Il progetto sismico delle strutture in acciaio nel nuovo Eurocodice 8

Gli Eurocodici: uno strumento incompleto e non più adeguato, necessaria una revisione

Gli Eurocodici sono le norme europee che disciplinano la progettazione strutturale e geotecnica in Europa e sono stati concepiti con l’obiettivo di armonizzare ed integrare le norme tecniche vigenti negli stati membri, riorganizzandole in uno strumento normativo comunitario.
Il loro sviluppo avvenne a partire dal 1975, quando la Commissione della Comunità Europea (l’attuale Commissione Europea) decise di avviare un programma d’azione nel campo dell’edilizia, con l’obiettivo di armonizzare le specifiche tecniche e promuovere un mercato comune delle costruzioni in Europa.

Per quindici anni, la Commissione, attraverso il comitato tecnico “European Committee for Standardization” (CEN), ha condotto lo sviluppo del programma Eurocodici, che ha portato negli anni ‘90 alla redazione delle prime norme provvisorie (prEN), convertite in norme definitive (EN) tra il 2005 ed il 2007. L’organizzazione e i contenuti delle attuali norme europee hanno avuto, pertanto, una genesi complessa, cui sono seguiti ulteriori quindici anni trascorsi dall’effettiva pubblicazione.

La lunga storia degli Eurocodici, insieme ai progressi della ricerca e all’avanzamento tecnologico che ha caratterizzato il settore delle costruzioni nell’ultimo ventennio, hanno reso di fatto tali norme uno strumento incompleto e non più adeguato alle esigenze dell’attuale pratica professionale.

L’utilizzo delle norme da parte dei professionisti per un così lungo lasso temporale ha infatti permesso di evidenziare la presenza di diverse criticità di interpretazione e implementazione delle regole applicative, nonché la necessità di includere indicazioni specifiche per l’impiego di soluzioni, sistemi strutturali e materiali innovativi, attualmente non contemplati.
Tale evidenza ha motivato il mandato M515 “Evolution of the Structural Eurocodes”, promosso dalla Commissione europea e coordinato dal comitato tecnico CEN/TC250, il cui scopo è quello di sviluppare la seconda generazione degli Eurocodici al fine di:

• (i) includere nuovi contenuti;
• (ii) includere i recenti risultati della ricerca scientifica;
• (iii) semplificare l’impiego della norma;
• (iv) ridurre il numero dei parametri definiti dalle norme nazionali;
• (v) migliorare l’armonizzazione tra i diversi documenti.

A tale riguardo giova ricordare che il CEN/TC 250 è organizzato in differenti sottocommissioni (SC), che sovraintendono ai singoli Eurocodici; nell’ambito di ogni SC sono poi costituiti specifici gruppi di lavoro (WG), che hanno il compito di svolgere le attività istruttorie nell’ambito dei diversi settori di competenza.

Nello specifico, la sottocommissione TC250/SC8 sovraintende l’Eurocodice 8, che è la norma per la progettazione sismica delle strutture e, nel suo ambito, il Gruppo di Lavoro n. 2 (SC8/WG2) è quello di riferimento per le problematiche inerenti alle strutture in acciaio, quelle composte acciaio-calcestruzzo e quelle in alluminio. Il SC8/WG2, sin dalla sua istituzione (2015), lavora in sinergia con il Comitato Tecnico “TC13 - progettazione sismica di strutture in acciaio” della Convenzione Europea delle Costruzioni Metalliche (ECCS).

D’altra parte, il TC13 è storicamente impegnato sul tema della codificazione per il progetto di sistemi in acciaio e le sue “Raccomandazioni europee per le strutture in acciaio nelle zone sismiche”, pubblicate nel 1998, furono in gran parte recepite nel capitolo 6 sulle strutture in acciaio dell’attuale Eurocodice 8. Più recentemente, sulla scia della precedente esperienza, il TC13 ha pubblicato il documento “Assessment of EC8 provisions for seismic design of steel structures”, rivolto a sintetizzare e discutere criticamente gli aspetti del progetto sismico degli edifici in acciaio in accordo all’EC8 che necessitano di revisione e aggiornamento, ovvero:

• (i) selezione e modellazione del materiale (tenacità, resistenza e variabilità della tensione di snervamento);
• (ii) progetto delle membrature (duttilità delle zone dissipative);
• (iii) progetto delle connessioni trave-colonna;
• (iv) regole di gerarchia delle resistenze, requisiti di rigidezza, sistemi innovativi e dispositivi antisismici.

Tale documento ha rappresentato il background scientifico sul quale si sono basate la maggior parte delle modifiche introdotte nella nuova versione del capitolo acciaio dell’Eurocodice 8 che, anche grazie al contributo dei numerosi esperti coinvolti nella sua preparazione, è significativamente migliorato e più completo rispetto alla versione corrente.

Nel contesto appena descritto, il presente articolo sintetizza i recenti sviluppi del quadro normativo europeo con specifico riferimento alle strutture in acciaio in zona sismica. In particolare, nel paragrafo 2 si presenta l’organizzazione del nuovo Eurocodice 8; nel paragrafo 3 si descrivono le principali novità riguardanti le regole generali, come la definizione delle classi di sismicità, del fattore di comportamento e delle classi di duttilità.

Le regole specifiche per gli edifici in acciaio sono infine discusse nel paragrafo 4, con particolare riferimento alle proprietà del materiale, ai requisiti di rigidezza, alle regole di gerarchia delle resistenze, declinate per le diverse tipologie strutturali, nonché al progetto dei nodi. Occorre infine precisare che, non essendo ancora formalmente concluso l’iter di approvazione della norma, le regole discusse nel seguito sono quelle contenute nell’ultima bozza della nuova Parte 1 dell’Eurocodice 8, la cui approvazione tecnica finale è prevista per il prossimo mese di ottobre. Non possono pertanto escludersi ulteriori modifiche, che potrebbero riguardare aspetti marginali essendo ormai, a livello europeo, il documento largamente condiviso.

La struttura del nuovo EC8

Un aspetto cruciale del lavoro del mandato M515, accanto alla necessità di aggiornare i contenuti della norma, riguarda la volontà di consentire una più semplice interpretazione ed una più agile fruizione delle disposizioni normative rispetto alla versione attuale.

Nel caso dell’Eurocodice 8, ciò si è tradotto nella sua riorganizzazione (vedi tabella 1), identificando univocamente le parti contenenti le regole ed i principi generali e quelle specifiche per i diversi sistemi strutturali, distinguendo i nuovi dagli esistenti.
In particolare, l’attuale parte 1 dell’EC8 (EN 1998-1: 2005) è stata suddivisa in due documenti: (i) la prEN 1998-1-1: 2022, che contiene le regole generali, valide per tutti i sistemi strutturali ed indipendentemente dal materiale, nonché la definizione dell’azione sismica e la descrizione generale dei metodi di analisi e verifica; (ii) la prEN 1998-1-2: 2022, che contiene i requisiti specifici per gli edifici di nuova costruzione, organizzati in funzione del materiale strutturale nei diversi capitoli.

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Articolo tratto da COSTRUZIONI METALLICHE 04/2022

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