I valori da assumere per le proprietà dei materiali nel calcolo della capacità: le novità della Circolare

Circolare Esplicativa delle Norme Tecniche per le Costruzioni: un commento sul paragrafo C8.7.2.2 Metodi di Analisi e Criteri di Verifica

Il 18 gennaio 2019 il Ministro delle Infrastrutture e Trasporti, Danilo Toninelli, ha firmato il Decreto Ministeriale relativo alla Circolare Esplicativa delle Norme Tecniche per le Costruzioni. A breve la Circolare verrà pubblicata in Gazzetta ed il mondo dei professionisti avrà ufficialmente a disposizione uno strumento fondamentale per una applicazione più efficace ed informata delle Norme Tecniche 2018.
Restano però alcuni punti sui quali la nuova Circolare suggerisce metodi e modalità di applicazione delle procedure che possono suscitare qualche dubbio o che, comunque, meritano secondo la scrivente alcune riflessioni.

Tra gli altri, in questa breve nota si intende trattare il tema della sicurezza degli edifici esistenti in calcestruzzo armato, in particolare con riferimento ai valori da assumere per le proprietà dei materiali nel calcolo della capacità, in accordo al metodo di analisi adottato, e successivamente segnalando alcune modifiche nelle prescrizioni relative all’accettabilità dei metodi di analisi lineare.

Paragrafo C8.7.2.2: Utilizzo dei coefficienti parziali di sicurezza dei materiali nella valutazione di capacità 

All’inizio del paragrafo C8.7.2.2 Metodi di Analisi e Criteri di Verifica si precisa la modalità di applicazione dei Fattori di Confidenza (FC) e dei Coefficienti Parziali di sicurezza (γ_m) alle proprietà dei materiali (proprietà medie) per il calcolo della capacità, in funzione del metodo di analisi adottato:

“Nel caso di analisi lineare con spettro elastico la capacità si valuta dividendo le proprietà dei materiali esistenti per il fattore di confidenza FC e per il coefficiente parziale. Per i materiali nuovi o aggiunti si impiegano i valori di progetto.
Nel caso di analisi lineare con fattore di struttura q o di analisi non lineare, per gli elementi duttili la capacità si valuta dividendo le proprietà dei materiali esistenti per il fattore di confidenza FC, per gli elementi fragili le proprietà dei materiali esistenti si dividono sia per il fattore di confidenza FC sia per il coefficiente parziale. Per i materiali nuovi o aggiunti si impiegano i valori di progetto.”

Le discrepanze con l'Eurocodice 8 - Parte 3

OSSERVAZIONE. Una prima osservazione è la non rispondenza di tale asserto con quanto riportato nell’Eurocodice 8 parte 3 (vedi tabella 4.3, tratta dalla versione inglese ove sono stati inclusi gli errata corrige indicati con “AC1”). Infatti l’EC8-parte3 accumuna l’analisi lineare con spettro elastico (ovvero il metodo basato sul calcolo dei ρ_i=C/D) e l’analisi non lineare, e per queste precisa che il coefficiente parziale deve essere utilizzato soltanto nel calcolo della capacità degli elementi/meccanismi fragili. Viceversa per l’analisi lineare con fattore di struttura q, nell’EC8-parte 3 si specifica che il coefficiente parziale deve essere applicato per valutare la capacità sia dei meccanismi/elementi duttili che di quelli fragili (entrambi, in tale metodo, espressi in termini di resistenze).

È quindi evidente il problema che si pone. La nuova Circolare riporta una modalità di applicazione dei coefficienti parziali che non sembra corrispondere all’interpretazione basata sulla lettura dell’EC8-parte 3, e dei testi di letteratura di ricercatori che da molti anni si occupano di tali questioni (Fardis, Penelis, etc.). Interpretazione che vuole dare all’utilizzo dei fattori parziali dei materiali nelle verifiche degli edifici esistenti anche un significato legato alla necessità di tenere conto di effetti quali il “degrado ciclico” delle resistenze (cfr. paragrafo A.3.3.1 EC8-Parte 3). E quindi disponendo che vadano utilizzati esclusivamente nei casi in cui la capacità è valutata in termini di resistenze, per dividere assieme agli FC le proprietà dei materiali esistenti, e cioè:

- per i meccanismi/elementi fragili nel caso di analisi lineare con spettro elastico e di analisi non lineare (si ricorda che in tali metodi la capacità degli elementi duttili è espressa in termini di spostamento/deformazione) 

- per entrambi i meccanismi/elementi, sia duttili che fragili, nel caso di analisi lineare con fattore di struttura q.

Viceversa, quando la capacità è valutata in termini di spostamento/deformazione, e cioè per i meccanismi/elementi duttili nel caso di analisi lineare con spettro elastico e di analisi non lineare, si devono dividere le proprietà dei materiali esistenti soltanto per il fattore di confidenza FC.

Resta quindi un dubbio su quanto riportato nella nuova Circolare, ovvero se vi sia effettivamente stata la volontà di differenziarsi dall’EC8-parte 3 ed anche dalla Circolare 2009 dove, ad esempio, nel caso di analisi lineare con spettro elastico si trovava scritto: “Per il calcolo della capacità di elementi/meccanismi duttili o fragili si impiegano le proprietà dei materiali esistenti direttamente ottenute da prove in sito e da eventuali informazioni aggiuntive, divise per i fattori di confidenza. Per i materiali nuovi o aggiunti si impiegano le proprietà nominali. Per il calcolo della capacità di resistenza degli elementi fragili primari, le resistenze dei materiali si dividono per i corrispondenti coefficienti parziali e per i fattori di confidenza.” (paragrafo C8.7.2.4 Metodi di analisi e criteri di verifica). 

Paragrafo C8.7.2.2.1: Analisi Statica Lineare 

OSSERVAZIONE. Ulteriore osservazione riguarda la premessa alla descrizione dei metodi di analisi statica lineare, rispettivamente analisi statica lineare con spettro elastico e analisi statica lineare con fattore di comportamento q. In tale premessa è riportato il criterio di accettabilità del metodo (ovvero la verifica sui valori ρ_i=C/D) che nella Circolare 2009 e nell’EC8-parte 3 è invece chiaramente riferita al solo metodo basato sull’analisi statica lineare con spettro elastico (cfr. Tabella 4.3 sopra citata). 

Rimane anche in questo caso un dubbio sull’effettiva volontà degli estensori della Circolare di differenziarsi dall’EC8-parte 3 ed anche dalla Circolare 2009, richiedendo la verifica di accettabilità anche per il caso in cui si utilizzi l’analisi statica lineare con fattore di comportamento q, metodo che, ad oggi, è forse il più utilizzato in ambito professionale. 

SCARICA IL PDF DELL'ARTICOLO