Cerca nei contenuti
La mia domanda
Servizio gratuito di informazione tecnica. Condizioni del servizio.
Quali spettri di progetto utilizzare in fase di verifica agli stati limite ultimi e di danno?
Stefano Battocchi, TN (Ingegnere): Spero che possiate chiarire un problema che ho riscontrato relativamente alla valutazione delle verifiche sismiche secondo le NTC 2008.
Premettendo che con le verifiche agli S.L.E. si vuole verificare che una struttura e tutti gli elementi strutturali che la compongono garantiscano un corretto funzionamento per tutta la Vita Nominale dell’opera, fra questi requisiti ci sono indubbiamente anche le verifiche di resistenza. Queste tuttavia, in particolare per il legno, si possono generalmente trascurare visto che ricadono nelle più restrittive verifiche di resistenza agli Stati Limite Ultimi, per i quali si devono assumere combinazioni dei carichi che danno luogo ad azioni maggiori.
La normativa prevede quattro diverse combinazioni agli S.L. che devono essere verificate: lo S.L.O. e lo S.L.D. sono degli stati limite di esercizio a cui si associano eventi sismici di bassa intensità (determinati per alte probabilità di eccedenza nel periodo di riferimento), mentre S.L.V. ed S.L.C. sono stati limite ultimi a cui corrispondono eventi sismici di elevata intensità (determinati per basse probabilità di eccedenza nel periodo di riferimento).
Le masse della struttura che partecipano all’azione sismica sono le stesse sia in verifiche di Stato Limite d’Esercizio, sia in verifiche di S.L.U.(vedi NTC 2008, pto. 2.5.3).
Invece, il fattore di struttura q > 1.0 può essere usato solo in spettri di risposta relativi a Stati Limite Ultimi, e va adottato uguale a 1,0 per verifiche agli Stati Limite di Esercizio. (vedi NTC 2008, pto. 3.2.3.4 e pto. 7.3.1.).
Facendo qualche prova(ad esempio adottando il programma ufficiale del ministero delle infrastrutture scaricabile qui infrastrutture.gov.it/consuplp/ ) si scopre che, per valori di q superiori a 2.3 – 2.8, l’azione sismica da applicare alla struttura è più elevata per Stati Limite di Esercizio che per Stati Limite Ultimi.
A meno che il valore del coefficiente di sicurezza parziale del materiale non assuma valori diversi per verifiche agli Stati Limite di Esercizio (la tabella 4.4.III questo non lo chiarisce), ne deriverebbe che per q>2.5 la verifica allo S.L.D. risulta la più restrittiva delle quattro proposte.
Risposta
Le norme tecniche sono molto chiare nel definire i diversi spettri di progetto (agli stati limite ultimi e di esercizio) e nel definire le verifiche da eseguire. In particolare:
- Cap. 7.3.6 Criteri di verifica agli stati limite ultimi
Le verifiche degli elementi strutturali, degli elementi non strutturali e degli impianti si devono effettuare in termine di resistenza e duttilità.
In particolare per quanto riguarda la verifica di duttilità si deve verificare che la struttura possieda una duttilità coerente con il fattore di struttura q adottato (fatttore che di fatto è legato in modo diretto alla duttilità strutturale). In generale questa condizione si ritiene soddisfatta applicando le regole di progetto specifiche indicate per le diverse tipologie costruttive e materiali.
- Cap. 7.3.7 Criteri di verifica agli stati limite di esercizio
Le verifiche degli elementi strutturali, degli elementi non strutturali e degli impianti si effettuano in genere solamente in termini di contenimento del danno agli elementi non strutturali (verifica degli spostamenti di interpiano). Verifiche in termini di resistenza per limitare i danni strutturali si eseguono solo per le strutture di maggiore importanza (classe III e IV), come illustrato al punto 7.3.7.1 della norma.
Le strutture vanno verificate sia agli stati llimite ultimi che agli stati limite di esercizio (si osservi come le verifiche di esercizio permettano di evitare che il terremoto di progetto possa rendere temporaneamente inagibile o non operativo l'edificio, evitando i ben noti problemi emersi ad esempio in occasione del recente terremoto in Abruzzo).
Il fatto che lo spettro di progetto in esercizio possa risultare più alto di quello di progetto agli SLU non dipende dalle norme tecniche 2008 (la stessa cosa accade negli spettri dell'eurocodice o dell'ordinanza sismica). Si cita a tal proposito un passo tratto dal testo "Criteri di progettazione antisismica degli edifici - Petrini, Pinho, Calvi - IUSS Press" che chiarisce l'apparente contraddizione:
"E' interessante notare come lo spettro dello stato limite di danno possa risultare superiore a quello dello stato limite ultimo per alcune tipologie strutturali. Questa apparente contraddizione può essere facilmente spiegata se si considera che le verifiche allo stato limite di danno vengono eseguite solamente in termini di spostamento e non di resistenza [..]" (pag 93)
Per ulteriori spiegazioni, non compatibili con il servizio promo_legno risponde, si invita a consultare un qualsiasi libro di ingegneria sismica (quello citato in particolare si caratterizza per sintesi e chiarezza).
Ing. Mauro Andreollicategoria: Progetto e verifica in zona sismica, categoria: Statica e calcolo,
