Progettazione antisismica

Il progetto strutturale ai sensi delle normative di ultima generazione

(Prof. Ing. Paolo.Foraboschi)

Le normative strutturali che si sono succedute dalla O.P.C.M. 3274/2003 in avanti hanno dato origine a un nuovo universo. Un universo nel quale la progettazione è conforme a certi protocolli, è in parallelo al calcolo, deve soddisfare molte prescrizioni; e nel quale il calcolo richiede un impegno notevole, è finalizzato alle verifiche agli Stati Limite e deve controllare l’intera concezione progettuale, oltre a verificare le specifiche dimensioni.
Ben diverso era l’universo creato dalle normative strutturali precedenti. Un universo nel quale la progettazione era disciplinata da direttive generiche, era quasi sempre a-priori del calcolo, doveva rispettare poche prescrizioni; e nel quale il calcolo quasi sempre aveva uno spazio ridotto, era alle tensioni ammissibili e aveva lo scopo di perfezionare le dimensioni di progetto, così da soddisfare le verifiche.
In cento anni di emanazioni, mai prima della O.P.C.M. 3274/2003 una nuova normativa strutturale aveva implicato riflessi così drastici e profondi nella professione, in Italia. In questo senso, le normative strutturali che si sono succeduta a partire dalla O.P.C.M. 3274/2003 in avanti possono essere definite “di ultima generazione”.
Tra le poche connessioni tra i due universi vi è la circolare n° 65/AA.GG. del 10.04.1997, «Istruzioni per l’applicazione delle “Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche” di cui al decreto ministeriale 16 gennaio 1996», in particolare gli ottimi allegati. Tali documenti normativi sono stati ripresi (specie l’allegato 1) della O.P.C.M. 3274/2003 e successive modificazioni. Essendo contenute in una circolare, tuttavia, tali istruzioni non erano state pienamente considerate da tutti gli addetti ai lavori, anche perché allora il numero di comuni sismici era molto minore di adesso.
Fatto sta che molti strutturisti hanno vissuto il passaggio come la migrazione da un universo ormai arcinoto e facile da governare, a un universo pressoché sconosciuto e ostico da permeare. L’opposto i ricercatori strutturali, i quali hanno visto le loro questioni scientifiche diventare normativa.
Va comunque detto che il cambiamento è stato sì drastico nei contenuti, ma dilatato nei tempi. A causa di una lunga serie di proroghe (all’italiana), infatti, le normative di ultima generazione sono cogenti solo da un anno (precisamente, le nuove Norme Tecniche per le Costruzioni sono cogenti dal 1 luglio 2009, per approvazione alla Camera del disegno di legge che ha previsto l’anticipazione al 30 giugno 2009 della scadenza del periodo di coesistenza tra norme tecniche nuove e vecchie).
A ben vedere, tuttavia, le normative di ultima generazione hanno una sola origine: la nuova zonazione sismica italiana della O.P.C.M. 3274/2003.
La nuova zonazione ha adeguato la pericolosità sismica di normativa dei comuni italiani all’effettiva pericolosità sismica. Prima (all’italiana), la normativa ascriveva a non-sismici molti comuni la cui storia registrava invece molti terremoti significativi. Inoltre, la nuova zonazione prescrive l’accelerazione di picco orizzontale del suolo avente probabilità di superamento del 10% in 50 anni. Prima, la normativa forniva un’accelerazione orizzontale di servizio, totalmente convenzionale.
La nuova zonazione comporta che quasi tutti i progetti strutturali — dovendo garantire anche la capacità sismica di servizio e ultima — devono dotare la struttura di una consistente capacità dissipativa inelastica e di una apprezzabile rigidezza orizzontale. Ciò ha innescato un nuovo modo di procedere, nel quale l’azione dello strutturista è direttamente rivolta a produrre un’adeguata capacità strutturale in rapporto alla domanda (per esempio, è tesa a ingenerare un comportamento di esercizio sufficientemente rigido e durevole a fronte delle azioni di servizio; a fare sì che la capacità portante sorpassi i carichi estremi).
Nel passaggio alle normative di ultima generazione, come in qualsiasi cambiamento, ciascuno riscontra aspetti sia positivi sia negativi; e ciascuno stila un suo bilancio.
A parere di chi scrive, il bilancio è largamente positivo: gli strutturisti devono essere grati ai Colleghi che hanno lavorato alle normative di ultima generazione. Grazie a Loro, la qualità del lavoro strutturale è migliorata.
Tra gli innumerevoli aspetti positivi, a parere di chi scrive, uno dei principali è che il progetto e il calcolo tendono all’effettivo comportamento strutturale della costruzione, laddove le precedenti normative portavano a riferirsi a comportamenti convenzionali. Di conseguenza, adesso il progetto è molto più aderente alle effettive necessita, di quanto lo fosse prima.
Taluni eccepiscono che le normative di ultima generazione non hanno proposto nulla di nuovo, perché i loro contenuti erano ben noti. Ci mancherebbe: una normativa strutturale non deve riportare altro che conoscenze acquisite, consolidate e sistemate. Sennonché, uno strutturista che prima avesse adottato procedure e metodi come quelli che dopo sono divenuti cogenti sarebbe risultato fuori mercato ai tempi delle vecchie normative: come minimo per i costi di progettazione, probabilmente anche per i costi di costruzione.
Tra i pochi aspetti negativi, a parere di chi scrive, vi è che le numerose e complesse verifiche richieste dalle normative impongono l’uso di pesanti codici di calcolo automatici. Causa la mole dell’output, talvolta, i risultati di tali codici di calcolo non vengono adeguatamente analizzati e processati dall’autore, ma presi acriticamente.
Purtroppo, l’affidabilità dei codici di calcolo non è quella che molti credono; inoltre la sensibilità dei risultati alla modellazione è considerevole; infine errori nell’inserimento dell’input sono pressoché inevitabili. Il risultato è che gli errori di calcolo, anche marchiani, sono assai frequenti.
Questo aspetto negativo potrebbe essere facilmente rimosso: basta che il progettista esegua un calcolo semplificato, a penna, su carta, che verifichi gli aspetti cruciali del progetto e che convalidi a campione gli output numerici. Non tutti lo fanno, purtroppo. Opportuno sarebbe che tale accorgimento diventasse una prescrizione normativa: imporre al progettista (e al Collaudatore) di ricondurre il comportamento strutturale dell’opera a uno schema semplice, risolto in forma chiusa con calcoli manuali, tesi a stimare gli ordini di grandezza.
Venezia, 18 luglio 2010