità del Costruttore e del Direttore dei lavori, ciascuno per le proprie competenze, tutte leprocedure <strong>di</strong> confezionamento e messa <strong>in</strong> opera del calcestruzzo.Nel caso <strong>in</strong> cui l’impianto è ubicato all’<strong>in</strong>terno <strong>di</strong> uno stabilimento <strong>di</strong> prefabbricazione <strong>di</strong> serie,allora si <strong>di</strong>st<strong>in</strong>guono due casi:- se il cls prodotto viene impiegato esclusivamente per la realizzazione dei manufattiprefabbricati, l’impianto non necessita <strong>di</strong> certificazione <strong>in</strong> quanto rientra nella qualificazione deimanufatti stessi, sia se forniti <strong>di</strong> marcatura CE sia se qualificati dal Servizio Tecnico Centrale;- se il cls prodotto viene fornito ad altri utilizzatori al <strong>di</strong> fuori dello stabilimento <strong>di</strong>prefabbricazione, allora l’impianto deve essere regolarmente certificato.327
C11.3 ACCIAIOC11.3.1 PRESCRIZIONI COMUNI A TUTTE LE TIPOLOGIE DI ACCIAIOC11.3.1.1 ControlliLe NTC prevedono che il controllo sugli acciai da costruzione sia obbligatorio e si effettui, conmodalità e frequenze <strong>di</strong>verse, negli stabilimenti <strong>di</strong> produzione, nei centri <strong>di</strong> trasformazione, <strong>in</strong>cantiere. Per quanto attiene l’entità dei controlli, si prevede questi siano effettuati:- negli stabilimenti <strong>di</strong> produzione su lotti <strong>di</strong> produzione cont<strong>in</strong>ua. Nella maggior parte dei casi,negli stabilimenti nei quali sono presenti i forni <strong>di</strong> fusione, si può <strong>in</strong><strong>di</strong>viduare come lotto <strong>di</strong>produzione la colata.- nei centri <strong>di</strong> trasformazione su forniture.- <strong>in</strong> cantiere, nell’ambito dei controlli <strong>di</strong> accettazione, su lotti <strong>di</strong> spe<strong>di</strong>zione.C11.3.1.2 Controlli <strong>di</strong> produzione <strong>in</strong> stabilimento e procedure <strong>di</strong> qualificazioneTutti gli acciai per impiego strutturale devono essere qualificati. In tal senso la valutazione dellaconformità del controllo <strong>di</strong> produzione <strong>in</strong> stabilimento e del prodotto f<strong>in</strong>ito è effettuata:- me<strong>di</strong>ante la marcatura CE, ai sensi del DPR n.246/93 <strong>di</strong> recepimento della <strong>di</strong>rettiva89/106/CEE, quando sia applicabile; per fare un esempio, non esaustivo, i lam<strong>in</strong>ati e relativiprofilati IPE, HE, UPN etc. devono essere provvisti <strong>di</strong> Marcatura CE obbligatoriamente già dalsettembre 2006;- attraverso la qualificazione del Servizio Tecnico Centrale, con la procedura <strong>in</strong><strong>di</strong>cata nelle NTCstesse.Nel caso B, ultimata l’istruttoria e verificato il possesso dei requisiti richiesti, il Servizio TecnicoCentrale rilascia all’acciaieria, per ciascuno stabilimento, un apposito Attestato <strong>di</strong> qualificazione.L’Attestato <strong>di</strong> qualificazione, <strong>di</strong> vali<strong>di</strong>tà 5 anni, <strong>in</strong><strong>di</strong>viduato da un numero progressivo, riporta ilnome dell’azienda, lo stabilimento, i prodotti qualificati, il marchio. Un elenco <strong>di</strong> tutti gli attestatirilasciati è riportato, compatibilmente con il funzionamento della rete <strong>in</strong>ternet, sul sito del ConsiglioSuperiore dei lavori pubblici.C11.3.1.5 Forniture e documentazione <strong>di</strong> accompagnamentoTutte le forniture <strong>di</strong> acciaio, provenienti dallo stabilimento <strong>di</strong> produzione (Produttore), devonoessere accompagnate:A) nel caso sussista l’obbligo della Marcatura CE328
- da copia della Dichiarazione <strong>di</strong> conformità CE, riportante un timbro <strong>in</strong> orig<strong>in</strong>ale con almeno ladata <strong>di</strong> spe<strong>di</strong>zione ed il dest<strong>in</strong>atario;- dal documento <strong>di</strong> trasporto con la data <strong>di</strong> spe<strong>di</strong>zione ed il riferimento alla quantità, al tipo <strong>di</strong>acciaio, al dest<strong>in</strong>atario.B) nel caso non sussista l’obbligo della Marcatura CE- dalla copia dell’attestato <strong>di</strong> qualificazione del Servizio Tecnico Centrale, riportante un timbro <strong>in</strong>orig<strong>in</strong>ale con almeno la data <strong>di</strong> spe<strong>di</strong>zione ed il dest<strong>in</strong>atario;- dal documento <strong>di</strong> trasporto con la data <strong>di</strong> spe<strong>di</strong>zione ed il riferimento alla quantità, al tipo <strong>di</strong>acciaio, alle colate, al dest<strong>in</strong>atario.Gli stabilimenti <strong>di</strong> produzione (Produttori) <strong>di</strong> acciai qualificati, caso B, non sono tenuti ad allegarealle forniture copia dei Certificati rilasciati dal Laboratorio <strong>in</strong>caricato che effettua i controlliperio<strong>di</strong>ci <strong>di</strong> qualità. Si precisa <strong>in</strong>fatti, al riguardo, che i predetti Certificati non sono significativi aif<strong>in</strong>i della fornitura, trattandosi <strong>di</strong> documenti riservati al Servizio Tecnico Centrale per i controllisemestrali nell’ambito del mantenimento e r<strong>in</strong>novo della qualificazione. Tali Certificati, peraltro,non possono sostituire i Certificati relativi alle prove effettuate a cura del Direttore dei Lavori, chedevono essere rilasciati dai laboratori <strong>di</strong> cui all’art. 59 del DPR n. 380/2001 nell’ambito deicontrolli obbligatori <strong>di</strong> cantiere.Le forniture effettuate da un commerciante <strong>in</strong>terme<strong>di</strong>o devono essere accompagnate da copia deidocumenti rilasciati dal Produttore e completati con il riferimento al documento <strong>di</strong> trasporto delcommerciante stesso.Il Direttore dei Lavori prima della messa <strong>in</strong> opera, è tenuto a verificare quanto sopra <strong>in</strong><strong>di</strong>cato ed arifiutare le eventuali forniture non conformi, ferme restando le responsabilità del produttore.C11.3.2 ACCIAIO PER CEMENTO ARMATOC11.3.21 Acciaio per cemento armato B450CLa norma stabilisce, prelim<strong>in</strong>armente, i valori nom<strong>in</strong>ali della tensione <strong>di</strong> snervamento f y nom e <strong>di</strong>rottura f t nom che possono essere utilizzati nel calcolo delle strutture.Vengono qu<strong>in</strong><strong>di</strong> fissati i requisiti che gli acciai devono possedere per rispondere alle attese previstenel calcolo. Nella Tabella 11.3.1.b delle NTC si stabilisce <strong>in</strong>fatti che i valori caratteristici confrattile 5%, f yk e f tk , ottenuti me<strong>di</strong>ante prove su un numero significativo <strong>di</strong> campioni, non siano<strong>in</strong>feriori ai rispettivi valori nom<strong>in</strong>ali fissati, ovvero 450 N/mmq e 540 N/mmq.Per garantire le necessarie caratteristiche <strong>di</strong> duttilità, le NTC stabiliscono <strong>in</strong>oltre che:329
- il valore caratteristico con frattile 10% del rapporto fra il valore della tensione <strong>di</strong> snervamentoeffettiva, riscontrata sulla barra, ed il valore nom<strong>in</strong>ale (f y /f y nom ) k non sia superiore a 1,25;- il valore caratteristico con frattile 10% del rapporto fra il valore della tensione <strong>di</strong> rottura e latensione <strong>di</strong> snervamento (f t /f y ) k sia compreso fra 1,15 e 1,35;il valore caratteristico con frattile 10% dell’allungamento al massimo sforzo (A gt ) k non sia <strong>in</strong>ferioreal 7,5%.Tutti i confronti <strong>di</strong> cui alla Tabella 11.3.1.b, basati sui valori caratteristici, sono qu<strong>in</strong><strong>di</strong>sostanzialmente demandati ai controlli che i laboratori abilitati effettuano negli stabilimenti <strong>di</strong>produzione, sia <strong>in</strong> fase <strong>di</strong> qualificazione <strong>in</strong>iziale che <strong>di</strong> verifica perio<strong>di</strong>ca della qualità.I valori attesi nei controlli <strong>di</strong> cantiere sono <strong>in</strong>vece def<strong>in</strong>iti nel § 11.2.10.1 delle NTC.Al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> garantire la necessaria lavorabilità agli acciai da c.a. la norma stabilisce qu<strong>in</strong><strong>di</strong> che lebarre debbano essere piegate a 90° e poi raddrizzate, con opportuni raggi <strong>di</strong> curvatura fissati <strong>in</strong> baseal <strong>di</strong>ametro della barra stessa, senza presentare rotture, cricche o altre alterazioni.C11.3.2.2 Acciaio per cemento armato B450AValgono le <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni <strong>di</strong> cui al § 11.3.2.1 delle NTC, fatti salvi i <strong>di</strong>versi valori richiesti <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i<strong>di</strong> duttilità, allungamento e lavorabilità.C11.3.2.3 Accertamento delle proprietà meccanicheIn relazione alle prove sugli acciai deformati a freddo, si riba<strong>di</strong>sce che rientrano nelle categoriedegli acciai deformati a freddo anche gli acciai forniti <strong>in</strong> rotoli, siano essi B450C o B450A, <strong>in</strong>quanto impiegati previa raddrizzatura meccanica. Le verifiche delle proprietà meccaniche devonoessere pertanto effettuate dopo la raddrizzatura, su campioni mantenuti per 60 m<strong>in</strong>uti a 100 ± 10 °Ce successivamente raffreddati <strong>in</strong> aria calma a temperatura ambiente.C11.3.2.4 Caratteristiche <strong>di</strong>mensionali e <strong>di</strong> impiegoLa norma precisa che la sagomatura e/o l’assemblaggio possono avvenire:- <strong>in</strong> cantiere, sotto la vigilanza della Direzione Lavori;- <strong>in</strong> centri <strong>di</strong> trasformazione, solo se provvisti dei requisiti <strong>di</strong> cui al § 11.3.1.7 delle NTC.Nel primo caso, per cantiere si <strong>in</strong>tende esplicitamente l’area rec<strong>in</strong>tata del cantiere, all’<strong>in</strong>terno dellaquale il Costruttore e la Direzione lavori sono responsabili dell’approvvigionamento e lavorazionedei materiali, secondo le competenze e responsabilità che la legge da sempre attribuisce a ciascuno.330
Al <strong>di</strong> fuori dell’area <strong>di</strong> cantiere, tutte le lavorazioni <strong>di</strong> sagomatura e/o assemblaggio devonoavvenire esclusivamente <strong>in</strong> Centri <strong>di</strong> trasformazione provvisti dei requisiti <strong>di</strong> cui al § 11.3.1.7 delleNTC.C11.3.2.5 Reti e tralicci elettrosaldatiLa norma precisa che la produzione <strong>di</strong> reti e tralicci elettrosaldati può essere effettuata:a) dallo stesso stabilimento che produce il filo o le barre impiegate per le reti e/o i tralicci;b) da un produttore che utilizza materiale <strong>di</strong> base proveniente da altro stabilimento qualificato;c) da un produttore che utilizza elementi semilavorati e nel proprio processo <strong>di</strong> lavorazione,conferisce al semilavorato le caratteristiche meccaniche f<strong>in</strong>ali richieste dalla norma.Nel caso a) le reti e/o i tralicci vengono prodotti generalmente nello stesso stabilimento che produceil filo o le barre impiegate e qu<strong>in</strong><strong>di</strong> la marchiatura del prodotto f<strong>in</strong>ito può co<strong>in</strong>cidere con lamarchiatura dell’elemento base; qualora la produzione <strong>di</strong> reti e/o tralicci avvenga <strong>in</strong> altristabilimenti, sempre della stessa azienda ma <strong>di</strong>slocati <strong>in</strong> località <strong>di</strong>verse, alla marchiatura <strong>di</strong> basepuò essere aggiunto un segno <strong>di</strong> riconoscimento che consenta <strong>di</strong> <strong>in</strong><strong>di</strong>viduare l’acciaieria <strong>di</strong> base ma<strong>di</strong> <strong>di</strong>st<strong>in</strong>guere gli eventuali <strong>di</strong>versi stabilimenti <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> reti o tralicci.Nel caso b) il produttore utilizza acciai qualificati ma <strong>di</strong> un’altra azienda, qu<strong>in</strong><strong>di</strong> deve provvedere,ove possibile, ad apporre su ogni pannello o traliccio una apposita marchiatura che identifichi ilproduttore medesimo. La marchiatura <strong>di</strong> identificazione può essere anche costituita da sigilli oetichettature metalliche <strong>in</strong>delebili con <strong>in</strong><strong>di</strong>cati tutti i dati necessari per la corretta identificazione delprodotto, ovvero da marchiatura supplementare <strong>in</strong>delebile. In ogni caso, se si utilizza una propriamarchiatura aggiuntiva <strong>di</strong> identificazione, questa deve essere identificabile <strong>in</strong> modo permanenteanche dopo annegamento nel calcestruzzo. Laddove <strong>in</strong>vece non fosse possibile tecnicamenteapplicare su ogni pannello o traliccio la marchiatura secondo le modalità sopra <strong>in</strong><strong>di</strong>cate, dovràessere comunque apposta su ogni pacco <strong>di</strong> reti o tralicci un’apposita etichettatura con <strong>in</strong><strong>di</strong>cati tutti idati necessari per la corretta identificazione del prodotto <strong>di</strong> base e del produttore. In questo caso ilCostruttore al momento della fornitura deve verificare la presenza della predetta etichettatura, ed ilDirettore dei Lavori al momento dell’accettazione deve rilevarne i dati e fornirli al collaudatore chene farà cenno nel Certificato <strong>di</strong> collaudo. In caso <strong>di</strong> assenza dell’etichettatura il Direttore dei lavorideve rifiutare la fornitura.Nel caso c) il produttore, nel proprio processo <strong>di</strong> lavorazione f<strong>in</strong>alizzato anche a conferire alsemilavorato le caratteristiche meccaniche f<strong>in</strong>ali richieste dalla norma, può apporre sugli elementi331
ase costituenti le reti o i tralicci, una propria marchiatura, ricadendo qu<strong>in</strong><strong>di</strong>, per quanto attienel’identificazione, nel caso a). Diversamente, valgono tutte le <strong>di</strong>sposizioni <strong>di</strong> cui al caso b).In ogni caso il produttore dovrà procedere alla qualificazione del prodotto f<strong>in</strong>ito, rete o traliccio,secondo le procedure <strong>di</strong> cui al § 11.3.2.11 delle NTC.Nel caso c), oltre al prodotto f<strong>in</strong>ito, rete o traliccio, la qualificazione deve comprendere anche leprocedure per il trattamento del semilavorato.C11.3.2.10 Procedure <strong>di</strong> controllo per acciai da cemento armato ord<strong>in</strong>ario – barre e rotoliC11.3.2.10.3 Controlli nei centri <strong>di</strong> trasformazione.La norma specifica chiaramente che i controlli sono obbligatori e devono essere effettuati:a) <strong>in</strong> caso <strong>di</strong> utilizzo <strong>di</strong> barre, su ciascuna fornitura, o comunque ogni 90 t;b) <strong>in</strong> caso <strong>di</strong> utilizzo <strong>di</strong> rotoli, ogni <strong>di</strong>eci rotoli impiegati.Qualora non si raggiungano le quantità sopra riportate, <strong>in</strong> ogni caso deve essere effettuato almenoun controllo per ogni giorno <strong>di</strong> lavorazione.Circa la quantità dei campioni da prelevare per i controlli, si precisa che il controllo giornaliero ècostituito da 3 spezzoni, <strong>di</strong> un <strong>di</strong>ametro scelto dal Direttore <strong>di</strong> stabilimento nell’ambito <strong>di</strong> ciascunafornitura, sempre che il marchio e la documentazione <strong>di</strong> accompagnamento <strong>di</strong>mostr<strong>in</strong>o laprovenienza del materiale da uno stesso stabilimento. In caso contrario i controlli devono essereestesi alle eventuali forniture provenienti da altri stabilimenti.Quando la fornitura sia costituita da acciaio proveniente da un’unica acciaieria, il controllo puòessere qu<strong>in</strong><strong>di</strong> limitato al prelievo <strong>di</strong> tre campioni ogni 90 t oppure ogni 10 rotoli senza tenere conto<strong>di</strong> <strong>di</strong>versi <strong>di</strong>ametri o <strong>di</strong>versi tipi <strong>di</strong> acciaio. Diversamente dovranno essere prelevati tre campioni perogni fornitura <strong>di</strong>versa.Tutte le prove <strong>in</strong><strong>di</strong>cate al § 11.3.2.10.3 delle NTC, sia sui rotoli che sulle barre, devono essereeseguite dopo le lavorazioni e le piegature atte a dare ad esse le forme volute per il particolare tipo<strong>di</strong> impiego previsto. Ciò non vuol <strong>di</strong>re che i campioni da sottoporre a prova debbano essere ottenutida ferri piegati e poi raddrizzati, bensì che il Direttore <strong>di</strong> stabilimento sceglie gli spezzoni <strong>di</strong> barrada prelevare da una sagoma opportuna nella quale sia presente comunque un tratto rettil<strong>in</strong>eo <strong>di</strong>lunghezza superiore ad un metro, dal quale prelevare lo spezzone, non piegato, da sottoporre aprova.C11.3.2.10.4 Controlli <strong>di</strong> accettazione <strong>in</strong> cantiereI controlli <strong>di</strong> accettazione <strong>in</strong> cantiere sono obbligatori. E’ opportuno che gli stessi siano effettuatiprima della messa <strong>in</strong> opera del lotto <strong>di</strong> spe<strong>di</strong>zione e comunque entro 30 giorni dalla data <strong>di</strong>332
consegna del materiale. Le prove, effettuate e certificate presso uno dei laboratori <strong>di</strong> cui all’art.59del DPR n.380/2001, devono fornire valori <strong>di</strong> resistenza ed allungamento <strong>di</strong> ciascun campionecompresi fra i valori massimi e m<strong>in</strong>imi riportati nella Tabella 11.3.VI delle NTC stesse.Il campionamento viene generalmente effettuato su tre <strong>di</strong>versi <strong>di</strong>ametri opportunamente<strong>di</strong>fferenziati nell’ambito <strong>di</strong> ciascun lotto <strong>di</strong> spe<strong>di</strong>zione, <strong>in</strong> numero <strong>di</strong> 3 spezzoni, marchiati, perciascuno dei <strong>di</strong>ametri selezionati, sempre che il marchio e la documentazione <strong>di</strong> accompagnamento<strong>di</strong>mostr<strong>in</strong>o la provenienza del materiale da uno stesso stabilimento. In caso contrario i controllidevono essere estesi ai lotti provenienti da altri stabilimenti.Con riferimento alla citata Tabella 11.3.VI delle NTC, è opportuno precisare che i valori delrapporto rottura/snervamento (f t /f y ), determ<strong>in</strong>ati sui s<strong>in</strong>goli campioni hanno significato solo<strong>in</strong><strong>di</strong>cativo, <strong>in</strong> quanto i valori caratteristici <strong>in</strong><strong>di</strong>cati dalle NTC nelle Tabelle 11.3.Ib e 11.3.Icvengono verificati nell’ambito dei controlli <strong>di</strong> stabilimento su un numero significativo <strong>di</strong> campioni.E’ tuttavia opportuno che tale valore venga riportato nei certificati rilasciati dai laboratori <strong>di</strong> cuiall’art.59 del DPR n.380/2001, poiché, con riferimento al § 4.1.2.1.2.3 delle NTC, quando ilprogettista abbia adottato il modello costitutivo a) della relativa Figura 4.1.2, utilizzando un valoredel rapporto <strong>di</strong> sovraresistenza k = (f t / f y ) k maggiore <strong>di</strong> 1,15 il Direttore dei lavori deve accertare,me<strong>di</strong>ante le previste prove <strong>di</strong> cantiere e, se necessario, anche me<strong>di</strong>ante prove aggiuntive, che ilvalore caratteristico del rapporto f t / f y risulti non <strong>in</strong>feriore a quello stabilito dal progettista.C11.3.2.10.5 Prove <strong>di</strong> aderenzaPer quanto riguarda le prove <strong>di</strong> aderenza, la norma conferma l’obbligo, ai soli f<strong>in</strong>i dellaqualificazione <strong>in</strong>iziale (fatte salve eventuali ripetizioni che dovessero rendersi necessarie nel corsodella qualificazione), delle prove Beam – test da eseguirsi presso uno dei laboratori <strong>di</strong> cui all’art. 59del DPR n. 380/2001, estese ad almeno tre <strong>di</strong>ametri scelti negli <strong>in</strong>tervalli <strong>in</strong><strong>di</strong>cati al §11.3.2.10.5,nel numero m<strong>in</strong>imo <strong>di</strong> tre barre per <strong>di</strong>ametro e da eseguirsi con le modalità specificate nella normaUNI EN 10080:2005.Per le verifiche perio<strong>di</strong>che della qualità e per le verifiche delle s<strong>in</strong>gole partite, la norma confermache non è richiesta la ripetizione delle prove <strong>di</strong> aderenza col metodo Beam-test quando se ne possadeterm<strong>in</strong>are la rispondenza me<strong>di</strong>ante misure geometriche; ciò vale, comunque, con riferimento abarre simili, per tipologia, caratteristiche e gamma <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametri, alle barre che abbiano superato leprove Beam-test con esito positivo.Nell’ accertamento della rispondenza delle s<strong>in</strong>gole partite nei riguar<strong>di</strong> delle proprietà <strong>di</strong> aderenza, èstata <strong>in</strong>trodotta la <strong>di</strong>st<strong>in</strong>zione fra due tipologie <strong>di</strong> barre <strong>di</strong>fferenti sotto il profilo geometrico:333
l’acciaio nervato e l’acciaio dentellato, per i quali si può fare riferimento alla norma UNI EN ISO15630-1:2004. Sostanzialmente:le barre <strong>di</strong> acciaio nervato, come è noto, sono caratterizzate da una sezione effettiva circolare,mentre le nervature sono posizionate al <strong>di</strong> fuori della predetta sezione effettiva;nelle barre <strong>di</strong> acciaio dentellate, o anche “improntate”, le nervature sono ottenute producendo delleimpronte sulla sezione circolare piena, sicchè la sezione effettiva che si ottiene ha una formaapprossimativamente triangolare o quadrata, a seconda che le facce nervate siano rispettivamentetre o quattro.Per l’accertamento, da effettuare su un numero significativo <strong>di</strong> barre, si devono valutare:il valore dell’area relativa <strong>di</strong> nervatura fr, per l’acciaio nervato;il valore dell’area relativa <strong>di</strong> dentellatura fp, per l’acciaio dentellato.conformemente alle procedure riportate nella citata norma UNI EN ISO 15630-1:2004.Il valore m<strong>in</strong>imo <strong>di</strong> tali parametri, valutati come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato, deve risultare compreso entro i limiti <strong>di</strong>seguito riportati:- per 5 ≤ ∅ ≤ 6 mm f r ovvero f p ≥ 0,035;334
- per 6 < ∅ ≤ 12 mm f r ovvero f p ≥ 0,040;- per ∅ > 12 mm f r ovvero f p ≥ 0,056.C11.3.4 ACCIAI PER STRUTTURE METALLICHE E PER STRUTTURE COMPOSTEC11.3.4.6 Bulloni e chio<strong>di</strong>Gli elementi <strong>di</strong> collegamento impiegati nelle unioni a taglio devono sod<strong>di</strong>sfare i requisiti <strong>di</strong> cui allanorma armonizzata UNI EN 15048-1:2007 “Bulloneria strutturale non a serraggio controllato” erecare la relativa marcatura CE, con le specificazioni <strong>di</strong> cui al punto A del §11.1.C11.3.4.11 Procedure <strong>di</strong> controllo su acciai da carpenteriaC11.3.4.11.2 Controlli nei centri <strong>di</strong> trasformazioneC11.3.4.11.2.1 Centri <strong>di</strong> produzione <strong>di</strong> lamiere grecate e profilati formati a freddoPer la realizzazione <strong>di</strong> profilati formati a freddo e <strong>di</strong> lamiere grecate possono essere impiegati nastrio piatti <strong>di</strong> acciai conformi sia alle UNI EN 10025 (<strong>di</strong> cui al § 11.3.4.1 delle NTC) sia alle UNI EN10149 ed alle UNI EN 10326 (<strong>di</strong> cui al § 11.3.4.11.2 delle NTC).Gli acciai conformi alla norma europea armonizzata UNI EN 10025, recanti la marcatura CE, aiquali si applica il sistema <strong>di</strong> controllo 2+, devono essere dotati della documentazione <strong>di</strong> cui al puntoA del § 11.1 delle NTC.Altri tipi <strong>di</strong> acciaio, seppure conformi ad eventuali norme europee non armonizzate, devono esseresottoposti ai proce<strong>di</strong>menti <strong>di</strong> qualifica e devono essere dotati della documentazione <strong>di</strong> cui al puntoB del § 11.1 delle NTC.Gli acciai per la realizzazione <strong>di</strong> profilati formati a freddo e <strong>di</strong> lamiere grecate devono appartenereai gra<strong>di</strong> da S235 ad S 460 compresi.Per gli acciai da qualificare secondo il punto B del § 11.1 delle NTC, si possono assumere neicalcoli i valori nom<strong>in</strong>ali delle tensioni caratteristiche <strong>di</strong> snervamento f yk e rottura f tk riportati nellaseguente tabella C11.1. Tali acciai potranno essere impiegati nella gamma <strong>di</strong> spessori da 0,6 a 15mm compresi.Tabella C11.1335
Tipo <strong>di</strong> acciaioNastri e lamiere <strong>di</strong> acciaio per impieghistrutturali, z<strong>in</strong>cati per immersione a caldo<strong>in</strong> cont<strong>in</strong>uo. Con<strong>di</strong>zioni tecniche <strong>di</strong>fornitura.Prodotti piani lam<strong>in</strong>ati a caldo <strong>di</strong> acciaiad alto limite <strong>di</strong> snervamento performatura a freddo. Con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong>fornitura degli acciai ottenuti me<strong>di</strong>antelam<strong>in</strong>azione termomeccanica.Norma <strong>di</strong>riferimentoUNI EN 10326UNI EN 10149-2Qualità degli acciai f yk [N/mm 2 ] f tk [N/mm 2 ]S250GD+Z 250 330S280GD+Z 280 360S320GD+Z 320 390S350GD+Z 350 420S 315 MC315 390S 355 MC355 430S 420 MC420 480S 460 MC460 520Prodotti piani lam<strong>in</strong>ati a caldo <strong>di</strong> acciaiad alto limite <strong>di</strong> snervamento performatura a freddo. Con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong>fornitura degli acciai normalizzati olam<strong>in</strong>ati normalizzati.UNI EN 10149-3S 260 NCS 315 NCS 355 NCS 420 NC260315355420370430470530I raggi <strong>in</strong>terni <strong>di</strong> piegatura dei profilati formati a freddo e delle lamiere grecate devono rispettare leseguenti limitazioni:Acciai S235 – S275t ≤ 8 mm r/t≥ 18 mm < t ≤ 15 mm r/t≥ 1,5.Acciai S 355 – S 469t ≤ 4 mmr/t≥14 mm < t ≤ 15 mm r/t≥1,5.C11.4 MATERIALI DIVERSI DALL’ACCIAIO UTILIZZATI CONFUNZIONE DI ARMATURA IN STRUTTURE DI CALCESTRUZZOARMATOL’impiego <strong>di</strong> materiali <strong>di</strong>versi dall’acciaio con funzione <strong>di</strong> armatura <strong>in</strong> strutture <strong>in</strong> c.a. è consentitonel solo caso <strong>in</strong> cui tali materiali siano identificati, qualificati ed accettati analogamente a quantoprevisto per tutti i materiali e prodotti per uso strutturale. Pertanto si applicherà il pert<strong>in</strong>ente casoA), B) o C) fra quelli elencati al §11.1 delle NTC. In particolare qualora si applichi il caso C), ilmateriale/prodotto dovrà essere dotato <strong>di</strong> un Certificato <strong>di</strong> Idoneità Tecnica all’Impiego rilasciatodal Servizio Tecnico Centrale sulla base <strong>di</strong> L<strong>in</strong>ee Guida approvate dal Consiglio Superiore deiLavori Pubblici. Tale Certificato <strong>di</strong> idoneità tecnica costituisce l’autorizzazione, prevista al §4.6delle NTC, all’uso del materiale/prodotto nelle specifiche tipologie strutturali proposte.336
C11.5 SISTEMI DI PRECOMPRESSIONE A CAVI POST-TESI E TIRANTIDI ANCORAGGIOC11.5.1 SISTEMI DI PRECOMPRESSIONE A CAVI POST TESINel caso <strong>di</strong> sistemi <strong>di</strong> precompressione a cavi post tesi si applica il caso C) <strong>di</strong> cui al §11.1 delleNTC; pertanto la qualificazione potrà avvenire me<strong>di</strong>ante marcatura CE <strong>in</strong> conformità ad unospecifico Benestare Tecnico Europeo (ETA) ovvero me<strong>di</strong>ante certificazione <strong>di</strong> idoneità tecnica, avalenza esclusivamente nazionale, rilasciata dal Servizio Tecnico Centrale del Consiglio Superioredei Lavori Pubblici; <strong>in</strong> entrambi i casi si farà riferimento alla L<strong>in</strong>ea Guida ETAG 013.C11.5.2 TIRANTI DI ANCORAGGIOMerita <strong>di</strong> essere riba<strong>di</strong>to che tutti i s<strong>in</strong>goli componenti e/o sotto-prodotti utilizzati per i tiranti <strong>di</strong>ancoraggio devono essere qualificati conformemente alle vigenti norme tecniche (acciai qualificatio marcati CE, etc).C11.6 APPOGGI STRUTTURALIGli appoggi strutturali sono <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo utilizzati nelle strutture, nei ponti e negli e<strong>di</strong>fici,allo scopo <strong>di</strong> trasmettere puntualmente carichi e v<strong>in</strong>colare determ<strong>in</strong>ati gra<strong>di</strong> <strong>di</strong> libertà <strong>di</strong>spostamento.Per quanto riguarda l’idoneità all’uso del prodotto si applica il caso A) <strong>di</strong> cui al §11.1 delle NTC,pertanto al term<strong>in</strong>e del periodo <strong>di</strong> coesistenza <strong>di</strong> ciascuna norma armonizzata, il Direttore dei Lavoridovrà verificare che il prodotto sia dotato <strong>di</strong> marcatura CE rilasciata <strong>in</strong> conformità alla pert<strong>in</strong>entenorma armonizzata della serie EN 1337, nonché la corrispondenza della relativa documentazionecon il prodotto <strong>in</strong> accettazione e lo specifico uso previsto. Per tutti gli usi strutturali si applica ilSistema <strong>di</strong> Attestazione della Conformità 1, come specificato all’art.7, comma 1 lettera A, del DPRn.246/93. Il fabbricante <strong>di</strong>chiara le caratteristiche tecniche <strong>di</strong> prodotto elencate nelle Appen<strong>di</strong>ci ZAdelle relative norme armonizzate, quali la capacità <strong>di</strong> carico, la capacità <strong>di</strong> rotazione, il coefficiente<strong>di</strong> attrito e gli aspetti relativi alla durabilità.Per i prodotti ricadenti nel caso precedente, qu<strong>in</strong><strong>di</strong>, cessa <strong>di</strong> avere vali<strong>di</strong>tà l’attestato <strong>di</strong> depositodella documentazione presso il Servizio Tecnico Centrale, effettuata, per i prodotti o sistemi che<strong>di</strong>rettamente <strong>in</strong>fluiscono sulla sicurezza e la stabilità degli impalcati stradali e ferroviari e cherientrano nelle pert<strong>in</strong>enze <strong>di</strong> esercizio <strong>di</strong> cui al punto a) della Circolare M<strong>in</strong>. LL.PP. n.2357 del16.5.96.Nel caso <strong>in</strong> cui gli appoggi non rientr<strong>in</strong>o nei prodotti considerati dalle norme armonizzate <strong>di</strong>riferimento, si dovrà utilizzare la procedura C) <strong>di</strong> cui al §11.1 delle NTC.337
Ai f<strong>in</strong>i dell’impiego, il Direttore dei Lavori dovrà anche verificare, <strong>in</strong> fase <strong>di</strong> accettazione, lapresenza del manuale contenente le specifiche tecniche <strong>di</strong> posa <strong>in</strong> opera, nonché, <strong>in</strong> fase <strong>di</strong>esecuzione, curare che l’istallazione avvenga <strong>in</strong> coerenza con le dette specifiche.C11.7 MATERIALI E PRODOTTI A BASE DI LEGNOC.11.7.1 GENERALITÀPer quanto riguarda la qualificazione dei <strong>di</strong>fferenti materiali o prodotti a base <strong>di</strong> legno, si possonoapplicare i casi A), B) o C) previsti al §11.1 delle NTC; <strong>in</strong> particolare:- se il prodotto è coperto da una norma europea armonizzata per cui è term<strong>in</strong>ato il periodo <strong>di</strong>coesistenza, allora è obbligatoria l’applicazione della procedura <strong>di</strong> cui al caso A) del §11.1(marcatura CE sulla base <strong>di</strong> norma armonizzata); <strong>in</strong> tal caso non si applica la procedura <strong>di</strong>qualificazione nazionale riportata nel §11.7.10 delle medesime NTC;- se il prodotto è coperto da una norma europea armonizzata, pubblicata su gazzetta Ufficialedell’Unione Europea per la quale non sia ancora term<strong>in</strong>ato il periodo <strong>di</strong> coesistenza, ilproduttore può optare alternativamente per la procedura la procedura <strong>di</strong> qualificazionenazionale riportata nel §11.7.10 delle NTC, (caso B del § 11.1), oppure per la marcatura CE(caso A);- se il prodotto è dotato <strong>di</strong> uno specifico Benestare Tecnico Europeo (ETA), rilasciato sulla base<strong>di</strong> una L<strong>in</strong>ea Guida <strong>di</strong> Benestare Tecnico Europeo (ETAG) oppure <strong>di</strong> un CUAP, si puòprocedere alla marcatura CE secondo il caso C) oppure, alternativamente si può attuare laprocedura <strong>di</strong> qualificazione nazionale riportata nel §11.7.10 delle NTC, (caso B del § 11.1);- Negli altri casi si applica la procedura <strong>di</strong> qualificazione nazionale <strong>di</strong> cui al §11.7.10 delle NTC,(caso B del § 11.1).C11.7.2 LEGNO MASSICCIOLegno massiccio con sezioni rettangolariTutti gli elementi strutturali <strong>in</strong> legno massiccio, già lavorati f<strong>in</strong>o alle <strong>di</strong>mensioni d’uso, devonoessere classificati secondo la resistenza, prima della loro messa <strong>in</strong> opera, sulla base delle specifichenormative <strong>di</strong> settore, “a vista” o “a macch<strong>in</strong>a”, al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> assegnare al materiale una classe <strong>di</strong>resistenza attraverso la def<strong>in</strong>izione <strong>di</strong> un profilo resistente.Per la def<strong>in</strong>izione delle classi <strong>di</strong> resistenza e dei profili resistenti unificati a livello europeo, si puòfare utile riferimento alla norma europea UNI EN 338:2004.338
Per tipi <strong>di</strong> legname non <strong>in</strong>clusi <strong>in</strong> normative applicabili (europee o nazionali), e per i quali sono<strong>di</strong>sponibili dati ricavati su prov<strong>in</strong>i piccoli e netti, è ammissibile la determ<strong>in</strong>azione dei parametri <strong>di</strong>cui sopra sulla base <strong>di</strong> confronti con specie legnose <strong>in</strong>cluse <strong>in</strong> tali normative, <strong>in</strong> conformità al § 6della UNI EN 338:2004.Legno massiccio con sezioni irregolariIn aggiunta a quanto prescritto per il legno massiccio, per quanto applicabile, le travi con forme <strong>di</strong>lavorazione irregolari che comport<strong>in</strong>o smussi o sezioni <strong>di</strong>verse lungo l’asse longitud<strong>in</strong>aledell’elemento, devono essere lavorate e classificate <strong>in</strong> base alla resistenza, <strong>in</strong> conformità aspecifiche normative <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà. In assenza <strong>di</strong> specifiche prescrizioni, per quantoriguarda la classificazione del materiale, si potrà fare riferimento a quanto previsto per gli elementia sezione rettangolare, senza considerare le prescrizioni sugli smussi e sulla variazione della sezionetrasversale, purché nel calcolo si tenga conto dell’effettiva geometria delle sezioni trasversali.C11.7.3 LEGNO STRUTTURALE CON GIUNTI A DITAGli elementi strutturali <strong>in</strong> legno massiccio, utilizzati come trave <strong>in</strong>flessa, ottenuti per <strong>in</strong>collaggio nelsenso longitud<strong>in</strong>ale <strong>di</strong> due o tre elementi, ognuno dei quali eventualmente giuntato con giunti a <strong>di</strong>tae che presentano, a <strong>di</strong>fferenza <strong>di</strong> quanto avviene per il lamellare, il piano <strong>di</strong> lam<strong>in</strong>azione parallelo alpiano <strong>di</strong> sollecitazione, devono essere conformi alle UNI EN 385:2003 e UNI EN 338:2004.Elementi <strong>in</strong> legno strutturale massiccio con giunti a <strong>di</strong>ta “a tutta sezione” non possono essere usatiper opere <strong>in</strong> Classe <strong>di</strong> servizio 3.C11.7.4 LEGNO LAMELLARE INCOLLATOPer quanto riguarda i giunti a <strong>di</strong>ta "a tutta sezione" tra due elementi si potrà fare utile riferimentoalla norma UNI EN 387:2003 “Legno lamellare <strong>in</strong>collato - Giunti a <strong>di</strong>ta a tutta sezione - Requisitiprestazionali e requisiti m<strong>in</strong>imi <strong>di</strong> produzione”.Gli elementi strutturali realizzati come sopra non possono essere usati per opere <strong>in</strong> Classe <strong>di</strong>servizio 3, quando la <strong>di</strong>rezione della fibratura cambi <strong>in</strong> corrispondenza del giunto.C11.7.6 ALTRI PRODOTTI DERIVATI DAL LEGNOIn generale, tutti gli altri prodotti derivati dal legno, per i quali non è vigente una normaarmonizzata <strong>di</strong> cui al punto A del § 11.1 delle NTC o non è applicabile quanto specificato al puntoC del medesimo § 11.1, ricadono evidentemente nel caso B e devono essere qualificati così comespecificato al § 11.7.10 delle NTC.339
C11.7.10 PROCEDURE DI QUALIFICAZIONE E ACCETTAZIONELe procedure riguardanti la qualificazione rilasciata dal Servizio Tecnico Centrale si applicano aiproduttori <strong>di</strong> elementi base <strong>in</strong> legno massiccio e/o lamellare non ancora lavorati a formare elementistrutturali pronti per la messa <strong>in</strong> opera. Ai suddetti produttori, il Servizio Tecnico Centrale, ultimatafavorevolmente l’istruttoria, rilascia un Attestato <strong>di</strong> Qualificazione, recante il riferimento alprodotto, alla <strong>di</strong>tta, allo stabilimento, al marchio. Circa quest’ultimo aspetto, si precisa che ogniproduttore deve depositare presso il Servizio Tecnico Centrale il <strong>di</strong>segno del proprio marchio, chedeve essere impresso <strong>in</strong> modo permanente (a caldo, con <strong>in</strong>chiostro <strong>in</strong>delebile, me<strong>di</strong>antepunzonatura, etc.) su ogni elemento base prodotto.Gli stabilimenti nei quali viene effettuata la lavorazione degli elementi base per dare loro laconfigurazione f<strong>in</strong>ale <strong>in</strong> opera (<strong>in</strong>tagli, forature, applicazione <strong>di</strong> piastre metalliche, etc), sia <strong>di</strong> legnomassiccio che lamellare, sono da considerarsi a tutti gli effetti dei Centri <strong>di</strong> lavorazione. Come talidevono documentare la loro attività al Servizio Tecnico Centrale, il quale, ultimata favorevolmentel’istruttoria, rilascia un Attestato <strong>di</strong> denuncia <strong>di</strong> attività, recante il riferimento al prodotto, alla <strong>di</strong>tta,allo stabilimento, al marchio. Circa quest’ultimo aspetto, si precisa che ogni Centro <strong>di</strong> lavorazionedeve depositare presso il Servizio Tecnico Centrale il <strong>di</strong>segno del proprio marchio, che deve essereimpresso <strong>in</strong> modo permanente (anche me<strong>di</strong>ante etichettatura etc.) su ogni elemento lavorato.Qualora nel medesimo stabilimento si produca legno base e si effettu<strong>in</strong>o altresì le lavorazioni perottenere gli elementi strutturali pronti per l’uso, allo stesso saranno rilasciati, ove sussistano irequisiti, entrambi gli Attestati.C11.8 COMPONENTI PREFABBRICATI IN C.A. E C.A.P.C11.8.1 GENERALITÀPer quanto riguarda la qualificazione degli specifici materiali o prodotti, si possono applicare, <strong>in</strong>relazione agli specifici prodotti, i casi A), B) o C) previsti al §11.1 delle NTC, <strong>in</strong> particolare siosserva che:- se il prodotto è coperto da una norma europea armonizzata per cui è term<strong>in</strong>ato il periodo <strong>di</strong>coesistenza, allora è obbligatoria l’applicazione della procedura <strong>di</strong> cui al caso A) del §11.1(marcatura CE sulla base <strong>di</strong> norma armonizzata); <strong>in</strong> tal caso non si applica la procedura <strong>di</strong>qualificazione nazionale riportata nel §11.8.4 delle NTC;- se il prodotto è coperto da una norma europea armonizzata, pubblicata su gazzetta Ufficialedell’Unione Europea ma per la quale non sia ancora term<strong>in</strong>ato il periodo <strong>di</strong> coesistenza, ilproduttore può optare alternativamente per la procedura la procedura <strong>di</strong> qualificazionenazionale riportata nel §11.8.4 delle NTC, (caso B), oppure per la marcatura CE (caso A);340
- se il prodotto è dotato <strong>di</strong> uno specifico Benestare Tecnico Europeo (ETA), rilasciato sulla base<strong>di</strong> una L<strong>in</strong>ea Guida <strong>di</strong> Benestare Tecnico Europeo (ETAG) oppure <strong>di</strong> un CUAP, si puòprocedere alla marcatura CE secondo il caso C) oppure, alternativamente si può attuare laprocedura <strong>di</strong> qualificazione nazionale riportata nel §11.8.4 delle NTC, (caso B del § 11.1);- Negli altri casi si applica la procedura <strong>di</strong> qualificazione nazionale riportata nel §11.8.4 delleNTC, (caso B del § 11.1).In ogni caso gli elementi costruttivi <strong>di</strong> produzione occasionale (ad esempio <strong>in</strong> stabilimenti <strong>di</strong>prefabbricazione a “piè d’opera”) devono essere comunque realizzati attraverso processi sottopostiad un sistema <strong>di</strong> controllo della produzione, <strong>in</strong> particolare occorre implementare un sistema <strong>di</strong>gestione per la qualità, certificato da ente terzo (come specificato al § 11.8.3 delle NTC).La procedura <strong>di</strong> qualificazione degli elementi prefabbricati comprende anche le fasi <strong>in</strong>terme<strong>di</strong>e <strong>di</strong>produzione, quali quelle <strong>di</strong> produzione del calcestruzzo e <strong>di</strong> lavorazione dei ferri <strong>di</strong> armatura; nelcaso degli elementi prefabbricati <strong>di</strong> produzione occasionale sono richiesti tutti i controlli prescritt<strong>in</strong>ei §§ 11.1 e 11.3 delle NTC.Laddove il produttore <strong>di</strong> elementi prefabbricati commercializzi <strong>di</strong>rettamente anche il calcestruzzoprodotto con processo <strong>in</strong>dustrializzato ovvero ferri <strong>di</strong> armatura lavorati, allora dovranno essereapplicate, per tali lavorazioni, <strong>di</strong>st<strong>in</strong>te procedure <strong>di</strong> qualificazione relative alla produzione delcalcestruzzo con processo <strong>in</strong>dustrializzato (§11.2.8 delle NTC) ed ai centri <strong>di</strong> lavorazione <strong>di</strong>elementi <strong>in</strong> acciaio (§11.3.1.7 delle NTC).C11.8.3 CONTROLLO DI PRODUZIONEPer quanto riguarda il Registro <strong>di</strong> Produzione, fa capo al Direttore <strong>di</strong> stabilimento la responsabilità <strong>di</strong>quanto viene trascritto su detto Registro. La trascrizione materiali e dei dati può anche essereeffettuata da un tecnico <strong>di</strong> fiducia delegato dal <strong>di</strong>rettore <strong>di</strong> stabilimento.C11.9 DISPOSITIVI ANTISISMICII <strong>di</strong>spositivi antisismici, così come def<strong>in</strong>iti nella norma, sono tipicamente utilizzati per realizzaresistemi <strong>di</strong> isolamento sismico, negli e<strong>di</strong>fici, nei ponti e <strong>in</strong> altri tipi <strong>di</strong> costruzioni (si veda il §7.10delle NTC), e sistemi <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia, che negli e<strong>di</strong>fici sono costituiti quasi sempre dacontroventi che <strong>in</strong>corporano <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>ssipativi. Alcuni tipi <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi sono, <strong>in</strong>oltre, utilizzatiper variare favorevolmente lo schema strutturale, congiuntamente o <strong>in</strong><strong>di</strong>pendentemente dai suddettisistemi, <strong>in</strong>troducendo v<strong>in</strong>coli temporanei che entrano <strong>in</strong> funzione, o <strong>in</strong>terrompono la loro funzione<strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo, <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> azioni sismiche.341
La progettazione dei <strong>di</strong>spositivi antisismici e la def<strong>in</strong>izione delle loro prestazioni deve tener contodelle azioni loro applicate nelle normali con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> servizio, aff<strong>in</strong>ché possano non creareproblemi alla costruzione <strong>in</strong> tali con<strong>di</strong>zioni e presentarsi <strong>in</strong> piena efficienza funzionale <strong>in</strong> caso <strong>di</strong>terremoto. In particolare la capacità <strong>di</strong> spostamento <strong>di</strong> tutti i <strong>di</strong>spositivi deve tener conto degli effettitermici sulla struttura nel quale il <strong>di</strong>spositivo è <strong>in</strong>serito, i cui spostamenti <strong>in</strong>dotti dovranno esseresommati a quelli prodotti dal terremoto <strong>di</strong> progetto.In merito alle procedure <strong>di</strong> qualificazione, qualora non si ricada <strong>in</strong> uno dei casi A) o C) del § 11.1delle NTC, si applica obbligatoriamente la procedura <strong>di</strong> qualificazione prevista al § 11.9.2 dellestesse NTC (caso B). Cessa qu<strong>in</strong><strong>di</strong> <strong>di</strong> avere vali<strong>di</strong>tà l’attestato <strong>di</strong> deposito della documentazionepresso il Servizio Tecnico Centrale, effettuato per i prodotti o sistemi che <strong>di</strong>rettamente <strong>in</strong>fluisconosulla sicurezza e la stabilità degli impalcati stradali e ferroviari e che rientrano nelle pert<strong>in</strong>enze <strong>di</strong>esercizio <strong>di</strong> cui al punto a) della Circolare M<strong>in</strong>. LL.PP. n.2357 del 16.5.96.C11.9.1 TIPOLOGIE DI DISPOSITIVIIn questo capitolo i <strong>di</strong>spositivi sono classificati <strong>in</strong> relazione alla funzione strutturale che devonosvolgere e alle loro modalità <strong>di</strong> funzionamento, ovvero al loro legame caratteristico forzaspostamento.Le specifiche <strong>in</strong><strong>di</strong>cate nel presente capitolo sono valide per tutti i <strong>di</strong>spositivi trattati,comunque impiegati per la protezione sismica della struttura.I Dispositivi <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo temporaneo, sud<strong>di</strong>visi <strong>in</strong> Dispositivi <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo del tipo “a fusibile” eDispositivi (d<strong>in</strong>amici) <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo provvisorio, rappresentano dei v<strong>in</strong>coli ausiliari le cuicaratteristiche permangono immutate s<strong>in</strong>o al raggiungimento <strong>di</strong> particolari con<strong>di</strong>zioni.In particolare, i primi consentono <strong>di</strong> solidarizzare le parti che collegano s<strong>in</strong>o al raggiungimento <strong>di</strong>una soglia <strong>di</strong> forza oltre la quale, al superamento della stessa, consentono tutti i movimenti come senon fossero presenti. Pertanto, essi rappresentano un v<strong>in</strong>colo s<strong>in</strong>o a quando non si raggiunge ilvalore della forza <strong>di</strong> soglia, oltre il quale il v<strong>in</strong>colo è <strong>di</strong>sattivato ed una sua riattivazione puòavvenire solo me<strong>di</strong>ante la sostituzione o un eventuale <strong>in</strong>tervento meccanico.I <strong>di</strong>spositivi d<strong>in</strong>amici <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo provvisorio, detti anche shock transmitter, hanno una logica <strong>di</strong>funzionamento <strong>in</strong>versa rispetto alla precedente, ovvero lasciano libere e prive <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo, le parti daessi collegate, s<strong>in</strong>o a quando i movimenti relativi tra gli elementi che collegano non si manifest<strong>in</strong>ocon una velocità maggiore della velocità <strong>di</strong> attivazione del <strong>di</strong>spositivo, superata la quale sitrasformano, per la durata del movimento rapido, <strong>in</strong> collegamento pressoché rigido tra le parti. Tali<strong>di</strong>spositivi vengono utilizzati, ad esempio, per solidarizzare temporaneamente due elementi <strong>in</strong>presenza <strong>di</strong> movimenti rapi<strong>di</strong> (quali quelli d<strong>in</strong>amici dovuti ad un evento sismico) per la durata342
dell’azione d<strong>in</strong>amica, consentendo prima e dopo l’evento, tutti i movimenti lenti (<strong>in</strong> particolarequelli legati alle <strong>di</strong>latazioni termiche) come se le parti non fossero tra loro collegate.I Dispositivi <strong>di</strong>pendenti dallo spostamento, a loro volta sud<strong>di</strong>visi <strong>in</strong> Dispositivi a comportamentol<strong>in</strong>eare o “L<strong>in</strong>eari”e Dispositivi a comportamento non l<strong>in</strong>eare o “Non L<strong>in</strong>eari”, sono caratterizzatida un legame forza-spostamento sostanzialmente <strong>in</strong><strong>di</strong>pendente dalla velocità. I primi hanno uncomportamento sostanzialmente l<strong>in</strong>eare e nella fase <strong>di</strong> scarico non devono mostrare spostamentiresidui significativi mentre i secon<strong>di</strong> sono caratterizzati da un legame forza-spostamento nonl<strong>in</strong>eare, con comportamento stabile per il numero <strong>di</strong> cicli richiesti dalle esigenze progettuali e,comunque, con dei requisiti m<strong>in</strong>imi nel seguito descritti.Nei Dispositivi <strong>di</strong>pendenti dalla velocità detti anche Dispositivi a comportamento viscoso o“Viscosi” il legame costitutivo forza-spostamento può <strong>di</strong>pendere sia dalla sola velocità che,contemporaneamente, dalla velocità e dallo spostamento. Il funzionamento è caratterizzato dalleforze <strong>di</strong> reazione generate dal flusso <strong>di</strong> un fluido viscoso che passa, attraverso orifizi o sistemi <strong>di</strong>valvole, tra le due camere che il <strong>di</strong>spositivo possiede.I Dispositivi <strong>di</strong> isolamento, o “Isolatori”, sud<strong>di</strong>visi <strong>in</strong> “Isolatori elastomerici” ed “Isolatori ascorrimento”, svolgono fondamentalmente la funzione <strong>di</strong> sostegno dei carichi verticali, con elevatarigidezza <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione verticale e bassa rigidezza o resistenza <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione orizzontale, permettendonotevoli spostamenti orizzontali. I primi sono costituiti da strati <strong>di</strong> gomma frapposti tra piastre <strong>in</strong>acciaio e ad esse solidarizzati me<strong>di</strong>ante vulcanizzazione. Tale configurazione, rispettando talunirapporti geometrici, determ<strong>in</strong>a un forte conf<strong>in</strong>amento alla deformazione trasversale della gomma econferisce al <strong>di</strong>spositivo un’elevata rigidezza e resistenza nei confronti dei carichi verticali,conservando un’elevata deformabilità trasversale.Gli isolatori a scorrimento hanno un funzionamento caratterizzato da basse forze <strong>di</strong> attritoorizzontali, la cui entità <strong>di</strong>pende dal tipo <strong>di</strong> superfici utilizzate e dal loro trattamento, che sisviluppano all’<strong>in</strong>terfaccia tra i materiali che costituiscono le due superfici <strong>di</strong> contatto su cui avvienelo scorrimento.C11.9.2 PROCEDURA DI QUALIFICAZIONELa procedura <strong>di</strong> qualificazione è f<strong>in</strong>alizzata ad acquisire una dettagliata conoscenza delcomportamento del <strong>di</strong>spositivo, <strong>in</strong> relazione al ruolo che esso dovrà svolgere nelle strutture <strong>in</strong> cuisarà <strong>in</strong>serito.Per i <strong>di</strong>spositivi costituiti da elementi il cui comportamento è stabile nel tempo e/o stabile per<strong>di</strong>fferenti con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> temperatura ambientale e/o stabile per <strong>di</strong>fferenti velocità <strong>di</strong>deformazione/spostamento, <strong>in</strong> relazione al mantenimento delle proprietà chimico-fisiche dei343
materiali e alla conservazione dell’efficienza dei meccanismi <strong>di</strong> funzionamento, è possibileomettere le relative prove <strong>di</strong> verifica, motivando tale omissione me<strong>di</strong>ante adeguata relazione. Neicasi <strong>in</strong> cui la <strong>di</strong>pendenza dalla temperatura sia legata solo alla variabilità delle proprietà deimateriali, l’accertamento <strong>di</strong> tale <strong>di</strong>pendenza potrà essere effettuato su campioni dei materiali stessianziché sull’<strong>in</strong>tero <strong>di</strong>spositivo.Le prove <strong>di</strong> qualificazione descritte nella norma costituiscono le con<strong>di</strong>zioni m<strong>in</strong>ime da rispettare,fermo restando che il produttore potrà fornire tutte le valutazioni aggiuntive, anche me<strong>di</strong>anteulteriori test sperimentali, per la verifica delle con<strong>di</strong>zioni riportate per ogni tipo <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivo.Le prove <strong>di</strong> qualificazione sono f<strong>in</strong>alizzate a determ<strong>in</strong>are le caratteristiche del <strong>di</strong>spositivo sottopostoa richieste prestazionali confrontabili con quelle progettuali e verificarne la robustezza <strong>di</strong>comportamento. Tali prove richiedono tipicamente l’esecuzione <strong>di</strong> <strong>di</strong>fferenti test, le cui modalitàvariano a seconda del tipo <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivo e della tecnologia su cui è basato. Esse possono essereeseguite su prototipi <strong>in</strong> scala ridotta o ampliata, <strong>in</strong> modo da essere utilizzabili come prove <strong>di</strong>riferimento per <strong>di</strong>spositivi anche <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni <strong>di</strong>verse. Si conferma comunque la necessità che icampioni da sottoporre a prova rappresent<strong>in</strong>o un campione significativo della produzione soggetta aqualificazione.Nei paragrafi che descrivono le prove dei s<strong>in</strong>goli <strong>di</strong>spositivi, si fa riferimento allo spostamento d 2 ,valutato come spostamento <strong>di</strong> progetto allo SLC del <strong>di</strong>spositivo reale. Se le prove vengono eseguitesu prototipi <strong>in</strong> scala, tale spostamento va, evidentemente, ridotto o amplificato secondo il rapporto<strong>di</strong> scala dei prototipi <strong>di</strong> prova.Le prove <strong>di</strong> qualificazione (e <strong>di</strong> accettazione) sui <strong>di</strong>spositivi antisismici devono essere effettuate dauno dei laboratori <strong>di</strong> cui all’art.59 del DPR 380/01. Tali laboratori devono essere <strong>in</strong>caricati dalproduttore (o dal Direttore dei Lavori) previo nulla osta del Servizio Tecnico Centrale, il qualerilascia il suddetto nulla osta solo a seguito della verifica (eventualmente me<strong>di</strong>ante visita ispettiva)riguardante l’adeguatezza delle attrezzature (idonee all’esecuzione delle prove richieste ecorrettamente tarate e mantenute), delle competenze (del personale tecnico e degli sperimentatori) edell’organizzazione (regolata me<strong>di</strong>ante l’adozione <strong>di</strong> un idoneo sistema <strong>di</strong> gestione per la qualità)del laboratorio stesso.La procedura <strong>di</strong> qualificazione dei <strong>di</strong>spositivi antisismici, effettuata presso il Servizio TecnicoCentrale, può prevedere una visita <strong>in</strong> stabilimento (per la verifica della corretta implementazione delcontrollo <strong>di</strong> produzione <strong>in</strong> fabbrica), nonché la sorveglianza <strong>di</strong>retta sull’esecuzione delle prove <strong>di</strong>qualificazione.344
La certificazione del sistema <strong>di</strong> gestione per la qualità, che non esime il produttore dallaqualificazione presso il Servizio Tecnico Centrale, è rilasciata da un ente terzo accre<strong>di</strong>tato ericonosciuto <strong>in</strong> sede europea.Se i <strong>di</strong>spositivi vengono utilizzati anche con funzione <strong>di</strong> appoggio strutturale, devono essererispettati, <strong>in</strong> aggiunta a quanto riferito ai <strong>di</strong>spositivi antisismici, anche i requisiti (tecnici edorganizzativi) previsti al §11.6.C11.9.3 PROCEDURA DI ACCETTAZIONELa procedura <strong>di</strong> accettazione è f<strong>in</strong>alizzata ad accertare che le caratteristiche dei <strong>di</strong>spositivi messi <strong>in</strong>opera siano coerenti con le caratteristiche riscontrate nelle prove <strong>di</strong> qualificazione sui prototipi dei<strong>di</strong>spositivi e con quanto previsto nel progetto.Poiché, talvolta, le forze e gli spostamenti <strong>di</strong> progetto dei <strong>di</strong>spositivi reali sono tali da rendere<strong>di</strong>fficoltosa, se non proibitiva, l’esecuzione delle prove <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni d<strong>in</strong>amiche, le prove <strong>di</strong>accettazione sono prove quasi-statiche, ed il confronto potrà essere effettuato sui parametri <strong>di</strong>comportamento valutati, sia <strong>in</strong> qualifica che <strong>in</strong> accettazione, <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni quasi-statiche. È evidenteche, ove fosse possibile effettuare prove <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni d<strong>in</strong>amiche anche per l’accettazione,quest’ultima modalità sarà da preferire, così da poter confrontare <strong>di</strong>rettamente i parametricaratteristici del comportamento <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni più simili a quelle sismiche reali.C11.9.4 DISPOSITIVI A COMPORTAMENTO LINEAREI <strong>di</strong>spositivi “l<strong>in</strong>eari” sono caratterizzati da un legame forza-spostamento sostanzialmente<strong>in</strong><strong>di</strong>pendente dalla velocità e pressoché l<strong>in</strong>eare, non mostrando, allo scarico, spostamenti residuisignificativi.La l<strong>in</strong>earità della risposta si riscontra accertando che il coefficiente <strong>di</strong> smorzamento viscosoequivalente sia m<strong>in</strong>ore del 15% e che lo scarto tra la rigidezza <strong>in</strong>iziale K <strong>in</strong> , valutata come larigidezza secante tra i valori corrispondenti al 10% ed il 20% della forza <strong>di</strong> progetto, e la rigidezzaequivalente K e , valutata come pendenza della secante tra i punti <strong>di</strong> massimo spostamento positivo enegativo <strong>in</strong> un ciclo completo, sia m<strong>in</strong>ore del 20% della rigidezza K<strong>in</strong> (per i <strong>di</strong>spositivi acomportamento l<strong>in</strong>eare la rigidezza del primo tratto K 1 può essere assunta pari a K<strong>in</strong>).Per la valutazione del coefficiente <strong>di</strong> smorzamento viscoso equivalente, <strong>in</strong> un s<strong>in</strong>golo ciclo <strong>di</strong>carico <strong>di</strong> un <strong>di</strong>spositivo, si fa riferimento alla seguente formulazione:ξe = Ed / (2 π F d)= Ed / (2 π Ke d 2 )dove345
- d è lo spostamento massimo raggiunto dal <strong>di</strong>spositivo <strong>in</strong> un ciclo <strong>di</strong> carico;- F è la forza massima raggiunta dal <strong>di</strong>spositivo <strong>in</strong> un ciclo <strong>di</strong> carico;- Ed è l’energia <strong>di</strong>ssipata da un <strong>di</strong>spositivo <strong>in</strong> un ciclo completo <strong>di</strong> carico, ossia l’area racchiusadal ciclo <strong>di</strong> carico <strong>in</strong> un <strong>di</strong>agramma forza-spostamento.C11.9.4.2 Prove <strong>di</strong> qualificazione sui <strong>di</strong>spositiviPer i <strong>di</strong>spositivi l<strong>in</strong>eari, la prova “prelim<strong>in</strong>are” è f<strong>in</strong>alizzata a conoscere il comportamento del<strong>di</strong>spositivo per le <strong>di</strong>verse ampiezze <strong>di</strong> spostamento che il <strong>di</strong>spositivo potrebbe subire durantel’eccitazione sismica della struttura. Il numero <strong>di</strong> cicli con ampiezza massima, riferita al prototiporeale è def<strong>in</strong>ito dal progettista sulla base delle analisi svolte e sarà comunque non m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> 10. Iltest va condotto, per ogni ciclo completo, alla frequenza <strong>in</strong><strong>di</strong>cata dal progettista e me<strong>di</strong>amente pari aquella che si può verificare nel caso del terremoto <strong>di</strong> progetto relativo allo stato limite <strong>di</strong> collasso.Tale frequenza, nel caso <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi facenti parte <strong>di</strong> un sistema <strong>di</strong> isolamento, può essere assuntapari a 0,5 Hz <strong>in</strong> mancanza <strong>di</strong> specifiche valutazioni.Spesso <strong>di</strong>spositivi simili, per tipi <strong>di</strong> materiale e geometria, ad isolatori elastomerici sollecitati ataglio vengono utilizzati come <strong>di</strong>spositivi ausiliari uni o bi-<strong>di</strong>rezionali a comportamento quasil<strong>in</strong>eare, senza svolgere funzione portante dei carichi verticali. Date le peculiarità della tecnologia edei materiali, le prove <strong>di</strong> qualificazione saranno simili a quella degli isolatori elastomerici,escludendo, naturalmente, le prove f<strong>in</strong>alizzate alla caratterizzazione del comportamento sottocarichi verticali. Parimenti dovranno essere riprodotte, nell’esecuzione delle prove, le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong>v<strong>in</strong>colo cui sarà soggetto il <strong>di</strong>spositivo nell’applicazione reale.C11.9.5 DISPOSITIVI A COMPORTAMENTO NON LINEARECome descritto nella norma, tali <strong>di</strong>spositivi sono caratterizzati da un legame forza-spostamento nonl<strong>in</strong>eare, sostanzialmente <strong>in</strong><strong>di</strong>pendente dalla velocità, che può realizzare comportamenti meccanici<strong>di</strong>versi, ad elevata o bassa <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia, con riduzione o <strong>in</strong>cremento della rigidezza alcrescere dello spostamento, con o senza spostamenti residui all’azzeramento della forza.La stabilità del ciclo si riscontra accertando che, fissata l’ampiezza <strong>di</strong> spostamento, lo scarto tra larigidezza del secondo ramo <strong>di</strong> un generico ciclo “i”, K 2(i) , e la stessa valutata al terzo ciclo e presa ariferimento, K 2(3) , sia m<strong>in</strong>ore del 10%. Analogamente si dovrà riscontrare che lo scarto tra ilcoefficiente <strong>di</strong> smorzamento viscoso equivalente <strong>di</strong> un generico ciclo “i” e lo stesso valutato al terzociclo e preso a riferimento, sia m<strong>in</strong>ore del 10% del valore assunto a riferimento.La rigidezza <strong>in</strong>iziale si calcola come descritto nel paragrafo relativo ai <strong>di</strong>spositivi l<strong>in</strong>eari.346
Per i <strong>di</strong>spositivi dotati <strong>di</strong> ramo <strong>di</strong> soften<strong>in</strong>g, è possibile assumere come valore della rigidezza K 1anche il valore della rigidezza <strong>in</strong>iziale K <strong>in</strong> .C11.9.5.1 Prove <strong>di</strong> accettazione sui materialiSi rimanda a quanto descritto per i <strong>di</strong>spositivi l<strong>in</strong>eari.C11.9.5.2 Prove <strong>di</strong> qualificazione sui <strong>di</strong>spositiviSi rimanda a quanto descritto per i <strong>di</strong>spositivi l<strong>in</strong>eariC11.9.5.3 Prove <strong>di</strong> accettazione sui <strong>di</strong>spositiviSi rimanda a quanto descritto per i <strong>di</strong>spositivi l<strong>in</strong>eariC11.9.6 DISPOSITIVI A COMPORTAMENTO VISCOSOI <strong>di</strong>spositivi a comportamento viscoso hanno un legame costitutivo che <strong>di</strong>pende dalla velocità e, <strong>in</strong>genere, trasmettono soltanto azioni lungo il proprio asse longitud<strong>in</strong>ale. Non essendo dotati <strong>di</strong>rigidezza elastica, essi vengono utilizzati essenzialmente per aumentare la capacità <strong>di</strong>ssipativa <strong>di</strong> unsistema <strong>di</strong> isolamento o, più <strong>in</strong> generale, del sistema strutturale nel quale vengono <strong>in</strong>seriti.L’obbligo <strong>di</strong> <strong>di</strong>sporre le cerniere sferiche alle due estremità del <strong>di</strong>spositivo trova giustificazionenell’esigenza <strong>di</strong> scongiurare che eventuali <strong>di</strong>sall<strong>in</strong>eamenti <strong>di</strong>ano luogo, durante i movimenti causatida un evento sismico, alla nascita <strong>di</strong> sforzi parassiti che dannegg<strong>in</strong>o il <strong>di</strong>spositivo viscosocompromettendone il funzionamento. La capacità <strong>di</strong> rotazione delle cerniere sferiche necessariadovrà essere determ<strong>in</strong>ata dal progettista, <strong>in</strong> relazione agli effetti sia delle azioni <strong>di</strong> servizio, sia deimovimenti dovuti al terremoto, sia, <strong>in</strong>f<strong>in</strong>e, a possibili imperfezioni nell’<strong>in</strong>stallazione. In ogni caso èconsigliabile che la capacità <strong>di</strong> rotazione sia non <strong>in</strong>feriore a ±2°.C11.9.6.2 Prove <strong>di</strong> qualificazione sui <strong>di</strong>spositiviÈ opportuno che le prove <strong>di</strong> qualificazione siano condotte su prototipi simili ai <strong>di</strong>spositivi damettere <strong>in</strong> opera o <strong>di</strong>rettamente su questi ultimi. Infatti, essendo il comportamento dei <strong>di</strong>spositiviviscosi legato sia a fattori geometrici, sia alla velocità <strong>di</strong> movimento del fluido negli orifizi, e qu<strong>in</strong><strong>di</strong>alla portata, la riduzione <strong>di</strong> scala del prototipo rispetto al <strong>di</strong>spositivo reale, ancor più che per gli altri<strong>di</strong>spositivi, è sconsigliato.La prova prelim<strong>in</strong>are ha la f<strong>in</strong>alità <strong>di</strong> conoscere la <strong>di</strong>pendenza del legame forza-spostamento dallavelocità, <strong>in</strong> modo da caratterizzare pienamente il <strong>di</strong>spositivo rispetto alle con<strong>di</strong>zioni effettive <strong>di</strong>lavoro e determ<strong>in</strong>are il parametro fondamentale α. Per questo ciascun test viene svolto a velocitàcostante, ossia con rampe l<strong>in</strong>eari <strong>di</strong> spostamento.Nel corso dei test la temperatura subisce variazioni considerevoli pertanto, al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> accertarnel’<strong>in</strong><strong>di</strong>pendenza del legame costitutivo, è opportuno monitorare anche la temperatura ed347
eventualmente ripetere alcuni test precedentemente eseguiti verificando la costanza delcomportamento.La prova “d<strong>in</strong>amica”, f<strong>in</strong>alizzata alla verifica del comportamento ciclico stabile, è condottaimponendo al prototipo un numero, def<strong>in</strong>ito dal progettista sulla base delle analisi svolte ecomunque non m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> 10, <strong>di</strong> cicli completi <strong>di</strong> deformazioni alternate, con andamento s<strong>in</strong>usoidale.La norma consente <strong>di</strong> effettuare la sequenza <strong>di</strong> cicli sud<strong>di</strong>visi <strong>in</strong> due o più serie. Questa possibilità èlegata, da un lato alla necessità <strong>di</strong> valutare il comportamento <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> temperatura nontroppo elevate rispetto alla realtà, essendo lo spostamento <strong>di</strong> riferimento raggiunto <strong>in</strong> pochissimicicli <strong>in</strong> un terremoto reale, dall’altro per consentire <strong>di</strong> effettuare la prova anche su <strong>di</strong>spositivi moltogran<strong>di</strong>, permettendo all’impianto <strong>di</strong> prova <strong>di</strong> ricaricare gli accumulatori tra una serie e l’altra.C11.9.7 ISOLATORI ELASTOMERICISebbene la vali<strong>di</strong>tà degli isolatori elastomerici venga verificata sperimentalmente, è comunqueopportuno che la loro progettazione rispetti le seguenti limitazioni:- la tensione massima σs agente nella generica piastra <strong>in</strong> acciaio sia non maggiore <strong>di</strong>σs = 1,3 V (t 1 + t 2 )/(Ar ts),- γt ≤ 5- γs ≤ γ*/1,5 ≤ 2- Il carico massimo verticale agente sul s<strong>in</strong>golo isolatore dovrà essere <strong>in</strong>feriore al carico criticoVcr <strong>di</strong>viso per un coefficiente <strong>di</strong> sicurezza 2,0.dove:- t 1 e t 2 sono gli spessori dei due strati <strong>di</strong> elastomero <strong>di</strong>rettamente a contatto con la piastra ts è ilsuo spessore (ts ≥ 2mm), deve risultare <strong>in</strong>feriore alla tensione <strong>di</strong> snervamento dell’acciaio fyk.- γ* è il valore massimo della deformazione <strong>di</strong> taglio raggiunto nelle prove <strong>di</strong> qualificazionerelative all’efficacia dell’aderenza elastomero-acciaio, senza segni <strong>di</strong> rottura.- Ar è l’area ridotta efficace dell’isolatore calcolata come:A r = (ϕ - s<strong>in</strong>ϕ)D 2 /4 con ϕ =2 arccos(d 2 /D)per isolatori circolari <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametro DAr = M<strong>in</strong> [(bx – drftx – dEx)⋅(by – drfty – 0,3dEy) , (bx – drftx – 0,3dEx)⋅(by – drfty – dEy)] perisolatori rettangolari <strong>di</strong> lati bx e by e per uno spostamento relativo tra le due facce348
(superiore e <strong>in</strong>feriore) degli isolatori, prodotti dalla azione sismica agente nelle <strong>di</strong>rezioni xed y (dEx,dEy)- Vcr è il carico critico calcolato come:Vcr = Gd<strong>in</strong> A r S 1 b m<strong>in</strong> /t edoveb m<strong>in</strong> = m<strong>in</strong>(b x , b y ) per isolatori rettangolarib m<strong>in</strong> = D per isolatori circolari.- γ c = 1,5V/(S1 Gd<strong>in</strong> Ar) è la deformazione <strong>di</strong> taglio dell’elastomero prodotta dallacompressione;- γ s = d2/t e è la deformazione <strong>di</strong> taglio dell’elastomero per lo spostamento sismico totale,<strong>in</strong>clusi gli effetti torsionali;- γ α= a 2 /2tite è la deformazione <strong>di</strong> taglio dovuta alla rotazione angolaredove:a 2 =(αxbx 2 + αyby 2 ), con αx ed αy che rappresentano le rotazioni rispettivamente attornoalle <strong>di</strong>rezioni x ed y nel caso <strong>di</strong> un isolatore rettangolarea 2 =3 α D 2 /4 con α = (αx 2 + αy 2 ) 1/2 nel caso <strong>di</strong> un isolatore circolare- γt = γc + γs + γα deformazione <strong>di</strong> taglio totale <strong>di</strong> progetto;- E c modulo <strong>di</strong> compressibilità assiale valutato (<strong>in</strong> MPa) comeE c = (1/(6G d<strong>in</strong> S 2 1 )+4/(3E b )) -1 ;dove:Gd<strong>in</strong> modulo <strong>di</strong> taglio d<strong>in</strong>amico dell’elastomero;E b modulo <strong>di</strong> compressibilità volumetrica della gomma, da assumere pari a 2000 MPa <strong>in</strong>assenza <strong>di</strong> determ<strong>in</strong>azione <strong>di</strong>retta;- drftx,drfty: spostamenti relativi tra le due facce (superiore e <strong>in</strong>feriore) degli isolatori, prodottidalle azioni <strong>di</strong> ritiro, fluage, e termiche (ridotte al 50%), ove rilevanti;- dE = Max{ [(dEx+drftx) 2 + (0,3dEy+drfty ) 2 ] 1/2 , [(0,3dEx+drftx) 2 + (dEy+drfty ) 2 ] 1/2 };349
C11.9.7.1 Prove <strong>di</strong> accettazione sui materialiIl comportamento dell’elastomero può <strong>di</strong>pendere fortemente dalla temperatura. Dovendo rispettareprecise tolleranze sui parametri <strong>di</strong> comportamento, sarà necessario, <strong>in</strong> generale, effettuare ancheprove <strong>in</strong> camera termica per la misura del modulo elastico e dello smorzamento a <strong>di</strong>versetemperature.C11.9.7.2 Prove <strong>di</strong> qualificazione sui <strong>di</strong>spositiviData la complessità del comportamento degli isolatori elastomerici e l’importanza delle <strong>di</strong>mension<strong>in</strong>el processo <strong>di</strong> produzione, si raccomanda, quando possibile, <strong>di</strong> effettuare le prove <strong>di</strong> qualificazionesu <strong>di</strong>spositivi <strong>in</strong> vera grandezza.In ogni caso, la procedura <strong>di</strong> prova dovrà rispecchiare le reali con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo, <strong>in</strong> particolaresulle facce superiori ed <strong>in</strong>feriori, del <strong>di</strong>spositivo <strong>in</strong> opera.Tra le grandezze <strong>in</strong>dagate nelle prove <strong>di</strong> qualifica vi è il modulo statico <strong>di</strong> taglio G, determ<strong>in</strong>ato perconsentire il confronto con i risultati delle prove <strong>di</strong> caratterizzazione del materiale e, soprattutto,con i risultati delle prove <strong>di</strong> accettazione, così da poter estendere ai <strong>di</strong>spositivi <strong>in</strong> opera lacaratterizzazione compiuta nella qualificazione.Per quanto attiene la determ<strong>in</strong>azione delle curve G-γ e ξ-γ, me<strong>di</strong>ante le prove d<strong>in</strong>amiche, la sceltatra le due sequenze alternative, riferite rispettivamente ai valori <strong>di</strong> deformazione della gomma o <strong>di</strong>spostamento del <strong>di</strong>spositivo, andrà compiuta facendo riferimento al valore più grande tra γmax e d2,e non <strong>in</strong> relazione ad ogni s<strong>in</strong>gola ampiezza.C11.9.7.3 Prove <strong>di</strong> accettazione sui <strong>di</strong>spositiviLe prove <strong>di</strong> accettazione hanno la f<strong>in</strong>alità <strong>di</strong> verificare la corrispondenza tra il comportamento dei<strong>di</strong>spositivi messi <strong>in</strong> opera e quelli su cui è stata condotta la caratterizzazione me<strong>di</strong>ante le prove <strong>di</strong>qualificazione, verificandone la rispondenza progettuale. A tale scopo, tramite i test <strong>di</strong> accettazione,si determ<strong>in</strong>a il valore della rigidezza verticale e del modulo statico <strong>di</strong> taglio G, da confrontare con ivalori emersi nelle prove <strong>di</strong> qualificazione, al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> poterne ritenere associabile la caratterizzazionecompiuta <strong>in</strong> qualificazione.In luogo del modulo <strong>di</strong> taglio statico G è auspicabile la determ<strong>in</strong>azione del Gd<strong>in</strong>.C11.10 MURATURA PORTANTEC11.10.1 ELEMENTI PER MURATURAÈ opportuno rammentare che la def<strong>in</strong>izione delle categorie degli elementi per muratura è piùprecisamente descritta nelle norme armonizzate della serie UNI EN 771.350
Per entrambe le categorie <strong>di</strong> elementi contemplate, l’effettiva resistenza a compressione delprodotto, valutata secondo la UNI EN 772-1:2002, non può essere <strong>in</strong>feriore a quella <strong>di</strong>chiarata conla marcatura CE.La <strong>di</strong>fferenza tra tali categorie si può s<strong>in</strong>tetizzare <strong>in</strong> modo semplice nei seguenti term<strong>in</strong>i: perelementi <strong>di</strong> Categoria II la prestazione (me<strong>di</strong>a o caratteristica) può essere raggiunta ammettendo unamaggiore variabilità dei s<strong>in</strong>goli valori <strong>di</strong> resistenza, mentre per elementi <strong>di</strong> Categoria I vieneraggiunta con una m<strong>in</strong>ore variabilità dei s<strong>in</strong>goli valori <strong>di</strong> resistenza.C11.10.1.1 Prove <strong>di</strong> AccettazioneIl paragrafo riba<strong>di</strong>sce che tutti i materiali, <strong>in</strong><strong>di</strong>pendentemente dalla Marcatura CE ovvero da altrequalificazioni nazionali, devono essere accettati dal Direttore dei lavori, anche me<strong>di</strong>ante le provesperimentali <strong>di</strong> accettazione <strong>di</strong> cui al §11.10.1.1 delle NTC; <strong>in</strong> ogni caso il Direttore dei lavori potràfar eseguire tutte le ulteriori prove che ritenga necessarie ai f<strong>in</strong>i dell’impiego specifico, facendoriferimento alle metodologie <strong>in</strong><strong>di</strong>cate nelle norme armonizzate applicabili.C11.10.1.1.1 Resistenza a compressione degli elementi resistenti artificiali o naturaliLa procedura <strong>di</strong> controllo <strong>di</strong> accettazione <strong>in</strong> cantiere prevede il confronto (tramite <strong>di</strong>suguaglianze)delle resistenze a compressione valutate sui campioni pervenuti <strong>in</strong> cantiere con la resistenzacaratteristica, f bk , fornita dal produttore. La valutazione <strong>di</strong> quest’ultima è funzionale, <strong>in</strong>oltre, ancheall’impiego delle tabelle 11.10.V, 11.10.VI e 11.10.VII delle NTC, utili alla stima rispettivamentedella resistenza caratteristica a compressione e taglio della muratura.È opportuno riportare, dunque, alcune <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni utili per la valutazione <strong>di</strong> f bk .Resistenza caratteristica a compressione degli elementi nella <strong>di</strong>rezione dei carichi verticaliSi def<strong>in</strong>isce resistenza caratteristica quella resistenza al <strong>di</strong> sotto della quale ci si può attendere <strong>di</strong>trovare il 5% della popolazione <strong>di</strong> tutte le misure <strong>di</strong> resistenza. La resistenza <strong>di</strong> rottura acompressione <strong>di</strong> un s<strong>in</strong>golo elemento è data dalla seguente espressione:f bi= N/A<strong>in</strong> cui:N = carico <strong>di</strong> rottura applicato <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione ortogonale al piano <strong>di</strong> posa;A = area lorda della sezione normale alla <strong>di</strong>rezione <strong>di</strong> carico.Il valore della resistenza caratteristica f bk si ricava dalla formula seguente, applicata ad un numerom<strong>in</strong>imo <strong>di</strong> 30 elementi:f bk= f bm(1 – 1,64 δ)351
<strong>in</strong> cui:f bm= me<strong>di</strong>a aritmetica della resistenza dei s<strong>in</strong>goli elementi f bi;δ =sf bm= coefficiente <strong>di</strong> variazione;s = stima dello scarto quadratico me<strong>di</strong>o;∑( f − f2)n − 1s =n bm bi(n = numero degli elementi provati)Il valore della f bknon è accettabile per δ > 0.2Resistenza caratteristica a compressione degli elementi nella <strong>di</strong>rezione ortogonale a quella deicarichi verticali e nel piano della muraturaLa resistenza caratteristica a compressione <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione ortogonale ai carichi verticali e nel pianodella muratura (richiamata nel § 7.8.1.2. delle NTC ed ivi contrad<strong>di</strong>st<strong>in</strong>ta dal simbolo f bk) saràdedotta da quella me<strong>di</strong>a f bmme<strong>di</strong>ante la relazione:f bk= 0,7 f bm<strong>in</strong> cui la resistenza me<strong>di</strong>a f bmsarà ricavata da prove su almeno sei campioni.C11.10.3 DETERMINAZIONE DEI PARAMETRI MECCANICI DELLA MURATURALa norma fornisce <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni sulla determ<strong>in</strong>azione della resistenza caratteristica della muratura siaa compressione che a taglio.La determ<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> tali resistenze dovrà essere effettuata per via sperimentale su campioni <strong>di</strong>muro. In considerazione, tuttavia, della <strong>di</strong>fficoltà ed onerosità <strong>di</strong> questo tipo <strong>di</strong> prove, la normaammette la possibilità <strong>di</strong> ricavare i valori delle resistenze a compressione e a taglio utilizzandoapposite tabelle.In ogni caso, le resistenze caratteristiche a compressione ed a taglio della muratura richieste dalcalcolo dovranno essere <strong>in</strong><strong>di</strong>cate nel progetto delle opere.È da richiamare l’attenzione circa la determ<strong>in</strong>azione sperimentale delle caratteristiche <strong>di</strong> unamuratura confezionata con elementi resistenti appartenenti ad una stabilita “famiglia <strong>di</strong> prodotti”,<strong>in</strong>tendendosi come tale l’<strong>in</strong>sieme <strong>di</strong> prodotti caratterizzati dallo stesso ciclo produttivo, simili nellaconfigurazione geometrica, con la medesima percentuale <strong>di</strong> foratura e dest<strong>in</strong>azione d’uso, ma con<strong>di</strong>mensioni <strong>di</strong>verse nel senso dello spessore e/o altezza della muratura stessa; per tali elementi èpossibile verificare sperimentalmente le caratteristiche della tipologia meno resistente ed estendere i352
isultati conseguiti a tutte le murature che impiegh<strong>in</strong>o gli elementi, maggiormente resistenti, dellastessa famiglia.C11.10.3.2 Resistenza caratteristica a taglio <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> tensioni normaliC11.10.3.2.1 Determ<strong>in</strong>azione sperimentale della resistenza a taglioLa norma, per la determ<strong>in</strong>azione della resistenza a taglio, si riferisce alla UNI EN 1052-3:2007 e,per quanto applicabile, alla UNI EN 1052-4:2001, <strong>in</strong>troducendo le prove <strong>di</strong> taglio su triplette.La resistenza caratteristica sperimentale a taglio può, <strong>in</strong> ogni caso, essere valutata, anche, con prove<strong>di</strong> compressione <strong>di</strong>agonale su n muretti (n = 6), seguendo, sia per la confezione che per la prova, lemodalità <strong>in</strong><strong>di</strong>cate <strong>in</strong> normative <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.353
C12. RIFERIMENTI TECNICIGli Euroco<strong>di</strong>ci Strutturali pubblicati dal CEN costituiscono un importante riferimento perl'applicazione delle Norme Tecniche.A tale riguardo è da precisarsi che per l'impiego degli Euroco<strong>di</strong>ci, f<strong>in</strong>ché non saranno pubblicate leAppen<strong>di</strong>ci Nazionali, il riferimento ai valori raccomandati dalle EN vale solo se non <strong>in</strong> contrastocon analoghe <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni delle Norme Tecniche, <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni che <strong>in</strong> ogni caso prevalgono.Laddove mancano i <strong>di</strong>retti riferimenti a valori specifici delle NTC, si possono usare i valoriraccomandati dagli EC solo se tali valori sono coerenti, come criteri e come livelli <strong>di</strong> sicurezza, aquanto <strong>in</strong><strong>di</strong>cato dalle NTC.354
CA - ALLEGATO A ALLE NORME TECNICHE PER LECOSTRUZIONI: PERICOLOSITÀ SISMICASi premette che i valori della accelerazione massima del terreno a g sono forniti dalla pericolositàsismica <strong>di</strong> base dell’INGV con una precisione dell’ord<strong>in</strong>e <strong>di</strong> ±0,01g ed analoghi livelli <strong>di</strong> precisionesono riscontrabili anche sulle risposte spettrali. Il fatto che l’errore sia espresso <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i assoluti<strong>in</strong>vece che relativi evidenzia come la sua <strong>in</strong>fluenza possa essere significativa nei casi <strong>di</strong> bassasismicità (peraltro tutelati dalle norme attraverso soglie <strong>di</strong> azione m<strong>in</strong>ima irr<strong>in</strong>unciabile) e vadaattenuandosi al crescere della pericolosità sismica.La accurata modellazione adottata dalla norma per la pericolosità sismica trova dunque la suagiustificazione più che nella precisione dei dati <strong>di</strong>sponibili, variabile al variare della pericolositàsismica, nel desiderio <strong>di</strong> pervenire ad una def<strong>in</strong>izione dell’azione sismica univoca, riducendo a talf<strong>in</strong>e il più possibile gli spazi <strong>di</strong> <strong>di</strong>screzionalità con cui il progettista deve confrontarsi.Data la modalità <strong>di</strong> def<strong>in</strong>izione della pericolosità sismica, è evidente come frequentemente possaaccadere che la situazione progettuale considerata non ricada tra quelle già considerate, né <strong>in</strong>term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> coord<strong>in</strong>ate geografiche né <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> coord<strong>in</strong>ate temporali.Non ricadere tra le situazioni già considerate <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> coord<strong>in</strong>ate geografiche vuol <strong>di</strong>re che ilpunto <strong>in</strong> esame (che identifica il sito ove sorge la costruzione) non ricade <strong>in</strong> uno dei 10751 puntiappartenenti alla maglia considerata nella “pericolosità sismica <strong>di</strong> base”.Non ricadere tra le situazioni già considerate <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> coord<strong>in</strong>ate temporali vuol <strong>di</strong>re che ilperiodo <strong>di</strong> ritorno T R della costruzione <strong>in</strong> esame (identificato <strong>in</strong> base al periodo <strong>di</strong> riferimentoVR = CU ⋅ VNproprio della costruzione ed alla probabilità <strong>di</strong> superamento PVRche compete allo statolimite considerato, attraverso la formula T = −V / ln(1 − P ) = −C ⋅V / ln(1 − P ) non è uno dei 9R R VRU N VRvalori <strong>di</strong> T R (espressi <strong>in</strong> anni) considerati nella pericolosità sismica <strong>di</strong> base (30, 50, 72, 101, 140,202, 475, 975, 2475).Per un qualunque punto del territorio non ricadente nei no<strong>di</strong> del reticolo <strong>di</strong> riferimento, i valori deiparametri p (a , F ,T ) ad esso corrispondenti possono essere calcolati come me<strong>di</strong>a pesata dei*g O Cvalori assunti da tali parametri nei quattro vertici della maglia elementare del reticolo <strong>di</strong> riferimentocontenente il punto <strong>in</strong> esame, utilizzando come pesi gli <strong>in</strong>versi delle <strong>di</strong>stanze tra il punto <strong>in</strong>questione ed i quattro vertici, attraverso l’espressione:355
p =4∑i=14∑i=1pi<strong>di</strong>1<strong>di</strong>[3]nella quale:pp id iè il valore del parametro <strong>di</strong> <strong>in</strong>teresse nel punto <strong>in</strong> esame;è il valore del parametro <strong>di</strong> <strong>in</strong>teresse nell’i-esimo vertice della maglia elementare contenenteil punto <strong>in</strong> esame;è la <strong>di</strong>stanza del punto <strong>in</strong> esame dall’i-esimo vertice della maglia suddetta.La formula <strong>di</strong> <strong>in</strong>terpolazione sopra proposta, semplice da usare, presenta peraltro l’<strong>in</strong>conveniente <strong>di</strong>condurre a valori <strong>di</strong> pericolosità lievemente <strong>di</strong>versi per punti affacciati ma appartenenti a magliecontigue. La modestia delle <strong>di</strong>fferenze (scostamenti <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> PGA dell’ord<strong>in</strong>e <strong>di</strong> ±0,01g) afronte della semplicità d’uso, rende tale stato <strong>di</strong> cose assolutamente accettabile.Qualora si vogliano rappresentazioni cont<strong>in</strong>ue della funzione <strong>in</strong>terpolata, si dovrà ricorrere a meto<strong>di</strong><strong>di</strong> <strong>in</strong>terpolazione più complessi, ad esempio i pol<strong>in</strong>omi <strong>di</strong> Lagrange.sPunto 2 (r=-1, s=1)Punto 3 (r=1, s=1)rPunto 1 (r=-1 ,s=-1)Punto 4 (r=1, s=- 1)In<strong>di</strong>cati con 1, 2, 3 e 4 i quattro vertici della generica maglia, ed attribuiti a tali vertici le coord<strong>in</strong>ater ed s mostrate <strong>in</strong> figura, si def<strong>in</strong>iscono i quattro pol<strong>in</strong>omi <strong>di</strong> Lagrange h 1 , h 2 , h 3 ed h 4 :;356
Tra le coord<strong>in</strong>ate x, y <strong>di</strong> un punto generico 6 e le coord<strong>in</strong>ate r, s dello stesso punto sussistono lerelazioni (espresse <strong>in</strong> funzione delle coord<strong>in</strong>ate x, y dei 4 vertici):Da cui:Con le posizioniSi perviene <strong>in</strong>f<strong>in</strong>e alle relazioni:Il sistema <strong>di</strong> equazioni non l<strong>in</strong>eari può essere risolto facilmente per iterazione, ricavando lecoord<strong>in</strong>ate r,s corrispondenti alle x,y. Al primo ciclo <strong>di</strong> iterazione i valori <strong>di</strong> r ed s si ricavanoponendo Crs = Frs = 0 e risolvendo il sistema <strong>di</strong> equazioni l<strong>in</strong>eari così ottenuto; ai cicli successivi, ivalori <strong>di</strong> Crs ed Frs si valutano utilizzando i valori <strong>di</strong> r ed s ricavati nell’iterazione precedente erisolvendo il solito sistema <strong>di</strong> equazioni l<strong>in</strong>eari. La convergenza è molto rapida.Detto allora p , il generico parametro che <strong>in</strong>teressa, il suo valore nel punto <strong>di</strong> coord<strong>in</strong>ater,s si ricava, <strong>in</strong> funzione dei valori da esso assunti nei 4 vertici, attraverso l’espressione:6 Si deve usare l’accortezza <strong>di</strong> far co<strong>in</strong>cidere l’orig<strong>in</strong>e degli assi x, y e l’orig<strong>in</strong>e degli assi r,s con ilcentro <strong>di</strong> figura della maglia considerata.357
Per un qualunque periodo <strong>di</strong> ritorno T R <strong>di</strong>verso dai 9 previsti nella pericolosità sismica, i valori deiparametri p (a , F ,T ) ad esso corrispondenti potranno essere ricavati per <strong>in</strong>terpolazione, a partire*g O Cdai dati relativi ai T R previsti nella pericolosità sismica, utilizzando l’espressione seguente:⎛ p ⎞ ⎛2T ⎞ ⎡ ⎛RT ⎞⎤R 2log ( p) = log ( p1) + log ⎜ ⎟× log ⎜ ⎟× ⎢log⎜ ⎟⎥⎝ p1 ⎠ ⎝ TR1 ⎠ ⎣ ⎝ TR1⎠⎦−1[2]nella quale:pè il valore del parametro <strong>di</strong> <strong>in</strong>teresse corrispondente al periodo <strong>di</strong> ritorno T R desiderato;T R1 , T R2 sono i perio<strong>di</strong> <strong>di</strong> ritorno più prossimi a T R per i quali si <strong>di</strong>spone dei valori p 1 e p 2 delgenerico parametro p (ai f<strong>in</strong>i del risultato, è <strong>in</strong>essenziale quale dei due valori venga assunto comeT R1 e quale come T R2 ).Per facilitare le operazioni <strong>di</strong> valutazione puntuale della pericolosità sismica, sul sito del ConsiglioSuperiore dei Lavori Pubblici (www.cslp.it/cslp/<strong>in</strong>dex.php) è stato montato, ed è liberamentescaricabile, il programma “Azioni sismiche - Spettri <strong>di</strong> risposta ver. 1.02”. Il programma effettuatutte le operazioni <strong>di</strong> <strong>in</strong>terpolazione sia geografica che temporale richieste per la valutazionedell’azione sismica.358
C7A (APPENDICE AL § C7)C7A.10. (APPENDICE AL § C7.10) COSTRUZIONI CON ISOLAMENTO E/ODISSIPAZIONEQuesta appen<strong>di</strong>ce ha lo scopo <strong>di</strong> fornire <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni utili alla progettazione e la realizzazione <strong>di</strong>costruzioni, <strong>in</strong> particolare <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici, dotati <strong>di</strong> sistemi <strong>di</strong> protezione sismica basati sulla <strong>di</strong>ssipazione<strong>di</strong> energia.GLOSSARIOCentro <strong>di</strong> rigidezza equivalente: Centro delle rigidezze equivalenti dei <strong>di</strong>spositivi che costituisconoil sistema <strong>di</strong> isolamento e della sottostruttura. Il contributo <strong>di</strong> quest’ultima è generalmentetrascurabile negli e<strong>di</strong>fici.Ciclo bil<strong>in</strong>eare teorico: Ciclo <strong>di</strong> comportamento meccanico forza-spostamento, def<strong>in</strong>itoconvenzionalmente per identificare le pr<strong>in</strong>cipali caratteristiche meccaniche <strong>di</strong> un <strong>di</strong>spositivo acomportamento non l<strong>in</strong>eare, me<strong>di</strong>ante i valori <strong>di</strong> rigidezza <strong>di</strong> due rami def<strong>in</strong>iti dai seguentiparametri:d 2 =F 2 =Spostamento massimo <strong>di</strong> progetto <strong>in</strong> un <strong>di</strong>spositivo d’isolamento, corrispondente allo SLC;forza corrispondente allo spostamento d 2 , ottenuta al terzo ciclo sperimentale.Coefficiente viscoso equivalente: Coefficiente viscoso ξ che <strong>di</strong>ssipa la stessa quantità <strong>di</strong> energiameccanica del sistema d’isolamento durante un ciclo <strong>di</strong> ampiezza assegnata, tipicamente pari aquella <strong>di</strong> progetto.Dispositivi d'isolamento: Componenti del sistema d'isolamento, ciascuno dei quali fornisce unas<strong>in</strong>gola o una comb<strong>in</strong>azione delle seguenti funzioni:• <strong>di</strong> sostegno dei carichi verticali con elevata rigidezza <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione verticale e bassa rigidezza oresistenza <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione orizzontale, permettendo notevoli spostamenti orizzontali;• <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia, con meccanismi isteretici e/o viscosi;• <strong>di</strong> ricentraggio del sistema;• <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo laterale, con adeguata rigidezza elastica, sotto carichi orizzontali <strong>di</strong> servizio (nonsismici).Elementi base: elementi e/o meccanismi facenti parte <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> isolamento, che nedeterm<strong>in</strong>ano le caratteristiche meccaniche fondamentali ai f<strong>in</strong>i della loro utilizzazione nell’ambito<strong>di</strong> un sistema <strong>di</strong> isolamento sismico.359
Energia <strong>di</strong>ssipata: Energia <strong>di</strong>ssipata da un <strong>di</strong>spositivo d'isolamento quando ad esso siano impostedeformazioni orizzontali.Interfaccia d'isolamento: Superficie <strong>di</strong> separazione nella quale è attivo il sistema d'isolamento,<strong>in</strong>terposto fra la sovrastruttura isolata e la sottostruttura soggetta <strong>di</strong>rettamente agli spostamentiimposti dal movimento sismico del terreno.Isolatore: Dispositivo <strong>di</strong> isolamento che svolge la funzione <strong>di</strong> sostegno dei carichi verticali conelevata rigidezza <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione verticale e bassa rigidezza e/o resistenza <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione orizzontale,permettendo notevoli spostamenti orizzontali. A tale funzione possono essere associate o no quelle<strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia, <strong>di</strong> ricentraggio del sistema, <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo laterale sotto carichi orizzontali <strong>di</strong>servizio (non sismici).Periodo equivalente: Periodo naturale d'oscillazione orizzontale della costruzione assimilata ad unoscillatore a un grado <strong>di</strong> libertà, con la massa della sovrastruttura e la rigidezza uguale alla rigidezzaequivalente del sistema d’isolamento, per uno spostamento <strong>di</strong> ampiezza uguale allo spostamento <strong>di</strong>progetto.Rigidezza equivalente: Rigidezza secante <strong>di</strong> un <strong>di</strong>spositivo d'isolamento o <strong>di</strong> un sistemad'isolamento, valutata su un ciclo forza-spostamento con spostamento massimo assegnato,tipicamente pari a quello <strong>di</strong> progetto.Sistema d'isolamento: Sistema formato da un <strong>in</strong>sieme <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi d'isolamento, <strong>di</strong>spost<strong>in</strong>ell’<strong>in</strong>terfaccia d’isolamento, al <strong>di</strong> sotto della sovrastruttura, determ<strong>in</strong>andone l’isolamento sismico.Fanno parte <strong>in</strong>tegrante del sistema d'isolamento gli elementi <strong>di</strong> connessione, nonché eventualiv<strong>in</strong>coli supplementari <strong>di</strong>sposti per limitare gli spostamenti orizzontali dovuti ad azioni non sismiche(ad es. vento).Sottostruttura: parte della struttura posta al <strong>di</strong> sotto dell’<strong>in</strong>terfaccia <strong>di</strong> isolamento. Essa <strong>in</strong>clude lefondazioni e la sua deformabilità orizzontale è <strong>in</strong> genere trascurabile.Sovrastruttura: parte della struttura posta al <strong>di</strong> sopra dell’<strong>in</strong>terfaccia <strong>di</strong> isolamento, e che risulta,perciò, isolata.Spostamento <strong>di</strong> progetto del sistema d’isolamento <strong>in</strong> una <strong>di</strong>rezione pr<strong>in</strong>cipale: massimospostamento relativo orizzontale <strong>in</strong> corrispondenza del centro <strong>di</strong> rigidezza equivalente tral’estradosso della sottostruttura e l’<strong>in</strong>tradosso della sovrastruttura, prodotto dall’azione sismica <strong>di</strong>progetto.360
Spostamento <strong>di</strong> progetto totale <strong>di</strong> un <strong>di</strong>spositivo d’isolamento <strong>in</strong> una <strong>di</strong>rezione pr<strong>in</strong>cipale: massimospostamento orizzontale <strong>in</strong> corrispondenza del <strong>di</strong>spositivo, ottenuto dalla comb<strong>in</strong>azione dellospostamento <strong>di</strong> progetto del sistema <strong>di</strong> isolamento e quello aggiuntivo determ<strong>in</strong>ato dalla torsione<strong>in</strong>torno all’asse verticale.d: Spostamento massimo raggiunto dal <strong>di</strong>spositivo d’isolamento <strong>in</strong> un ciclo <strong>di</strong> carico;d 1: Spostamento corrispondente al limite elastico nel ciclo teorico bil<strong>in</strong>eare <strong>di</strong> un <strong>di</strong>spositivod’isolamento non l<strong>in</strong>eare;d 2: Spostamento massimo <strong>di</strong> progetto <strong>in</strong> un <strong>di</strong>spositivo d’isolamento, corrispondente allo SLC;d dc: Spostamento massimo <strong>di</strong> progetto del centro <strong>di</strong> rigidezza del sistema d’isolamento,corrispondente allo SLU;FF 1F 2: Forza massima raggiunta dal <strong>di</strong>spositivo d’isolamento <strong>in</strong> un ciclo <strong>di</strong> carico;: Forza corrispondente al limite elastico nel ciclo teorico bil<strong>in</strong>eare <strong>di</strong> un <strong>di</strong>spositivod’isolamento non l<strong>in</strong>eare;: Forza corrispondente allo spostamento massimo <strong>di</strong> progetto allo SLU <strong>in</strong> un <strong>di</strong>spositivod’isolamento;F el = Forza corrispondente a d el , nel ramo <strong>di</strong> carico <strong>in</strong>iziale sperimentale <strong>di</strong> un <strong>di</strong>spositivo nonl<strong>in</strong>eare;Kesi = Σ j (Kej ) : Rigidezza totale equivalente del sistema <strong>di</strong> isolamento;Mm jTT bf: Massa totale della sovrastruttura;: Massa del piano j-esimo della sovrastruttura;: Periodo generico;: primo periodo proprio della struttura a base fissa;T is : primo periodo proprio della struttura isolata ;T v : periodo <strong>di</strong> vibrazione <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezione verticale della struttura isolata ;ξ esi = Σ j (Wdj) / (2πKesid 2 ): coefficiente <strong>di</strong> smorzamento viscoso equivalente del sistemad’isolamento.361
C7A.10.1 SCOPOCome detto <strong>in</strong> C7.10.1, per l’applicazione dei sistemi <strong>di</strong> controventi <strong>di</strong>ssipativi ad e<strong>di</strong>fici construttura <strong>in</strong>telaiata non si fornicono <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni aggiuntive. Le NTC, <strong>in</strong>fatti, forniscono le necessarie<strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni e prescrizioni generali sugli strumenti e i meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> valutazione (modellazione e analisistrutturali l<strong>in</strong>eari e non l<strong>in</strong>eari) nonché le regole per le verifiche <strong>di</strong> sicurezza degli elementistrutturali e dei <strong>di</strong>spositivi. Tuttavia, stante la m<strong>in</strong>ore frequenza con cui si adottano sistemi<strong>di</strong>ssipativi per la protezione sismica nel progetto <strong>di</strong> una struttura nuova o nell’adeguamento <strong>di</strong> unaesistente, si è ritenuto opportuno de<strong>di</strong>care a tale problematica la presente appen<strong>di</strong>ce, con l’<strong>in</strong>tento <strong>di</strong>fornire al progettista una guida su alcuni aspetti progettuali specifici. Nel caso <strong>in</strong> cui la strategiadella <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia venga utilizzata per <strong>in</strong>terventi su costruzioni esistenti, valgono i criterie le regole generali del capitolo 8 delle NTC per tutti gli aspetti <strong>di</strong> non stretta pert<strong>in</strong>enzadell’applicazione della <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia, per i quali, <strong>in</strong>vece, si applicano le <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioniriportate <strong>in</strong> questa appen<strong>di</strong>ce.La strategia della <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia si può realizzare secondo schemi <strong>di</strong>versi, tutti comunquef<strong>in</strong>alizzati a <strong>di</strong>ssipare una parte considerevole dell’energia c<strong>in</strong>etica immessa nella struttura, per iltramite delle fondazioni, <strong>in</strong> appositi <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>ssipativi che collegano <strong>di</strong>verse parti della struttura,oppure strutture limitrofe, senza però che venga <strong>in</strong>trodotta una <strong>di</strong>scont<strong>in</strong>uità strutturale lungol’altezza della costruzione. In quest’ultimo caso, evidentemente, si ricade nella strategiadell’isolamento, <strong>in</strong><strong>di</strong>pendentemente dalla quantità <strong>di</strong> energia che viene <strong>di</strong>ssipata nei <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>isolamento.Tra i vari schemi applicativi, quello sicuramente più spesso utilizzato nella protezione sismica deglie<strong>di</strong>fici, e al quale si rivolge prevalentemente questa appen<strong>di</strong>ce, si fonda sull’<strong>in</strong>troduzione all’<strong>in</strong>ternodella maglia strutturale <strong>di</strong> un sistema supplementare, che utilizza speciali <strong>di</strong>spositivi <strong>in</strong>corporati <strong>in</strong>(o collegati a) controventi rigi<strong>di</strong>, quasi sempre <strong>di</strong> acciaio, che connettono due piani della struttura,solitamente consecutivi. Lo spostamento <strong>in</strong>terpiano prodotto dal sisma attiva i meccanismi <strong>di</strong><strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia prima che gli spostamenti relativi possano produrre danni significativi suglielementi strutturali. In tal modo la maggior parte dell’energia <strong>in</strong> entrata viene immagazz<strong>in</strong>ata e<strong>di</strong>ssipata nei <strong>di</strong>spositivi, mentre la funzione <strong>di</strong> sostegno dei carichi verticali rimane attribuita allastruttura convenzionale.362
Accelerazione spettrale (m/s 2 )107.552.5Incrementoξ=5%ξ=10%ξ=20%0.30.250.20.150.10.05Spostamento spettrale (m)00 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4Periodo (sec)0Figura C7A.10.1 - Strategie <strong>di</strong> riduzione della domanda me<strong>di</strong>ante <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energiaFacendo riferimento alle forme tipiche degli spettri <strong>di</strong> risposta elastici delle accelerazioni e deglispostamenti <strong>di</strong> Figura C7A.10.1, il comportamento <strong>di</strong> una struttura dotata <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>ssipativi,assimilata ad oscillatore elementare, può essere <strong>in</strong>terpretato osservando che l’<strong>in</strong>troduzione delsistema <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione produce un aumento dello smorzamento e, se il sistema determ<strong>in</strong>a unirrigi<strong>di</strong>mento della struttura, una riduzione del periodo, oltre che, per molti sistemi <strong>di</strong> uso corrente,un aumento della resistenza complessiva. Ciò determ<strong>in</strong>a una sensibile riduzione degli spostamenticomplessivi (v. spettro degli spostamenti) e, qu<strong>in</strong><strong>di</strong>, degli spostamenti <strong>in</strong>terpiano, con conseguenteriduzione dei danni agli elementi strutturali e non. Quando la struttura orig<strong>in</strong>aria ha un periodoelevato, come nel caso esposto <strong>in</strong> Figura C7A.10.1, così da ricadere nell’<strong>in</strong>tervallo del ramo calantedelle curve spettrali <strong>di</strong> accelerazione, si può manifestare un aumento delle accelerazioni sullastruttura, e qu<strong>in</strong><strong>di</strong> un aumento delle forze orizzontali, con conseguente maggior impegno dellefondazioni, <strong>in</strong> particolare <strong>di</strong> quelle imme<strong>di</strong>atamente sottostanti le maglie strutturali rafforzate. Inogni caso i pilastri <strong>in</strong>teragenti <strong>di</strong>rettamente con i controventi, a fronte <strong>di</strong> una drastica riduzione dellesollecitazioni flettenti e taglianti, subiscono un <strong>in</strong>cremento delle sollecitazioni assiali.Tra i pregi che la strategia della <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia presenta, anche rispetto all’isolamentosismico, spicca la capacità <strong>di</strong> far fronte a qualsiasi tipo <strong>di</strong> azione d<strong>in</strong>amica, <strong>in</strong><strong>di</strong>pendentemente dalcontenuto <strong>in</strong> frequenze della forzante, il che la rende favorevolmente applicabile a qualsiasi tipo <strong>di</strong>e<strong>di</strong>ficio, <strong>in</strong> particolare anche agli e<strong>di</strong>fici alti, e qualunque sia la natura del terreno <strong>di</strong> fondazione,qu<strong>in</strong><strong>di</strong> anche nel caso <strong>di</strong> terreni soffici. Inoltre essa ben si presta all’adeguamento o miglioramentosismico <strong>di</strong> costruzioni esistenti, particolarmente degli e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong>telaiati, con possibili vantaggirispetto ad <strong>in</strong>terventi sia convenzionali che basati sull’isolamento sismico. Rispetto ai primi, il costoaggiuntivo dei <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>ssipativi e della loro manutenzione può risultare compensato da una363
serie <strong>di</strong> vantaggi conseguibili con un’attenta progettazione, quali la riduzione <strong>di</strong> <strong>in</strong>terventi <strong>in</strong>fondazione, la limitazione degli <strong>in</strong>terventi ai soli telai <strong>in</strong>teressati dall’<strong>in</strong>troduzione dei <strong>di</strong>spositivi, ilmaggior livello <strong>di</strong> protezione sismica della struttura <strong>in</strong>telaiata a parità <strong>di</strong> resistenza/rigidezza, lapossibile riduzione degli eventuali <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> riparazione e mantenimento della funzionalità edoperatività delle costruzioni, anche a seguito <strong>di</strong> terremoti violenti. Quest’ultimo aspetto è <strong>di</strong>particolare <strong>in</strong>teresse nella progettazione <strong>di</strong> costruzioni <strong>di</strong> importanza strategica (per esempioospedali, caserme, centri operativi, <strong>in</strong>frastrutture <strong>di</strong> trasporto, centrali nucleari, impianti <strong>in</strong>dustrialiecc.). Rispetto all’isolamento sismico, non richiede l’<strong>in</strong>troduzione <strong>di</strong> una <strong>di</strong>scont<strong>in</strong>uità strutturale, equ<strong>in</strong><strong>di</strong> il taglio orizzontale della struttura, né la separazione della sovrastruttura dal terreno o dallecostruzioni a<strong>di</strong>acenti con giunti <strong>di</strong> notevole ampiezza, operazioni che limitano la convenienzaeconomica dell’isolamento negli <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> adeguamento a particolari con<strong>di</strong>zioni geometrichedella costruzione esistente.C7A.10.2 REQUISITI GENERALI E CRITERI PER IL LORO SODDISFACIMENTOLa costruzione dovrà sod<strong>di</strong>sfare i requisiti generali nei confronti degli stati limite <strong>di</strong> cui al § 7.1,7.3.6 e 7.3.7 delle NTC.I <strong>di</strong>spositivi dovranno sod<strong>di</strong>sfare le con<strong>di</strong>zioni generali <strong>di</strong> non danneggiamento e <strong>di</strong> non rottura neiconfronti degli stati limite SLD e SLC, analogamente a quanto previsto per i <strong>di</strong>spositivi facentiparte <strong>di</strong> sistemi <strong>di</strong> isolamento. Come per i <strong>di</strong>spositivi d’isolamento, <strong>in</strong>fatti, un’affidabilità superioreè richiesta ai <strong>di</strong>spositivi del sistema <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione, per il ruolo critico che essi svolgono. Taleaffidabilità si ritiene conseguita se sono progettati e verificati sperimentalmente secondo quantostabilito nel § 11.9 delle NTC.Con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> malfunzionamento o <strong>di</strong> collasso dei sistemi <strong>di</strong>ssipativi possono <strong>di</strong>pendere anche daicontroventi che collegano o <strong>in</strong>globano i <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>ssipativi, per i quali dovrà essere evitata lapossibilità <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilizzazione a compressione o <strong>di</strong> plasticizzazione a trazione per livelli <strong>di</strong> forza<strong>in</strong>feriori o pari a quelli <strong>di</strong> progetto, per qualsiasi SL considerato.Ulteriori con<strong>di</strong>zioni generali sono legate alle caratteristiche <strong>di</strong> resistenza degli elementi strutturalicollegati ai <strong>di</strong>spositivi e/o ai controventi. In particolare, nei pilastri a<strong>di</strong>acenti i campi controventatioccorre controllare che eccessivi stati <strong>di</strong> sforzo assiale <strong>di</strong> compressione non <strong>in</strong>ducano fenomeni <strong>di</strong><strong>in</strong>stabilità nel caso <strong>di</strong> strutture <strong>in</strong> acciaio o <strong>di</strong> rotture <strong>di</strong> tipo fragile nel caso <strong>di</strong> strutture <strong>in</strong> c.a.. Perqueste ultime occorre, <strong>in</strong>oltre, evitare che sforzi <strong>di</strong> trazione troppo gran<strong>di</strong> <strong>in</strong>dotti dall’azione sismicariducano eccessivamente il momento resistente ultimo, al punto da determ<strong>in</strong>arne la rottura.364
C7A.10.3 CARATTERISTICHE E CRITERI DI ACCETTAZIONE DEI DISPOSITIVII <strong>di</strong>spositivi utilizzabili per l’applicazione della strategia della <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia appartengonofondamentalmente alle categorie, def<strong>in</strong>ite nel cap.11.9 delle NTC, dei <strong>di</strong>spositivi “<strong>di</strong>pendenti dallospostamento” e <strong>di</strong>spositivi “<strong>di</strong>pendenti dalla velocità”, <strong>in</strong> relazione al meccanismo utilizzato e alloro conseguente comportamento sotto azioni d<strong>in</strong>amiche.I <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>pendenti dagli spostamenti, <strong>in</strong> accordo con la def<strong>in</strong>izione data nel cap.11.9 delleNTC, possono essere a comportamento “l<strong>in</strong>eare” o “non l<strong>in</strong>eare” <strong>in</strong> funzione del legame forzaspostamentoche li caratterizza sotto azioni cicliche e degli spostamenti residui che mostrano <strong>in</strong> fase<strong>di</strong> scarico. A tali <strong>di</strong>spositivi appartengono quelli che sfruttano le particolari capacità deformative e/o<strong>di</strong>ssipative <strong>di</strong> alcuni materiali, quali polimeri e metalli.I <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>pendenti dalla velocità, detti anche <strong>di</strong>spositivi a comportamento “viscoso”, sono<strong>in</strong>vece caratterizzati dalla <strong>di</strong>pendenza della forza soltanto dalla velocità o da entrambe le grandezze:velocità e spostamento contemporaneamente. Il funzionamento <strong>di</strong> tali <strong>di</strong>spositivi è tipicamentebasato sulle forze <strong>di</strong> reazione causate dal flusso <strong>di</strong> un fluido viscoso attraverso orifizi o sistemi <strong>di</strong>valvole.In generale, i sistemi <strong>di</strong>ssipativi <strong>in</strong>cludono qualsiasi <strong>di</strong>spositivo <strong>in</strong> grado <strong>di</strong> migliorare le prestazionidelle costruzioni, mo<strong>di</strong>ficandone le caratteristiche della risposta sismica me<strong>di</strong>ante l’<strong>in</strong>crementodello smorzamento e, <strong>in</strong> alcuni casi, della rigidezza e della resistenza. I <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> tipo isteretico,attritivo o viscoelastico tipicamente aumentano sia lo smorzamento che la rigidezza del sistemastrutturale, mentre i <strong>di</strong>spositivi viscosi aumentano generalmente solo lo smorzamento.La scelta della tipologia <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi da utilizzare <strong>in</strong> ciascun caso <strong>di</strong>pende da numerosi fattori, tracui il livello <strong>di</strong> protezione da conseguire, le caratteristiche della struttura pr<strong>in</strong>cipale, gli <strong>in</strong>gombri, lanecessità <strong>di</strong> garantire la piena funzionalità o l’assenza <strong>di</strong> danno ai <strong>di</strong>spositivi anche dopo terremotiviolenti, le esigenze <strong>di</strong> manutenzione.Tipicamente si utilizzano <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> un <strong>unico</strong> tipo su tutta la struttura, sia per semplicità <strong>di</strong>progettazione ed esecuzione, sia per una generale economia dell’opera. Non è escluso, tuttavia, che,per alcune situazioni progettuali, un’opportuna comb<strong>in</strong>azione <strong>di</strong> tipologie <strong>di</strong>verse <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivipossa determ<strong>in</strong>are vantaggi nel comportamento generale della struttura. In tali casi occorre benvalutare gli effetti <strong>di</strong>fferenziati <strong>di</strong> fattori, quali ad esempio la temperatura e l’<strong>in</strong>vecchiamento, chepossono variare il comportamento dei <strong>di</strong>spositivi rispetto a con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> riferimento me<strong>di</strong>e.365
C7A.10.4 INDICAZIONI PROGETTUALILa progettazione richiede, <strong>in</strong> generale, la scelta della tipologia dei <strong>di</strong>spositivi e il loro<strong>di</strong>mensionamento, <strong>in</strong> base agli obiettivi da raggiungere.Nel caso <strong>in</strong> cui si <strong>in</strong>tervenga su una struttura esistente, l’analisi prelim<strong>in</strong>are della struttura allo statoattuale fornisce utili <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni per il progetto del sistema <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione.L’<strong>in</strong>serimento del sistema <strong>di</strong>ssipativo sarà f<strong>in</strong>alizzato a ridurre le deformazioni, <strong>in</strong> modo dacontenere i danni ed evitare il collasso della struttura, attraverso le due seguenti azioni alternative(v. Figura C7.B.1):1) l’<strong>in</strong>cremento della sola <strong>di</strong>ssipazione, che si traduce <strong>in</strong> uno smorzamento modale equivalenteaggiuntivo, con la conseguente riduzione dell’ord<strong>in</strong>ata dello spettro degli spostamenti, a parità<strong>di</strong> periodo proprio;2) l’<strong>in</strong>cremento della rigidezza e della <strong>di</strong>ssipazione, per cui la riduzione dell’ord<strong>in</strong>ata dello spettrodegli spostamenti avviene sia per aumento dello smorzamento che per riduzione del periodo.La prima è ottenibile con l’utilizzazione <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>pendenti dalla velocità e si applica bene astrutture dotate <strong>di</strong> per sé <strong>di</strong> buona rigidezza e resistenza, per le quali è sufficiente una riduzionedell’ord<strong>in</strong>e del 20-40% delle deformazioni sismiche, conseguente ad una uguale riduzione delleforze sismiche.La seconda è ottenibile con l’utilizzazione <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>pendenti dallo spostamento e permette <strong>di</strong>ridurre drasticamente le deformazioni prodotte dal sisma. Nel contempo si possono però averenotevoli <strong>in</strong>crementi delle accelerazioni, e qu<strong>in</strong><strong>di</strong> <strong>in</strong>crementi delle forze sismiche, con aggravio dellesollecitazioni <strong>in</strong> fondazione.C7A.10.4.1 In<strong>di</strong>cazioni riguardanti i <strong>di</strong>spositivi e il sistema <strong>di</strong>ssipativoLe connessioni tra i controventi e i no<strong>di</strong> strutturali devono essere progettate <strong>in</strong> modo tale daassorbire, con ampio marg<strong>in</strong>e <strong>di</strong> sicurezza, le forze previste dal calcolo. Le stesse aste non dovrannosubire fenomeni <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità, sotto la massima forza che il <strong>di</strong>spositivo <strong>di</strong>ssipativo è <strong>in</strong> grado <strong>di</strong>trasmettere.Nel caso <strong>di</strong> r<strong>in</strong>forzo <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici esistenti, la messa <strong>in</strong> opera dei controventi <strong>di</strong>ssipativi comportaproblematiche e <strong>di</strong>fficoltà <strong>di</strong>fferenti a seconda del tipo <strong>di</strong> struttura. Particolarmente negli e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong>cemento armato occorre curare la connessione con i telai, verificando correttamente le sollecitazionitrasmesse alle membrature esistenti e eventualmente pre<strong>di</strong>sponendo sistemi <strong>di</strong> ri<strong>di</strong>stribuzione degli366
sforzi <strong>di</strong> taglio nei pilastri e <strong>di</strong> trazione nelle travi e negli orizzontamenti, utilizzando opportunitiranti e piastre <strong>di</strong> ancoraggio.Per i <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>pendenti dagli spostamenti i parametri fondamentali sono la rigidezza k d e laresistenza F dy la duttilitàµCe il rapporto tra la rigidezza del sistema <strong>di</strong>ssipativo k c e quella dellastruttura k s , mentre per i <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>pendenti dalla velocità sono la costante <strong>di</strong> smorzamento el’eventuale rigidezza.s<strong>in</strong>golocampokd,i,scd,i,ska,i,si-esimopianoαsFigura C7A.10.2 – Rigidezza risultante del telaio r<strong>in</strong>forzato con sistema <strong>di</strong>ssipativoLa rigidezza del sistema <strong>di</strong>ssipativo deriva dalla comb<strong>in</strong>azione delle rigidezze dei s<strong>in</strong>golicomponenti, ossia del <strong>di</strong>spositivo <strong>di</strong>ssipativo e della struttura, generalmente metallica, <strong>di</strong> supporto.In<strong>di</strong>cando con: k c la rigidezza del sistema <strong>di</strong>ssipativo, k s la rigidezza del telaio, k d la rigidezza del<strong>di</strong>spositivo e k a la rigidezza del supporto metallico, e con riferimento alla Figura C7A.10.2, si ha:• kC1= rigidezza del sistema;1 1+k kdak = k + k rigidezza del telaio r<strong>in</strong>forzato.•TOT S CIn generale il sistema <strong>di</strong> supporto deve possedere un’elevata rigidezza, rigidezza assiale se si tratta<strong>di</strong> controventi, necessaria per concentrare le deformazioni <strong>in</strong>dotte dal sisma nei <strong>di</strong>spositivi e pergarantire una significativa <strong>di</strong>ssipazione d’energia per piccoli spostamenti.Per garantire un’efficace <strong>in</strong>terazione, i sistemi <strong>di</strong>ssipativi devono essere posizionati nel piano deitelai, possibilmente all’<strong>in</strong>terno delle maglie strutturali. In caso contrario, particolare attenzione vaposta nello stu<strong>di</strong>o delle connessioni, che possono risultare non sufficientemente rigide o <strong>in</strong>durreeccessive sollecitazioni locali nelle strutture portanti dell’e<strong>di</strong>ficio.367
C7A.10.4.2 Controllo <strong>di</strong> movimenti <strong>in</strong>desideratiGli effetti torsionali d’<strong>in</strong>sieme, ossia <strong>di</strong> rotazione <strong>in</strong>torno ad un asse verticale, del sistema strutturaledeterm<strong>in</strong>ano spostamenti <strong>di</strong>versi, <strong>in</strong> relazione alla <strong>di</strong>sposizione <strong>in</strong> pianta delle membraturestrutturali e dei <strong>di</strong>spositivi. Nel caso <strong>di</strong> forti non l<strong>in</strong>earità, ciò può <strong>in</strong>durre <strong>di</strong>fferenze <strong>di</strong>comportamento che possono ulteriormente accentuare la torsione. Tali effetti sono frequenti neglie<strong>di</strong>fici esistenti, progettati per soli carichi verticali o con vecchie norme antisismiche e strumenti <strong>di</strong>calcolo che non ne consentivano una corretta valutazione. Occorre cercare <strong>di</strong> evitare o limitarequanto più possibile le eccentricità massa-rigidezza, attraverso una progettazione mirata dellarigidezza dei <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>ssipativi e dei relativi supporti, e, soprattutto, <strong>in</strong>crementare la rigidezzae/o la resistenza torsionale del sistema strutturale nel suo complesso, <strong>di</strong>sponendo opportunamente i<strong>di</strong>spositivi lungo il perimetro. Anche nel caso <strong>di</strong> sistemi <strong>di</strong>ssipativi viscosi la <strong>di</strong>sposizioneperimetrale è generalmente ottimale, <strong>in</strong> quanto contrasta più efficacemente l’attivazione <strong>di</strong> mo<strong>di</strong> <strong>di</strong>vibrazione torsionale.La concentrazione <strong>di</strong> deformazioni ad un solo piano <strong>di</strong> un e<strong>di</strong>ficio rappresenta un fattore <strong>di</strong> <strong>in</strong>nescodel danneggiamento e del collasso <strong>di</strong> una struttura per meccanismo <strong>di</strong> piano, particolarmentefrequente nelle strutture esistenti. La progettazione del sistema <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione, aggiungendorigidezza e resistenza e/o <strong>di</strong>ssipazione <strong>in</strong> maniera calibrata ad ogni piano permette <strong>di</strong> ottenere una<strong>di</strong>stribuzione uniforme delle deformazioni lungo l’altezza dell’e<strong>di</strong>ficio.In generale, salvo situazioni particolari <strong>in</strong> cui una parte della struttura abbia resistenzasovrabbondante rispetto alla richiesta locale, sarà opportuno che il sistema <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione sia<strong>di</strong>stribuito lungo tutta l’altezza della struttura, con caratteristiche meccaniche piano per pianocalibrate <strong>in</strong> modo da conseguire gli obiettivi sopra richiamati.La <strong>di</strong>sposizione dei componenti del sistema <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione all’<strong>in</strong>terno del telaio della struttura èlegata, tra gli altri parametri, alla tipologia dei <strong>di</strong>spositivi. I <strong>di</strong>spositivi sono collegati alla strutturame<strong>di</strong>ante controventi con configurazione a X, K, V, V rovescia, <strong>di</strong>agonale, a mensola verticale,<strong>di</strong>sposti, <strong>in</strong> ogni caso, tra punti che possono subire spostamenti relativi significativi <strong>in</strong> caso <strong>di</strong> eventisismici.Disposizioni tipiche prevedono il montaggio del <strong>di</strong>spositivo nella parte superiore <strong>di</strong> controventi<strong>di</strong>sposti a V rovescia, <strong>in</strong> collegamento con l’<strong>in</strong>tradosso della trave dell’orizzontamento superiore,oppure <strong>in</strong>globato <strong>in</strong> un controvento <strong>di</strong>agonale, o collegante quest’ultimo con il nodo della magliastrutturale. Queste <strong>di</strong>sposizioni funzionano tanto meglio quanto più l’angolo <strong>di</strong> <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azionesull’orizzontale è piccolo. In presenza <strong>di</strong> strutture particolarmente rigide, che sono sottoposte apiccoli spostamenti <strong>in</strong>terpiano, ma che, nello stesso tempo, richiedono gran<strong>di</strong> smorzamenti, si368
possono utilizzare configurazioni <strong>di</strong>verse, capaci <strong>di</strong> amplificare il movimento del <strong>di</strong>spositivo emigliorarne l’efficienza.La posizione e la configurazione dei controventi <strong>di</strong>ssipativi è spesso con<strong>di</strong>zionata dalle esigenzearchitettoniche, ciò potendo costituire un grande v<strong>in</strong>colo all’ottimizzazione della posizione <strong>in</strong> piantae della <strong>di</strong>sposizione nella maglia strutturale. Sarà, qu<strong>in</strong><strong>di</strong>, opportuno cercare soluzioni concordatecon il progettista architettonico, che possano conciliare entrambe le esigenze.È <strong>in</strong> generale opportuna una buona ridondanza degli elementi che costituiscono il sistema <strong>di</strong>protezione per un duplice motivo. In primo luogo, l’utilizzo <strong>di</strong> un maggior numero <strong>di</strong> controventiconsente <strong>di</strong> ridurre le sollecitazioni <strong>in</strong>dotte sulle membrature cui essi sono collegati. In secondoluogo, <strong>di</strong>sponendo più controventi all’<strong>in</strong>terno della struttura, è possibile scongiurare il rischio che ilmalfunzionamento <strong>di</strong> un <strong>di</strong>spositivo possa compromettere l’efficacia dell’<strong>in</strong>tero sistema <strong>di</strong>protezione.C7A.10.5 MODELLAZIONE E ANALISI STRUTTURALEIl modello matematico dell’e<strong>di</strong>ficio deve tener conto della effettiva <strong>di</strong>stribuzione <strong>in</strong> pianta e <strong>in</strong>elevazione dei <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>ssipativi, per consentire la valutazione esplicita della <strong>di</strong>stribuzione delleforze e delle azioni <strong>di</strong> progetto nei componenti <strong>in</strong>torno al sistema <strong>di</strong>ssipativo.Particolare attenzione andrà posta nell’attribuzione delle caratteristiche meccaniche allemembrature strutturali e al sistema <strong>di</strong>ssipativo. Infatti, i rapporti <strong>di</strong> rigidezza tra il sistema <strong>di</strong><strong>di</strong>ssipazione e la struttura portante sono importanti nel determ<strong>in</strong>are la <strong>di</strong>stribuzione delle forzeorizzontali tra l’una e l’altro e il comportamento d<strong>in</strong>amico dell’<strong>in</strong>sieme. Come noto, la rigidezzadelle membrature <strong>in</strong> c.a. è fortemente con<strong>di</strong>zionata dalla fessurazione, a sua volta funzione dellivello <strong>di</strong> sollecitazione flessionale e tagliante, dell’entità dello sforzo assiale e della quantità <strong>di</strong>armatura, e <strong>di</strong> tali parametri è necessario tener conto almeno <strong>in</strong> maniera approssimata.Nella modellazione del sistema <strong>di</strong> controventamento, occorre portare <strong>in</strong> conto la deformabilità deicollegamenti alla struttura portante e al <strong>di</strong>spositivo <strong>di</strong>ssipativo.C7A.10.5.1 Proprietà del sistema <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energiaL’entità delle deformazioni subite <strong>in</strong> relazione allo stato limite considerato ha notevole <strong>in</strong>fluenzanel caso <strong>di</strong> sistemi a comportamento non l<strong>in</strong>eare, m<strong>in</strong>ore nel caso <strong>di</strong> sistemi a comportamento quasil<strong>in</strong>eare.Nel primo caso, quando si esegue l’analisi non l<strong>in</strong>eare, tale variabilità è automaticamentemessa <strong>in</strong> conto nel modello. Qualora, <strong>in</strong>vece, fosse possibile adottare l’analisi l<strong>in</strong>eare, particolarecura dovrà essere rivolta alla determ<strong>in</strong>azione delle caratteristiche l<strong>in</strong>eari equivalenti del sistema, <strong>in</strong>funzione dei livelli <strong>di</strong> deformazione raggiunti negli stati limite considerati.369
La variabilità delle caratteristiche meccaniche dei <strong>di</strong>spositivi nell’ambito della fornitura, puòrichiedere precauzioni <strong>di</strong>verse <strong>in</strong> relazione al numero <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi dello stesso tipo checostituiscono il sistema <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia. Nel caso <strong>in</strong> cui i <strong>di</strong>spositivi siano <strong>in</strong> numerosufficientemente alto, si può assumere nell’analisi il valore me<strong>di</strong>o delle caratteristiche per tutti i<strong>di</strong>spositivi simili, essendo scarse le probabilità <strong>di</strong> una sistematica <strong>di</strong>fferenza <strong>di</strong> caratteristiche <strong>in</strong> unaparte del sistema <strong>di</strong>ssipativo, tale da determ<strong>in</strong>are effetti significativi <strong>di</strong> eccentricità rigidezza-massa.Nel caso <strong>in</strong> cui i <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> uno stesso tipo siano presenti <strong>in</strong> numero limitato, occorre <strong>in</strong>vecevalutare l’effetto <strong>di</strong> significative <strong>di</strong>fferenze statistiche <strong>di</strong> produzione, portandole <strong>in</strong> contonell’analisi.La velocità <strong>di</strong> deformazione (frequenza), nell’<strong>in</strong>tervallo <strong>di</strong> variabilità del ±30% del valore <strong>di</strong>progetto ha, per la maggior parte dei <strong>di</strong>spositivi normalmente utilizzati, <strong>in</strong>fluenza trascurabile. Levariazioni <strong>di</strong> caratteristiche meccaniche conseguenti alle variazioni termiche potranno esserevalutate coerentemente con i valori <strong>di</strong> comb<strong>in</strong>azione degli effetti termici. Gli effettidell’<strong>in</strong>vecchiamento sono particolarmente significativi per i <strong>di</strong>spositivi attritivi e/o elastomerici. Levariazioni delle caratteristiche meccaniche nel tempo <strong>di</strong> questi ultimi possono essere valutateapprossimativamente me<strong>di</strong>ante procedure <strong>di</strong> <strong>in</strong>vecchiamento accelerato.C7A.10.5.2 <strong>Analisi</strong>Alle costruzioni con sistemi <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia si applicano le prescrizioni <strong>di</strong> cui al § 7.3delle NTC, <strong>in</strong>tegrate con le <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni contenute nei successivi punti.In relazione alle caratteristiche dell’e<strong>di</strong>ficio e del sistema <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia possono essereutilizzati i meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi l<strong>in</strong>eare o non l<strong>in</strong>eare, statica o d<strong>in</strong>amica previsti nel suddetto puntodelle NTC.La <strong>di</strong>pendenza del comportamento dei <strong>di</strong>spositivi da fattori quali la frequenza, la temperatura,l’<strong>in</strong>vecchiamento dei materiali, deve essere tenuta <strong>in</strong> conto, qualora significativa, effettuando analisimultiple che consider<strong>in</strong>o il comportamento dei <strong>di</strong>spositivi <strong>in</strong> corrispondenza dei valori limite deiparametri sopra detti. Le verifiche <strong>di</strong> sicurezza degli elementi strutturali e dei componenti delsistema <strong>di</strong>ssipativo saranno riferite alla risposta più gravosa ottenuta dall’analisi multipla.Per l’effettuazione delle verifiche agli SLU occorre, <strong>in</strong> generale, effettuare due serie <strong>di</strong> analisi. Perle verifiche della struttura le sollecitazioni saranno calcolate con riferimento alle azioni valide per loSLV, per le verifiche dei <strong>di</strong>spositivi si farà riferimento alle azioni valide per lo SLC.Nella valutazione dei risultati delle analisi, particolare attenzione andrà posta alla determ<strong>in</strong>azionedel numero <strong>di</strong> cicli <strong>di</strong> grande ampiezza cui sono soggetti i <strong>di</strong>spositivi, al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> def<strong>in</strong>ire370
correttamente il programma delle prove <strong>di</strong> qualificazione e accettazione dei <strong>di</strong>spositivi stessi (v.cap. 11.9 e relativi commenti <strong>in</strong> circolare).C7A.10.5.2.1 <strong>Analisi</strong> L<strong>in</strong>eariQuando si utilizza l’analisi l<strong>in</strong>eare per le verifiche agli stati limite ultimi, gli effetti delle azionisismiche sono calcolati riferendosi allo spettro <strong>di</strong> progetto ottenuto assumendo un fattore <strong>di</strong> strutturaq maggiore dell’unità (v. § 3.2.3.5 delle NTC). La valutazione del fattore <strong>di</strong> struttura q per lecostruzioni con sistemi <strong>di</strong>ssipativi deve <strong>di</strong>scendere da metodologie <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà, cheport<strong>in</strong>o <strong>in</strong> conto le plasticizzazioni sia nella struttura che, per le tipologie che lo consentono, nei<strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>ssipativi.In alternativa, qualora il progetto preveda che la struttura rimanga <strong>in</strong> campo sostanzialmenteelastico per il terremoto <strong>di</strong> progetto e la <strong>di</strong>ssipazione nei <strong>di</strong>spositivi possa essere modellataattraverso uno smorzamento modale equivalente, si può far riferimento allo spettro elasticoopportunamente mo<strong>di</strong>ficato me<strong>di</strong>ante il fattore η, <strong>in</strong> funzione del rapporto <strong>di</strong> smorzamento modaleequivalente. In quest’ultimo caso si utilizzerà la rigidezza secante per l<strong>in</strong>earizzare il comportamentodei <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>ssipativi.Il rapporto <strong>di</strong> smorzamento modale equivalente deve essere determ<strong>in</strong>ato utilizzando meto<strong>di</strong> <strong>di</strong>comprovata vali<strong>di</strong>tà. In generale occorre stimare il lavoro fatto dai <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>ssipativi e, qu<strong>in</strong><strong>di</strong>,l’energia <strong>di</strong> deformazione modale, ipotizzando che lo spostamento dell’e<strong>di</strong>ficio r<strong>in</strong>forzato possaessere determ<strong>in</strong>ato considerando solo il primo modo <strong>di</strong> vibrare e mo<strong>di</strong>ficandone conseguentementeil valore <strong>di</strong> progetto dello smorzamento.Nel caso si <strong>in</strong>tenda utilizzare l’analisi statica, fermi restando i limiti <strong>di</strong> applicabilità <strong>di</strong> cui al §7.3.3.2 delle NTC, è opportuno utilizzare formule più accurate della (7.3.5) del § 7.3.3.2 delle NTCper il calcolo del periodo proprio della struttura, tenuto conto che l’aggiunta del sistema <strong>di</strong><strong>di</strong>ssipazione può comportare anche un notevole <strong>in</strong>cremento della rigidezza.C7A.10.5.2.2 <strong>Analisi</strong> non l<strong>in</strong>eariLe analisi non l<strong>in</strong>eari permettono <strong>di</strong> tener conto delle non l<strong>in</strong>earità <strong>di</strong> materiale e geometriche siadella struttura portante, sia del sistema <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia. Le analisi non l<strong>in</strong>eari, pertanto,sono particolarmente <strong>in</strong><strong>di</strong>cate nei casi <strong>in</strong> cui, per il terremoto <strong>di</strong> progetto allo SLV:1) la struttura si plasticizza considerevolmente e <strong>di</strong>ssipa energia <strong>in</strong>sieme al sistema <strong>di</strong>ssipativo;2) il sistema <strong>di</strong>ssipativo ha un comportamento fortemente non l<strong>in</strong>eare non riducibile a l<strong>in</strong>eare;3) struttura e sistema <strong>di</strong>ssipativo hanno entrambi comportamenti fortemente non l<strong>in</strong>eari.371
In tutti i casi le analisi non l<strong>in</strong>eari permettono <strong>di</strong> valutare <strong>in</strong> maniera <strong>di</strong>retta e più efficace ilcomportamento del sistema strutturale nel suo complesso e <strong>di</strong> mirare meglio la progettazione delsistema <strong>di</strong>ssipativo, <strong>in</strong> particolare la <strong>di</strong>stribuzione dei <strong>di</strong>spositivi nella struttura e il loro<strong>di</strong>mensionamento, <strong>in</strong> modo da evitare deformazioni concentrate <strong>in</strong> pochi elementi strutturali e/o <strong>in</strong>pochi <strong>di</strong>spositivi e massimizzare l’efficienza del sistema <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione.Per l’applicabilità dell’analisi statica non l<strong>in</strong>eare valgono le con<strong>di</strong>zioni riportate nel § 7.3.4.1 delleNTC, da verificare sulla struttura completa del sistema <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione <strong>di</strong> energia.C7A.10.6 VERIFICHEC7A.10.6.1 Verifiche agli stati limite <strong>di</strong> esercizioValgono le prescrizioni riportate nel § 7.3.7 delle NTC.È auspicabile che i <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>ssipativi possano esplicare la loro funzione <strong>di</strong>ssipativa anche per leazioni orizzontali relative allo SLD, senza però comprometterne le prestazioni allo SLC. Lapresenza <strong>di</strong> spostamenti residui, derivanti da plasticizzazioni nei <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>ssipativi acomportamento non l<strong>in</strong>eare, non deve portare né a malfunzionamenti del sistema <strong>di</strong> <strong>di</strong>ssipazione, néa compromissione delle normali con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> esercizio della costruzione.Gli e<strong>di</strong>fici r<strong>in</strong>forzati me<strong>di</strong>ante <strong>in</strong>serimento <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>ssipativi che potrebbero giungere arottura per un numero non elevato <strong>di</strong> cicli (es. smorzatori <strong>di</strong> tipo elastoplastico) devono resistere <strong>in</strong>campo elastico alle altre azioni <strong>di</strong> progetto, al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> evitare rotture premature dovute a fatica.C7A.10.6.2 Verifiche agli stati limite ultimiPer gli SLU, si può operare analogamente a quanto previsto per le strutture con isolamento sismico,effettuando la verifica degli elementi strutturali con riferimento alle azioni relative allo SLV e laverifica dei <strong>di</strong>spositivi, così come degli elementi <strong>di</strong> connessione alla struttura (bulloni, piastre, etc.),con riferimento alle azioni relative allo SLC. Si sod<strong>di</strong>sfa <strong>in</strong> tal modo il requisito <strong>di</strong> garantire unamaggiore sicurezza ai <strong>di</strong>spositivi del sistema <strong>di</strong>ssipativo.C7A.10.7 ASPETTI COSTRUTTIVI, MANUTENZIONE, SOSTITUIBILITÀValgono <strong>in</strong> generale le prescrizioni e <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni <strong>di</strong> cui al §7.10.7 delle NTC, ad esclusione <strong>di</strong>quelle strettamente legate all’applicazione dell’isolamento sismico.In previsione <strong>di</strong> una possibile sostituzione dei <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>ssipativi durante la vita utile dellastruttura, per effetto <strong>di</strong> rottura a fatica o <strong>di</strong> possibili malfunzionamenti, i <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>ssipatividevono essere ispezionabili e facilmente sostituibili, prevedendo nel progetto le operazion<strong>in</strong>ecessarie per l’effettuazione della sostituzione <strong>in</strong> sicurezza.372
Alcuni <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>ssipativi possono richiedere manutenzione perio<strong>di</strong>ca ed eventualmente test <strong>di</strong>verifica. Per tali <strong>di</strong>spositivi è opportuno stabilire un calendario <strong>di</strong> prove perio<strong>di</strong>che per accertare ilmantenimento delle caratteristiche meccaniche nel tempo. In generale è opportuno procedere ad unaverifica a campione dopo eventi sismici significativi <strong>di</strong> tutte le tipologie <strong>di</strong> <strong>di</strong>spositivi e dei relativiattacchi alla struttura.C7A.10.8 ACCORGIMENTI SPECIFICI IN FASE DI COLLAUDOValgono <strong>in</strong> generale le prescrizioni <strong>di</strong> cui al § 7.10.8 delle NTC. Inoltre, come per le struttureisolate, oltre a quanto <strong>in</strong><strong>di</strong>cato nelle norme tecniche emanate ai sensi dell'art.21 della legge5.11.71 n.1086, per le opere <strong>in</strong> c.a., <strong>in</strong> c.a.p. ed a struttura metallica, valgono le seguenti<strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni:• devono essere acquisiti dal collaudatore i documenti <strong>di</strong> orig<strong>in</strong>e, forniti dal produttore dei<strong>di</strong>spositivi, unitamente ai certificati relativi alle prove sui materiali ed alla qualificazione dei<strong>di</strong>spositivi, nonché i certificati relativi alle prove <strong>di</strong> accettazione <strong>in</strong> cantiere <strong>di</strong>sposte dallaDirezione dei Lavori. Per le modalità <strong>di</strong> accertamento dei <strong>di</strong>spositivi, valgono le prescrizioni delcapitolo 11.9, tenendo conto che il numero <strong>di</strong> cicli da effettuare nelle prove <strong>di</strong> qualificazionedovrà essere commisurato a quello preve<strong>di</strong>bile per il terremoto <strong>di</strong> progetto;• la documentazione ed i certificati sopra<strong>in</strong><strong>di</strong>cati devono essere esposti nella relazione a strutturaultimata del Direttore dei Lavori, cui spetta, ai sensi delle vigenti norme, il prem<strong>in</strong>ente compito<strong>di</strong> accertare la qualità dei materiali impiegati nella realizzazione dell'opera.Ai f<strong>in</strong>i della verifica del corretto funzionamento dei <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>ssipativi e delle modalità <strong>di</strong>eventuale sostituzione, particolare attenzione andrà posta, durante le ispezioni <strong>di</strong> collaudo, allepossibilità <strong>di</strong> accesso ai <strong>di</strong>spositivi e <strong>di</strong> sostituzione.373
C8A (APPENDICE AL CAP. C8)C8A.1 STIMA DEI LIVELLI DI CONOSCENZA E DEI FATTORI DICONFIDENZAC8A.1.A COSTRUZIONI IN MURATURA: DATI NECESSARI E IDENTIFICAZIONE DELLIVELLO DI CONOSCENZALa conoscenza della costruzione <strong>in</strong> muratura oggetto della verifica è <strong>di</strong> fondamentale importanza aif<strong>in</strong>i <strong>di</strong> una adeguata analisi, e può essere conseguita con <strong>di</strong>versi livelli <strong>di</strong> approfon<strong>di</strong>mento, <strong>in</strong>funzione dell’accuratezza delle operazioni <strong>di</strong> rilievo, dell’analisi storica e delle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>isperimentali. Tali operazioni saranno funzione degli obiettivi preposti ed andranno ad <strong>in</strong>teressaretutto o <strong>in</strong> parte la costruzione, a seconda della ampiezza e della rilevanza dell’<strong>in</strong>tervento previsto.C8A.1.A.1 Costruzioni <strong>in</strong> muratura: geometriaLa conoscenza della geometria strutturale <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici esistenti <strong>in</strong> muratura deriva <strong>di</strong> regola dalleoperazioni <strong>di</strong> rilievo. Tali operazioni comprendono il rilievo, piano per piano, <strong>di</strong> tutti gli elementi <strong>in</strong>muratura, <strong>in</strong>cluse eventuali nicchie, cavità, canne fumarie, il rilievo delle volte (spessore e profilo),dei solai e della copertura (tipologia e or<strong>di</strong>tura), delle scale (tipologia strutturale), la <strong>in</strong><strong>di</strong>viduazionedei carichi gravanti su ogni elemento <strong>di</strong> parete e la tipologia delle fondazioni. La rappresentazionedei risultati del rilevo viene effettuata attraverso piante, alzati e sezioni.Viene <strong>in</strong>oltre rilevato e rappresentato l’eventuale quadro fessurativo, classificando possibilmenteciascuna lesione secondo la tipologia del meccanismo associato (<strong>di</strong>stacco, rotazione, scorrimento,spostamenti fuori del piano, etc.), e deformativo (evidenti fuori piombo, rigonfiamenti, depression<strong>in</strong>elle volte, etc.). La f<strong>in</strong>alità è <strong>di</strong> consentire, nella successiva fase <strong>di</strong>agnostica, l’<strong>in</strong><strong>di</strong>viduazionedell’orig<strong>in</strong>e e delle possibili evoluzioni delle problematiche strutturali dell’e<strong>di</strong>ficio.C8A.1.A.2 Costruzioni <strong>in</strong> muratura: dettagli costruttiviI dettagli costruttivi da esam<strong>in</strong>are sono relativi ai seguenti elementi:a) qualità del collegamento tra pareti verticali;b) qualità del collegamento tra orizzontamenti e pareti ed eventuale presenza <strong>di</strong> cordoli <strong>di</strong> piano o<strong>di</strong> altri <strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong> collegamento;c) esistenza <strong>di</strong> architravi strutturalmente efficienti al <strong>di</strong> sopra delle aperture;d) presenza <strong>di</strong> elementi strutturalmente efficienti atti ad elim<strong>in</strong>are le sp<strong>in</strong>te eventualmente presenti;e) presenza <strong>di</strong> elementi, anche non strutturali, ad elevata vulnerabilità;374
f) tipologia della muratura (a un paramento, a due o più paramenti, con o senza riempimento asacco, con o senza collegamenti trasversali, etc.), e sue caratteristiche costruttive (eseguita <strong>in</strong>mattoni o <strong>in</strong> pietra, regolare, irregolare, etc.).Si <strong>di</strong>st<strong>in</strong>guono:- Verifiche <strong>in</strong>-situ limitate: sono basate su rilievi <strong>di</strong> tipo visivo effettuati ricorrendo, generalmente,a rimozione dell'<strong>in</strong>tonaco e saggi nella muratura che consentano <strong>di</strong> esam<strong>in</strong>arne le caratteristichesia <strong>in</strong> superficie che nello spessore murario, e <strong>di</strong> ammorsamento tra muri ortogonali e dei sola<strong>in</strong>elle pareti. I dettagli costruttivi <strong>di</strong> cui ai punti a) e b) possono essere valutati anche sulla base <strong>di</strong>una conoscenza appropriata delle tipologie dei solai e della muratura. In assenza <strong>di</strong> un rilievo<strong>di</strong>retto, o <strong>di</strong> dati sufficientemente atten<strong>di</strong>bili, è opportuno assumere, nelle successive fasi <strong>di</strong>modellazione, analisi e verifiche, le ipotesi più cautelative.- Verifiche <strong>in</strong>-situ estese ed esaustive: sono basate su rilievi <strong>di</strong> tipo visivo, effettuati ricorrendo,generalmente, a saggi nella muratura che consentano <strong>di</strong> esam<strong>in</strong>arne le caratteristiche sia <strong>in</strong>superficie che nello spessore murario, e <strong>di</strong> ammorsamento tra muri ortogonali e dei solai nellepareti. L’esame degli elementi <strong>di</strong> cui ai punti da a) ad f) è opportuno sia esteso <strong>in</strong> modosistematico all’<strong>in</strong>tero e<strong>di</strong>ficio.C8A.1.A.3 Costruzioni <strong>in</strong> muratura: proprietà dei materialiParticolare attenzione è riservata alla valutazione della qualità muraria, con riferimento agli aspettilegati al rispetto o meno della “regola dell’arte”.L’esame della qualità muraria e l’eventuale valutazione sperimentale delle caratteristichemeccaniche hanno come f<strong>in</strong>alità pr<strong>in</strong>cipale quella <strong>di</strong> stabilire se la muratura <strong>in</strong> esame è capace <strong>di</strong> uncomportamento strutturale idoneo a sostenere le azioni statiche e d<strong>in</strong>amiche preve<strong>di</strong>bili perl’e<strong>di</strong>ficio <strong>in</strong> oggetto, tenuto conto delle categorie <strong>di</strong> suolo, opportunamente identificate, secondoquanto <strong>in</strong><strong>di</strong>cato al § 3.2.2 delle NTC.Di particolare importanza risulta la presenza o meno <strong>di</strong> elementi <strong>di</strong> collegamento trasversali (es.<strong>di</strong>atoni), la forma, tipologia e <strong>di</strong>mensione degli elementi, la tessitura, l’orizzontalità delle giaciture,il regolare sfalsamento dei giunti, la qualità e consistenza della malta.Di rilievo risulta anche la caratterizzazione <strong>di</strong> malte (tipo <strong>di</strong> legante, tipo <strong>di</strong> aggregato, rapportolegante/aggregato, livello <strong>di</strong> carbonatazione), e <strong>di</strong> pietre e/o mattoni (caratteristiche fisiche emeccaniche) me<strong>di</strong>ante prove sperimentali. Malte e pietre sono prelevate <strong>in</strong> situ, avendo cura <strong>di</strong>prelevare le malte all’<strong>in</strong>terno (ad almeno 5-6 cm <strong>di</strong> profon<strong>di</strong>tà nello spessore murario).375
Si <strong>di</strong>st<strong>in</strong>guono:- Indag<strong>in</strong>i <strong>in</strong>-situ limitate: servono a completare le <strong>in</strong>formazioni sulle proprietà dei materialiottenute dalla letteratura, o dalle regole <strong>in</strong> vigore all’epoca della costruzione, e per <strong>in</strong><strong>di</strong>viduare latipologia della muratura (<strong>in</strong> Tabella C8A.2.1 sono riportate alcune tipologie più ricorrenti). Sonobasate su esami visivi della superficie muraria. Tali esami visivi sono condotti dopo la rimozione<strong>di</strong> una zona <strong>di</strong> <strong>in</strong>tonaco <strong>di</strong> almeno 1m x 1m, al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> <strong>in</strong><strong>di</strong>viduare forma e <strong>di</strong>mensione dei blocchi<strong>di</strong> cui è costituita, eseguita preferibilmente <strong>in</strong> corrispondenza degli angoli, al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> verificareanche le ammorsature tra le pareti murarie. E’ da valutare, anche <strong>in</strong> maniera approssimata, lacompattezza della malta. Importante è anche valutare la capacità degli elementi murari <strong>di</strong>assumere un comportamento monolitico <strong>in</strong> presenza delle azioni, tenendo conto della qualità dellaconnessione <strong>in</strong>terna e trasversale attraverso saggi localizzati, che <strong>in</strong>teress<strong>in</strong>o lo spessore murario.- Indag<strong>in</strong>i <strong>in</strong>-situ estese: le <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i <strong>di</strong> cui al punto precedente sono effettuate <strong>in</strong> maniera estesa esistematica, con saggi superficiali ed <strong>in</strong>terni per ogni tipo <strong>di</strong> muratura presente. Prove conmart<strong>in</strong>etto piatto doppio e prove <strong>di</strong> caratterizzazione della malta (tipo <strong>di</strong> legante, tipo <strong>di</strong> aggregato,rapporto legante/aggregato, etc.), e eventualmente <strong>di</strong> pietre e/o mattoni (caratteristiche fisiche emeccaniche) consentono <strong>di</strong> <strong>in</strong><strong>di</strong>viduare la tipologia della muratura (si veda la Tabella C8A.2.1 perle tipologie più ricorrenti). È opportuna una prova per ogni tipo <strong>di</strong> muratura presente. Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong>prova non <strong>di</strong>struttivi (prove soniche, prove sclerometriche, penetrometriche per la malta, etc.)possono essere impiegati a complemento delle prove richieste. Qualora esista una chiara,comprovata corrispondenza tipologica per materiali, pezzatura dei conci, dettagli costruttivi, <strong>in</strong>sostituzione delle prove sulla costruzione oggetto <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>o possono essere utilizzate proveeseguite su altre costruzioni presenti nella stessa zona. Le Regioni potranno, tenendo conto dellespecificità costruttive del proprio territorio, def<strong>in</strong>ire zone omogenee a cui riferirsi a tal f<strong>in</strong>e.- Indag<strong>in</strong>i <strong>in</strong>-situ esaustive: servono per ottenere <strong>in</strong>formazioni quantitative sulla resistenza delmateriale. In aggiunta alle verifiche visive,ai saggi <strong>in</strong>terni ed alle prove <strong>di</strong> cui ai punti precedenti,si effettua una ulteriore serie <strong>di</strong> prove sperimentali che, per numero e qualità, siano tali daconsentire <strong>di</strong> valutare le caratteristiche meccaniche della muratura. La misura delle caratteristichemeccaniche della muratura si ottiene me<strong>di</strong>ante esecuzione <strong>di</strong> prove, <strong>in</strong> situ o <strong>in</strong> laboratorio (suelementi non <strong>di</strong>sturbati prelevati dalle strutture dell’e<strong>di</strong>ficio). Le prove possono <strong>in</strong> generalecomprendere prove <strong>di</strong> compressione <strong>di</strong>agonale su pannelli o prove comb<strong>in</strong>ate <strong>di</strong> compressioneverticale e taglio. Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> prova non <strong>di</strong>struttivi possono essere impiegati <strong>in</strong> comb<strong>in</strong>azione, manon <strong>in</strong> completa sostituzione <strong>di</strong> quelli sopra descritti. Qualora esista una chiara, comprovatacorrispondenza tipologica per materiali, pezzatura dei conci, dettagli costruttivi, <strong>in</strong> sostituzione376
delle prove sulla costruzione oggetto <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>o possono essere utilizzate prove eseguite su altrecostruzioni presenti nella stessa zona. Le Regioni potranno, tenendo conto delle specificitàcostruttive del proprio territorio, def<strong>in</strong>ire zone omogenee a cui riferirsi a tal f<strong>in</strong>e.I risultati delle prove sono esam<strong>in</strong>ati e considerati nell’ambito <strong>di</strong> un quadro <strong>di</strong> riferimento tipologicogenerale, che tenga conto dei risultati delle prove sperimentali <strong>di</strong>sponibili <strong>in</strong> letteratura s<strong>in</strong>o a quelmomento per le tipologie murarie <strong>in</strong> oggetto e che consenta <strong>di</strong> valutare, anche <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i statistici, laeffettiva rappresentatività dei valori trovati. I risultati delle prove sono utilizzati <strong>in</strong> comb<strong>in</strong>azionecon quanto riportato nella Tabella C8A.2.1, secondo quanto riportato al § C8A.1.A.4.C8A.1.A.4 Costruzioni <strong>in</strong> muratura: livelli <strong>di</strong> conoscenzaCon riferimento al livello <strong>di</strong> conoscenza acquisito, si possono def<strong>in</strong>ire i valori me<strong>di</strong> dei parametrimeccanici ed i fattori <strong>di</strong> confidenza secondo quanto segue:- il livello <strong>di</strong> conoscenza LC3 si <strong>in</strong>tende raggiunto quando siano stati effettuati il rilievogeometrico, verifiche <strong>in</strong> situ estese ed esaustive sui dettagli costruttivi, <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i <strong>in</strong> situ esaustivesulle proprietà dei materiali; il corrispondente fattore <strong>di</strong> confidenza è FC=1;- il livello <strong>di</strong> conoscenza LC2 si <strong>in</strong>tende raggiunto quando siano stati effettuati il rilievogeometrico, verifiche <strong>in</strong> situ estese ed esaustive sui dettagli costruttivi ed <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i <strong>in</strong> situ estesesulle proprietà dei materiali; il corrispondente fattore <strong>di</strong> confidenza è FC=1.2;- il livello <strong>di</strong> conoscenza LC1 si <strong>in</strong>tende raggiunto quando siano stati effettuati il rilievogeometrico, verifiche <strong>in</strong> situ limitate sui dettagli costruttivi ed <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i <strong>in</strong> situ limitate sulleproprietà dei materiali; il corrispondente fattore <strong>di</strong> confidenza è FC=1.35.Per i <strong>di</strong>versi livelli <strong>di</strong> conoscenza, per ogni tipologia muraria, i valori me<strong>di</strong> dei parametri meccanicipossono essere def<strong>in</strong>iti come segue:- LC1o Resistenze: i m<strong>in</strong>imi degli <strong>in</strong>tervalli riportati <strong>in</strong> Tabella C8A.2.1 per la tipologia muraria <strong>in</strong>considerazioneo Moduli elastici: i valori me<strong>di</strong> degli <strong>in</strong>tervalli riportati nella tabella suddetta- LC2o Resistenze: me<strong>di</strong>e degli <strong>in</strong>tervalli riportati <strong>in</strong> Tabella C8A.2.1 per la tipologia muraria <strong>in</strong>considerazioneo Moduli elastici: valori me<strong>di</strong> degli <strong>in</strong>tervalli riportati nella tabella suddetta377
- LC3 – caso a), nel caso siano <strong>di</strong>sponibili tre o più valori sperimentali <strong>di</strong> resistenzao Resistenze: me<strong>di</strong>a dei risultati delle proveo Moduli elastici: me<strong>di</strong>a delle prove o valori me<strong>di</strong> degli <strong>in</strong>tervalli riportati nella Tabella C8A.2.1per la tipologia muraria <strong>in</strong> considerazione- LC3 – caso b), nel caso siano <strong>di</strong>sponibili due valori sperimentali <strong>di</strong> resistenzao Resistenze: se il valore me<strong>di</strong>o delle resistenze è compreso nell'<strong>in</strong>tervallo riportato nella TabellaC8A.2.1 per la tipologia muraria <strong>in</strong> considerazione si assumerà il valore me<strong>di</strong>o dell'<strong>in</strong>tervallo,se è maggiore dell’estremo superiore dell’<strong>in</strong>tervallo si assume quest’ultimo come resistenza, seè <strong>in</strong>feriore al m<strong>in</strong>imo dell'<strong>in</strong>tervallo, si utilizza come valore me<strong>di</strong>o il valore me<strong>di</strong>o sperimentaleo Moduli elastici: vale quanto <strong>in</strong><strong>di</strong>cato per il caso LC3 – caso a).- LC3 – caso c), nel caso sia <strong>di</strong>sponibile un valore sperimentale <strong>di</strong> resistenzao Resistenze: se il valore <strong>di</strong> resistenza è compreso nell'<strong>in</strong>tervallo riportato nella Tabella C8A.2.1per la tipologia muraria <strong>in</strong> considerazione, oppure superiore, si assume il valore me<strong>di</strong>odell'<strong>in</strong>tervallo, se il valore <strong>di</strong> resistenza è <strong>in</strong>feriore al m<strong>in</strong>imo dell'<strong>in</strong>tervallo, si utilizza comevalore me<strong>di</strong>o il valore sperimentaleo Moduli elastici: vale quanto <strong>in</strong><strong>di</strong>cato per il caso LC3 – caso a).La relazione tra livelli <strong>di</strong> conoscenza e fattori <strong>di</strong> confidenza è s<strong>in</strong>tetizzata nella Tabella C8A.1.1.378
Tabella C8A.1.1 – Livelli <strong>di</strong> conoscenza <strong>in</strong> funzione dell’<strong>in</strong>formazione <strong>di</strong>sponibile e conseguenti valori deifattori <strong>di</strong> confidenza per e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> muraturaLivello <strong>di</strong>ConoscenzaGeometriaDettaglicostruttiviProprietà dei materialiIndag<strong>in</strong>i <strong>in</strong> situ limitateMeto<strong>di</strong> <strong>di</strong>analisiFCLC1verifiche <strong>in</strong> situlimitateResistenza: valore m<strong>in</strong>imo <strong>di</strong> Tabella C8A.2.1Modulo elastico: valore me<strong>di</strong>o <strong>in</strong>tervallo <strong>di</strong>Tabella C8A.2.1Indag<strong>in</strong>i <strong>in</strong> situ estese1.35LC2LC3Rilievomuratura,volte, solai,scale.In<strong>di</strong>viduazione carichigravanti suognielemento <strong>di</strong>pareteIn<strong>di</strong>viduazionetipologiafondazioni.Rilievoeventualequadrofessurativoedeformativo.verifiche <strong>in</strong> situestese edesaustiveResistenza: valore me<strong>di</strong>o <strong>in</strong>tervallo <strong>di</strong> TabellaC8A.2.1Modulo elastico: me<strong>di</strong>a delle prove o valoreme<strong>di</strong>o <strong>in</strong>tervallo <strong>di</strong> Tabella C8A.2.1Indag<strong>in</strong>i <strong>in</strong> situ esaustive-caso a) (<strong>di</strong>sponibili 3 o più valori sperimentali<strong>di</strong> resistenza)Resistenza: me<strong>di</strong>a dei risultati delle proveModulo elastico: me<strong>di</strong>a delle prove o valoreme<strong>di</strong>o <strong>in</strong>tervallo <strong>di</strong> Tabella C8A.2.1-caso b) (<strong>di</strong>sponibili 2 valori sperimentali <strong>di</strong>resistenza)Resistenza: se valore me<strong>di</strong>o sperimentalecompreso <strong>in</strong> <strong>in</strong>tervallo <strong>di</strong> Tabella C8A.2.1,valore me<strong>di</strong>o dell’<strong>in</strong>tervallo <strong>di</strong> Tabella C8A.2.1;se valore me<strong>di</strong>o sperimentale maggiore <strong>di</strong>estremo superiore <strong>in</strong>tervallo, quest’ultimo;se valore me<strong>di</strong>o sperimentale <strong>in</strong>feriore alm<strong>in</strong>imo dell'<strong>in</strong>tervallo, valore me<strong>di</strong>osperimentale.Modulo elastico: come LC3 – caso a).Tutti1.201.00-caso c) (<strong>di</strong>sponibile 1 valore sperimentale <strong>di</strong>resistenza)Resistenza: se valore sperimentale compreso <strong>in</strong><strong>in</strong>tervallo <strong>di</strong> Tabella C8A.2.1, oppure superiore,valore me<strong>di</strong>o dell'<strong>in</strong>tervallo;se valore sperimentale <strong>in</strong>feriore al m<strong>in</strong>imodell'<strong>in</strong>tervallo, valore sperimentale.Modulo elastico: come LC3 – caso a).379
C8A.1.B COSTRUZIONI IN CALCESTRUZZO ARMATO O IN ACCIAIO: DATI NECESSARI PERLA VALUTAZIONEC8A.1.B.1 Costruzioni <strong>in</strong> calcestruzzo armato e <strong>in</strong> acciaio: generalitàLe fonti da considerare per la acquisizione dei dati necessari sono:- documenti <strong>di</strong> progetto con particolare riferimento a relazioni geologiche, geotecniche e strutturalied elaborati grafici strutturali;- eventuale documentazione acquisita <strong>in</strong> tempi successivi alla costruzione;- rilievo strutturale geometrico e dei dettagli esecutivi;- prove <strong>in</strong>-situ e <strong>in</strong> laboratorio.C8A.1.B.2 Costruzioni <strong>in</strong> calcestruzzo armato o <strong>in</strong> acciaio: dati richiestiIn generale saranno acquisiti dati sugli aspetti seguenti:- identificazione dell’organismo strutturale e verifica del rispetto dei criteri <strong>di</strong> regolarità <strong>in</strong><strong>di</strong>cati al§ 7.2.2 delle NTC; quanto sopra viene ottenuto sulla base dei <strong>di</strong>segni orig<strong>in</strong>ali <strong>di</strong> progettoopportunamente verificati con <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i <strong>in</strong>-situ, oppure con un rilievo ex-novo;- identificazione delle strutture <strong>di</strong> fondazione;- identificazione delle categorie <strong>di</strong> suolo secondo quanto <strong>in</strong><strong>di</strong>cato al § 3.2.2 delle NTC;- <strong>in</strong>formazione sulle <strong>di</strong>mensioni geometriche degli elementi strutturali, dei quantitativi dellearmature, delle proprietà meccaniche dei materiali, dei collegamenti;- <strong>in</strong>formazioni su possibili <strong>di</strong>fetti locali dei materiali;- <strong>in</strong>formazioni su possibili <strong>di</strong>fetti nei particolari costruttivi (dettagli delle armature, eccentricitàtravi-pilastro, eccentricità pilastro-pilastro, collegamenti trave-colonna e colonna-fondazione,etc.);- <strong>in</strong>formazioni sulle norme impiegate nel progetto orig<strong>in</strong>ale <strong>in</strong>cluso il valore delle eventuali azionisismiche <strong>di</strong> progetto;- descrizione della classe d’uso, della categoria e dalla vita nom<strong>in</strong>ale secondo il § 2.4 delle NTC;- rivalutazione dei carichi variabili, <strong>in</strong> funzione della dest<strong>in</strong>azione d’uso;- <strong>in</strong>formazione sulla natura e l’entità <strong>di</strong> eventuali danni subiti <strong>in</strong> precedenza e sulle riparazionieffettuate.380
La quantità e qualità dei dati acquisiti determ<strong>in</strong>a il metodo <strong>di</strong> analisi e i valori dei fattori <strong>di</strong>confidenza da applicare alle proprietà dei materiali da adoperare nelle verifiche <strong>di</strong> sicurezza.C8A.1.B.3 Costruzioni <strong>in</strong> calcestruzzo armato o <strong>in</strong> acciaio: livelli <strong>di</strong> conoscenzaAi f<strong>in</strong>i della scelta del tipo <strong>di</strong> analisi e dei valori dei fattori <strong>di</strong> confidenza, richiamati <strong>in</strong> C8.7.2.1, si<strong>di</strong>st<strong>in</strong>guono i tre livelli <strong>di</strong> conoscenza seguenti:- LC1: Conoscenza Limitata;- LC2: Conoscenza Adeguata;- LC3: Conoscenza Accurata.Gli aspetti che def<strong>in</strong>iscono i livelli <strong>di</strong> conoscenza sono:- geometria, ossia le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali,- dettagli strutturali, ossia la quantità e <strong>di</strong>sposizione delle armature, compreso il passo delle staffe ela loro chiusura, per il c.a., i collegamenti per l’acciaio, i collegamenti tra elementi strutturali<strong>di</strong>versi, la consistenza degli elementi non strutturali collaboranti,- materiali, ossia le proprietà meccaniche dei materiali.Il livello <strong>di</strong> conoscenza acquisito determ<strong>in</strong>a il metodo <strong>di</strong> analisi e i fattori <strong>di</strong> confidenza da applicarealle proprietà dei materiali. Le procedure per ottenere i dati richiesti sulla base dei <strong>di</strong>segni <strong>di</strong>progetto e/o <strong>di</strong> prove <strong>in</strong>-situ sono descritte nel seguito per gli e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> c.a. e acciaio.La relazione tra livelli <strong>di</strong> conoscenza, meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi e fattori <strong>di</strong> confidenza è illustrata nellaTabella C8A.1.2 Le def<strong>in</strong>izione dei term<strong>in</strong>i “visivo”, “completo”, “limitato”, “estensivo”,“esaustivo”, contenuti nella tabella è fornita nel seguito.381
Tabella C8A.1.2 – Livelli <strong>di</strong> conoscenza <strong>in</strong> funzione dell’<strong>in</strong>formazione <strong>di</strong>sponibile e conseguenti meto<strong>di</strong> <strong>di</strong>analisi ammessi e valori dei fattori <strong>di</strong> confidenza per e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> calcestruzzo armato o <strong>in</strong> acciaioLivello <strong>di</strong>ConoscenzaLC1LC2LC3Geometria(carpenterie)Da <strong>di</strong>segni <strong>di</strong>carpenteriaorig<strong>in</strong>ali conrilievo visivo acampioneoppurerilievo ex-novocompletoLC1: Conoscenza limitataDettagli strutturali Proprietà dei materiali Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi FCProgetto simulato <strong>in</strong>accordo alle normedell’epocaelimitate verifiche <strong>in</strong>situDisegni costruttivi<strong>in</strong>completiconlimitate verifiche <strong>in</strong>situoppureestese verifiche <strong>in</strong>situDisegni costruttivicompleticonlimitate verifiche <strong>in</strong>situoppureesaustive verifiche<strong>in</strong>-situValori usuali per lapratica costruttivadell’epocaelimitate prove <strong>in</strong>-situDalle specificheorig<strong>in</strong>ali <strong>di</strong> progetto odai certificati <strong>di</strong> provaorig<strong>in</strong>aliconlimitate prove <strong>in</strong>-situoppureestese prove <strong>in</strong>-situDai certificati <strong>di</strong> provaorig<strong>in</strong>ali o dallespecifiche orig<strong>in</strong>ali <strong>di</strong>progettoconestese prove <strong>in</strong> situoppureesaustive prove <strong>in</strong>-situ<strong>Analisi</strong> l<strong>in</strong>earestatica o d<strong>in</strong>amica1.35Tutti 1.20Tutti 1.00Geometria: la geometria della struttura è nota o <strong>in</strong> base a un rilievo o dai <strong>di</strong>segni orig<strong>in</strong>ali. Inquest’ultimo caso viene effettuato un rilievo visivo a campione per verificare l’effettivacorrispondenza del costruito ai <strong>di</strong>segni. I dati raccolti sulle <strong>di</strong>mensioni degli elementi strutturalisaranno tali da consentire la messa a punto <strong>di</strong> un modello strutturale idoneo ad un’analisi l<strong>in</strong>eare.Dettagli costruttivi: i dettagli non sono <strong>di</strong>sponibili da <strong>di</strong>segni costruttivi e sono ricavati sulla base <strong>di</strong>un progetto simulato eseguito secondo la pratica dell’epoca della costruzione. È richiesta unalimitata verifica <strong>in</strong>-situ delle armature e dei collegamenti presenti negli elementi più importanti. Idati raccolti saranno tali da consentire verifiche locali <strong>di</strong> resistenza.Proprietà dei materiali: non sono <strong>di</strong>sponibili <strong>in</strong>formazioni sulle caratteristiche meccaniche deimateriali, né da <strong>di</strong>segni costruttivi né da certificati <strong>di</strong> prova. Si adottano valori usuali della praticacostruttiva dell’epoca convalidati da limitate prove <strong>in</strong>-situ sugli elementi più importanti.La valutazione della sicurezza nel caso <strong>di</strong> conoscenza limitata viene <strong>in</strong> genere eseguita me<strong>di</strong>antemeto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi l<strong>in</strong>eare statici o d<strong>in</strong>amici.382
LC2: Conoscenza adeguataGeometria: la geometria della struttura è nota o <strong>in</strong> base a un rilievo o dai <strong>di</strong>segni orig<strong>in</strong>ali. Inquest’ultimo caso viene effettuato un rilievo visivo a campione per verificare l’effettivacorrispondenza del costruito ai <strong>di</strong>segni. I dati raccolti sulle <strong>di</strong>mensioni degli elementi strutturali,<strong>in</strong>sieme a quelli riguardanti i dettagli strutturali, saranno tali da consentire la messa a punto <strong>di</strong> unmodello strutturale idoneo ad un’analisi l<strong>in</strong>eare o non l<strong>in</strong>eare.Dettagli costruttivi: i dettagli sono noti da un’estesa verifica <strong>in</strong>-situ oppure parzialmente noti dai<strong>di</strong>segni costruttivi orig<strong>in</strong>ali <strong>in</strong>completi. In quest’ultimo caso viene effettuata una limitata verifica <strong>in</strong>situdelle armature e dei collegamenti presenti negli elementi più importanti. I dati raccolti sarannotali da consentire, nel caso si esegua un’analisi l<strong>in</strong>eare, verifiche locali <strong>di</strong> resistenza, oppure lamessa a punto <strong>di</strong> un modello strutturale non l<strong>in</strong>eare.Proprietà dei materiali: <strong>in</strong>formazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono <strong>di</strong>sponibili<strong>in</strong> base ai <strong>di</strong>segni costruttivi o ai certificati orig<strong>in</strong>ali <strong>di</strong> prova, o da estese verifiche <strong>in</strong>-situ. Nelprimo caso sono anche eseguite limitate prove <strong>in</strong>-situ; se i valori ottenuti dalle prove <strong>in</strong>-situ sonom<strong>in</strong>ori <strong>di</strong> quelli <strong>di</strong>sponibili dai <strong>di</strong>segni o dai certificati orig<strong>in</strong>ali, sono eseguite estese prove <strong>in</strong>-situ. Idati raccolti saranno tali da consentire, nel caso si esegua un’analisi l<strong>in</strong>eare, verifiche locali <strong>di</strong>resistenza, oppure la messa a punto <strong>di</strong> un modello strutturale non l<strong>in</strong>eare.La valutazione della sicurezza nel caso <strong>di</strong> conoscenza adeguata è eseguita me<strong>di</strong>ante meto<strong>di</strong> <strong>di</strong>analisi l<strong>in</strong>eare o non l<strong>in</strong>eare, statici o d<strong>in</strong>amici.LC3: Conoscenza accurataGeometria: la geometria della struttura è nota o <strong>in</strong> base a un rilievo o dai <strong>di</strong>segni orig<strong>in</strong>ali. Inquest’ultimo caso è effettuato un rilievo visivo a campione per verificare l’effettiva corrispondenzadel costruito ai <strong>di</strong>segni. I dati raccolti sulle <strong>di</strong>mensioni degli elementi strutturali, <strong>in</strong>sieme a quelliriguardanti i dettagli strutturali, saranno tali da consentire la messa a punto <strong>di</strong> un modello strutturaleidoneo ad un’analisi l<strong>in</strong>eare o non l<strong>in</strong>eare.Dettagli costruttivi: i dettagli sono noti o da un’esaustiva verifica <strong>in</strong>-situ oppure dai <strong>di</strong>segnicostruttivi orig<strong>in</strong>ali. In quest’ultimo caso è effettuata una limitata verifica <strong>in</strong>-situ delle armature edei collegamenti presenti negli elementi più importanti. I dati raccolti saranno tali da consentire, nelcaso si esegua un’analisi l<strong>in</strong>eare, verifiche locali <strong>di</strong> resistenza, oppure la messa a punto <strong>di</strong> unmodello strutturale non l<strong>in</strong>eare.Proprietà dei materiali: <strong>in</strong>formazioni sulle caratteristiche meccaniche dei materiali sono <strong>di</strong>sponibili<strong>in</strong> base ai <strong>di</strong>segni costruttivi o ai certificati orig<strong>in</strong>ali, o da esaustive verifiche <strong>in</strong>-situ. Nel primo caso383
sono anche eseguite estese prove <strong>in</strong>-situ; se i valori ottenuti dalle prove <strong>in</strong>-situ sono m<strong>in</strong>ori <strong>di</strong> quelli<strong>di</strong>sponibili dai <strong>di</strong>segni o dai certificati orig<strong>in</strong>ali, sono eseguite esaustive prove <strong>in</strong>-situ. I dati raccoltisaranno tali da consentire, nel caso si esegua un’analisi l<strong>in</strong>eare, verifiche locali <strong>di</strong> resistenza, oppurela messa a punto <strong>di</strong> un modello strutturale non l<strong>in</strong>eare.La valutazione della sicurezza nel caso <strong>di</strong> conoscenza accurata verrà eseguita me<strong>di</strong>ante meto<strong>di</strong> <strong>di</strong>analisi l<strong>in</strong>eare o non l<strong>in</strong>eare, statici o d<strong>in</strong>amici.Geometria (carpenterie)Disegni orig<strong>in</strong>ali <strong>di</strong> carpenteria: descrivono la geometria della struttura, gli elementi strutturali e leloro <strong>di</strong>mensioni, e permettono <strong>di</strong> <strong>in</strong><strong>di</strong>viduare l’organismo strutturale resistente alle azioniorizzontali e verticali.Disegni costruttivi o esecutivi: descrivono la geometria della struttura, gli elementi strutturali e leloro <strong>di</strong>mensioni, e permettono <strong>di</strong> <strong>in</strong><strong>di</strong>viduare l’organismo strutturale resistente alle azioniorizzontali e verticali. In aggiunta essi contengono la descrizione della quantità, <strong>di</strong>sposizione edettagli costruttivi <strong>di</strong> tutte le armature, nonché le caratteristiche nom<strong>in</strong>ali dei materiali usati.Rilievo visivo: serve a controllare la corrispondenza tra l’effettiva geometria della struttura e i<strong>di</strong>segni orig<strong>in</strong>ali <strong>di</strong> carpenteria <strong>di</strong>sponibili. Comprende il rilievo a campione della geometria <strong>di</strong>alcuni elementi. Nel caso <strong>di</strong> mo<strong>di</strong>fiche non documentate <strong>in</strong>tervenute durante o dopo la costruzione,sarà eseguito un rilievo completo descritto al punto seguente.Rilievo completo: serve a produrre <strong>di</strong>segni completi <strong>di</strong> carpenteria nel caso <strong>in</strong> cui quelli orig<strong>in</strong>alisiano mancanti o si sia riscontrata una non corrispondenza tra questi ultimi e l’effettiva geometriadella struttura. I <strong>di</strong>segni prodotti dovranno descrivere la geometria della struttura, gli elementistrutturali e le loro <strong>di</strong>mensioni, e permettere <strong>di</strong> <strong>in</strong><strong>di</strong>viduare l’organismo strutturale resistente alleazioni orizzontali e verticali con lo stesso grado <strong>di</strong> dettaglio proprio <strong>di</strong> <strong>di</strong>segni orig<strong>in</strong>ali.Dettagli costruttiviProgetto simulato: serve, <strong>in</strong> mancanza dei <strong>di</strong>segni costruttivi orig<strong>in</strong>ali, a def<strong>in</strong>ire la quantità e la<strong>di</strong>sposizione dell’armatura <strong>in</strong> tutti gli elementi con funzione strutturale o le caratteristiche deicollegamenti. E’ eseguito sulla base delle norme tecniche <strong>in</strong> vigore e della pratica costruttivacaratteristica all’epoca della costruzione.Verifiche <strong>in</strong>-situ limitate: servono per verificare la corrispondenza tra le armature o le caratteristichedei collegamenti effettivamente presenti e quelle riportate nei <strong>di</strong>segni costruttivi, oppure ottenuteme<strong>di</strong>ante il progetto simulato.384
Verifiche <strong>in</strong>-situ estese: servono quando non sono <strong>di</strong>sponibili i <strong>di</strong>segni costruttivi orig<strong>in</strong>ali comealternativa al progetto simulato seguito da verifiche limitate, oppure quando i <strong>di</strong>segni costruttiviorig<strong>in</strong>ali sono <strong>in</strong>completi.Verifiche <strong>in</strong>-situ esaustive: servono quando non sono <strong>di</strong>sponibili i <strong>di</strong>segni costruttivi orig<strong>in</strong>ali e sidesidera un livello <strong>di</strong> conoscenza accurata (LC3).Le verifiche <strong>in</strong>-situ sono effettuate su un’opportuna percentuale degli elementi strutturali primariper ciascun tipologia <strong>di</strong> elemento (travi, pilastri, pareti…), come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato nella Tabella C8A.1.3,privilegiando comunque gli elementi che svolgono un ruolo più critico nella struttura, qualigeneralmente i pilastri.Proprietà dei materialiCalcestruzzo: la misura delle caratteristiche meccaniche si ottiene me<strong>di</strong>ante estrazione <strong>di</strong> campionied esecuzione <strong>di</strong> prove <strong>di</strong> compressione f<strong>in</strong>o a rottura.Acciaio: la misura delle caratteristiche meccaniche si ottiene me<strong>di</strong>ante estrazione <strong>di</strong> campioni edesecuzione <strong>di</strong> prove a trazione f<strong>in</strong>o a rottura con determ<strong>in</strong>azione della resistenza a snervamento edella resistenza e deformazione ultima, salvo nel caso <strong>in</strong> cui siano <strong>di</strong>sponibili certificati <strong>di</strong> prova <strong>di</strong>entità conforme a quanto richiesto per le nuove costruzioni, nella normativa dell’epoca.Unioni <strong>di</strong> elementi <strong>in</strong> acciaio: la misura delle caratteristiche meccaniche si ottiene me<strong>di</strong>anteestrazione <strong>di</strong> campioni ed esecuzione <strong>di</strong> prove a trazione f<strong>in</strong>o a rottura con determ<strong>in</strong>azione dellaresistenza a snervamento e della resistenza e deformazione ultima.Meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> prova non <strong>di</strong>struttivi: Sono ammessi meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>e non <strong>di</strong>struttiva <strong>di</strong> documentataaffidabilità, che non possono essere impiegati <strong>in</strong> completa sostituzione <strong>di</strong> quelli sopra descritti, masono consigliati a loro <strong>in</strong>tegrazione, purché i risultati siano tarati su quelli ottenuti con prove<strong>di</strong>struttive. Nel caso del calcestruzzo, è importante adottare meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> prova che limit<strong>in</strong>o l’<strong>in</strong>fluenzadella carbonatazione degli strati superficiali sui valori <strong>di</strong> resistenza.Prove <strong>in</strong>-situ limitate: servono a completare le <strong>in</strong>formazioni sulle proprietà dei materiali ottenute odalle normative <strong>in</strong> vigore all’epoca della costruzione, o dalle caratteristiche nom<strong>in</strong>ali riportate sui<strong>di</strong>segni costruttivi, o da certificati orig<strong>in</strong>ali <strong>di</strong> prova.Prove <strong>in</strong>-situ estese: servono per ottenere <strong>in</strong>formazioni <strong>in</strong> mancanza sia dei <strong>di</strong>segni costruttivi, chedei certificati orig<strong>in</strong>ali <strong>di</strong> prova, oppure quando i valori ottenuti dalle prove limitate risultano<strong>in</strong>feriori a quelli riportati nei <strong>di</strong>segni o certificati orig<strong>in</strong>ali.Prove <strong>in</strong>-situ esaustive: servono per ottenere <strong>in</strong>formazioni <strong>in</strong> mancanza sia dei <strong>di</strong>segni costruttivi,385
che dei certificati orig<strong>in</strong>ali <strong>di</strong> prova, oppure quando i valori ottenuti dalle prove limitate risultano<strong>in</strong>feriori a quelli riportati nei <strong>di</strong>segni o certificati orig<strong>in</strong>ali, e si desidera un livello <strong>di</strong> conoscenzaaccurata (LC3).Le prove opportune nei <strong>di</strong>versi casi sono <strong>in</strong><strong>di</strong>cate nella Tabella C8A.1.3.Tabella C8A.1.3a – Def<strong>in</strong>izione orientativa dei livelli <strong>di</strong> rilievo e prove per e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> c.a.Rilievo (dei dettagli costruttivi)(a)Prove (sui materiali) ( b)(c)Per ogni tipo <strong>di</strong> elemento “primario” (trave, pilastro…)Verifiche limitateVerifiche esteseVerifiche esaustiveLa quantità e <strong>di</strong>sposizione dell’armatura èverificata per almeno il 15% degli elementiLa quantità e <strong>di</strong>sposizione dell’armatura èverificata per almeno il 35% degli elementiLa quantità e <strong>di</strong>sposizione dell’armatura èverificata per almeno il 50% degli elementi1 prov<strong>in</strong>o <strong>di</strong> cls. per 300 m2 <strong>di</strong> pianodell’e<strong>di</strong>ficio, 1 campione <strong>di</strong> armatura perpiano dell’e<strong>di</strong>ficio2 prov<strong>in</strong>i <strong>di</strong> cls. per 300 m2 <strong>di</strong> pianodell’e<strong>di</strong>ficio, 2 campioni <strong>di</strong> armatura perpiano dell’e<strong>di</strong>ficio3 prov<strong>in</strong>i <strong>di</strong> cls. per 300 m2 <strong>di</strong> pianodell’e<strong>di</strong>ficio, 3 campioni <strong>di</strong> armatura perpiano dell’e<strong>di</strong>ficioTabella C8A.1.3b – Def<strong>in</strong>izione orientativa dei livelli <strong>di</strong> rilievo e prove per e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> acciaioRilievo (dei collegamenti)(a) Prove (sui materiali) ( b)Per ogni tipo <strong>di</strong> elemento “primario” (trave, pilastro…)Verifiche limitateVerifiche esteseLe caratteristiche dei collegamenti sonoverificate per almeno il 15% degli elementiLe caratteristiche dei collegamenti sonoverificate per almeno il 35% degli elementi1 prov<strong>in</strong>o <strong>di</strong> acciaio per piano dell’e<strong>di</strong>ficio, 1campione <strong>di</strong> bullone o chiodo per pianodell’e<strong>di</strong>ficio2 prov<strong>in</strong>i <strong>di</strong> acciaio per piano dell’e<strong>di</strong>ficio, 2campioni <strong>di</strong> bullone o chiodo per pianodell’e<strong>di</strong>ficioVerifiche esaustiveLe caratteristiche dei collegamenti sonoverificate per almeno il 50% degli elementi3 prov<strong>in</strong>i <strong>di</strong> acciaio per piano dell’e<strong>di</strong>ficio, 3campioni <strong>di</strong> bullone o chiodo per pianodell’e<strong>di</strong>ficioNOTE ESPLICATIVE ALLA TABELLA C8A.1.3 (a, b)Le percentuali <strong>di</strong> elementi da verificare ed il numero <strong>di</strong> prov<strong>in</strong>i da estrarre e sottoporre a prove <strong>di</strong> resistenza riportat<strong>in</strong>ella Tabella C8A.1.3 hanno valore <strong>in</strong><strong>di</strong>cativo e vanno adattati ai s<strong>in</strong>goli casi, tenendo conto dei seguenti aspetti:(a) Nel controllo del raggiungimento delle percentuali <strong>di</strong> elementi <strong>in</strong>dagati ai f<strong>in</strong>i del rilievo dei dettagli costruttivi sitiene conto delle eventuali situazioni ripetitive, che consentano <strong>di</strong> estendere ad una più ampia percentuale i controllieffettuati su alcuni elementi strutturali facenti parte <strong>di</strong> una serie con evidenti caratteristiche <strong>di</strong> ripetibilità, per ugualegeometria e ruolo nello schema strutturale.386
(b) Le prove sugli acciai sono f<strong>in</strong>alizzate all’identificazione della classe dell’acciaio utilizzata con riferimento allanormativa vigente all’epoca <strong>di</strong> costruzione. Ai f<strong>in</strong>i del raggiungimento del numero <strong>di</strong> prove sull’acciaio necessario per illivello <strong>di</strong> conoscenza è opportuno tener conto dei <strong>di</strong>ametri (nelle strutture <strong>in</strong> c.a.) o dei profili (nelle strutture <strong>in</strong> acciaio)<strong>di</strong> più <strong>di</strong>ffuso impiego negli elementi pr<strong>in</strong>cipali con esclusione delle staffe.(c) Ai f<strong>in</strong>i delle prove sui materiali è consentito sostituire alcune prove <strong>di</strong>struttive, non più del 50%, con un più ampionumero, almeno il triplo, <strong>di</strong> prove non <strong>di</strong>struttive, s<strong>in</strong>gole o comb<strong>in</strong>ate, tarate su quelle <strong>di</strong>struttive.(d) Il numero <strong>di</strong> prov<strong>in</strong>i riportato nelle tabelle 8A.3a e 8A.3b può esser variato, <strong>in</strong> aumento o <strong>in</strong> <strong>di</strong>m<strong>in</strong>uzione, <strong>in</strong>relazione alle caratteristiche <strong>di</strong> omogeneità del materiale. Nel caso del calcestruzzo <strong>in</strong> opera tali caratteristiche sonospesso legate alle modalità costruttive tipiche dell’epoca <strong>di</strong> costruzione e del tipo <strong>di</strong> manufatto, <strong>di</strong> cui occorrerà tenerconto nel pianificare l’<strong>in</strong>dag<strong>in</strong>e. Sarà opportuno, <strong>in</strong> tal senso, prevedere l’effettuazione <strong>di</strong> una seconda campagna <strong>di</strong>prove <strong>in</strong>tegrative, nel caso <strong>in</strong> cui i risultati della prima risult<strong>in</strong>o fortemente <strong>di</strong>somogenei.C8A.1.B.4 Costruzioni <strong>in</strong> calcestruzzo armato o <strong>in</strong> acciaio: fattori <strong>di</strong> confidenzaI Fattori <strong>di</strong> Confidenza <strong>in</strong><strong>di</strong>cati nella Tabella C8A.2 possono essere utilizzati, <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong>valutazioni più approfon<strong>di</strong>te, per def<strong>in</strong>ire le resistenze dei materiali da utilizzare nelle formule <strong>di</strong>capacità degli elementi. Le resistenze me<strong>di</strong>e, ottenute dalle prove <strong>in</strong> situ e dalle <strong>in</strong>formazioniaggiuntive, sono <strong>di</strong>vise per i Fattori <strong>di</strong> Confidenza. Nel caso <strong>di</strong> progettazione <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> azionisismiche, i Fattori <strong>di</strong> Confidenza sono utilizzati anche per gli scopi <strong>di</strong> cui al § 8.7.2.4.I Fattori <strong>di</strong> Confidenza possono anche essere valutati <strong>in</strong> modo <strong>di</strong>fferenziato per i <strong>di</strong>versi materiali,sulla base <strong>di</strong> considerazioni statistiche condotte su un <strong>in</strong>sieme <strong>di</strong> dati significativo per gli elementi<strong>in</strong> esame e <strong>di</strong> meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> valutazione <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà.C8A.1.B.5 In<strong>di</strong>cazioni supplementari per e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> calcestruzzo armatoPer l’identificazione della geometria, i dati raccolti <strong>in</strong>cludono i seguenti:g) identificazione del sistema resistente alle forze orizzontali <strong>in</strong> entrambe le <strong>di</strong>rezioni;h) tessitura dei solai;i) <strong>di</strong>mensioni geometriche <strong>di</strong> travi, pilastri e pareti;j) larghezza delle ali <strong>di</strong> travi a T;k) possibili eccentricità fra travi e pilastri ai no<strong>di</strong>.Per l’identificazione dei dettagli costruttivi, i dati raccolti devono <strong>in</strong>cludere i seguenti:l) quantità <strong>di</strong> armatura longitud<strong>in</strong>ale <strong>in</strong> travi, pilastri e pareti;m) quantità e dettagli <strong>di</strong> armatura trasversale nelle zone critiche e nei no<strong>di</strong> trave-pilastro;n) quantità <strong>di</strong> armatura longitud<strong>in</strong>ale nei solai che contribuisce al momento negativo <strong>di</strong> travi a T;o) lunghezze <strong>di</strong> appoggio e con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo degli elementi orizzontali;p) spessore del copriferro;387
q) lunghezza delle zone <strong>di</strong> sovrapposizione delle barre.Per l’identificazione dei materiali, i dati raccolti <strong>in</strong>cludono i seguenti:r) resistenza del calcestruzzo;s) resistenza a snervamento, <strong>di</strong> rottura e deformazione ultima dell’acciaio.C8A.1.B.6 In<strong>di</strong>cazioni supplementari per e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> acciaioPer l’identificazione della geometria, i dati raccolti <strong>in</strong>cludono i seguenti:t) identificazione del sistema resistente laterale <strong>in</strong> entrambe le <strong>di</strong>rezioni;u) identificazione dei <strong>di</strong>aframmi orizzontali;v) forma orig<strong>in</strong>ale dei profili e <strong>di</strong>mensioni fisiche;w) area sezionale esistente, moduli <strong>di</strong> sezione, momenti d’<strong>in</strong>erzia, e proprietà torsionali nelle sezionicritiche.Per l’identificazione dei dettagli, i dati raccolti <strong>in</strong>cludono posizione e <strong>di</strong>mensione dei bulloni,<strong>di</strong>mensioni e spessori delle saldature nelle zone critiche <strong>di</strong> collegamento.Per l’identificazione dei materiali, i dati raccolti <strong>in</strong>cludono la resistenza del calcestruzzo e laresistenza a snervamento, <strong>di</strong> rottura e deformazione ultima dell’acciaio.C8A.2. TIPOLOGIE E RELATIVI PARAMETRI MECCANICI DELLEMURATURENella Tabella C8A.2.1 sono <strong>in</strong><strong>di</strong>cati i valori <strong>di</strong> riferimento che possono essere adottati nelle analisi,secondo quanto <strong>in</strong><strong>di</strong>cato al § C8A.1.A.4 <strong>in</strong> funzione del livello <strong>di</strong> conoscenza acquisito.Il riconoscimento della tipologia muraria è condotto attraverso un dettagliato rilievo degli aspetticostruttivi (§ C8A.1.A.2). E’ noto che la muratura presenta, a scala nazionale, una notevole varietàper tecniche costruttive e materiali impiegati ed un <strong>in</strong>quadramento <strong>in</strong> tipologie precostituite puòrisultare problematico. I moduli <strong>di</strong> elasticità normale E e tangenziale G sono da considerarsi relativia con<strong>di</strong>zioni non fessurate, per cui le rigidezze dovranno essere opportunamente ridotte.388
Tabella C8A.2.1 - Valori <strong>di</strong> riferimento dei parametri meccanici (m<strong>in</strong>imi e massimi) e peso specifico me<strong>di</strong>oper <strong>di</strong>verse tipologie <strong>di</strong> muratura, riferiti alle seguenti con<strong>di</strong>zioni: malta <strong>di</strong> caratteristiche scarse, assenza <strong>di</strong>ricorsi (listature), paramenti semplicemente accostati o mal collegati, muratura non consolidata, tessitura (nelcaso <strong>di</strong> elementi regolari) a regola d’arte; f m = resistenza me<strong>di</strong>a a compressione della muratura, τ 0 =resistenza me<strong>di</strong>a a taglio della muratura, E = valore me<strong>di</strong>o del modulo <strong>di</strong> elasticità normale, G = valoreme<strong>di</strong>o del modulo <strong>di</strong> elasticità tangenziale, w = peso specifico me<strong>di</strong>o della muraturaf mτ 0EGwTipologia <strong>di</strong> muratura(N/cm 2 )(N/cm 2 )(N/mm 2 )(N/mm 2 )(kN/m 3 )Muratura <strong>in</strong> pietrame <strong>di</strong>sord<strong>in</strong>ata (ciottoli, pietreerratiche e irregolari)Muratura a conci sbozzati, con paramento <strong>di</strong> limitatospessore e nucleo <strong>in</strong>ternoMuratura <strong>in</strong> pietre a spacco con buona tessituraMuratura a conci <strong>di</strong> pietra tenera (tufo, calcarenite,ecc.)Muratura a blocchi lapidei squadratiMuratura <strong>in</strong> mattoni pieni e malta <strong>di</strong> calceMuratura <strong>in</strong> mattoni semipieni con malta cementizia(es.: doppio UNI foratura ≤ 40%)Muratura <strong>in</strong> blocchi laterizi semipieni (perc. foratura
I valori <strong>in</strong><strong>di</strong>cati per le murature regolari sono relativi a casi <strong>in</strong> cui la tessitura rispetta la regoladell’arte. Nei casi <strong>di</strong> tessitura scorretta (giunti verticali non adeguatamente sfalsati, orizzontalità deifilari non rispettata), i valori della tabella devono essere adeguatamente ridotti.Nel caso <strong>in</strong> cui la muratura presenti caratteristiche migliori rispetto ai suddetti elementi <strong>di</strong>valutazione, le caratteristiche meccaniche saranno ottenute, a partire dai valori <strong>di</strong> Tabella C8A.2.1,applicando coefficienti migliorativi f<strong>in</strong>o ai valori <strong>in</strong><strong>di</strong>cati nella Tabella C8A.2.2, secondo leseguenti modalità:- malta <strong>di</strong> buone caratteristiche: si applica il coefficiente <strong>in</strong><strong>di</strong>cato <strong>in</strong> Tabella C8A.2.2, <strong>di</strong>versificatoper le varie tipologie, sia ai parametri <strong>di</strong> resistenza (f m e τ 0 ), sia ai moduli elastici (E e G);- giunti sottili (< 10 mm): si applica il coefficiente, <strong>di</strong>versificato per le varie tipologie, sia aiparametri <strong>di</strong> resistenza (f m e τ 0 ), sia ai moduli elastici (E e G); nel caso della resistenza a tagliol’<strong>in</strong>cremento percentuale da considerarsi è metà rispetto a quanto considerato per la resistenza acompressione; nel caso <strong>di</strong> murature <strong>in</strong> pietra naturale è opportuno verificare che la lavorazione siacurata sull’<strong>in</strong>tero spessore del paramento.- presenza <strong>di</strong> ricorsi (o listature): si applica il coefficiente <strong>in</strong><strong>di</strong>cato <strong>in</strong> tabella ai soli parametri <strong>di</strong>resistenza (f m e τ 0 ); tale coefficiente ha significato solo per alcune tipologie murarie, <strong>in</strong> quantonelle altre non si riscontra tale tecnica costruttiva;- presenza <strong>di</strong> elementi <strong>di</strong> collegamento trasversale tra i paramenti: si applica il coefficiente <strong>in</strong><strong>di</strong>cato<strong>in</strong> tabella ai soli parametri <strong>di</strong> resistenza (f m e τ 0 ); tale coefficiente ha significato solo per lemurature storiche, <strong>in</strong> quanto quelle più recenti sono realizzate con una specifica e ben def<strong>in</strong>itatecnica costruttiva ed i valori <strong>in</strong> Tabella C8A.2.1 rappresentano già la possibile varietà <strong>di</strong>comportamento.Le <strong>di</strong>verse tipologie <strong>di</strong> Tabella C8A.2.1 assumono che la muratura sia costituita da due paramentiaccostati, o con un nucleo <strong>in</strong>terno <strong>di</strong> limitato spessore (<strong>in</strong>feriore allo spessore del paramento); fannoeccezione il caso della muratura a conci sbozzati, per la quale è implicita la presenza <strong>di</strong> un nucleo<strong>in</strong>terno (anche significativo ma <strong>di</strong> <strong>di</strong>screte caratteristiche), e quello della muratura <strong>in</strong> mattoni pieni,che spesso presenta un nucleo <strong>in</strong>terno con materiale <strong>di</strong> reimpiego reso coeso. Nel caso <strong>in</strong> cui ilnucleo <strong>in</strong>terno sia ampio rispetto ai paramenti e/o particolarmente scadente, è opportuno ridurreopportunamente i parametri <strong>di</strong> resistenza e deformabilità, attraverso una omogeneizzazione dellecaratteristiche meccaniche nello spessore. In assenza <strong>di</strong> valutazioni più accurate è possibilepenalizzare i suddetti parametri meccanici attraverso il coefficiente <strong>in</strong><strong>di</strong>cato <strong>in</strong> Tabella C8A.2.2.390
In presenza <strong>di</strong> murature consolidate, o nel caso <strong>in</strong> cui si debba valutare la sicurezza dell’e<strong>di</strong>ficior<strong>in</strong>forzato, è possibile valutare le caratteristiche meccaniche per alcune tecniche <strong>di</strong> <strong>in</strong>tervento,attraverso i coefficienti <strong>in</strong><strong>di</strong>cati <strong>in</strong> Tabella C8A.2.2, secondo le seguenti modalità:- consolidamento con <strong>in</strong>iezioni <strong>di</strong> miscele leganti: si applica il coefficiente <strong>in</strong><strong>di</strong>cato <strong>in</strong> tabella,<strong>di</strong>versificato per le varie tipologie, sia ai parametri <strong>di</strong> resistenza (f m e τ 0 ), sia ai moduli elastici (Ee G); nel caso <strong>in</strong> cui la muratura orig<strong>in</strong>ale fosse stata classificata con malta <strong>di</strong> buonecaratteristiche, il suddetto coefficiente va applicato al valore <strong>di</strong> riferimento per malta <strong>di</strong> scadenticaratteristiche, <strong>in</strong> quanto il risultato ottenibile attraverso questa tecnica <strong>di</strong> consolidamento è, <strong>in</strong>prima approssimazione, <strong>in</strong><strong>di</strong>pendente dalla qualità orig<strong>in</strong>aria della malta (<strong>in</strong> altre parole, nel caso<strong>di</strong> muratura con malta <strong>di</strong> buone caratteristiche, l’<strong>in</strong>cremento <strong>di</strong> resistenza e rigidezza ottenibile èpercentualmente <strong>in</strong>feriore);- consolidamento con <strong>in</strong>tonaco armato: per def<strong>in</strong>ire parametri meccanici equivalenti è possibileapplicare il coefficiente <strong>in</strong><strong>di</strong>cato <strong>in</strong> tabella, <strong>di</strong>versificato per le varie tipologie, sia ai parametri <strong>di</strong>resistenza (f m e τ 0 ), sia ai moduli elastici (E e G); per i parametri <strong>di</strong> partenza della muratura nonconsolidata non si applica il coefficiente relativo alla connessione trasversale, <strong>in</strong> quanto l’<strong>in</strong>tonacoarmato, se correttamente eseguito collegando con barre trasversali unc<strong>in</strong>ate i no<strong>di</strong> delle reti <strong>di</strong>armatura sulle due facce, realizza, tra le altre, anche questa funzione. Nei casi <strong>in</strong> cui leconnessioni trasversali non sod<strong>di</strong>sf<strong>in</strong>o tale con<strong>di</strong>zione, il coefficiente moltiplicativo dell’<strong>in</strong>tonacoarmato deve essere <strong>di</strong>viso per il coefficiente relativo alla connessione trasversale riportato <strong>in</strong>tabella;- consolidamento con <strong>di</strong>atoni artificiali: <strong>in</strong> questo caso si applica il coefficiente <strong>in</strong><strong>di</strong>cato per lemurature dotate <strong>di</strong> una buona connessione trasversale.I valori sopra <strong>in</strong><strong>di</strong>cati per le murature consolidate possono essere considerati come riferimento nelcaso <strong>in</strong> cui non sia comprovata, con opportune <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i sperimentali, la reale efficaciadell’<strong>in</strong>tervento e siano qu<strong>in</strong><strong>di</strong> misurati, con un adeguato numero <strong>di</strong> prove, i valori da adottarsi nelcalcolo.391
Tabella C8A.2.2 - Coefficienti correttivi dei parametri meccanici (<strong>in</strong><strong>di</strong>cati <strong>in</strong> Tabella C8A.2.1) da applicarsi<strong>in</strong> presenza <strong>di</strong>: malta <strong>di</strong> caratteristiche buone o ottime; giunti sottili; ricorsi o listature; sistematicheconnessioni trasversali; nucleo <strong>in</strong>terno particolarmente scadente e/o ampio; consolidamento con <strong>in</strong>iezioni <strong>di</strong>malta; consolidamento con <strong>in</strong>tonaco armato.Tipologia <strong>di</strong> muraturaMuratura <strong>in</strong> pietrame <strong>di</strong>sord<strong>in</strong>ata(ciottoli, pietre erratiche e irregolari)Muratura a conci sbozzati, conparamen-to <strong>di</strong> limitato spessore enucleo Muratura <strong>in</strong>ternopietre a spacco con buonatessituraMuratura a conci <strong>di</strong> pietra tenera (tufo,calcarenite, ecc.)MaltabuonaGiuntisottili( 70 cm).C8A.3. AGGREGATI EDILIZIUn aggregato e<strong>di</strong>lizio è costituito da un <strong>in</strong>sieme <strong>di</strong> parti che sono il risultato <strong>di</strong> una genesi articolatae non unitaria, dovuta a molteplici fattori (sequenza costruttiva, cambio <strong>di</strong> materiali, mutateesigenze, avvicendarsi dei proprietari, etc.). Nell’analisi <strong>di</strong> un e<strong>di</strong>ficio facente parte <strong>di</strong> un aggregatoe<strong>di</strong>lizio occorre tenere conto perciò delle possibili <strong>in</strong>terazioni derivanti dalla contiguità strutturalecon gli e<strong>di</strong>fici a<strong>di</strong>acenti, connessi o <strong>in</strong> aderenza ad esso. A tal f<strong>in</strong>e dovrà essere <strong>in</strong><strong>di</strong>viduata, <strong>in</strong> viaprelim<strong>in</strong>are, l’unità strutturale (US) oggetto <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>o, evidenziando le azioni che su <strong>di</strong> essa possonoderivare dalle unità strutturali contigue. La porzione <strong>di</strong> aggregato che costituisce l’US dovràcomprendere cellule tra loro legate <strong>in</strong> elevazione ed <strong>in</strong> pianta da un comune processo costruttivo,oltre che considerare tutti gli elementi <strong>in</strong>teressati dalla trasmissione a terra dei carichi verticalidell’e<strong>di</strong>ficio <strong>in</strong> esame.Ove necessario, tale analisi prelim<strong>in</strong>are dovrà considerare l’<strong>in</strong>tero aggregato, al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> <strong>in</strong><strong>di</strong>viduarele relative connessioni spaziali fondamentali, con particolare attenzione al contesto ed aimeccanismi <strong>di</strong> giustapposizione e <strong>di</strong> sovrapposizione. In particolare, il processo <strong>di</strong> <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>e sugliaggregati e<strong>di</strong>lizi si dovrebbe sviluppare attraverso l’<strong>in</strong><strong>di</strong>viduazione <strong>di</strong> <strong>di</strong>versi strati d’<strong>in</strong>formazione:- i rapporti tra i processi <strong>di</strong> aggregazione ed organizzazione dei tessuti e<strong>di</strong>lizi e l’evoluzione delsistema viario;- i pr<strong>in</strong>cipali eventi che hanno <strong>in</strong>fluito sugli aspetti morfologici del costruito storico (fonti storiche);392
- la morfologia delle strade (andamento, larghezza, flessi planimetrici e <strong>di</strong>sassamenti dei frontie<strong>di</strong>lizi); la <strong>di</strong>sposizione e la gerarchia dei cortili (con accesso <strong>di</strong>retto o da androne) ed ilposizionamento delle scale esterne; tale stu<strong>di</strong>o favorisce la comprensione del processo formativo e<strong>di</strong> trasformazione degli isolati, dei lotti, delle parti costruite e delle porzioni libere <strong>in</strong> rapporto allefasi del loro uso;- l’all<strong>in</strong>eamento delle pareti; verifiche <strong>di</strong> ortogonalità rispetto ai percorsi viari; <strong>in</strong><strong>di</strong>viduazione deiprolungamenti, delle rotazioni, delle <strong>in</strong>tersezioni e degli slittamenti degli assi delle pareti (ciòaiuta ad identificare le pareti <strong>in</strong> relazione alla loro contemporaneità <strong>di</strong> costruzione e qu<strong>in</strong><strong>di</strong> adef<strong>in</strong>ire il loro grado <strong>di</strong> connessione);- i rapporti spaziali elementari delle s<strong>in</strong>gole cellule murarie, nonché i rapporti <strong>di</strong> regolarità,ripetizione, modularità, ai <strong>di</strong>versi piani (ciò consente <strong>di</strong> <strong>di</strong>st<strong>in</strong>guere le cellule orig<strong>in</strong>are da quelledovute a processi <strong>di</strong> saturazione degli spazi aperti);- la forma e la posizione delle bucature nei muri <strong>di</strong> prospetto: assialità, simmetria, ripetizione (ciòconsente <strong>di</strong> determ<strong>in</strong>are le zone <strong>di</strong> debolezza nel percorso <strong>di</strong> trasmissione degli sforzi, nonché <strong>di</strong>rivelare le mo<strong>di</strong>ficazioni avvenute nel tempo);- i <strong>di</strong>sassamenti e le rastremazioni delle pareti, i muri poggianti “<strong>in</strong> falso” sui solai sottostanti, losfalsamento <strong>di</strong> quota tra solai contigui (ciò fornisce <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni sia per ricercare possibili fonti <strong>di</strong>danno <strong>in</strong> rapporto ai carichi verticali e sismici, sia per aff<strong>in</strong>are l’<strong>in</strong>terpretazione dei meccanismi <strong>di</strong>aggregazione).Per la <strong>in</strong><strong>di</strong>viduazione dell’US da considerare si terrà conto pr<strong>in</strong>cipalmente della unitarietà delcomportamento strutturale <strong>di</strong> tale porzione <strong>di</strong> aggregato nei confronti dei carichi, sia statici ched<strong>in</strong>amici. A tal f<strong>in</strong>e è importante rilevare la tipologia costruttiva ed il permanere degli elementicaratterizzanti, <strong>in</strong> modo da <strong>in</strong><strong>di</strong>rizzare il progetto degli <strong>in</strong>terventi verso soluzioni congruenti conl’orig<strong>in</strong>aria configurazione strutturale.L’<strong>in</strong><strong>di</strong>viduazione dell’US va comunque eseguita caso per caso, <strong>in</strong> ragione della forma del sistemae<strong>di</strong>lizio <strong>di</strong> riferimento a cui appartiene l’US (composta da una o più unità immobiliari), della qualitàe consistenza degli <strong>in</strong>terventi previsti e con il criterio <strong>di</strong> m<strong>in</strong>imizzare la frammentazione <strong>in</strong><strong>in</strong>terventi s<strong>in</strong>goli. Il progettista potrà qu<strong>in</strong><strong>di</strong> def<strong>in</strong>ire la <strong>di</strong>mensione operativa m<strong>in</strong>ima, che talorapotrà riguardare l’<strong>in</strong>sieme delle unità immobiliari costituenti il sistema, ed <strong>in</strong> alcuni casi porzionipiù o meno estese del contesto urbano.L’US dovrà comunque avere cont<strong>in</strong>uità da cielo a terra per quanto riguarda il flusso dei carichiverticali e, <strong>di</strong> norma, sarà delimitata o da spazi aperti, o da giunti strutturali, o da e<strong>di</strong>fici contigui393
costruiti, ad esempio, con tipologie costruttive e strutturali <strong>di</strong>verse, o con materiali <strong>di</strong>versi, oppure<strong>in</strong> epoche <strong>di</strong>verse.Tra le <strong>in</strong>terazioni strutturali con gli e<strong>di</strong>fici a<strong>di</strong>acenti si dovranno considerare: carichi (sia verticaliche orizzontali, <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> sisma) provenienti da solai o da pareti <strong>di</strong> US a<strong>di</strong>acenti; sp<strong>in</strong>te <strong>di</strong> archie volte appartenenti ad US contigue; sp<strong>in</strong>te provenienti da archi <strong>di</strong> contrasto o da tiranti ancorati sualtri e<strong>di</strong>fici. La rappresentazione dell’US attraverso piante, alzati e sezioni permetterà <strong>di</strong> valutare la<strong>di</strong>ffusione delle sollecitazioni e l’<strong>in</strong>terazione fra le US contigue.Oltre a quanto normalmente previsto per gli e<strong>di</strong>fici non <strong>di</strong>sposti <strong>in</strong> aggregato, dovranno esserevalutati gli effetti <strong>di</strong>: sp<strong>in</strong>te non contrastate causate da orizzontamenti sfalsati <strong>di</strong> quota sulle pareti <strong>in</strong>comune con le US a<strong>di</strong>acenti; effetti locali causati da prospetti non all<strong>in</strong>eati, o da <strong>di</strong>fferenze <strong>di</strong>altezza o <strong>di</strong> rigidezza tra US a<strong>di</strong>acenti, azioni <strong>di</strong> ribaltamento e <strong>di</strong> traslazione che <strong>in</strong>teressano lepareti nelle US <strong>di</strong> testata delle tipologie seriali (schiere).Dovrà essere considerato <strong>in</strong>oltre il possibile martellamento nei giunti tra US a<strong>di</strong>acenti.L'analisi <strong>di</strong> una US secondo i meto<strong>di</strong> utilizzati per e<strong>di</strong>fici isolati, senza una adeguata modellazioneoppure con una modellazione approssimata dell'<strong>in</strong>terazione con i corpi <strong>di</strong> fabbrica a<strong>di</strong>acenti assumeun significato convenzionale. Di conseguenza, si ammette che l’analisi della capacità sismicaglobale dell'US possa essere verificata attraverso metodologie semplificate, come descritto <strong>di</strong>seguito.C8A.3.1 VERIFICA GLOBALE SEMPLIFICATA PER GLI EDIFICI IN AGGREGATI EDILIZINel caso <strong>di</strong> solai sufficientemente rigi<strong>di</strong>, la verifica convenzionale allo Stato limite <strong>di</strong> salvaguar<strong>di</strong>adella vita e allo Stato limite <strong>di</strong> esercizio <strong>di</strong> un e<strong>di</strong>ficio (unità strutturale) <strong>in</strong> aggregato può esseresvolta, anche per e<strong>di</strong>fici con più <strong>di</strong> due piani, me<strong>di</strong>ante l'analisi statica non l<strong>in</strong>eare analizzando everificando separatamente ciascun <strong>in</strong>terpiano dell'e<strong>di</strong>ficio, e trascurando la variazione della forzaassiale nei maschi murari dovuta all'effetto dell'azione sismica. Con l'esclusione <strong>di</strong> unità strutturalid'angolo o <strong>di</strong> testata, così come <strong>di</strong> parti <strong>di</strong> e<strong>di</strong>ficio non v<strong>in</strong>colate o non aderenti su alcun lato ad altreunità strutturali (es. piani superiori <strong>di</strong> un e<strong>di</strong>ficio <strong>di</strong> maggiore altezza rispetto a tutte le USa<strong>di</strong>acenti), l'analisi potrà anche essere svolta trascurando gli effetti torsionali, ipotizzando che i solaipossano unicamente traslare nella <strong>di</strong>rezione considerata dell'azione sismica.Qualora i solai dell'e<strong>di</strong>ficio siano flessibili si procederà all'analisi delle s<strong>in</strong>gole pareti o dei sistemi<strong>di</strong> pareti complanari che costituiscono l'e<strong>di</strong>ficio, ciascuna analizzata come struttura <strong>in</strong><strong>di</strong>pendente,soggetta ai carichi verticali <strong>di</strong> competenza ed all'azione del sisma nella <strong>di</strong>rezione parallela allaparete. In questo caso l'analisi e le verifiche <strong>di</strong> ogni s<strong>in</strong>gola parete seguiranno i criteri esposti al §394
7.8.2.2 delle NTC per gli e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> muratura ord<strong>in</strong>aria <strong>di</strong> nuova costruzione, con le <strong>in</strong>tegrazioniriportate al § 8.7.1.5.C8A.4. ANALISI DEI MECCANISMI LOCALI DI COLLASSO IN EDIFICIESISTENTI IN MURATURANegli e<strong>di</strong>fici esistenti <strong>in</strong> muratura spesso avvengono collassi parziali per cause sismiche, <strong>in</strong> genereper per<strong>di</strong>ta dell'equilibrio <strong>di</strong> porzioni murarie; la verifica nei riguar<strong>di</strong> <strong>di</strong> questi meccanismi, secondole modalità descritte nel seguito, assume significato se è garantita una certa monoliticità della paretemuraria, tale da impe<strong>di</strong>re collassi puntuali per <strong>di</strong>sgregazione della muratura. Meccanismi locali siverificano nelle pareti murarie prevalentemente per azioni perpen<strong>di</strong>colari al loro piano, mentre nelcaso <strong>di</strong> sistemi ad arco anche per azioni nel piano. Le verifiche con riferimento ai meccanismi locali<strong>di</strong> danno e collasso (nel piano e fuori piano) possono essere svolti tramite l’analisi limitedell’equilibrio, secondo l’approccio c<strong>in</strong>ematico, che si basa sulla scelta del meccanismo <strong>di</strong> collassoe la valutazione dell’azione orizzontale che attiva tale c<strong>in</strong>ematismo.L’applicazione del metodo <strong>di</strong> verifica presuppone qu<strong>in</strong><strong>di</strong> l’analisi dei meccanismi locali ritenutisignificativi per la costruzione, che possono essere ipotizzati sulla base della conoscenza delcomportamento sismico <strong>di</strong> strutture analoghe, già danneggiate dal terremoto, o <strong>in</strong><strong>di</strong>viduaticonsiderando la presenza <strong>di</strong> eventuali stati fessurativi, anche <strong>di</strong> natura non sismica; <strong>in</strong>oltre andrannotenute presente la qualità della connessione tra le pareti murarie, la tessitura muraria, la presenza <strong>di</strong>catene, le <strong>in</strong>terazioni con altri elementi della costruzione o degli e<strong>di</strong>fici a<strong>di</strong>acenti.L’approccio c<strong>in</strong>ematico permette <strong>in</strong>oltre <strong>di</strong> determ<strong>in</strong>are l’andamento dell’azione orizzontale che lastruttura è progressivamente <strong>in</strong> grado <strong>di</strong> sopportare all’evolversi del meccanismo. Tale curva èespressa attraverso un moltiplicatore α, rapporto tra le forze orizzontali applicate ed i corrispondentipesi delle masse presenti, rappresentato <strong>in</strong> funzione dello spostamento d k <strong>di</strong> un punto <strong>di</strong> riferimentodel sistema; la curva deve essere determ<strong>in</strong>ata f<strong>in</strong>o all’annullamento <strong>di</strong> ogni capacità <strong>di</strong> sopportareazioni orizzontali (α=0). Tale curva può essere trasformata nella curva <strong>di</strong> capacità <strong>di</strong> un sistemaequivalente ad un grado <strong>di</strong> libertà, nella quale può essere def<strong>in</strong>ita la capacità <strong>di</strong> spostamento ultimodel meccanismo locale, da confrontare con la domanda <strong>di</strong> spostamento richiesta dall’azione sismica.Per ogni possibile meccanismo locale ritenuto significativo per l’e<strong>di</strong>ficio, il metodo si articola neiseguenti passi:- trasformazione <strong>di</strong> una parte della costruzione <strong>in</strong> un sistema labile (catena c<strong>in</strong>ematica), attraversol’<strong>in</strong><strong>di</strong>viduazione <strong>di</strong> corpi rigi<strong>di</strong>, def<strong>in</strong>iti da piani <strong>di</strong> frattura ipotizzabili per la scarsa resistenza atrazione della muratura, <strong>in</strong> grado <strong>di</strong> ruotare o scorrere tra loro (meccanismo <strong>di</strong> danno e collasso);395
- valutazione del moltiplicatore orizzontale dei carichi α 0 che comporta l’attivazione delmeccanismo (stato limite <strong>di</strong> danno);- valutazione dell’evoluzione del moltiplicatore orizzontale dei carichi α al crescere dellospostamento d k <strong>di</strong> un punto <strong>di</strong> controllo della catena c<strong>in</strong>ematica, usualmente scelto <strong>in</strong> prossimitàdel baricentro delle masse, f<strong>in</strong>o all’annullamento della forza sismica orizzontale;- trasformazione della curva così ottenuta <strong>in</strong> curva <strong>di</strong> capacità, ovvero <strong>in</strong> accelerazione a * espostamento d * spettrali, con valutazione dello spostamento ultimo per collasso del meccanismo(stato limite ultimo), def<strong>in</strong>ito <strong>in</strong> seguito;- verifiche <strong>di</strong> sicurezza, attraverso il controllo della compatibilità degli spostamenti e/o delleresistenze richieste alla struttura.Per l’applicazione del metodo <strong>di</strong> analisi si ipotizza, <strong>in</strong> genere:- resistenza nulla a trazione della muratura;- assenza <strong>di</strong> scorrimento tra i blocchi;- resistenza a compressione <strong>in</strong>f<strong>in</strong>ita della muratura.Tuttavia, per una simulazione più realistica del comportamento, è opportuno considerare, <strong>in</strong> formaapprossimata: a) gli scorrimenti tra i blocchi, considerando la presenza dell’attrito; b) leconnessioni, anche <strong>di</strong> resistenza limitata, tra le pareti murarie; c) la presenza <strong>di</strong> catene metalliche; d)la limitata resistenza a compressione della muratura, considerando le cerniere adeguatamentearretrate rispetto allo spigolo della sezione; e) la presenza <strong>di</strong> pareti a paramenti scollegati.C8A.4.1 ANALISI CINEMATICA LINEAREPer ottenere il moltiplicatore orizzontale α 0 dei carichi che porta all’attivazione del meccanismolocale <strong>di</strong> danno si applicano ai blocchi rigi<strong>di</strong> che compongono la catena c<strong>in</strong>ematica le seguentiforze: i pesi propri dei blocchi, applicati nel loro baricentro; i carichi verticali portati dagli stessi(pesi propri e sovraccarichi dei solai e della copertura, altri elementi murari non considerati nelmodello strutturale); un sistema <strong>di</strong> forze orizzontali proporzionali ai carichi verticali portati, sequeste non sono efficacemente trasmesse ad altre parti dell'e<strong>di</strong>ficio; eventuali forze esterne (adesempio quelle trasmesse da catene metalliche); eventuali forze <strong>in</strong>terne (ad esempio le azioni legateall’<strong>in</strong>granamento tra i conci murari). Assegnata una rotazione virtuale θ k al generico blocco k, èpossibile determ<strong>in</strong>are <strong>in</strong> funzione <strong>di</strong> questa e della geometria della struttura, gli spostamenti delle<strong>di</strong>verse forze applicate nella rispettiva <strong>di</strong>rezione. Il moltiplicatore α 0 si ottiene applicando il396
Pr<strong>in</strong>cipio dei Lavori Virtuali, <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> spostamenti, uguagliando il lavoro totale eseguito dalleforze esterne ed <strong>in</strong>terne applicate al sistema <strong>in</strong> corrispondenza dell’atto <strong>di</strong> moto virtuale:α⎛⎞nn+mno⎜0 P i x,i P ⎟j x, j − Piδ y,i − Fhδh= L∑ δ + ∑ δ∑ ∑fii=1 j=n+1i=1 h=1⎝⎠(C8A.4.1)dove:- n è il numero <strong>di</strong> tutte le forze peso applicate ai <strong>di</strong>versi blocchi della catena c<strong>in</strong>ematica;- m è il numero <strong>di</strong> forze peso non <strong>di</strong>rettamente gravanti sui blocchi le cui masse, per effettodell'azione sismica, generano forze orizzontali sugli elementi della catena c<strong>in</strong>ematica, <strong>in</strong> quantonon efficacemente trasmesse ad altre parti dell'e<strong>di</strong>ficio;- o è il numero <strong>di</strong> forze esterne, non associate a masse, applicate ai <strong>di</strong>versi blocchi;- P i è la generica forza peso applicata (peso proprio del blocco, applicato nel suo baricentro, o unaltro peso portato);- P j è la generica forza peso, non <strong>di</strong>rettamente applicata sui blocchi, la cui massa, per effettodell'azione sismica, genera una forza orizzontale sugli elementi della catena c<strong>in</strong>ematica, <strong>in</strong> quantonon efficacemente trasmessa ad altre parti dell'e<strong>di</strong>ficio;- δ x,i è lo spostamento virtuale orizzontale del punto <strong>di</strong> applicazione dell’i-esimo peso P i ,assumendo come verso positivo quello associato alla <strong>di</strong>rezione secondo cui agisce l’azionesismica che attiva il meccanismo;- δ x,j è lo spostamento virtuale orizzontale del punto <strong>di</strong> applicazione dell’j-esimo peso P j ,assumendo come verso positivo quello associato alla <strong>di</strong>rezione secondo cui agisce l’azionesismica che attiva il meccanismo;- δ y,i è lo spostamento virtuale verticale del punto <strong>di</strong> applicazione dell’i-esimo peso P i , assuntopositivo se verso l’alto;- F h è la generica forza esterna (<strong>in</strong> valore assoluto), applicata ad un blocco;- δ h è lo spostamento virtuale del punto dove è applicata la h-esima forza esterna, nella <strong>di</strong>rezionedella stessa, <strong>di</strong> segno positivo se con verso <strong>di</strong>scorde;- L fi è il lavoro <strong>di</strong> eventuali forze <strong>in</strong>terne.397
C8A.4.2 ANALISI CINEMATICA NON LINEAREC8A.4.2.1 Relazione tra il moltiplicatore α e lo spostamentoAl f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> conoscere la capacità <strong>di</strong> spostamento della struttura f<strong>in</strong>o al collasso attraverso ilmeccanismo considerato, il moltiplicatore orizzontale α dei carichi può essere valutato non solosulla configurazione <strong>in</strong>iziale, ma anche su configurazioni variate della catena c<strong>in</strong>ematica,rappresentative dell’evoluzione del meccanismo e descritte dallo spostamento d k <strong>di</strong> un punto <strong>di</strong>controllo del sistema. L’analisi deve essere condotta f<strong>in</strong>o al raggiungimento della configurazionecui corrisponde l’annullamento del moltiplicatore α, <strong>in</strong> corrispondenza dello spostamento d k,0 .In corrispondenza <strong>di</strong> ciascuna configurazione del c<strong>in</strong>ematismo <strong>di</strong> blocchi rigi<strong>di</strong>, il valore delmoltiplicatore α può essere valutato utilizzando l’equazione (C8A.4.1), riferendosi alla geometriavariata. L’analisi può essere svolta per via grafica, <strong>in</strong><strong>di</strong>viduando la geometria del sistema nelle<strong>di</strong>verse configurazioni f<strong>in</strong>o al collasso, o per via analitico-numerica, considerando una successione<strong>di</strong> rotazioni virtuali f<strong>in</strong>ite ed aggiornando progressivamente la geometria del sistema.Se le <strong>di</strong>verse azioni (forze peso, azioni esterne o <strong>in</strong>terne) vengono mantenute costanti all’evolversidel c<strong>in</strong>ematismo, la curva che si ottiene è pressoché l<strong>in</strong>eare; <strong>in</strong> tal caso, <strong>in</strong> via semplificata, èrichiesta la sola valutazione dello spostamento d k,0 per cui si ha l’annullamento del moltiplicatore, ela curva assume la seguente espressione:( 1− d / )α = α(C8A.4.2)0 k d k,0Tale configurazione può essere ottenuta esprimendo la geometria <strong>in</strong> una generica configurazionevariata, funzione della rotazione f<strong>in</strong>ita θ k,0 , applicando il Pr<strong>in</strong>cipio dei Lavori Virtuali attraverso la(C8A.4.1), avendo posto α=0, e ricavando da tale equazione, <strong>in</strong> genere non l<strong>in</strong>eare, l’<strong>in</strong>cognita θ k,0 .Nel caso <strong>in</strong> cui si tenga <strong>in</strong> conto la progressiva variazione delle forze esterne con l’evolversi delc<strong>in</strong>ematismo (ad esempio si consideri l’allungamento <strong>di</strong> una catena o la variazione del grado <strong>di</strong>ammorsamento fra due pareti), la curva potrà essere assunta l<strong>in</strong>eare a tratti, valutandola <strong>in</strong>corrispondenza degli spostamenti per cui si verificano eventi significativi (ad esempio: snervamentodella catena, rottura della catena, per<strong>di</strong>ta dell’ammorsamento ecc.).C8A.4.2.2 Valutazione della curva <strong>di</strong> capacità (oscillatore equivalente)Noto l’andamento del moltiplicatore orizzontale α dei carichi <strong>in</strong> funzione dello spostamento d k delpunto <strong>di</strong> controllo della struttura, deve essere def<strong>in</strong>ita la curva <strong>di</strong> capacità dell’oscillatoreequivalente, come relazione tra l’accelerazione a * e lo spostamento d * .398
La massa partecipante al c<strong>in</strong>ematismo M * può essere valutata considerando gli spostamenti virtualidei punti <strong>di</strong> applicazione dei <strong>di</strong>versi pesi, associati al c<strong>in</strong>ematismo, come una forma modale <strong>di</strong>vibrazione:⎛n+m⎞⎜ ∑ ⎟P δ x,i*M =⎝ ⎠(C8A.4.3)ii=1n+mg∑i=1P δi2x,i2dove:- n+m è il numero delle forze peso P i applicate le cui masse, per effetto dell'azione sismica,generano forze orizzontali sugli elementi della catena c<strong>in</strong>ematica;- δ x,i è lo spostamento virtuale orizzontale del punto <strong>di</strong> applicazione dell’i-esimo peso P i .L’accelerazione sismica spettrale a * si ottiene moltiplicando per l’accelerazione <strong>di</strong> gravità ilmoltiplicatore α e <strong>di</strong>videndolo per la frazione <strong>di</strong> massa partecipante al c<strong>in</strong>ematismo.L’accelerazione spettrale <strong>di</strong> attivazione del meccanismo vale qu<strong>in</strong><strong>di</strong>:anmα0∑ + Pii= 1 0g= =(C8A.4.4)* *M FC e FC*0αdove:- g è l’accelerazione <strong>di</strong> gravità;nm* *- ∑ + e = gM / Piè la frazione <strong>di</strong> massa partecipante della struttura;i=1- FC è il fattore <strong>di</strong> confidenza. Nel caso <strong>in</strong> cui per la valutazione del moltiplicatore α non si tengaconto della resistenza a compressione della muratura, il fattore <strong>di</strong> confidenza da utilizzare saràcomunque quello relativo al livello <strong>di</strong> conoscenza LC1.Lo spostamento spettrale d * dell’oscillatore equivalente può essere ottenuto come spostamentome<strong>di</strong>o dei <strong>di</strong>versi punti nei quali sono applicati i pesi P i , pesato sugli stessi. In via approssimata,noto lo spostamento del punto <strong>di</strong> controllo d k è possibile def<strong>in</strong>ire lo spostamento spettraleequivalente con riferimento agli spostamenti virtuali valutati sulla configurazione <strong>in</strong>iziale:dn+m2∑ Piδx,i* i=1= dkn+mδ∑P δx,k i x,ii=1(C8A.4.5)399
dove n, m, P i , δ x,i sono def<strong>in</strong>iti come sopra e δ x,k è lo spostamento virtuale orizzontale del punto k,assunto come riferimento per la determ<strong>in</strong>azione dello spostamento d k .Nel caso <strong>in</strong> cui la curva presenti un andamento l<strong>in</strong>eare (C8A.4.2), fatto che si verifica quando le<strong>di</strong>verse azioni vengono mantenute costanti, la curva <strong>di</strong> capacità assume la seguente espressione:a**0*( 1 − d / d )*0= a(C8A.4.6)*dove: d 0 è lo spostamento spettrale equivalente corrispondente allo spostamento d k,0 .Nel caso <strong>in</strong> cui siano presenti le forze esterne <strong>di</strong> entità variabile, la curva sarà <strong>di</strong> norma assuntal<strong>in</strong>eare a tratti.La resistenza e la capacità <strong>di</strong> spostamento relativa allo Stato limite <strong>di</strong> danno e Stato limite <strong>di</strong>salvaguar<strong>di</strong>a della vita (rispettivamente SLD e SLV, §§ 2.1 e 2.2 della norma) è valutata sulla curva<strong>di</strong> capacità, <strong>in</strong> corrispondenza dei punti seguenti:- SLD: dalla accelerazione spettrale*a 0 , corrispondente all’attivazione del meccanismo <strong>di</strong> danno;- SLV: dallo spostamento spettrale*d u , corrispondente al m<strong>in</strong>ore fra gli spostamenti così def<strong>in</strong>iti: a) il 40%dello spostamento per cui si annulla l’accelerazione spettrale a * , valutata su una curva <strong>in</strong> cui siconsider<strong>in</strong>o solamente le azioni <strong>di</strong> cui è verificata la presenza f<strong>in</strong>o al collasso; b) lo spostamentocorrispondente a situazioni localmente <strong>in</strong>compatibili con la stabilità degli elementi della costruzione(ad esempio, sfilamento <strong>di</strong> travi), nei casi <strong>in</strong> cui questo sia valutabile.C8A.4.2.3 Verifiche <strong>di</strong> sicurezzaStato limite <strong>di</strong> dannoLa verifica <strong>di</strong> sicurezza nei confronti dello Stato limite <strong>di</strong> danno è sod<strong>di</strong>sfatta qualoral’accelerazione spettrale <strong>di</strong> attivazione del meccanismo sia superiore all'accelerazione <strong>di</strong> picco delladomanda sismica.Nel caso <strong>in</strong> cui la verifica riguar<strong>di</strong> un elemento isolato o una porzione della costruzione comunquesostanzialmente appoggiata a terra, l’accelerazione <strong>di</strong> attivazione del meccanismo viene confrontatacon l’accelerazione al suolo, ovvero lo spettro elastico def<strong>in</strong>ito nel § 3.2.6, valutato per T=0:a ≥ a (P ) ⋅ S(C8A.4.7)*0 g VRdove:400
- a g è funzione della probabilità <strong>di</strong> superamento dello stato limite scelto e della vita <strong>di</strong> riferimentocome def<strong>in</strong>iti al § 3.2 delle NTC;- S è def<strong>in</strong>ito al § 3.2.3.2.1 delle NTC.Se <strong>in</strong>vece il meccanismo locale <strong>in</strong>teressa una porzione della costruzione posta ad una certa quota, sideve tener conto del fatto che l’accelerazione assoluta alla quota della porzione <strong>di</strong> e<strong>di</strong>ficio<strong>in</strong>teressata dal c<strong>in</strong>ematismo è <strong>in</strong> genere amplificata rispetto a quella al suolo. In aggiunta allaC8A.4.7, si verifica anche che:a ≥ S (T ) ⋅ ψ(Z)⋅ γ (C8A.4.8)*0 e 1dove:- S e (T 1 ) è lo spettro elastico def<strong>in</strong>ito nel § 3.2.3.2.1 delle NTC, funzione della probabilità <strong>di</strong>superamento dello stato limite scelto (<strong>in</strong> questo caso 63%) e del periodo <strong>di</strong> riferimento V R comedef<strong>in</strong>iti al § 3.2. delle NTC, calcolato per il periodo T 1 ;- T 1 è il primo periodo <strong>di</strong> vibrazione dell’<strong>in</strong>tera struttura nella <strong>di</strong>rezione considerata;- ψ(Z) è il primo modo <strong>di</strong> vibrazione nella <strong>di</strong>rezione considerata, normalizzato ad uno <strong>in</strong> sommitàall’e<strong>di</strong>ficio; <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> valutazioni più accurate può essere assunto ψ (Z)=Z/H, dove H èl’altezza della struttura rispetto alla fondazione;- Z è l’altezza, rispetto alla fondazione dell'e<strong>di</strong>ficio, del baricentro delle l<strong>in</strong>ee <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo tra iblocchi <strong>in</strong>teressati dal meccanismo ed il resto della struttura;- γ è il corrispondente coefficiente <strong>di</strong> partecipazione modale (<strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> valutazioni più accuratepuò essere assunto γ =3N/(2N+1), con N numero <strong>di</strong> piani dell’e<strong>di</strong>ficio).Nel caso <strong>di</strong> meccanismi locali, lo stato limite Stato limite <strong>di</strong> danno corrisponde all’<strong>in</strong>sorgere <strong>di</strong>fessurazioni che non <strong>in</strong>teressano l’<strong>in</strong>tera struttura ma solo una sua parte; pertanto nel caso <strong>di</strong> e<strong>di</strong>ficiesistenti <strong>in</strong> muratura, anche <strong>in</strong> considerazione delle giustificate esigenze <strong>di</strong> conservazione, puressendo auspicabile il sod<strong>di</strong>sfacimento <strong>di</strong> questo stato limite, la sua verifica non è richiesta.Stato limite <strong>di</strong> salvaguar<strong>di</strong>a della vitaLa verifica allo Stato limite <strong>di</strong> salvaguar<strong>di</strong>a della vita dei meccanismi locali, può essere svolta conuno dei criteri seguenti.Verifica semplificata con fattore <strong>di</strong> struttura q (analisi c<strong>in</strong>ematica l<strong>in</strong>eare)Nel caso <strong>in</strong> cui la verifica riguar<strong>di</strong> un elemento isolato o una porzione della costruzione comunquesostanzialmente appoggiata a terra, la verifica <strong>di</strong> sicurezza nei confronti dello Stato limite <strong>di</strong>401
salvaguar<strong>di</strong>a della vita è sod<strong>di</strong>sfatta se l'accelerazione spettralesod<strong>di</strong>sfa la seguente <strong>di</strong>suguaglianza:a*0( )*a0che attiva il meccanismoag PV RS≥ (C8A.4.9)q<strong>in</strong> cui a g è funzione della probabilità <strong>di</strong> superamento dello stato limite scelto e della vita <strong>di</strong>riferimento come def<strong>in</strong>iti al § 3.2 delle NTC, S è def<strong>in</strong>ito al § 3.2.3.2.1 delle NTC e q è il fattore <strong>di</strong>struttura, che può essere assunto uguale a 2.0.Se <strong>in</strong>vece il meccanismo locale <strong>in</strong>teressa una porzione della costruzione posta ad una certa quota, sideve tener conto del fatto che l’accelerazione assoluta alla quota della porzione <strong>di</strong> e<strong>di</strong>ficio<strong>in</strong>teressata dal c<strong>in</strong>ematismo è <strong>in</strong> genere amplificata rispetto a quella al suolo. Una approssimazioneaccettabile consiste nel verificare, oltre alla C8A.4.9, anche la:aS (T ) ⋅ ψ(Z)⋅ γ≥ (C8A.4.10)q* e 10dove: S e (T 1 ), ψ(Z) e γ sono def<strong>in</strong>ite come al punto precedente, tenendo conto che lo spettro <strong>di</strong>risposta è riferito alla probabilità <strong>di</strong> superamento del 10% nel periodo <strong>di</strong> riferimento V R .Verifica me<strong>di</strong>ante spettro <strong>di</strong> capacità (analisi c<strong>in</strong>ematica non l<strong>in</strong>eare)La verifica <strong>di</strong> sicurezza dei meccanismi locali nei confronti dello Stato limite <strong>di</strong> salvaguar<strong>di</strong>a della*vita consiste nel confronto tra la capacità <strong>di</strong> spostamento ultimo d u del meccanismo locale e ladomanda <strong>di</strong> spostamento ottenuta dallo spettro <strong>di</strong> spostamento <strong>in</strong> corrispondenza del periodosecante T s . Def<strong>in</strong>ito lo spostamento*d s = 0.4ded <strong>in</strong><strong>di</strong>viduata sulla curva <strong>di</strong> capacità (ve<strong>di</strong> paragrafo*u* *“<strong>Analisi</strong> c<strong>in</strong>ematica non l<strong>in</strong>eare”) l'accelerazione a s , corrispondente allo spostamento d s , il periodo*dssecante è calcolato come Ts= 2π. La domanda <strong>di</strong> spostamento ∆*d (T s ) sarà così ottenuta:as- nel caso <strong>in</strong> cui la verifica riguar<strong>di</strong> un elemento isolato o una porzione della costruzione comunquesostanzialmente appoggiata a terra, la verifica <strong>di</strong> sicurezza nei confronti dello Stato limite <strong>di</strong>salvaguar<strong>di</strong>a della vita si considera sod<strong>di</strong>sfatta se:d ≥ S (T )(C8A.4.11)*u De sdove S De è lo spettro <strong>di</strong> risposta elastico <strong>in</strong> spostamento, def<strong>in</strong>ito al § 3.2.3.2.2 delle NTC.- se <strong>in</strong>vece il meccanismo locale <strong>in</strong>teressa una porzione della costruzione posta ad una certa quota,deve essere considerato lo spettro <strong>di</strong> risposta <strong>in</strong> spostamento del moto alla quota della porzione <strong>di</strong>402
e<strong>di</strong>ficio <strong>in</strong>teressata dal c<strong>in</strong>ematismo. Una approssimazione accettabile consiste nel verificare, oltrealla C8A.4.11, anche la:d ≥ S (T ) ⋅ψ(Z)⋅ γ*u De 12⎛ T ⎞sTs1− + 0.02⎜⎝2⎛ T ⎞s⎜ ⎟⎝ T1⎠⎟T ⎠T1 1(C8A.4.12)C8A.5. CRITERI PER GLI INTERVENTI DI CONSOLIDAMENTO DIEDIFICI IN MURATURANel presente allegato si forniscono criteri generali <strong>di</strong> guida agli <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> consolidamento deglie<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> muratura, con riferimento ad alcune tecniche <strong>di</strong> utilizzo corrente. Ovviamente non sono daconsiderarsi a priori escluse eventuali tecniche <strong>di</strong> <strong>in</strong>tervento non citate, metodologie <strong>in</strong>novative osoluzioni particolari che il professionista <strong>in</strong><strong>di</strong>vidui come adeguate per il caso specifico.Gli <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> consolidamento vanno applicati, per quanto possibile, <strong>in</strong> modo regolare eduniforme alle strutture. L’esecuzione <strong>di</strong> <strong>in</strong>terventi su porzioni limitate dell’e<strong>di</strong>ficio vaopportunamente valutata e giustificata calcolando l’effetto <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> variazione nella<strong>di</strong>stribuzione delle rigidezze. Nel caso si decida <strong>di</strong> <strong>in</strong>tervenire su s<strong>in</strong>gole parti della struttura, vavalutato l’effetto <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> variazione nella <strong>di</strong>stribuzione delle rigidezze. Particolare attenzionedeve essere posta anche alla fase esecutiva degli <strong>in</strong>terventi, onde assicurare l’efficacia degli stessi,<strong>in</strong> quanto l’eventuale cattiva esecuzione può comportare il peggioramento delle caratteristiche dellamuratura o del comportamento globale dell’e<strong>di</strong>ficio.Le <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni che seguono non devono essere <strong>in</strong>tese come un elenco <strong>di</strong> <strong>in</strong>terventi da eseguirecomunque e dovunque, ma solo come possibili soluzioni da adottare nei casi <strong>in</strong> cui siano <strong>di</strong>mostratela carenza dello stato attuale del fabbricato ed il beneficio prodotto dall’<strong>in</strong>tervento. Per quantoapplicabile, i criteri e le tecniche esposte possono essere estesi ad altre tipologie costruttive <strong>in</strong>muratura.C8A.5.1 INTERVENTI VOLTI A RIDURRE LE CARENZE DEI COLLEGAMENTITali <strong>in</strong>terventi sono mirati ad assicurare alla costruzione un buon comportamento d’assieme,me<strong>di</strong>ante la realizzazione <strong>di</strong> un buon ammorsamento tra le pareti e <strong>di</strong> efficaci collegamenti dei solaialle pareti; <strong>in</strong>oltre, deve essere verificato che le eventuali sp<strong>in</strong>te prodotte da strutture voltate sianoefficacemente contrastate e deve essere corretto il malfunzionamento <strong>di</strong> tetti sp<strong>in</strong>genti. Larealizzazione <strong>di</strong> questi <strong>in</strong>terventi è un prerequisito essenziale per l’applicazione dei meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisisismica globale dell’e<strong>di</strong>ficio, che si basano sul comportamento delle pareti murarie nel propriopiano, presupponendone la stabilità nei riguar<strong>di</strong> <strong>di</strong> azioni sismiche fuori dal piano.403
L’<strong>in</strong>serimento <strong>di</strong> tiranti, metallici o <strong>di</strong> altri materiali, <strong>di</strong>sposti nelle due <strong>di</strong>rezioni pr<strong>in</strong>cipali delfabbricato, a livello dei solai ed <strong>in</strong> corrispondenza delle pareti portanti, ancorati alle muratureme<strong>di</strong>ante capochiave (a paletto o a piastra), può favorire il comportamento d’assieme del fabbricato,<strong>in</strong> quanto conferisce un elevato grado <strong>di</strong> connessione tra le murature ortogonali e fornisce unefficace v<strong>in</strong>colo contro il ribaltamento fuori piano dei pannelli murari. Inoltre, l’<strong>in</strong>serimento <strong>di</strong>tiranti migliora il comportamento nel piano <strong>di</strong> pareti forate, <strong>in</strong> quanto consente la formazione delmeccanismo tirante-puntone nelle fasce murarie sopra porta e sotto f<strong>in</strong>estra. Per i capochiave sonoconsigliati paletti semplici, <strong>in</strong> quanto vanno ad <strong>in</strong>teressare una porzione <strong>di</strong> muratura maggiorerispetto alle piastre; queste sono preferibili nel caso <strong>di</strong> murature particolarmente scadenti, realizzatecon elementi <strong>di</strong> piccole <strong>di</strong>mensioni (è <strong>in</strong> genere necessario un consolidamento locale della muratura,nella zona <strong>di</strong> ancoraggio). È sconsigliabile <strong>in</strong>cassare il capochiave nello spessore della parete,specie nel caso <strong>di</strong> muratura a più paramenti scollegati.Cerchiature esterne, <strong>in</strong> alcuni casi, si possono realizzare con elementi metallici o materialicompositi, allo scopo <strong>di</strong> “chiudere” la scatola muraria e <strong>di</strong> offrire un efficace collegamento tramurature ortogonali. Tale <strong>in</strong>tervento può risultare efficace nel caso <strong>di</strong> e<strong>di</strong>fici <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni ridotte,dove i tratti rettil<strong>in</strong>ei della cerchiatura non sono troppo estesi, o quando vengono realizzatiancoraggi <strong>in</strong> corrispondenza dei martelli murari. È necessario evitare l’<strong>in</strong>sorgere <strong>di</strong> concentrazioni<strong>di</strong> tensioni <strong>in</strong> corrispondenza degli spigoli delle murature, ad esempio con opportune piastre <strong>di</strong>ripartizione o <strong>in</strong> alternativa, nel caso si us<strong>in</strong>o fasce <strong>in</strong> materiale composito, procedendo allo smussodegli spigoli.Un’idonea ammorsatura, tra parti a<strong>di</strong>acenti o tra murature che si <strong>in</strong>tersecano, si può realizzare,qualora i collegamenti tra elementi murari siano deteriorati (per la presenza <strong>di</strong> lesioni per dannisismici o <strong>di</strong> altra natura) o particolarmente scadenti; si precisa <strong>in</strong>fatti che questi <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong>collegamento locale sono efficaci per il comportamento d’assieme della costruzione <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong>murature <strong>di</strong> buone caratteristiche, mentre per le murature scadenti è preferibile l’<strong>in</strong>serimento <strong>di</strong>tiranti, che garantiscono un miglior collegamento complessivo. L’<strong>in</strong>tervento si realizza o attraversoelementi puntuali <strong>di</strong> cucitura (tecnica “scuci e cuci” con elementi lapidei o <strong>in</strong> laterizio) ocollegamenti locali con elementi metallici o <strong>in</strong> altro materiale.L’uso <strong>di</strong> perforazioni armate deve essere limitato ai casi <strong>in</strong> cui non siano percorribili le altresoluzioni proposte, per la notevole <strong>in</strong>vasività <strong>di</strong> tali elementi e la dubbia efficacia, specie <strong>in</strong>presenza <strong>di</strong> muratura a più paramenti scollegati; <strong>in</strong> ogni caso dovrà essere garantita la durabilitàdegli elementi <strong>in</strong>seriti (acciaio <strong>in</strong>ox, materiali compositi o altro) e la compatibilità delle malte404
<strong>in</strong>iettate. Anche <strong>in</strong> questo caso, l’eventuale realizzazione <strong>di</strong> un buon collegamento locale nongarantisce un significativo miglioramento del comportamento d’assieme della costruzione.Cordoli <strong>in</strong> sommità alla muratura possono costituire una soluzione efficace per collegare le pareti,<strong>in</strong> una zona dove la muratura è meno coesa a causa del limitato livello <strong>di</strong> compressione, e permigliorare l’<strong>in</strong>terazione con la copertura; va <strong>in</strong>vece evitata l’esecuzione <strong>di</strong> cordolature ai livelli<strong>in</strong>terme<strong>di</strong>, eseguite nello spessore della parete (specie se <strong>di</strong> muratura <strong>in</strong> pietrame), dati gli effett<strong>in</strong>egativi che le aperture <strong>in</strong> breccia producono nella <strong>di</strong>stribuzione delle sollecitazioni sui paramenti.Questi possono essere realizzati nei seguenti mo<strong>di</strong>:- <strong>in</strong> muratura armata, consentendo <strong>di</strong> realizzare il collegamento attraverso una tecnica volta allamassima conservazione delle caratteristiche murarie esistenti. Essi, <strong>in</strong>fatti, devono essererealizzati con una muratura a tutto spessore e <strong>di</strong> buone caratteristiche; <strong>in</strong> genere la soluzione piùnaturale è l’uso <strong>di</strong> una muratura <strong>in</strong> mattoni pieni. All’<strong>in</strong>terno deve essere alloggiata un’armaturametallica o <strong>in</strong> altro materiale resistente a trazione, resa aderente alla muratura del cordolo tramiteconglomerato, ad esempio malta cementizia. La realizzazione <strong>di</strong> collegamenti tra cordolo emuratura, eseguita tramite perfori armati <strong>di</strong>sposti con andamento <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>ato, se necessaria risultaefficace solo <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> muratura <strong>di</strong> buona qualità. Negli altri casi è opportuno eseguire unconsolidamento della muratura nella parte sommitale della parete ed affidarsi all’aderenza ed alcontributo dell’attrito, da <strong>in</strong>crementare me<strong>di</strong>ante sagomature (ad es. <strong>in</strong>dentature <strong>di</strong>agonali) dellasuperficie <strong>di</strong> appoggio del cordolo.- <strong>in</strong> acciaio, rappresentando una valida alternativa per la loro leggerezza e la limitata <strong>in</strong>vasività.Essi possono essere eseguiti attraverso una leggera struttura reticolare, <strong>in</strong> elementi angolari e piattimetallici, o tramite piatti o profili sui due paramenti, collegati tra loro tramite barre passanti; <strong>in</strong>entrambi i casi è possibile realizzare un accettabile collegamento alla muratura senza la necessità<strong>di</strong> ricorrere a perfori armati. In presenza <strong>di</strong> muratura <strong>di</strong> scarsa qualità, l’<strong>in</strong>tervento deve essereaccompagnato da un’opera <strong>di</strong> bonifica della fascia <strong>di</strong> muratura <strong>in</strong>teressata. I cordoli metallici siprestano particolarmente bene al collegamento degli elementi lignei della copertura econtribuiscono all’elim<strong>in</strong>azione delle eventuali sp<strong>in</strong>te.- <strong>in</strong> c.a., solo se <strong>di</strong> altezza limitata, per evitare eccessivi appesantimenti ed irrigi<strong>di</strong>menti, che si sono<strong>di</strong>mostrati dannosi <strong>in</strong> quanto producono elevate sollecitazioni tangenziali tra cordolo e muratura,con conseguenti scorrimenti e <strong>di</strong>sgregazione <strong>di</strong> quest’ultima. In particolare, tali effetti si sonomanifestati nei casi <strong>in</strong> cui anche la struttura <strong>di</strong> copertura era stata irrigi<strong>di</strong>ta ed appesantita. Nelcaso <strong>di</strong> cordolo <strong>in</strong> c.a. è <strong>in</strong> genere opportuno un consolidamento della muratura <strong>in</strong> prossimità dello405
stesso, <strong>in</strong> quanto comunque è <strong>di</strong>versa la rigidezza dei due elementi. Il collegamento tra cordolo emuratura può essere migliorato tramite perfori armati, alle con<strong>di</strong>zioni già illustrate <strong>in</strong> precedenza.L’efficace connessione dei solai <strong>di</strong> piano e delle coperture alle murature è necessaria per evitare losfilamento delle travi, con conseguente crollo del solaio, e può permettere ai solai <strong>di</strong> svolgereun’azione <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzione delle forze orizzontali e <strong>di</strong> contenimento delle pareti. I collegamentipossono essere effettuati <strong>in</strong> posizioni puntuali, eseguiti ad esempio <strong>in</strong> carotaggi all’<strong>in</strong>terno dellepareti, e allo stesso tempo non devono produrre un <strong>di</strong>sturbo eccessivo ed il danneggiamento dellamuratura. Nel caso <strong>di</strong> solai <strong>in</strong>terme<strong>di</strong>, le teste <strong>di</strong> travi lignee possono essere ancorate alla muraturatramite elementi, metallici o <strong>in</strong> altro materiale resistente a trazione, ancorati sul paramento opposto.Devono essere evitati cordoli <strong>in</strong>seriti nello spessore della muratura ai livelli <strong>in</strong>terme<strong>di</strong>, mentrepossono risultare utili cordoli <strong>in</strong> acciaio, realizzati con piatti o profili sui due paramenti, collegati traloro tramite barre passanti. Essi forniscono una certa rigidezza flessionale fuori dal piano dellaparete e ostacolano lo sviluppo <strong>di</strong> meccanismi <strong>di</strong> rottura delle fasce sopra porta e sotto f<strong>in</strong>estra(meccanismo tirante-puntone).C8A.5.2 INTERVENTI SUGLI ARCHI E SULLE VOLTEGli <strong>in</strong>terventi sulle strutture ad arco o a volta possono essere realizzati con il ricorso allatra<strong>di</strong>zionale tecnica delle catene, che compens<strong>in</strong>o le sp<strong>in</strong>te <strong>in</strong>dotte sulle murature <strong>di</strong> appoggio e neimpe<strong>di</strong>scano l'allontanamento reciproco. Le catene andranno poste <strong>di</strong> norma alle reni <strong>di</strong> archi evolte. Qualora non sia possibile questa <strong>di</strong>sposizione, si potranno collocare le catene a livelli <strong>di</strong>versipurché ne sia <strong>di</strong>mostrata l'efficacia nel contenimento della sp<strong>in</strong>ta. Tali elementi devono essere dotati<strong>di</strong> adeguata rigidezza (sono da preferirsi barre <strong>di</strong> grosso <strong>di</strong>ametro e lunghezza, per quanto possibile,limitata); le catene devono essere poste <strong>in</strong> opera con un’adeguata presollecitazione, <strong>in</strong> modo daassorbire parte dell’azione sp<strong>in</strong>gente valutata tramite il calcolo (valori eccessivi del tiro potrebbero<strong>in</strong>durre danneggiamenti localizzati). In caso <strong>di</strong> presenza <strong>di</strong> lesioni e/o deformazioni, la riparazionedeve ricostituire i contatti tra le parti separate, onde garantire che il trasferimento dellesollecitazioni <strong>in</strong>teressi una adeguata superficie e consentire una idonea configurazione resistente.Per assorbire le sp<strong>in</strong>te <strong>di</strong> volte ed archi non deve essere esclusa a priori la possibilità <strong>di</strong> realizzarecontrafforti o r<strong>in</strong>grossi murari. Questi presentano un certo impatto visivo sulla costruzione marisultano, peraltro, reversibili e coerenti con i criteri <strong>di</strong> conservazione. La loro efficacia èsubord<strong>in</strong>ata alla creazione <strong>di</strong> un buon ammorsamento con la parete esistente, da eseguirsi tramiteconnessioni <strong>di</strong>screte con elementi lapidei o <strong>in</strong> laterizio, ed alla possibilità <strong>di</strong> realizzare unafondazione adeguata.406
È possibile il ricorso a tecniche <strong>di</strong> placcaggio all'estradosso con fasce <strong>di</strong> materiale composito. Larealizzazione <strong>di</strong> contro-volte <strong>in</strong> calcestruzzo o simili, armate o no, è da evitarsi per quanto possibilee, se ne viene <strong>di</strong>mostrata la necessità, va eseguita con conglomerato alleggerito e <strong>di</strong> limitatospessore. Il placcaggio all’<strong>in</strong>tradosso con materiali compositi è efficace se associato allarealizzazione <strong>di</strong> un sottarco, <strong>in</strong> grado <strong>di</strong> evitare le sp<strong>in</strong>te a vuoto, o attraverso ancoraggi puntuali,<strong>di</strong>ffusi lungo l’<strong>in</strong>tradosso.C8A.5.3 INTERVENTI VOLTI A RIDURRE L’ECCESSIVA DEFORMABILITÀ DEI SOLAIIl ruolo dei solai nel comportamento sismico delle costruzioni <strong>in</strong> muratura è quello <strong>di</strong> trasferire leazioni orizzontali <strong>di</strong> loro competenza alle pareti <strong>di</strong>sposte nella <strong>di</strong>rezione parallela al sisma; <strong>in</strong>oltreessi devono costituire un v<strong>in</strong>colo per le pareti sollecitate da azioni ortogonali al proprio piano. Lanecessità <strong>di</strong> un irrigi<strong>di</strong>mento per ripartire <strong>di</strong>versamente l’azione sismica tra gli elementi verticali è<strong>in</strong>vece non così frequente. Per le suddette ragioni risulta talvolta necessario un irrigi<strong>di</strong>mento deisolai, anche limitato, <strong>di</strong> cui vanno valutati gli effetti; a questo si associa <strong>in</strong>evitabilmente un aumentodella resistenza degli elementi, che migliora la robustezza della struttura.L’irrigi<strong>di</strong>mento dei solai, anche limitato, per ripartire <strong>di</strong>versamente l’azione sismica tra gli elementiverticali comporta <strong>in</strong> genere un aumento della resistenza, che migliora la robustezza della struttura.Nel caso dei solai lignei può essere conseguito operando all’estradosso sul tavolato. Una possibilitàè fissare un secondo tavolato su quello esistente, <strong>di</strong>sposto con andamento ortogonale o <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>ato,ponendo particolare attenzione ai collegamenti con i muri laterali; <strong>in</strong> alternativa, o <strong>in</strong> aggiunta, sipossono usare r<strong>in</strong>forzi con bandelle metalliche, o <strong>di</strong> materiali compositi, fissate al tavolato conandamento <strong>in</strong>crociato. Un analogo beneficio può essere conseguito attraverso controventaturerealizzate con tiranti metallici. Il consolidamento delle travi lignee potrà avvenire aumentando lasezione portante <strong>in</strong> zona compressa, me<strong>di</strong>ante l'aggiunta <strong>di</strong> elementi opportunamente connessi.Nei casi <strong>in</strong> cui risulti necessario un consolidamento statico del solaio per le azioni flessionali, èpossibile, con le tecniche legno-legno, conseguire contemporaneamente l’irrigi<strong>di</strong>mento nel piano efuori dal piano, posando sul tavolato esistente, longitud<strong>in</strong>almente rispetto alle travi dell’or<strong>di</strong>tura, de<strong>in</strong>uovi tavoloni cont<strong>in</strong>ui, resi collaboranti alle travi me<strong>di</strong>ante perni anche <strong>di</strong> legno, irrigi<strong>di</strong>ti nel pianodel solaio con l’applicazione <strong>di</strong> un secondo tavolato <strong>di</strong> f<strong>in</strong>itura. La tecnica <strong>di</strong> r<strong>in</strong>forzo con solettacollaborante, <strong>in</strong> calcestruzzo eventualmente leggero, realizza anche un forte irrigi<strong>di</strong>mento nel pianodel solaio; gli effetti <strong>di</strong> tale <strong>in</strong>tervento vanno valutati sia <strong>in</strong> relazione alla ripartizione delle azioni tragli elementi verticali sia all’aumento delle masse. Nel caso <strong>in</strong> cui gli elementi lignei non sianoadeguatamente collegati alle murature, è necessario collegare la soletta alle pareti, tramite elementi407
puntuali analoghi a quelli già <strong>in</strong><strong>di</strong>cati, o ai cordoli, se presenti e realizzati come successivamentedescritto.Nel caso <strong>di</strong> solai a travi <strong>in</strong> legno e pianelle <strong>di</strong> cotto, che presentano limitata resistenza nel piano,possono essere adottati <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> irrigi<strong>di</strong>mento all'estradosso con caldane armate <strong>in</strong> calcestruzzoalleggerito, opportunamente collegate alle murature perimetrali ed alle travi <strong>in</strong> legno.Nel caso <strong>di</strong> solai a putrelle e volt<strong>in</strong>e o tavelloni è opportuno provvedere all'irrigi<strong>di</strong>mento me<strong>di</strong>antesolett<strong>in</strong>a armata resa solidale ai profilati e collegata alle murature perimetrali.Nel caso <strong>di</strong> solai a struttura metallica, con <strong>in</strong>terposti elementi <strong>in</strong> laterizio, è necessario collegare traloro i profili saldando bandelle metalliche trasversali, poste all’<strong>in</strong>tradosso o all’estradosso. Inoltre,<strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> luci significative, gli elementi <strong>di</strong> bordo devono essere collegati <strong>in</strong> mezzeria allamuratura (lo stesso problema si pone anche per i solai lignei a semplice or<strong>di</strong>tura).C8A.5.4 INTERVENTI IN COPERTURAÈ <strong>in</strong> l<strong>in</strong>ea generale opportuno il mantenimento dei tetti <strong>in</strong> legno, <strong>in</strong> quanto limitano l’entità dellemasse nella parte più alta dell'e<strong>di</strong>ficio e garantiscono un’elasticità simile a quella della compag<strong>in</strong>emuraria sottostante.È opportuno, ove possibile, adottare elementi <strong>di</strong> rafforzamento del punto <strong>di</strong> contatto tra muratura etetto. Oltre al collegamento con capichiave metallici che impe<strong>di</strong>scano la traslazione, si possonorealizzare cordoli-tirante <strong>in</strong> legno o <strong>in</strong> metallo opportunamente connessi sia alle murature che alleor<strong>di</strong>ture <strong>in</strong> legno del tetto (cuffie metalliche), a formare al tempo stesso un bordo superiore dellemurature resistente a trazione, un elemento <strong>di</strong> ripartizione dei carichi agli appoggi delle or<strong>di</strong>ture deltetto e un v<strong>in</strong>colo assimilabile ad una cerniera tra murature e or<strong>di</strong>ture.Ove i tetti present<strong>in</strong>o or<strong>di</strong>ture sp<strong>in</strong>genti, come nel caso <strong>di</strong> puntoni <strong>in</strong>cl<strong>in</strong>ati privi <strong>di</strong> semicatene <strong>in</strong>piano, la sp<strong>in</strong>ta deve essere compensata.Nel caso delle capriate, deve essere presente un buon collegamento nei no<strong>di</strong>, necessario ad evitarescorrimenti e <strong>di</strong>stacchi <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> azioni orizzontali. Questo può essere migliorato con elementimetallici o <strong>in</strong> altri materiali idonei resistenti a trazione, ma tale collegamento non deve comunquecontrastare il movimento reciproco (rotazionale) delle membrature, con<strong>di</strong>zione essenziale per ilcorretto funzionamento della capriata.In generale, vanno il più possibile sviluppati i collegamenti e le connessioni reciproche tra la parteterm<strong>in</strong>ale della muratura e le or<strong>di</strong>ture e gli impalcati del tetto, ricercando le configurazioni e letecniche compatibili con le <strong>di</strong>verse culture costruttive locali.408
C8A.5.5 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALIRESISTENTIL’<strong>in</strong>serimento <strong>di</strong> nuove pareti può consentire <strong>di</strong> limitare i problemi derivanti da irregolaritàplanimetriche o altimetriche ed aumentare la resistenza all’azione sismica; tali effetti devonoovviamente essere adeguatamente verificati.La realizzazione <strong>di</strong> nuove aperture, se non strettamente necessaria, va possibilmente evitata; nelcaso <strong>in</strong> cui la conseguente riduzione <strong>di</strong> rigidezza risulti problematica per la risposta globale, sarà<strong>di</strong>sposto un telaio chiuso, <strong>di</strong> rigidezza e resistenza tali da riprist<strong>in</strong>are per quanto possibile lacon<strong>di</strong>zione preesistente.Un <strong>in</strong>cremento della rigidezza delle pareti murarie, con conseguente mo<strong>di</strong>fica del comportamentosismico, si ottiene attraverso la chiusura <strong>di</strong> nicchie, canne fumarie o altri vuoti, purché vengarealizzato un efficace collegamento dei nuovi elementi <strong>di</strong> muratura con quelli esistenti attraverso latecnica dello scuci e cuci. La chiusura <strong>di</strong> queste soluzioni <strong>di</strong> cont<strong>in</strong>uità nella compag<strong>in</strong>e murariarappresenta anche un <strong>in</strong>tervento positivo nei riguar<strong>di</strong> dei collegamenti.C8A.5.6 INTERVENTI VOLTI AD INCREMENTARE LA RESISTENZA NEI MASCHI MURARIGli <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> r<strong>in</strong>forzo delle murature sono mirati al risanamento e riparazione <strong>di</strong> muraturedeteriorate e danneggiate ed al miglioramento delle proprietà meccaniche della muratura. Seeseguiti da soli non sono sufficienti, <strong>in</strong> generale, a riprist<strong>in</strong>are o a migliorare l’<strong>in</strong>tegrità strutturalecomplessiva della costruzione. Il tipo <strong>di</strong> <strong>in</strong>tervento da applicare andrà valutato anche <strong>in</strong> base allatipologia e alla qualità della muratura. Gli <strong>in</strong>terventi dovranno utilizzare materiali concaratteristiche fisico-chimiche e meccaniche analoghe e, comunque, il più possibile compatibili conquelle dei materiali <strong>in</strong> opera. L'<strong>in</strong>tervento deve mirare a far recuperare alla parete una resistenzasostanzialmente uniforme e una cont<strong>in</strong>uità nella rigidezza, anche realizzando gli opportuniammorsamenti, qualora mancanti. L'<strong>in</strong>serimento <strong>di</strong> materiali <strong>di</strong>versi dalla muratura, ed <strong>in</strong>particolare <strong>di</strong> elementi <strong>in</strong> conglomerato cementizio, va operato con cautela e solo ove il rapporto traefficacia ottenuta e impatto provocato sia m<strong>in</strong>ore <strong>di</strong> altri <strong>in</strong>terventi, come nel caso <strong>di</strong> architravidanneggiati e particolarmente sollecitati.A seconda dei casi si procederà:- a riparazioni localizzate <strong>di</strong> parti lesionate o degradate;- a ricostituire la compag<strong>in</strong>e muraria <strong>in</strong> corrispondenza <strong>di</strong> manomissioni quali cavità, vani <strong>di</strong> varianatura (scarichi e canne fumarie, ecc.);409
- a migliorare le caratteristiche <strong>di</strong> murature particolarmente scadenti per tipo <strong>di</strong> apparecchiatura e/o<strong>di</strong> composto legante.L’<strong>in</strong>tervento <strong>di</strong> scuci e cuci è f<strong>in</strong>alizzato al riprist<strong>in</strong>o della cont<strong>in</strong>uità muraria lungo le l<strong>in</strong>ee <strong>di</strong>fessurazione ed al risanamento <strong>di</strong> porzioni <strong>di</strong> muratura gravemente deteriorate. Si consiglia <strong>di</strong>utilizzare materiali simili a quelli orig<strong>in</strong>ari per forma, <strong>di</strong>mensioni, rigidezza e resistenza, collegandoi nuovi elementi alla muratura esistente con adeguate ammorsature nel piano del paramento murarioe se possibile anche trasversalmente al paramento stesso, <strong>in</strong> modo da conseguire la massimaomogeneità e monoliticità della parete riparata. Tale <strong>in</strong>tervento può essere utilizzato anche per lachiusura <strong>di</strong> nicchie, canne fumarie e per la riduzione dei vuoti, <strong>in</strong> particolare nel caso <strong>in</strong> cui lanicchia/apertura/cavità sia posizionata a ridosso <strong>di</strong> angolate o martelli murari.L'adozione <strong>di</strong> <strong>in</strong>iezioni <strong>di</strong> miscele leganti mira al miglioramento delle caratteristiche meccanichedella muratura da consolidare. A tale tecnica, pertanto, non può essere affidato il compito <strong>di</strong>realizzare efficaci ammorsature tra i muri e qu<strong>in</strong><strong>di</strong> <strong>di</strong> migliorare, se applicata da sola, ilcomportamento d’assieme della costruzione. Tale <strong>in</strong>tervento risulta <strong>in</strong>efficace se impiegato sutipologie murarie che per loro natura siano scarsamente <strong>in</strong>iettabili (scarsa presenza <strong>di</strong> vuoti e/o vuot<strong>in</strong>on collegati tra loro). Particolare attenzione va posta nella scelta della pressione <strong>di</strong> immissionedella miscela, per evitare l’<strong>in</strong>sorgere <strong>di</strong> <strong>di</strong>latazioni trasversali prodotte dalla miscela <strong>in</strong> pressione.Nel caso si reputi opportuno <strong>in</strong>tervenire con <strong>in</strong>iezioni su murature <strong>in</strong>coerenti e caotiche, ènecessario prendere provve<strong>di</strong>menti atti a ridurre il rischio <strong>di</strong> sconnessione della compag<strong>in</strong>e murariae <strong>di</strong> <strong>di</strong>spersione della miscela. Particolare cura dovrà essere rivolta alla scelta della miscela da<strong>in</strong>iettare, curandone la compatibilità chimico-fisico-meccanica con la tipologia muraria oggettodell’<strong>in</strong>tervento.L’<strong>in</strong>tervento <strong>di</strong> ristilatura dei giunti, se effettuato <strong>in</strong> profon<strong>di</strong>tà su entrambi i lati, può migliorare lecaratteristiche meccaniche della muratura, <strong>in</strong> particolare nel caso <strong>di</strong> murature <strong>di</strong> spessore nonelevato. Se eseguito su murature <strong>di</strong> me<strong>di</strong>o o grosso spessore, con paramenti non idoneamentecollegati tra loro o <strong>in</strong>coerenti, tale <strong>in</strong>tervento può non essere sufficiente a garantire un <strong>in</strong>crementoconsistente <strong>di</strong> resistenza, ed è consigliabile effettuarlo <strong>in</strong> comb<strong>in</strong>azione con altri. Particolare curadovrà essere rivolta alla scelta della malta da utilizzare. L’eventuale <strong>in</strong>serimento nei giunti ristilati<strong>di</strong> piccole barre o piatt<strong>in</strong>e, metalliche o <strong>in</strong> altri materiali resistenti a trazione, può ulteriormentemigliorare l’efficacia dell’<strong>in</strong>tervento.L’<strong>in</strong>serimento <strong>di</strong> <strong>di</strong>atoni artificiali, realizzati <strong>in</strong> conglomerato armato (<strong>in</strong> materiale metallico o <strong>in</strong>altri materiali resistenti a trazione) dentro fori <strong>di</strong> carotaggio, può realizzare un efficacecollegamento tra i paramenti murari, evitando il <strong>di</strong>stacco <strong>di</strong> uno <strong>di</strong> essi o l’<strong>in</strong>nesco <strong>di</strong> fenomeni <strong>di</strong>410
<strong>in</strong>stabilità per compressione; <strong>in</strong>oltre, tale <strong>in</strong>tervento conferisce alla parete un comportamentomonolitico per azioni ortogonali al proprio piano. È particolarmente opportuno <strong>in</strong> presenza <strong>di</strong>murature con paramenti non collegati fra loro; nel caso <strong>di</strong> paramenti degradati è opportunobonificare questi tramite le tecniche descritte al riguardo (<strong>in</strong>iezioni <strong>di</strong> malta, ristilatura dei giunti).Nel caso <strong>in</strong> cui la porzione muraria che necessita <strong>di</strong> <strong>in</strong>tervento sia limitata, una valida alternativa èrappresentata dai tirant<strong>in</strong>i antiespulsivi, costituiti da sottili barre trasversali imbullonate con rondellesui paramenti; la leggera presollecitazione che può essere attribuita rende quest’<strong>in</strong>tervento idoneonei casi <strong>in</strong> cui siano già evidenti rigonfiamenti per <strong>di</strong>stacco dei paramenti. Tale tecnica può essereapplicata nel caso <strong>di</strong> murature a tessitura regolare o <strong>in</strong> pietra squadrata, <strong>in</strong> mattoni o blocchi.L’adozione <strong>di</strong> sistemi <strong>di</strong> tirantature <strong>di</strong>ffuse nelle tre <strong>di</strong>rezioni ortogonali, <strong>in</strong> particolare anche nella<strong>di</strong>rezione trasversale, migliorano la monoliticità ed il comportamento meccanico del corpo murario,<strong>in</strong>crementandone la resistenza a taglio e a flessione nel piano e fuori del piano.Il placcaggio delle murature con <strong>in</strong>tonaco armato può essere utile nel caso <strong>di</strong> murature gravementedanneggiate e <strong>in</strong>coerenti, sulle quali non sia possibile <strong>in</strong>tervenire efficacemente con altre tecniche, o<strong>in</strong> porzioni limitate <strong>di</strong> muratura, pesantemente gravate da carichi verticali, curando <strong>in</strong> quest’ultimocaso che la <strong>di</strong>scont<strong>in</strong>uità <strong>di</strong> rigidezza e resistenza tra parti a<strong>di</strong>acenti, con e senza r<strong>in</strong>forzo, non siadannosa ai f<strong>in</strong>i del comportamento della parete stessa. L’uso sistematico su <strong>in</strong>tere paretidell’e<strong>di</strong>ficio è sconsigliato, per il forte <strong>in</strong>cremento <strong>di</strong> rigidezza e delle masse, oltre che per ragioni<strong>di</strong> natura conservativa e funzionale. Tale tecnica è efficace solo nel caso <strong>in</strong> cui l’<strong>in</strong>tonaco armatovenga realizzato su entrambi i paramenti e siano posti <strong>in</strong> opera i necessari collegamenti trasversali(barre <strong>in</strong>iettate) bene ancorati alle reti <strong>di</strong> armatura. È <strong>in</strong>oltre fondamentale curare l’adeguatasovrapposizione dei pannelli <strong>di</strong> rete elettrosaldata, <strong>in</strong> modo da garantire la cont<strong>in</strong>uità dell’armatura<strong>in</strong> verticale ed <strong>in</strong> orizzontale, ed adottare tutti i necessari provve<strong>di</strong>menti atti a garantire la durabilitàdelle armature, se possibile utilizzando reti e collegamenti <strong>in</strong> acciaio <strong>in</strong>ossidabile,Il placcaggio con tessuti o lam<strong>in</strong>e <strong>in</strong> altro materiale resistente a trazione può essere <strong>di</strong> normautilizzato nel caso <strong>di</strong> murature regolari, <strong>in</strong> mattoni o blocchi. Tale <strong>in</strong>tervento, più efficace serealizzato su entrambi i paramenti, da solo non garantisce un collegamento trasversale e qu<strong>in</strong><strong>di</strong> lasua efficacia deve essere accuratamente valutata per il s<strong>in</strong>golo caso <strong>in</strong> oggetto.L’<strong>in</strong>serimento <strong>di</strong> tiranti verticali post-tesi è un <strong>in</strong>tervento applicabile solo <strong>in</strong> casi particolari e se lamuratura si <strong>di</strong>mostra <strong>in</strong> grado <strong>di</strong> sopportare l’<strong>in</strong>cremento <strong>di</strong> sollecitazione verticale, sia a livelloglobale sia localmente, <strong>in</strong> corrispondenza degli ancoraggi; <strong>in</strong> ogni caso deve essere tenuta <strong>in</strong>considerazione la per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong> tensione <strong>in</strong>iziale a causa delle deformazioni <strong>di</strong>fferite della muratura.411
C8A.5.7 INTERVENTI SU PILASTRI E COLONNETenendo presente che pilastri e colonne sono essenzialmente dest<strong>in</strong>ati a sopportare carichi verticalicon modeste eccentricità, gli <strong>in</strong>terventi vanno configurati <strong>in</strong> modo da:- ricostituire la resistenza <strong>in</strong>iziale a sforzo normale, ove perduta, me<strong>di</strong>ante provve<strong>di</strong>menti qualicerchiature e tassellature;- elim<strong>in</strong>are o comunque contenere le sp<strong>in</strong>te orizzontali me<strong>di</strong>ante provve<strong>di</strong>menti, quali opposizione<strong>di</strong> catene ad archi, volte e coperture e, ove opportuno, realizzazione o rafforzamento <strong>di</strong>contrafforti;- ricostituire i collegamenti atti a trasferire le azioni orizzontali a elementi murari <strong>di</strong> maggiorerigidezza.Sono da evitare, se non <strong>in</strong> mancanza <strong>di</strong> alternative da <strong>di</strong>mostrare con dettagliata specifica tecnica,gli <strong>in</strong>serimenti generalizzati <strong>di</strong> anime metalliche, perforazioni armate, precompressioni longitud<strong>in</strong>alied <strong>in</strong> generale, salvo i casi <strong>di</strong> accertata necessità, gli <strong>in</strong>terventi non reversibili volti a conferire acolonne e pilastri resistenza a flessione e taglio, che mo<strong>di</strong>ficano il comportamento <strong>di</strong> <strong>in</strong>sieme dellastruttura.C8A.5.8 INTERVENTI VOLTI A RINFORZARE LE PARETI INTORNO ALLE APERTURENegli <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> <strong>in</strong>serimento <strong>di</strong> architravi o cornici <strong>in</strong> acciaio o calcestruzzo <strong>di</strong> adeguata rigidezzae resistenza, occorre curare il perfetto contatto o la messa <strong>in</strong> forza con la muratura esistente.C8A.5.9 INTERVENTI ALLE SCALEPer tutti gli <strong>in</strong>terventi riguardanti scale <strong>in</strong> muratura portante, si possono effettuare <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong>r<strong>in</strong>forzo curando <strong>di</strong> non alterarne i caratteri architettonici e il loro valore tipologico e formale, sepresente.C8A.5.10 INTERVENTI VOLTI AD ASSICURARE I COLLEGAMENTI DEGLI ELEMENTI NONSTRUTTURALIOccorre verificare i collegamenti dei più importanti elementi non strutturali (cornicioni, parapetti,cam<strong>in</strong>i), tenendo conto della possibile amplificazione delle accelerazioni lungo l’altezzadell’e<strong>di</strong>ficio.C8A.5.11 INTERVENTI IN FONDAZIONELe <strong>in</strong>formazioni ricavabili dalla storia della costruzione devono essere tenute nel dovuto conto aif<strong>in</strong>i della scelta degli <strong>in</strong>terventi sulle fondazioni. È <strong>in</strong> genere possibile omettere <strong>in</strong>terventi sulle412
strutture <strong>di</strong> fondazione, nonché le relative verifiche, qualora siano contemporaneamente presentitutte le con<strong>di</strong>zioni seguenti:x) nella costruzione non siano presenti importanti <strong>di</strong>ssesti <strong>di</strong> qualsiasi natura attribuibili a ce<strong>di</strong>mentidelle fondazioni e sia stato accertato che <strong>di</strong>ssesti della stessa natura non si siano prodotti neppure<strong>in</strong> precedenza;y) gli <strong>in</strong>terventi progettati non comport<strong>in</strong>o sostanziali alterazioni dello schema strutturale delfabbricato;z) gli stessi <strong>in</strong>terventi non comport<strong>in</strong>o rilevanti mo<strong>di</strong>ficazioni delle sollecitazioni trasmesse allefondazioni;aa) siano esclusi fenomeni <strong>di</strong> ribaltamento della costruzione per effetto delle azioni sismiche.L’<strong>in</strong>adeguatezza delle fondazioni è raramente la causa del danneggiamento osservato neirilevamenti post-sisma. Comunque, nel caso <strong>in</strong> cui la fondazione poggi su terreni dallecaratteristiche geomeccaniche <strong>in</strong>adeguate al trasferimento dei carichi, o <strong>di</strong> ce<strong>di</strong>menti fondalilocalizzati <strong>in</strong> atto si provvederà al consolidamento delle fondazioni, attuando uno dei seguenti tipi<strong>di</strong> <strong>in</strong>tervento, o una loro comb<strong>in</strong>azione opportuna, o <strong>in</strong>terventi equipollenti, previo rilievo dellefondazioni esistenti.Allargamento della fondazione me<strong>di</strong>ante cordoli <strong>in</strong> c.a. o una platea armata. L’<strong>in</strong>tervento varealizzato <strong>in</strong> modo tale da far collaborare adeguatamente le fondazioni esistenti con le nuove,curando <strong>in</strong> particolare la connessione fra nuova e vecchia fondazione al f<strong>in</strong>e <strong>di</strong> ottenere un corpomonolitico atto a <strong>di</strong>ffondere le tensioni <strong>in</strong> modo omogeneo. Deve essere realizzato un collegamentorigido (travi <strong>in</strong> c.a. armate e staffate, traversi <strong>in</strong> acciaio <strong>di</strong> idonea rigidezza, barre post-tese chegarantiscono una trasmissione per attrito) <strong>in</strong> grado <strong>di</strong> trasferire parte dei carichi provenienti dallasovrastruttura ai nuovi elementi. In presenza <strong>di</strong> possibili ce<strong>di</strong>menti <strong>di</strong>fferenziali della fondazione èopportuno valutarne gli effetti sull’<strong>in</strong>tero fabbricato, e decidere <strong>di</strong> conseguenza la necessariaestensione dell’<strong>in</strong>tervento <strong>di</strong> allargamento.Consolidamento dei terreni <strong>di</strong> fondazione. Gli <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> consolidamento dei terreni possonoessere effettuati me<strong>di</strong>ante <strong>in</strong>iezioni <strong>di</strong> miscele cementizie, res<strong>in</strong>e (ad es. poliuretani che siespandono nel terreno), od altre sostanze chimiche.Inserimento <strong>di</strong> sottofondazioni profonde (micropali, pali ra<strong>di</strong>ce). L’esecuzione <strong>di</strong> questo tipo <strong>di</strong><strong>in</strong>tervento può essere effettuata <strong>in</strong> alternativa al precedente; nel caso <strong>di</strong> ce<strong>di</strong>menti che <strong>in</strong>teress<strong>in</strong>os<strong>in</strong>gole porzioni <strong>di</strong> fabbricato, l’<strong>in</strong>tervento può essere effettuato anche limitatamente alle porzioni<strong>in</strong>teressate, purché omogenee dal punto <strong>di</strong> vista delle problematiche fondali. Si dovrà <strong>in</strong> generale413
prevedere un’idonea struttura <strong>di</strong> collegamento tra micropali e muratura esistente (ad es. un cordoloarmato rigidamente connesso alla muratura), a meno che i micropali stessi non siano trivellatiattraverso la muratura, con una lunghezza <strong>di</strong> perforazione sufficiente a trasferire i carichi aimicropali per aderenza.Nelle situazioni <strong>in</strong> cui si ritiene possibile l’attivazione sismica <strong>di</strong> fenomeni d’<strong>in</strong>stabilità del pen<strong>di</strong>o,il problema va affrontato agendo sul terreno e non semplicemente a livello delle strutture <strong>di</strong>fondazione.C8A.5.12 REALIZZAZIONE DI GIUNTI SISMICILa realizzazione <strong>di</strong> giunti può essere opportuna nei casi <strong>di</strong> strutture a<strong>di</strong>acenti con marcate <strong>di</strong>fferenze<strong>di</strong> altezza che possano martellare e qu<strong>in</strong><strong>di</strong> dar luogo a concentrazioni <strong>di</strong> danno <strong>in</strong> corrispondenzadel punto <strong>di</strong> contatto con la sommità della struttura più bassa. Tale situazione è molto frequente neicentri storici, dove gli e<strong>di</strong>fici <strong>in</strong> muratura sono spesso costruiti <strong>in</strong> aderenza l’uno all’altro efrequentemente sono connessi strutturalmente, magari <strong>in</strong> modo parziale. In tali casi tuttavia larealizzazione <strong>di</strong> giunti sismici può risultare <strong>di</strong> fatto impraticabile e volte ad<strong>di</strong>rittura nonraccomandabile, <strong>in</strong> quanto potrebbe <strong>in</strong>trodurre perturbazioni notevoli e <strong>di</strong> <strong>di</strong>fficile valutazioneall’equilibrio <strong>di</strong> un sistema molto complesso. In alternativa, si può valutare nel possibilità <strong>di</strong>realizzare il collegamento strutturale; <strong>in</strong> particolare, il collegamento può essere realizzato a livellodei solai se: a) i solai sono approssimativamente complanari, b) il complesso risultante hacaratteristiche <strong>di</strong> simmetria e regolarità non peggiori <strong>di</strong> quelle delle due parti orig<strong>in</strong>arie.C8A.6. VALUTAZIONE DELLE ROTAZIONI DI COLLASSO DIELEMENTI DI STRUTTURE IN CALCESTRUZZO ARMATO EACCIAIOC8A.6.1 ELEMENTI DI STRUTTURE IN CALCESTRUZZO ARMATOLa capacità <strong>di</strong> rotazione rispetto alla corda <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> collasso θupuò essere valutata me<strong>di</strong>antesperimentazione <strong>di</strong>retta, modellazione numerica considerando il contributo <strong>di</strong> calcestruzzo, acciaioed aderenza, ovvero me<strong>di</strong>ante la seguente formula:dove:0.2250,35⎛⎜ αρ1 sxν ⎡max(0,01;ω')⎤ ⎛ LV⎞ ⎜ f ⎟c 100ρθ u = 0,016⋅(0,3 )fc25⎝⎠⎢⎥ ⎜ ⎟(1,25d )(C8A.6.1)γel⎣ max(0,01; ω)⎦ ⎝ h ⎠γ el = 1.5 per gli elementi primari ed 1.0 per gli elementi secondari (come def<strong>in</strong>iti al § 7.2.3 delleNTC),fyw⎞⎟414
L Vhè la luce <strong>di</strong> taglio;è l’altezza della sezione;ν = N /(A f ) è lo sforzo assiale normalizzato <strong>di</strong> compressione agente su tutta la sezione A c ;ccω = Asfy/( Acfc) e ω ′ = A′sfy/( Acfc) percentuali meccaniche <strong>di</strong> armatura longitud<strong>in</strong>ale <strong>in</strong> trazionee compressione rispettivamente (nelle pareti tutta l’armatura longitud<strong>in</strong>ale d’anima è da<strong>in</strong>cludere nella percentuale <strong>in</strong> trazione);f c , f y e f yw sono la resistenza a compressione del calcestruzzo e la resistenza a snervamentodell’acciaio, longitud<strong>in</strong>ale e trasversale, ottenute come me<strong>di</strong>a delle prove eseguite <strong>in</strong> sito,eventualmente corrette sulla base <strong>di</strong> fonti aggiuntive <strong>di</strong> <strong>in</strong>formazione, <strong>di</strong>vise per il fattore<strong>di</strong> confidenza appropriato <strong>in</strong> relazione al Livello <strong>di</strong> Conoscenza raggiunto;ρ sx = Asxbwshla percentuale <strong>di</strong> armatura trasversale ( hs = <strong>in</strong>terasse delle staffe nella zona critica);ρ dαè la percentuale <strong>di</strong> eventuali armature <strong>di</strong>agonali <strong>in</strong> ciascuna <strong>di</strong>rezione,è un fattore <strong>di</strong> efficienza del conf<strong>in</strong>amento dato da:∑⎞⎛ ⎞⎟ ⎜ ⎟⎜− ⎟⎠⎛ ⎞2⎛ s α = ⎜ −h s −hbi1 1 1(C8A.6.2)⎝ 2bo⎝ 2h o ⎠⎜6h obo⎟⎝ ⎠(b o e h o <strong>di</strong>mensioni della nucleo conf<strong>in</strong>ato, b i <strong>di</strong>stanze delle barre longitud<strong>in</strong>ali trattenute da tiranti ostaffe presenti sul perimetro).Per le pareti il valore dato dall’espressione (C8A.6.1) deve essere <strong>di</strong>viso per 1.6.Negli elementi non dotati <strong>di</strong> adeguati dettagli <strong>di</strong> tipo antisismico, ossia con percentuali <strong>di</strong> armaturatrasversale e longitud<strong>in</strong>ale <strong>di</strong>verse dalle <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni riportate per la progettazione, il valore datodall’espressione (C8A.6.1) deve essere moltiplicato per 0.85.Inoltre, il fattore <strong>di</strong> efficienza del conf<strong>in</strong>amento α dato dalla (C8A.6.2) è def<strong>in</strong>ito nell’ipotesi che lestaffe presenti nell’elemento abbiano ancoraggi idonei ad evitare l’apertura delle stesse, ad esempiose presentano una chiusura con ganci a 135°. Quando queste con<strong>di</strong>zioni non sono verificate èopportuno assumere α = 0.Per gli elementi armati con barre longitud<strong>in</strong>ali nervate cont<strong>in</strong>ue, senza sovrapposizione <strong>in</strong>corrispondenza della regione plastica, la capacità <strong>di</strong> rotazione <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> collasso è def<strong>in</strong>itadalla (C8A.6.1). Viceversa, se le barre longitud<strong>in</strong>ali nervate sono caratterizzate, a partire dalla415
sezione <strong>di</strong> estremità dell’elemento, da una sovrapposizione <strong>di</strong> lunghezza l o il valore datodall’espressione (C8A.6.1) deve essere moltiplicato per il fattore:0 o bL.025⋅ m<strong>in</strong>(40,l / d )(C8A.6.3)doved bL è il <strong>di</strong>ametro (me<strong>di</strong>o) delle barre longitud<strong>in</strong>ali. Il fattore (C8A.6.3) non tiene <strong>in</strong> contodella riduzione connessa all’assenza <strong>di</strong> adeguati dettagli <strong>di</strong> tipo antisismico; <strong>in</strong> tal caso la (C8A.6.3)va moltiplicata per 0.85.Per gli elementi armati con barre longitud<strong>in</strong>ali lisce cont<strong>in</strong>ue, senza sovrapposizione <strong>in</strong>corrispondenza della regione plastica, la capacità <strong>di</strong> rotazione <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> collasso è def<strong>in</strong>itadalla (C8A.6.1). Viceversa, se le barre longitud<strong>in</strong>ali lisce sono caratterizzate, a partire dalla sezione<strong>di</strong> estremità dell’elemento, da una sovrapposizione <strong>di</strong> lunghezza l o il valore dato dall’espressione(C8A.6.1) deve essere moltiplicato per il fattore:[ 10 + m<strong>in</strong>(40,l / d )]0.02⋅ o bL(C8A.6.4)dove d bL è il <strong>di</strong>ametro (me<strong>di</strong>o) delle barre longitud<strong>in</strong>ali.La decurtazione valutata con la (C8A.6.4) è applicabile solo per sovrapposizioni costituite dallapresenza <strong>di</strong> ganci ad unc<strong>in</strong>o <strong>di</strong> estremità; la lunghezza l o è def<strong>in</strong>ita al netto delle <strong>di</strong>mensioni degliunc<strong>in</strong>i. In assenza <strong>di</strong> ganci ad unc<strong>in</strong>o <strong>di</strong> estremità il valore dato dalla (C8A.6.4) è opportuno siaassunto pari a zero. Inoltre, il fattore (C8A.6.4) non tiene <strong>in</strong> conto della riduzione connessaall’assenza <strong>di</strong> adeguati dettagli <strong>di</strong> tipo antisismico; <strong>in</strong> tal caso la (C8A.6.4) è moltiplicata per 0.85.In alternativa per la valutazione <strong>di</strong> θusi può usare la seguente equazione:θu1=γel⎛⎜ θ⎝y+ ( φu− φy)Lpl⎛ 0,5L⎜1 −⎝ LVpl⎞⎞⎟⎟⎠⎠(C8A.6.5)dove θ y è la rotazione rispetto alla corda allo snervamento def<strong>in</strong>ita <strong>in</strong> (8.7.2.1a) e (8.7.2.1b), φ u è lacurvatura ultima valutata considerando le deformazioni ultime del conglomerato (tenuto conto delconf<strong>in</strong>amento) e dell’acciaio (da stimare sulla base dell’allungamento uniforme al carico massimo,<strong>in</strong> mancanza <strong>di</strong> <strong>in</strong>formazioni si può assumere che la deformazione ultima dell’acciaio sia pari al4%), φ y è la curvatura a snervamento valutata considerando l’acciaio alla deformazione <strong>di</strong>snervamento ε sy , L V è la luce <strong>di</strong> taglio e L pl è la lunghezza <strong>di</strong> cerniera plastica valutabile come:d bLfyL pl = 0,1L V + 0,17h + 0,24(C8A.6.6)fc416
dove h è l’altezza della sezione, d bL è il <strong>di</strong>ametro (me<strong>di</strong>o) delle barre longitud<strong>in</strong>ali, ed f c e f y sonorispettivamente la resistenza a compressione del calcestruzzo e la resistenza a snervamentodell’acciaio longitud<strong>in</strong>ale (<strong>in</strong> MPa), ottenute come me<strong>di</strong>a delle prove eseguite <strong>in</strong> sito e da fontiaggiuntive <strong>di</strong> <strong>in</strong>formazione, <strong>di</strong>vise per il fattore <strong>di</strong> confidenza appropriato <strong>in</strong> relazione al Livello <strong>di</strong>Conoscenza raggiunto.C8A.6.2 ELEMENTI DI STRUTTURE IN ACCIAIOLa capacità <strong>di</strong> rotazione rispetto alla corda <strong>in</strong> con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> collasso θ u può essere valutata me<strong>di</strong>antesperimentazione <strong>di</strong>retta, modellazione numerica considerando le non l<strong>in</strong>earità geometriche emeccaniche del materiale, ovvero sulla base delle <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni riportate <strong>in</strong> documenti <strong>di</strong> comprovatavali<strong>di</strong>tà. E’ <strong>in</strong>oltre possibile riferirsi all’Annex B (Steel and composite structures) dell’Euroco<strong>di</strong>ce 8(<strong>Progettazione</strong> delle strutture per la resistenza sismica – Parte 3 – Valutazione e adeguamento deglie<strong>di</strong>fici – versione UNI EN 1998-3: 2005). In particolare il punto B.5.2 - member deformationcapacities, tratta le travi e colonne soggette a flessione, per le quali la capacità <strong>di</strong> deformazione<strong>in</strong>elastica è espressa <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> rotazione plastica def<strong>in</strong>ita come multiplo della rotazione rispettoalla corda allo snervamento. Il moltiplicatore della rotazione allo snervamento <strong>di</strong>pende dallo statolimite considerato e dalla classe della sezione trasversale della trave o della colonna (classi 1 o 2,def<strong>in</strong>ite al § 4.2.3.1 delle NTC). Lo stesso Annesso riporta i moltiplicatori che consentono <strong>di</strong>determ<strong>in</strong>are la capacità <strong>di</strong> elementi <strong>di</strong> controvento soggetti a compressione <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong>moltiplicatore dello sforzo normale <strong>di</strong> <strong>in</strong>stabilità, o <strong>di</strong> elementi <strong>di</strong> controvento tesi, <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong>moltiplicatore dello sforzo normale <strong>di</strong> plasticizzazione.C8A.7. MODELLI DI CAPACITÀ PER IL RINFORZO DI ELEMENTI INCALCESTRUZZO ARMATOC8A.7.1 INCAMICIATURA IN C.A.A pilastri o pareti possono essere applicate camicie <strong>in</strong> c.a. per conseguire tutti o alcuni dei seguentiobiettivi:- aumento della capacità portante verticale;- aumento della resistenza a flessione e/o taglio;- aumento della capacità deformativa;- miglioramento dell’efficienza delle giunzioni per sovrapposizione.Lo spessore delle camicie deve essere tale da consentire il posizionamento <strong>di</strong> armature longitud<strong>in</strong>alie trasversali con un copriferro adeguato.417
Nel caso che la camicia non avvolga completamente l’elemento, è necessario mettere a nudo learmature nelle facce non <strong>in</strong>camiciate, e collegare a queste ultime le armature delle facce<strong>in</strong>camiciate.Se le camicie servono ad aumentare la resistenza flessionale, le barre longitud<strong>in</strong>ali devonoattraversare il solaio <strong>in</strong> apposite forature cont<strong>in</strong>ue e essere ancorate con adeguata staffatura alleestremità del pilastro <strong>in</strong>feriore e superiore.Se le camicie servono solo per aumentare la resistenza a taglio e la deformabilità, o anche amigliorare l’efficienza delle giunzioni, esse devono fermarsi a circa 10mm dal solaio.Ai f<strong>in</strong>i della valutazione della resistenza e della deformabilità <strong>di</strong> elementi <strong>in</strong>camiciati sonoaccettabili le seguenti ipotesi semplificative:- l’elemento <strong>in</strong>camiciato si comporta monoliticamente, con piena aderenza tra il calcestruzzovecchio e il nuovo;- si trascura il fatto che il carico assiale è applicato alla sola porzione preesistente dell’elemento, esi considera che esso agisca sull’<strong>in</strong>tera sezione <strong>in</strong>camiciata;- le proprietà meccaniche del calcestruzzo della camicia si considerano estese all’<strong>in</strong>tera sezione sele <strong>di</strong>fferenze fra i due materiali non sono eccessive.I valori della capacità da adottare nelle verifiche sono quelli calcolati con riferimento alla sezione<strong>in</strong>camiciata nelle ipotesi semplificative su <strong>in</strong><strong>di</strong>cate ridotte secondo le espressioni seguenti:resistenza a taglio:V ~ = 0.9V(C8A.7.1)RRresistenza a flessione:M ~ = 0.9M(C8A.7.2)yydeformabilità allo snervamento:~θ θ(C8A.7.3)y = 0. 9ydeformabilità ultima:~θ = θ(C8A.7.4)uuI valori da impiegare per le resistenze dei materiali saranno: a) per l’acciaio esistente, la resistenzaottenuta come me<strong>di</strong>a delle prove eseguite <strong>in</strong> sito e da fonti aggiuntive <strong>di</strong> <strong>in</strong>formazione, <strong>di</strong>visa per ilfattore <strong>di</strong> confidenza appropriato <strong>in</strong> relazione al Livello <strong>di</strong> Conoscenza raggiunto e, solo nel calcolo<strong>di</strong>V ~R, <strong>di</strong>visa anche per il coefficiente parziale; b) per i materiali aggiunti, calcestruzzo ed acciaio,la resistenza <strong>di</strong> calcolo.I valori da impiegare per le resistenze dei materiali nel calcolo del valore <strong>di</strong>M ~yda usare per lavalutazione del taglio agente su elementi/meccanismi fragili saranno: a) per l’acciaio esistente, la418
esistenza ottenuta come me<strong>di</strong>a delle prove eseguite <strong>in</strong> sito e da fonti aggiuntive <strong>di</strong> <strong>in</strong>formazione,moltiplicata per il fattore <strong>di</strong> confidenza appropriato <strong>in</strong> relazione al Livello <strong>di</strong> Conoscenza raggiunto;b) per i materiali aggiunti, calcestruzzo ed acciaio, il valore caratteristico della resistenza.C8A.7.2 INCAMICIATURA IN ACCIAIOCamicie <strong>in</strong> acciaio possono essere applicate pr<strong>in</strong>cipalmente a pilastri o pareti per conseguire tutti oalcuni dei seguenti obiettivi:- aumento della resistenza a taglio;- aumento della capacità deformativa;- miglioramento dell’efficienza delle giunzioni per sovrapposizione.- aumento della capacità portante verticale (effetto del conf<strong>in</strong>amento, espressione (C8A.7.6)).Le camicie <strong>in</strong> acciaio applicate a pilastri rettangolari sono generalmente costituite da quattro profiliangolari sui quali vengono saldate piastre cont<strong>in</strong>ue <strong>in</strong> acciaio o bande <strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni ed <strong>in</strong>terasseadeguati, oppure vengono avvolti nastri <strong>in</strong> acciaio opportunamente <strong>di</strong>mensionati. I profili angolaripossono essere fissati con res<strong>in</strong>e epossi<strong>di</strong>che o semplicemente resi aderenti al calcestruzzo esistente.Le bande possono essere preriscaldate prima della saldatura e i nastri presollecitati, <strong>in</strong> modo dafornire successivamente una pressione <strong>di</strong> conf<strong>in</strong>amento.C8A.7.2.1 Aumento della resistenza a taglioIl contributo della camicia alla resistenza a taglio può essere considerato aggiuntivo alla resistenzapreesistente purché la camicia rimanga <strong>in</strong>teramente <strong>in</strong> campo elastico. Tale con<strong>di</strong>zione è necessariaaff<strong>in</strong>ché essa limiti l’ampiezza delle fessure e assicuri l’<strong>in</strong>tegrità del conglomerato, consentendo ilfunzionamento del meccanismo resistente dell’elemento preesistente.Se la tensione nella camicia è limitata al 50% del valore <strong>di</strong> snervamento l’espressione dellaresistenza a taglio aggiuntiva offerta dalla camicia vale:V2t b1jj = 0.5 f yw(C8A.7.5)s cosαtnella quale t j , b, s sono rispettivamente spessore, larghezza e <strong>in</strong>terasse delle bande (b/s=1) (nel caso<strong>di</strong> camicie cont<strong>in</strong>ue), e f yw è la resistenza <strong>di</strong> calcolo a snervamento dell’acciaio, α t è l’<strong>in</strong>cl<strong>in</strong>azionedelle fessure per taglio.419
C8A.7.2.2 Azione <strong>di</strong> conf<strong>in</strong>amentoL’effetto <strong>di</strong> conf<strong>in</strong>amento <strong>di</strong> una camicia <strong>in</strong> acciaio si valuta come per le staffe, con riferimento alpercentuale geometrica <strong>di</strong> armatura presente <strong>in</strong> ciascuna delle <strong>di</strong>rezioni trasversali.Per le proprietà del conglomerato conf<strong>in</strong>ato possono essere impiegate espressioni <strong>di</strong> comprovatavali<strong>di</strong>tà, come ad esempio le seguenti:- per la resistenza del conglomerato conf<strong>in</strong>ato:⎡0,86⎛ 0,5α⎤nαsρsf y ⎞f = ⎢ + ⎜⎟ ⎥cc fc1 3,7⎢(C8A.7.6)⎥⎣ ⎝ fc⎠ ⎦dove ρ s è il rapporto volumetrico <strong>di</strong> armatura trasversale, pari a ρ s = 2 (b+h) t s / (b h) nel caso <strong>di</strong>camicie cont<strong>in</strong>ue (t s = spessore della camicia, b e h = <strong>di</strong>mensioni della sezione) e pari a ρ s = 2 A s(b+h) / (b h s) nel caso <strong>di</strong> bande <strong>di</strong>scont<strong>in</strong>ue (A s = area trasversale della banda, s = passo dellebande), α n ed α s sono, rispettivamente, i fattori <strong>di</strong> efficienza del conf<strong>in</strong>amento nella sezione elungo l’elemento, dati da:22( b − 2R) + ( h − 2R)α = 1−(C8A.7.7a)n3bhs − hs s − hsα s = (1 − )(1 − )(C8A.7.7b)2b 2hdove R è il raggio <strong>di</strong> arrotondamento (eventuale) degli spigoli della sezione (<strong>in</strong> presenza <strong>di</strong> angolariR può essere assunto pari al m<strong>in</strong>ore tra la lunghezza del lato degli angolari e 5 volte lo spessoredegli stessi), b, h sono le <strong>di</strong>mensioni della sezione ed hs è l’altezza delle bande <strong>di</strong>scont<strong>in</strong>ue (se lacamicia è cont<strong>in</strong>ua si assume hs=s).- per la deformazione ultima del conglomerato conf<strong>in</strong>ato:0.5αα ρ fn s s yε cu = 0,004 + 0,5(C8A.7.8)f ccNelle due equazioni precedenti i valori da impiegare per le resistenze dei materiali saranno: a) per ilcalcestruzzo esistente, la resistenza ottenuta come me<strong>di</strong>a delle prove eseguite <strong>in</strong> sito e da fontiaggiuntive <strong>di</strong> <strong>in</strong>formazione, <strong>di</strong>visa per il fattore <strong>di</strong> confidenza appropriato <strong>in</strong> relazione al Livello <strong>di</strong>Conoscenza raggiunto; b) per l’acciaio della camicia, la resistenza <strong>di</strong> calcolo.C8A.7.2.3 Miglioramento della giunzioni per aderenzaLe camicie <strong>in</strong> acciaio possono fornire un’efficace azione <strong>di</strong> serraggio nelle zone <strong>di</strong> giunzione peraderenza. Per ottenere questo risultato occorre che:420
- la camicia si prolunghi oltre la zona <strong>di</strong> sovrapposizione per una lunghezza pari almeno al 50%della lunghezza della zona <strong>di</strong> sovrapposizione;- nella zona <strong>di</strong> sovrapposizione la camicia è mantenuta aderente <strong>in</strong> pressione contro le faccedell’elemento me<strong>di</strong>ante almeno due <strong>file</strong> <strong>di</strong> bulloni ad alta resistenza;- nel caso <strong>in</strong> cui la sovrapposizione sia alla base del pilastro, le <strong>file</strong> <strong>di</strong> bulloni devono venire<strong>di</strong>sposte una alla sommità della zona <strong>di</strong> sovrapposizione, l’altra ad un terzo dell’altezza <strong>di</strong> talezona misurata a partire dalla base.C8A.7.3 PLACCATURA E FASCIATURA IN MATERIALI COMPOSITIL’uso <strong>di</strong> idonei materiali compositi (o altri materiali resistenti a trazione) nel r<strong>in</strong>forzo sismico <strong>di</strong>elementi <strong>in</strong> c.a. è f<strong>in</strong>alizzato agli obiettivi seguenti:- aumento della resistenza a taglio <strong>di</strong> pilastri e pareti me<strong>di</strong>ante applicazione <strong>di</strong> fasce con le fibre<strong>di</strong>sposte secondo la <strong>di</strong>rezione delle staffe;- aumento della resistenza nelle parti term<strong>in</strong>ali <strong>di</strong> travi e pilastri me<strong>di</strong>ante applicazione <strong>di</strong> fasce conle fibre <strong>di</strong>sposte secondo la <strong>di</strong>rezione delle barre longitud<strong>in</strong>ali ed opportunamente ancorate;- aumento della duttilità nelle parti term<strong>in</strong>ali <strong>di</strong> travi e pilastri me<strong>di</strong>ante fasciatura con fibrecont<strong>in</strong>ue <strong>di</strong>sposte lungo il perimetro;miglioramento dell’efficienza delle giunzioni persovrapposizione, sempre me<strong>di</strong>ante fasciatura con fibre cont<strong>in</strong>ue <strong>di</strong>sposte lungo il perimetro;Ai f<strong>in</strong>i delle verifiche <strong>di</strong> sicurezza degli elementi rafforzati con FRP si possono adottare leIstruzioni CNR-DT 200/04.C8A.8. INDICAZIONI AGGIUNTIVE RELATIVE AI PONTI ESISTENTIC8A.8.1 AZIONE SISMICAPer l’azione sismica da utilizzare nella valutazione e la progettazione degli <strong>in</strong>terventi su pontiesistenti si fa riferimento al Cap. 3 delle NTC.C8A.8.2 CRITERI GENERALIPer quanto riguarda i criteri generali, valgono quelli <strong>in</strong><strong>di</strong>cati per i ponti <strong>di</strong> nuova costruzione al §7.9.2. delle NTC. Come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato al § 8.3 delle NTC, la valutazione della sicurezza è eseguita soloper gli SLU (SLV o SLC <strong>in</strong> alternativa).C8A.8.3 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTILe tipologie <strong>di</strong> <strong>in</strong>tervento sui ponti sono quelle descritte nel capitolo 8.4 delle NTC. Nel caso <strong>di</strong><strong>in</strong>terventi antisismici, si effettueranno preferibilmente gli <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong> adeguamento, considerati più421
appropriati per le strutture da ponte, <strong>in</strong> quanto il raggiungimento dei livelli <strong>di</strong> sicurezza previsti perl’adeguamento non risultano, generalmente, molto più costosi <strong>di</strong> quelli che conseguono livelli<strong>in</strong>feriori della sicurezza. È evidente, peraltro, che l’opportunità <strong>di</strong> conseguire un livello <strong>di</strong> sicurezzaper quanto possibile uniforme su un ramo <strong>di</strong> una rete <strong>di</strong> trasporto, del quale il ponte <strong>in</strong> esame faparte, e l’eventuale limitata <strong>di</strong>sponibilità <strong>di</strong> fon<strong>di</strong> <strong>di</strong>sponibili possono rendere accettabilel’assunzione <strong>di</strong> livelli <strong>di</strong> sicurezza <strong>in</strong>feriori, ma uniformi, per tutti gli elementi critici del ramo odella rete, e dunque l’adozione del miglioramento antisismico, fermo restando l’obbligo dellaverifica del livello <strong>di</strong> sicurezza raggiunto con l’<strong>in</strong>tervento.C8A.8.4 LIVELLO DI CONOSCENZA E FATTORE DI CONFIDENZALe verifiche <strong>di</strong> sicurezza <strong>di</strong> cui alle presenti istruzioni comportano una analisi strutturale, <strong>di</strong> tipol<strong>in</strong>eare oppure non l<strong>in</strong>eare, e successive verifiche puntuali <strong>di</strong> resistenza o <strong>di</strong> deformabilità <strong>in</strong> tutte leparti critiche dell’opera. L’utilizzo delle istruzioni richiede qu<strong>in</strong><strong>di</strong> la <strong>di</strong>sponibilità dei valori <strong>di</strong> tuttele grandezze geometriche e meccaniche che consentono una verifica del tipo <strong>in</strong><strong>di</strong>cato.Di regola, a meno che non ost<strong>in</strong>o con<strong>di</strong>zioni particolari, il livello <strong>di</strong> conoscenza da perseguire nelcaso dei ponti esistenti è quello massimo, cui corrisponde un fattore <strong>di</strong> confidenza FC=1. Inparticolare è necessario <strong>di</strong>sporre <strong>di</strong>:- geometria dell’opera nel suo stato attuale, ovvero le <strong>di</strong>mensioni <strong>di</strong> tutti gli elementi strutturali,comprese le fondazioni, e la <strong>di</strong>sposizione e quantità delle armature. Essa può essere desunta dai<strong>di</strong>segni costruttivi orig<strong>in</strong>ali o, a vantaggio <strong>di</strong> più sicura atten<strong>di</strong>bilità, dai <strong>di</strong>segni <strong>di</strong> contabilità. Ciòsi estende naturalmente anche alle eventuali variazioni <strong>in</strong>trodotte a seguito <strong>di</strong> <strong>in</strong>terventi <strong>di</strong>rilevanza strutturale successivi alla costruzione. In mancanza della documentazione suddetta, ènecessario un rilievo completo della geometria ed un numero <strong>di</strong> saggi sulle strutture che consentala determ<strong>in</strong>azione delle armature presenti <strong>in</strong> un numero <strong>di</strong> sezioni sufficiente per costruire unmodello strutturale adeguato al tipo <strong>di</strong> analisi e alle successive verifiche.- proprietà meccaniche dei materiali: conglomerato e acciaio. Le <strong>in</strong>formazioni devono provenire,oltre che dalle <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni <strong>in</strong>iziali <strong>di</strong> progetto, da risultati <strong>di</strong> prove sperimentali eseguite all’attodel collaudo strutturale o successivamente ad esso.In mancanza <strong>di</strong> dati sperimentali, per il conglomerato è necessario effettuare prelievi <strong>di</strong> campionida sottoporre a prove <strong>di</strong> laboratorio. Il numero <strong>di</strong> campioni deve essere dello stesso ord<strong>in</strong>e <strong>di</strong>grandezza <strong>di</strong> quello richiesto dalle norme sulle opere <strong>in</strong> cemento armato per le nuove costruzioni.Prove <strong>di</strong> tipo non <strong>di</strong>struttivo eseguite a più larga scala sono un utile complemento ma non possonoessere utilizzate <strong>in</strong> sostituzione <strong>di</strong> quelle <strong>di</strong>struttive.Per l’acciaio, <strong>in</strong> assenza <strong>di</strong> dati sperimentali adeguati, è consentito far riferimento alle422
caratteristiche del materiale prescritto <strong>in</strong> sede <strong>di</strong> progetto previa limitata verifica a campionedell’effettivo utilizzo dello stesso.Le prescrizioni <strong>di</strong> cui sopra si riferiscono alle strutture <strong>di</strong> sostegno degli impalcati, ossia a pile espalle. Per quanto riguarda gli impalcati, qualunque sia la loro tipologia (c.a., c.a.p., strutturamista), è sufficiente la verifica del loro buono stato <strong>di</strong> conservazione, anche senza rilevazionisperimentali, se ritenute non necessarie dal progettista.- caratterizzazione geotecnica (stratigrafia e parametri meccanici) adeguata allo svolgimento delleverifiche delle spalle (sp<strong>in</strong>ta del terreno retrostante) e delle fondazioni.C8A.8.5 MODELLO STRUTTURALEValgono le <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni al § 7.9.3, con particolare riferimento alla corretta rappresentazione dellarigidezza.I valori delle caratteristiche dei materiali da utilizzare nel modello sono i valori me<strong>di</strong> derivanti dalladocumentazione <strong>di</strong>sponibile e dalle ulteriori <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i effettuate.C8A.8.6 METODI DI ANALISI E CRITERI DI VERIFICAPer quanto riguarda i meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> analisi, con riferimento alle prescrizioni del § 7.3 valgono per iponti esistenti le seguenti precisazioni:C8A.8.6.1 <strong>Analisi</strong> l<strong>in</strong>eare (statica o d<strong>in</strong>amica)Vale per i ponti esistenti la <strong>di</strong>st<strong>in</strong>zione <strong>in</strong>trodotta con riferimento agli e<strong>di</strong>fici esistenti tra analisi conspettro elastico (q=1) e analisi con spettro <strong>di</strong> progetto (q>1). Per l’applicabilità dell’analisi conspettro elastico (q=1) vale quanto <strong>in</strong><strong>di</strong>cato con riferimento agli e<strong>di</strong>fici.C8A.8.6.2 <strong>Analisi</strong> l<strong>in</strong>eare staticaI requisiti necessari per applicare l’analisi statica l<strong>in</strong>eare sono quelli <strong>in</strong><strong>di</strong>cati con riferimento ai ponti<strong>di</strong> nuova realizzazione al § 7.9.4.1. Se l’analisi viene effettuata con lo spettro elastico (q=1) deveessere anche l’applicabilità del metodo come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato al punto precedente.C8A.8.6.3 <strong>Analisi</strong> non l<strong>in</strong>eare staticaIl metodo, nella sua versione più semplice, consiste nell'applicazione alla struttura <strong>di</strong> un sistema <strong>di</strong>forze statiche <strong>di</strong> <strong>in</strong>tensità crescente f<strong>in</strong>o al raggiungimento della capacità massima <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong>resistenza o <strong>di</strong> deformabilità. La struttura viene ridotta ad un sistema bil<strong>in</strong>eare equivalente ad ungrado <strong>di</strong> libertà. La domanda <strong>di</strong> spostamento al periodo dell’oscillatore equivalente T si ottieneme<strong>di</strong>ante spettro <strong>di</strong> risposta <strong>in</strong>elastico. In assenza <strong>di</strong> più accurate determ<strong>in</strong>azioni quest’ultimo puòessere approssimato con le seguenti espressioni:423
⎧S⎪⎨S⎪⎩DiDi( T ) = SDe( T )SDe( )( T )T =qT ≥ T⎡⎢1+⎣C( q −1)TCT⎤⎥⎦T < TCdove q mSe( T )/Fy= con m ∑= m i iφ e F y la massa e la resistenza dell’oscillatore equivalente.La verifica consiste nel controllare che la configurazione della struttura corrispondente alladomanda <strong>in</strong> spostamento del sistema equivalente produca domande <strong>di</strong> duttilità compatibili con lerispettive capacità e forze <strong>di</strong> taglio m<strong>in</strong>ori delle rispettive resistenze.Si <strong>di</strong>st<strong>in</strong>guono due casi:a) Ponti a travi semplicemente appoggiate. I ponti costituiti da impalcati semplicemente appoggiatisulle pile sono modellabili <strong>in</strong> ogni caso come sistemi ad un grado <strong>di</strong> libertà. In <strong>di</strong>rezione trasversaleciascuna pila costituisce un oscillatore semplice la cui massa m è data dalla somma della massaefficace della pila e della massa dell'impalcato ad essa afferente. In <strong>di</strong>rezione longitud<strong>in</strong>ale si<strong>di</strong>st<strong>in</strong>gue il caso <strong>in</strong> cui le travate siano <strong>in</strong> qualche modo v<strong>in</strong>colate ad avere uno spostamento rigido,da quello <strong>in</strong> cui ciascun sistema pila-impalcato è <strong>in</strong><strong>di</strong>pendente da quelli contigui (su ogni testa-pilaun impalcato è v<strong>in</strong>colato con appoggi fissi e l'altro con appoggi scorrevoli). Nel primo caso l'<strong>in</strong>teroponte è un oscillatore semplice <strong>di</strong> massa m pari alla somma della massa totale dell'impalcato e dellemasse efficaci delle pile, e <strong>di</strong> rigidezza pari alla somma della rigidezza delle pile <strong>in</strong> <strong>di</strong>rezionelongitud<strong>in</strong>ale. Nel secondo caso ciascuna pila costituisce un oscillatore semplice come <strong>in</strong><strong>di</strong>cato perl'analisi nella <strong>di</strong>rezione trasversaleb) Ponti con impalcato cont<strong>in</strong>uo. La versione più semplice del metodo è applicabile per ponti per iquali la massa corrispondente al primo modo <strong>di</strong> vibrazione è non <strong>in</strong>feriore all’80% della massatotale. Quando questa con<strong>di</strong>zione non è sod<strong>di</strong>sfatta occorre considerare più mo<strong>di</strong> f<strong>in</strong>o alraggiungimento <strong>di</strong> una massa modale pari all’80%. Una possibilità è quella <strong>di</strong> eseguireripetutamente il proce<strong>di</strong>mento sopra <strong>in</strong><strong>di</strong>cato con riferimento a una s<strong>in</strong>gola <strong>di</strong>stribuzione <strong>di</strong> forze,con le <strong>di</strong>stribuzioni derivanti da ciascuno dei mo<strong>di</strong> considerati e ricavando per ciascun caso lacorrispondente risposta <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong> <strong>di</strong>storsione degli elementi duttili. La risposta complessiva pertali elementi si ottiene qu<strong>in</strong><strong>di</strong> con la regola SRSS oppure CQC. Le sollecitazioni agenti neglielementi/meccanismi fragili si ottengono <strong>in</strong>f<strong>in</strong>e me<strong>di</strong>ante con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> equilibrio. Per quantoriguarda il punto <strong>di</strong> controllo da adottare per ciascuna <strong>di</strong>stribuzione <strong>di</strong> forze, l’esperienza ha424
mostrato che la scelta più opportuna consiste nell’assumere come punto il nodo avente la massimaampiezza modale.C8A.8.6.4 Verifica dei meccanismi duttiliGli elementi soggetti a presso-flessione sono verificati confrontando la domanda <strong>di</strong> rotazionerispetto alla corda con la rispettiva capacità.Le espressioni seguenti forniscono i valori me<strong>di</strong> della rotazione rispetto alla corda allo snervamentoe al collasso:ys( N ) φ ( N ) 3θ =yLθu⎛ 0.5Lp[ ]⎟ ⎞u y Lp⎜1 −⎝ L ⎠( N ) θ ( N ) + φ ( N ) − φ ( N )= ysNelle espressioni riportate φ ( N ) e φ ( N ) sono le curvature <strong>di</strong> snervamento e ultima della sezioneyutrasversale dell’elemento, calcolate me<strong>di</strong>ante una serie <strong>di</strong> analisi momento-curvatura della stessaeffettuate per un numero <strong>di</strong>screto <strong>di</strong> valori dello sforzo normale N . Ad ogni livello dello sforzonormale, i valori delle curvatureφye φusi ottengono per bil<strong>in</strong>earizzazione del <strong>di</strong>agrammaM − φ .La curvatura ultima è quella m<strong>in</strong>ima tra la più piccola delle curvature che si ottengono imponendoai lembi della sezione le deformazioni limite dei materiali, e quella per la quale il momento flettente<strong>di</strong>m<strong>in</strong>uisce all’85% del valore massimo. Il calcolo delle deformazioni limite viene effettuato pertutti i materiali componenti la sezione dell’elemento adeguato, e cioè acciaio (<strong>in</strong> trazione) ecalcestruzzo (<strong>in</strong> compressione) delle parti esistenti e <strong>di</strong> eventuali ampliamenti <strong>di</strong> sezione. Nelcalcolo della deformazione limite del calcestruzzo si terrà conto dell’effettivo stato <strong>di</strong>conf<strong>in</strong>amento. Il limite <strong>in</strong>feriore per l’acciaio può essere convenzionalmente assunto pari aε su= 0.040, <strong>in</strong><strong>di</strong>pendentemente dalla qualità dell’acciaio. Le lunghezze L s e L p sono rispettivamentela lunghezza <strong>di</strong> taglio e quella della cerniera plastica. In assenza <strong>di</strong> più accurate determ<strong>in</strong>azioni,quest’ultima può essere assunta pari aL = 0. 1L.pNel caso <strong>di</strong> verifica allo SLC la capacità <strong>di</strong> rotazione rispetto alla corda da utilizzare vale:θ=1SLC θ uγ el( N )con γ el = 1. 5 . Nel caso <strong>di</strong> verifica allo SLV la capacità è pari a ¾ <strong>di</strong> quella per lo SLC.C8A.8.6.5 Verifica dei meccanismi fragiliIl valore <strong>di</strong> verifica della sollecitazione <strong>di</strong> taglio è:s425
- Quello fornito dall’analisi, se a entrambe le estremità dell’elemento la <strong>di</strong>storsione non supera ilvalore <strong>di</strong> snervamento (l’elemento è elastico);- Quello equilibrato dai momenti <strong>di</strong> estremità, limitati al loro valore <strong>di</strong> snervamento quando risultaθ > θ y per una o entrambe le estremità.La resistenza a taglio deve essere valutata <strong>in</strong> accordo a modelli <strong>di</strong> comprovata vali<strong>di</strong>tà. Ad esempio,può essere la formula seguente che fornisce la resistenza come somma dei contributi delcalcestruzzo, dello sforzo normale e delle armature trasversali:V= V + V+ VV= 0 .8AkfVh-x= N2Lu c N s c c c Ns =sVAsswfyzdoveA , A sono rispettivamente l’area della sezione <strong>di</strong> calcestruzzo <strong>in</strong>terna alle staffe e quellacswdell’armatura trasversale, h, x e z l’altezza efficace della sezione, la profon<strong>di</strong>tà dell’asse neutro e ilbraccio delle forze <strong>in</strong>terne, s il passo delle staffe. Il parametro k( )k = µ ∆ varia <strong>in</strong> generale tra 0.29 e0.1 <strong>in</strong> funzione della duttilità <strong>in</strong> spostamento dell’elemento tra 1 e 4) e tiene conto del degradociclico del contributo del calcestruzzo alla resistenza a taglio.Il valore della resistenza a taglio da impiegare nelle verifiche (SLV e SLC) è quello sopra riportato<strong>di</strong>viso per un coefficiente <strong>di</strong> sicurezza pari a γ = 1. 25C8A.8.7 FONDAZIONI E SPALLEelPer quanto riguarda la verifica delle fondazioni e delle spalle valgono rispettivamente le <strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni<strong>di</strong> cui ai §§ 7.11.5 e 7.9.5.6 delle NTC.C8A.9. INDICAZIONI AGGIUNTIVE PER GLI ELEMENTI NONSTRUTTURALI E GLI IMPIANTI SOGGETTI AD AZIONISISMICHEI danni causati dal terremoto ai componenti e ai sistemi non strutturali sono stati una fonte <strong>di</strong> grandepreoccupazione per <strong>di</strong>versi decenni. Mentre ci sono stati notevoli miglioramenti nella risposta deisistemi strutturali resistenti alle forze laterali, i terremoti hanno cont<strong>in</strong>uato a rivelare la pocaattenzione prestata all’ancoraggio e al controventamento dei componenti e dei sistemi nonstrutturali. Pers<strong>in</strong>o nei casi <strong>in</strong> cui i terremoti hanno causato danni <strong>di</strong> piccola entità o ad<strong>di</strong>rittura nulliai sistemi strutturali degli e<strong>di</strong>fici, i componenti non strutturali hanno subito danni estesi, soprattuttoa causa <strong>di</strong> un ancoraggio o controventamento impropri. I danni sismici alle <strong>in</strong>stallazioni nonstrutturali non solo possono risultare costosi, ma possono anche rendere la struttura <strong>in</strong>utilizzabileper un periodo <strong>di</strong> tempo che può variare da alcune settimane a <strong>di</strong>versi mesi. L’ancoraggio ed il426
controventamento corretti dei componenti e dei sistemi non strutturali è cruciale <strong>in</strong> strutturestrategiche, come gli ospedali, e possono contribuire a che questi servizi siano <strong>di</strong>sponibili eutilizzabili subito dopo una calamità.Le NTC, ai §§ 7.2.3 e 7.2.4, contengono prescrizioni esplicite per la progettazione e l’ancoraggiosismico <strong>di</strong> sistemi e componenti non strutturali. Un obiettivo <strong>di</strong> questa Appen<strong>di</strong>ce consiste nelfornire un aiuto per la comprensione e l’applicazione dei requisiti delle NTC.C8A.9.1 INDIVIDUAZIONE DEI COMPONENTI NON STRUTTURALI CHE RICHIEDONO UNAVALUTAZIONE SISMICALa scelta dei componenti non strutturali da sottoporre ad una valutazione sismica si basa sulleseguenti considerazioni:- la sismicità (identificata dalla Zona Sismica)- la vulnerabilità sismica del componente- l’importanza del componente per la funzionalità nel periodo post-terremoto- il costo e il grado <strong>di</strong> <strong>in</strong>terruzione dei servizi necessari per adeguare o ancorare il componenteLo scopo è concentrare le risorse <strong>di</strong> progettazione e <strong>di</strong> costruzione sui miglioramenti sismici nonstrutturali più critici e convenienti da un punto <strong>di</strong> vista <strong>di</strong> rapporto costo/benefici.La Tabella C8A.9.1 (7) illustra alcune raccomandazioni non esaustive per specifici componenti esistemi non strutturali, per lo più presenti <strong>in</strong> complessi ospedalieri. Le raccomandazioni sono fornitesia per le <strong>in</strong>stallazioni già esistenti che per quelle nuove. Esse <strong>di</strong>pendono sia dal tipo <strong>di</strong> componenteo <strong>di</strong> sistema che dalla zona sismica <strong>in</strong> cui si trova l’opera.In generale i sistemi che hanno un’elevata vulnerabilità, una grande importanza, e un basso costo <strong>di</strong>adeguamento sismico e una limitata <strong>in</strong>terruzione dei servizi necessaria per portare a term<strong>in</strong>el’adeguamento, sono da considerarsi come can<strong>di</strong>dati per l’adeguamento <strong>in</strong> tutte le zone sismiche. Isistemi a bassa vulnerabilità o poca importanza, costosi o gravosi da adeguare <strong>in</strong> term<strong>in</strong>i <strong>di</strong><strong>in</strong>terruzione dei servizi dovrebbero essere considerati per l’adeguamento nelle zone 1 e 2.In generale, fornire protezione sismica ad una nuova <strong>in</strong>stallazione rispetto ad una già esistentecomporta m<strong>in</strong>ori costi aggiuntivi d’<strong>in</strong>terruzione dei servizi. Di conseguenza nella Tabella C8A.9.1sono segnalate tipologie <strong>di</strong> componenti non strutturali che dovrebbero essere sismicamente7 La Tabella C8A.9.1 e le raccomandazioni riportate <strong>in</strong> questa Appen<strong>di</strong>ce sono tratte da ATC-51-2, Raccomandazionicongiunte Stati Uniti-Italia per il controventamento e l'ancoraggio dei componenti non strutturali negli ospedaliitaliani, 2003 (http://www.atcouncil.org).427
ancorati, se <strong>in</strong>stallati ex novo, ma sui quali potrebbe non essere conveniente <strong>in</strong>tervenire, nel caso <strong>in</strong>cui siano già esistenti.Le raccomandazioni <strong>in</strong> Tabella C8A.9.1 si basano sulle osservazioni dei danni degli ultimi terremotie sulla vulnerabilità, importanza e costi <strong>di</strong> adeguamento sismico presunti per sistemi tipici.C8A.9.2 CRITERI DI PROGETTAZIONE E AZIONI DI VERIFICASe non si eseguono delle <strong>in</strong>dag<strong>in</strong>i più dettagliate, le forze agenti sui componenti non strutturalipossono essere calcolate <strong>in</strong> base ai §§ 7.2.3 e 7.2.4 delle NTC.Un altro modo <strong>di</strong> calcolo delle forze sismiche agenti su un componente non strutturale è datodall’uso <strong>di</strong>retto dei risultati delle analisi d<strong>in</strong>amiche dell’e<strong>di</strong>ficio, per esempio determ<strong>in</strong>ando o lamassima accelerazione o gli spettri <strong>di</strong> risposta a ciascun piano. Quando si impiega tale tecnica, sideve fare attenzione alla scelta degli accelerogrammi, che devono essere compatibili con lo spettro<strong>di</strong> progetto, e a considerare correttamente i possibili effetti sfavorevoli sulla risposta dell’e<strong>di</strong>ficioche possono essere causati da componenti non strutturali, come ad esempio i tamponamenti. Inoltre,si raccomanda <strong>di</strong> usare l’<strong>in</strong>viluppo <strong>di</strong> più analisi d<strong>in</strong>amiche.C8A.9.3 RACCOMANDAZIONI AGGIUNTIVE PER LA LIMITAZIONE DEL RISCHIO DIFUORIUSCITE INCONTROLLATE DI GAS A CAUSA DEL SISMAEsistono <strong>di</strong>verse alternative per migliorare le con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> sicurezza sismica degli impianti <strong>di</strong> gas,<strong>in</strong> ottemperanza a quanto richiesto dal § 7.2.3 delle NTC. La Tabella C8A.9.2 descrive questealternative (8) , basate sul miglioramento dell’<strong>in</strong>tegrità degli impianti o delle strutture o sull’utilizzo <strong>di</strong><strong>di</strong>spositivi per la limitazione del flusso <strong>di</strong> gas. Ogni alternativa presenta vantaggi e svantaggi, <strong>in</strong>relazione a costi <strong>di</strong> realizzazione, livello <strong>di</strong> miglioramento della sicurezza, benefici collaterali peremergenze non sismiche. La scelta della opzione migliore andrà, qu<strong>in</strong><strong>di</strong>, condotta caso per caso.Per limitare questo rischio l’opzione più efficace, ed <strong>in</strong> generale priva <strong>di</strong> contro<strong>in</strong><strong>di</strong>cazioni, consistenella messa <strong>in</strong> atto <strong>di</strong> opportuni controventamenti e v<strong>in</strong>coli sismici degli impianti e delleapparecchiature, ai quali si è fatto cenno nei paragrafi precedenti.Per le valvole ad attivazione automatica, i criteri per l’accettazione e per il controllo sono<strong>di</strong>scipl<strong>in</strong>ate dalle norme <strong>di</strong> settore, che potranno essere basate su standard <strong>in</strong>ternazionali esistenti (9) .8 La Tabella C8A.9.2 è tratta da ATC-74 Development of recommended requirements for automatic natural gas shut-offvalves <strong>in</strong> Italy, 2007 (http://www.atcouncil.org).9 Ad esempio American Society of Civil Eng<strong>in</strong>eers, 1997, Earthquake Actuated Automatic Gas Shutoff Devices, ASCEStandard 25-97. Bisogna rilevare che le soglie <strong>di</strong> attivazione dei <strong>di</strong>spositivi ivi def<strong>in</strong>ite possono rendere <strong>in</strong><strong>in</strong>fluentel’<strong>in</strong>stallazione <strong>di</strong> questi <strong>di</strong>spositivi nelle Zone sismiche 3 e 4 del territorio italiano, se ci si trova <strong>in</strong> situazioni <strong>in</strong> cui nonsono preve<strong>di</strong>bili effetti significativi <strong>di</strong> amplificazione locale del moto sismico.428
La prescrizione <strong>di</strong> cui al § 7.2.4 delle NTC, relativa al passaggio dal terreno alla costruzione dei tubiper la fornitura del gas, evidenzia il problema che può derivare dagli assestamenti del terreno <strong>in</strong>prossimità delle fondazioni e dei danni che questi ce<strong>di</strong>menti possono produrre sulle tubature.Sono da esam<strong>in</strong>are, <strong>in</strong>oltre, quei casi <strong>in</strong> cui le tubature possono subire <strong>di</strong>storsioni significative acausa del moto sismico relativo tra i punti <strong>di</strong> v<strong>in</strong>colo delle stesse alla struttura. Questa circostanza siverifica, <strong>in</strong> particolare, negli e<strong>di</strong>fici dotati <strong>di</strong> sistemi <strong>di</strong> isolamento alla base, nelle zone <strong>di</strong> passaggiotra basamento ed elevazione. Si può verificare anche quando le tubature attraversano giuntistrutturali tra corpi <strong>di</strong>versi quando non sono adottati accorgimenti che evit<strong>in</strong>o i danni conseguentiagli spostamenti <strong>di</strong>fferenziali.429
Tabella C8A.9.1 - Raccomandazioni per la valutazione e l’adeguamento <strong>di</strong> componenti non strutturaliesistenti e per l’ancoraggio <strong>di</strong> componenti non strutturali <strong>di</strong> nuova <strong>in</strong>stallazione al variare della zona sismicaComponente Vulnerabilità(1) ImportanzaCosto &<strong>in</strong>terruzioneperl’adeguamentoValutazione /adeguamento seesistenti nellezone(2):Ancoraggi senuovi nellezone(2,3):Gas per uso me<strong>di</strong>coSerbatoi <strong>di</strong> ossigeno Alta Alta Basso 1 2 3 1 2 3 4Bombole <strong>di</strong> azoto Molto alta Alta Molto basso 1 2 3 4 1 2 3 4Impianto elettrico d’emergenzaBatterie per la correnteelettrica d’emergenzaGeneratore della elettricod’emergenzaBatterie per i generatori <strong>di</strong>corrente elettricad’emergenzaMolto alta Alta Molto basso 1 2 3 4 1 2 3 4Alta Alta Basso 1 2 3 1 2 3 4Me<strong>di</strong>a Alta Molto basso 1 2 3 1 2 3AscensoriGuide dell’ascensore Molto alta Alta Me<strong>di</strong>o-alto 1 2 1 2 3 4Motori e generatoridell’ascensorePannelli elettrici e <strong>di</strong>controllo dell’ascensoreComputers e schermi nei“call centers”d’emergenzaArma<strong>di</strong>etti non ancoratiche supportano leapparecchiaturetelefoniche per i “callcenters” d’emergenzaInterruttori e pannelli damuro dell’impiantotelefonico dei “callcenters” d’emergenza(cont<strong>in</strong>ua nella pag<strong>in</strong>a seguente)Me<strong>di</strong>o-alta Alta Me<strong>di</strong>o 1 1 2 3Variabile Alta Basso 1 2 1 2 3Apparecchiature per la comunicazioneMe<strong>di</strong>o-alta Me<strong>di</strong>o-alta Molto basso 1 2 3 1 2 3 4Alta Alta Basso 1 2 3 1 2 3 4Bassa Alta Me<strong>di</strong>o 1 2 3430
Tabella C8A.9.1 - Raccomandazioni per la valutazione e l’adeguamento <strong>di</strong> componenti non strutturaliesistenti e per l’ancoraggio <strong>di</strong> componenti non strutturali <strong>di</strong> nuova <strong>in</strong>stallazione al variare della zona sismicaValutazione /Componente Vulnerabilità (1) ImportanzaCosto &<strong>in</strong>terruzione perl’adeguamentoadeguamento seesistenti nellezone (2) :Ancoraggi senuovi nellezone (2,3) :Scaffali per stoccaggio <strong>di</strong>me<strong>di</strong>c<strong>in</strong>ali e altriimportanti materialime<strong>di</strong>ci <strong>di</strong> scortaApparecchiature e rifornimenti me<strong>di</strong>ciAlta Alta Basso 1 2 1 2 3Apparecchiature me<strong>di</strong>che Variabile Alta Variabile 1 2 1 2 3Componenti fissati al pavimento o sul tetto (4)Caldaie Me<strong>di</strong>a Me<strong>di</strong>o-alta Basso 1 2 1 2 3Cab<strong>in</strong>e contenenti itrasformatori elettriciTipici componenti da<strong>in</strong>stallarsi sul pavimento osul tetto montati suisolatori per le vibrazioniTipici componenti oserbatoi fissati alpavimento o <strong>in</strong>stallati sultetto con un rapporto <strong>di</strong>ribaltamento >1.6,componenti soggetti alribaltamentoTipici componenti oserbatoi fissati alpavimento o <strong>in</strong>stallati sultetto con un rapporto <strong>di</strong>ribaltamento tra 1 e 1.6.Tipici componenti oserbatoi fissati alpavimento o <strong>in</strong>stallati sultetto con un rapporto <strong>di</strong>ribaltamento < 1Bassa Alta Me<strong>di</strong>o-basso 1 1 2 3Me<strong>di</strong>o-alta Me<strong>di</strong>a Me<strong>di</strong>o-basso 1 2 1 2 3Alta Me<strong>di</strong>a Basso 1 2 1 2 3Me<strong>di</strong>a Me<strong>di</strong>a Basso 1 2 1 2 3Me<strong>di</strong>a Me<strong>di</strong>a Basso 1 2 1 2Pedane d’appoggio Me<strong>di</strong>o-bassa Variabile Me<strong>di</strong>o-alto 1 2(cont<strong>in</strong>ua nella pag<strong>in</strong>a seguente)431
Tabella C8A.9.1 - Raccomandazioni per la valutazione e l’adeguamento <strong>di</strong> componenti non strutturaliesistenti e per l’ancoraggio <strong>di</strong> componenti non strutturali <strong>di</strong> nuova <strong>in</strong>stallazione al variare della zona sismica(cont<strong>in</strong>ua)Componente Vulnerabilità (1) ImportanzaTubature sospese nei sistemi criticicon un <strong>di</strong>ametro nom<strong>in</strong>ale >200mm e su attacchi lunghi più <strong>di</strong> 500mmTubature sospese <strong>di</strong> <strong>di</strong>ametronom<strong>in</strong>ale >100 mm e attacchilunghi più <strong>di</strong> 300 mmCondotto per gli impianti <strong>di</strong>riscaldamento, ventilazione, econ<strong>di</strong>zionamento d’ariaComponenti dell’impianto elettricocome condotti contenenti i cavi epiattaforme <strong>di</strong> sostegno deicondotti per la <strong>di</strong>stribuzionedell’energia elettricaSistemi <strong>di</strong> <strong>di</strong>stribuzioneCosto &<strong>in</strong>terruzioneperl’adeguamentoValutazione /adeguamentose esistent<strong>in</strong>elle zone (2) :Ancoraggise nuov<strong>in</strong>ellezone (2,3) :Me<strong>di</strong>a Alta Me<strong>di</strong>o 1 2 1 2 3Me<strong>di</strong>o-bassa Me<strong>di</strong>o-alta Me<strong>di</strong>o 1 2Bassa Me<strong>di</strong>o-alta Me<strong>di</strong>o 1Bassa Alta Me<strong>di</strong>o 1Componenti architettoniciSoffitto sospeso o a pannelli Bassa Me<strong>di</strong>o-bassa Me<strong>di</strong>o 1Lampadari su controsoffitti Bassa Me<strong>di</strong>a Me<strong>di</strong>o-basso 1 1 2Tamponamenti <strong>in</strong>terni non armati<strong>in</strong> muraturaMuri esterni <strong>di</strong> mattoni nonr<strong>in</strong>forzatiTamponamenti e altri componenti<strong>in</strong> aree con materiale biologico o<strong>in</strong>fettivoAree con stoccaggio o uso <strong>di</strong>materiale pericolosi <strong>di</strong> tipochimico, nucleare o biologico(1) La vulnerabilità è quella assunta per alta sismicità.Me<strong>di</strong>a Me<strong>di</strong>a Molto alto 1 2Me<strong>di</strong>a Me<strong>di</strong>a Molto alto 1 2Sostanze PericoloseVariabile Alta Variabile 1 2 3 4 1 2 3 4Variabile Alta Variabile 1 2 3 4 1 2 3 4(2) Le raccomandazioni si basano sulle osservazioni dei danni dei terremoti passati e sull’ipotesi <strong>di</strong> vulnerabilità,importanza e costi <strong>di</strong> adeguamento per sistemi tipici.(3) La colonna “Ancoraggi se nuovi nelle zone” riguarda i componenti o i sistemi <strong>di</strong> nuova <strong>in</strong>stallazione <strong>in</strong> e<strong>di</strong>fici sianuovi che esistenti.(4) Per i componenti fissati sul pavimento o sul tetto il rapporto <strong>di</strong> ribaltamento è pari h c / x m<strong>in</strong> , dove h c è l’altezza delbaricentro del componente sopra la sua base, e x m<strong>in</strong> è la <strong>di</strong>stanza orizzontale più breve dal baricentro al bordo della basedel componente.432
Tabella C8A.9.2 – Possibili alternative per la limitazione del rischio <strong>di</strong> fuoriuscite <strong>di</strong> gas sotto azionisismicheCriterio <strong>di</strong>confrontoValvole adattivazionemanualeValvole sismichead attivazioneautomaticaValvole adeccesso <strong>di</strong> flusso(istallazione alcontatore)Valvole adeccesso <strong>di</strong> flusso(istallazioneall’apparecchio)Sensori <strong>di</strong>metanoSistemi ibri<strong>di</strong>Pr<strong>in</strong>cipio <strong>di</strong>funzionamentoSono istallatedal fornitore <strong>in</strong>corrispondenza<strong>di</strong> ognicontatoreInterromponoautomaticamenteil flusso del gasquando avvertonouna eccitazionesismica al <strong>di</strong>sopra <strong>di</strong> unasoglia <strong>di</strong> taraturaInterromponoautomaticamenteil flusso <strong>di</strong> gas seun dannoprovoca, a valledel <strong>di</strong>spositivo,una per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong>entità superioread una soglia <strong>di</strong>taraturaInterromponoautomaticamenteil flusso <strong>di</strong> gas seun dannoprovoca, a valledel <strong>di</strong>spositivo,una per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong>entità superioread una soglia <strong>di</strong>taraturaIn<strong>di</strong>viduano laelevataconcentrazione<strong>di</strong> gas metano eproducono unsegnale <strong>di</strong>allarmeSistemamodularecostituito dauna unitàcentrale <strong>di</strong>controllo,sensori,<strong>di</strong>spositivi <strong>di</strong>controllo e <strong>di</strong>allarmeRequisiti <strong>di</strong><strong>in</strong>stallazione emanutenzioneNessuno, <strong>in</strong>quanto giàpreviste comepartedell’impiantoInstallazione daparte <strong>di</strong> personalequalificatoInstallazione daparte <strong>di</strong> personalequalificato.Devono essere<strong>di</strong>mensionate peruno specificocarico <strong>di</strong> lavorodell’impianto eadeguate <strong>in</strong> caso<strong>di</strong> mo<strong>di</strong>fichedell’impianto.Installazioneanche da partedell’utente.Devono essere<strong>di</strong>mensionate peruno specificocarico <strong>di</strong> lavorodell’apparecchio eadeguate <strong>in</strong> caso<strong>di</strong> mo<strong>di</strong>fichedell’apparecchio.Installazioneanche da partedell’utente.Di solitoistallazione daparte <strong>di</strong>personalequalificato (se<strong>in</strong> associazionecon <strong>di</strong>spositivi<strong>di</strong><strong>in</strong>tercettazioneautomatica)BeneficiPresenti <strong>in</strong> ogniimpianto.Istruzioni per illoro utilizzo <strong>di</strong>solito sonopresenti nelle<strong>in</strong>formazioni<strong>di</strong>vulgate dalfornitore.Interrompono ilflusso quando illivello <strong>di</strong>eccitazionepotrebbe esseresufficiente adanneggiare letubature del gas.Devono esserecertificate <strong>in</strong> basead uno standardInterrompono ilflusso soloquando siverificanocon<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong>pericolo dovutead una per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong>gas.Devono esserecertificate <strong>in</strong> basead uno standardInterrompono ilflusso soloquando siverificanocon<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong>pericolo dovutead una per<strong>di</strong>ta <strong>di</strong>gas.Devono esserecertificate <strong>in</strong> basead uno standardAvvisanol’utente quandosi verifica unasituazionepotenzialmentepericolosa,lasciandogli lascelta su come<strong>in</strong>tervenire.Sono modularie possonoesserepersonalizzatiper varieesigenze. Ognimodulo èdotato <strong>di</strong>funzionispecifiche.(cont<strong>in</strong>ua a pag<strong>in</strong>a seguente)433
Tabella C8A.9.2 – Possibili alternative per la limitazione del rischio <strong>di</strong> fuoriuscite <strong>di</strong> gas sottoazioni sismicheCriterio <strong>di</strong>confrontoValvole adattivazionemanualeValvole sismichead attivazioneautomaticaValvole adeccesso <strong>di</strong> flusso(istallazione alcontatore)Valvole adeccesso <strong>di</strong> flusso(istallazioneall’apparecchio)Sensori <strong>di</strong>metanoSistemi ibri<strong>di</strong>Possibili<strong>in</strong>convenientiPossono essereutilizzate solose qualcuno èpresente,conosce lalocalizzazionedelle valvole e(se richiesta)<strong>di</strong>sponedell’appositachiave per lachiusura dellavalvolaSi può<strong>in</strong>terrompere ilflusso <strong>di</strong> gasanche se non siverificanocon<strong>di</strong>zionirealmentepericolose.Le scossesuccessive allaprima possonocausarel’<strong>in</strong>terruzione delgas anche dopo ilriprist<strong>in</strong>o dellafornitura.Potrebbero essereattivate davibrazioni noncausate daterremoti.Non<strong>in</strong>terrompono ilflusso <strong>di</strong> gas se laper<strong>di</strong>ta è al <strong>di</strong>sotto della soglia<strong>di</strong> taratura, anchese si sonoverificatecon<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong>pericolo.Potrebbero nonattivarsi se ilcarico <strong>di</strong> lavorodell’impianto simo<strong>di</strong>fica e levalvole nonvengonoadeguate.Non fornisceprotezione per idanni a monte del<strong>di</strong>spositivo.Non<strong>in</strong>terrompono ilflusso <strong>di</strong> gas se laper<strong>di</strong>ta è al <strong>di</strong>sotto della soglia<strong>di</strong> taratura, anchese si sonoverificatecon<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong>pericolo.Potrebbero nonattivarsi se ilcarico <strong>di</strong> lavorodell’impianto simo<strong>di</strong>fica e levalvole nonvengonoadeguate.E’ necessarioche l’utente siapresente peru<strong>di</strong>re il segnale<strong>di</strong> allarme eporre <strong>in</strong> esserele misurenecessarie.Si potrebbeverificare unallarme a causa<strong>di</strong> vapori<strong>di</strong>versi dal gasmetano.Altri aspettiLe operazionisulla valvolapotrebberoessere <strong>di</strong>fficiliquando questafosse bloccata,oppureimpossibili perutenti <strong>di</strong>sabili,feriti o anzianiInstallazioni<strong>di</strong>ffuse sulterritoriopotrebberocausare<strong>in</strong>terruzionigeneralizzate <strong>di</strong>forniture e ritard<strong>in</strong>el riprist<strong>in</strong>o.Eventualenecessità nelpost-terremoto <strong>di</strong>usare il gas perrendere potabilel’acqua.Disponibili con osenza bypass(consentono ilriprist<strong>in</strong>oautomatico).Non sonosensibili alloscuotimentosismico.Disponibili con osenza bypass(consentono ilriprist<strong>in</strong>oautomatico).Devono essereefficaci per ogniapparecchio.Non sonosensibili alloscuotimentosismico.Non sonosensibili aicambiamenti <strong>di</strong>flusso o <strong>di</strong>pressione.434
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