Evoluzione normativa sismica e stati limite. Come è cambiato l’approccio con l’esistente?

Evoluzione normativa sismica e stati limite. Come è cambiato l’approccio con l’esistente?

normativa sismica e stati limite

Prima di entrare nel merito dell’evoluzione normativa sismica e stati limite, è fondamentale considerare il dato circa gli immobili esistenti in Italia, costruiti, senza una legge sismica di riferimento. Si tratta di ben 7 milioni di immobili, stimati da ANCE – Cresme 2012.

 La percentuale sale ad oltre il 70% se consideriamo come limite temporale il 1984 anno in cui venne completata con il d.m. 5 marzo 1984 Dichiarazione di sismicità di alcune zone della regione Lombardia” la classificazione sismica del territorio italiano.

In realtà anche negli anni precedenti al 1970 vennero emanate leggi e decreti “antisismici”. In particolare dopo il terremoto di Messina del 28 dicembre 1908 venne emanato il regio decreto n. 193 del 18 aprile 1909 che può essere considerato la prima vera normativa sismica italiana.

Per la prima volta, infatti, veniva imposto alle strutture di resistere a delle forze statiche equivalenti laterali rappresentative degli effetti dinamici applicati alle masse dell’edificio e dovute al moto sismico. Tuttavia la classificazione sismica prevedeva semplicemente la distinzione in due categorie, in relazione al loro grado di sismicità ed alla loro costituzione geologica. Erano classificati come sismici esclusivamente i territori colpiti dai forti terremoti avvenuti dopo il 1908, mentre tutti gli altri, classificati come “non sismici”, non avevano nessun obbligo di costruire nel rispetto della normativa antisismica.

La legge n. 64/1974 rappresenta la legge quadro della normativa sismica italiana, stabilendo le linee guida in materia di progettazione. Tale norma, con i decreti che vennero approvati successivamente, ha introdotto importanti innovazioni:

  • la classificazione sismica, demandata al Ministero dei lavori pubblici con successivi decreti, veniva stabilita in funzione di “comprovate motivazioni tecniche”;
  • utilizzo del metodo dell’analisi modale al posto dell’analisi statica equivalente;
  • introduzione di nuovi coefficienti di proporzionalità e di distribuzione per le forze sismiche e nuovi coefficienti di riduzione dei sovraccarichi;
  • definizione di nuovi criteri geotecnici per le opere di fondazione.
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Quali novità sono state introdotte con il calcolo agli stati limite?

Nel 2003 il terremoto di S. Giuliano di Puglia portò alla emanazione dell’O.P.C.M. n. 3274 del 20 marzo 2003Primi elementi in materia di classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica”.

Si tratta di norme che introducono importanti novità e si contraddistinguono in primo luogo per l’adozione esclusiva del metodo di calcolo semiprobabilistico agli stati limite, a scapito di quello alle tensioni ammissibili. L’ evoluzione normativa sismica e stati limite segnano un cambiamento nella sismica.

La differenza con la normativa tecnica precedente sta nell’applicazione di due “criteri”:

  1. il primo, che va sotto il nome di gerarchia delle resistenze, è quello di assegnare, in fase di progetto, una resistenza differenziata ai diversi elementi strutturali, in modo che il cedimento di alcuni preceda e quindi prevenga quello di altri. Gli elementi da proteggere sono quelli il cui cedimento è critico nei confronti del collasso globale della struttura (ad esempio i pilastri). Il cedimento dei pilastri viene impedito fornendo ad essi una resistenza superiore a quella delle travi;
  2. il secondo criterio è quello del raggiungimento e superamento, voluto, della fase di comportamento elastico (reversibile) per entrare nel campo delle deformazioni cicliche ripetute e di grande ampiezza in campo plastico. L’obiettivo è quello di consentire che tali deformazioni siano sopportate dagli elementi strutturali senza che essi perdano la loro integrità e la loro funzione statica. Questa capacità viene indicata tecnicamente con il termine “duttilità”.

Vengono presi in considerazione principalmente due eventi sismici:

  • il terremoto di servizio caratterizzato da tempi di ritorno circa di 70 anni;
  • il terremoto distruttivo con tempi di ritorno di circa 475 anni.

Si ha un’evoluzione normativa sismica e stati limite vengono introdotti. A tali eventi vengono associati due distinti livelli prestazionali:

  1. lo Stato limite di danno_ Tale verifica consiste nell’accertarsi che, in presenza di un terremoto di servizio, la struttura subisca un leggero danneggiamento alle parti strutturali e non strutturali;
  2. lo Stato limite ultimo_ Tale verifica consiste nell’accertarsi che, in presenza di un terremoto distruttivo, pur subendo danni gravi, la struttura sia in grado di fornire una resistenza residua alle azioni orizzontali e l’intera capacità portante nei confronti dei carichi verticali, in modo da salvaguardare la vita.
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Evoluzione normativa sismica e stati limite. Cosa è cambiato con le NTC 2008?

Il terremoto dell’Aquila nel 2009 spinse, infine, alla definitiva entrata in vigore del d.m. 14 gennaio 2008 (NTC 2008) e della relativa circolare applicativa n. 617 del 2 febbraio 2009.

La novità principale sta nell’aver introdotto quattro livelli di prestazione suddivisi in stati limite ultimi e di esercizio, ed in particolare:

Stati limite di esercizio:

  • lo Stato limite di operatività (SLO)_ A seguito del terremoto la costruzione nel suo complesso non deve subire danni ed interruzioni d’uso significativi;
  • lo Stato limite di danno (SLD)_ A seguito del terremoto la costruzione nel suo complesso subisce danni tali da non mettere a rischio gli utenti e da non compromettere significativamente la capacità di resistenza e di rigidezza nei confronti delle azioni orizzontali e verticali  mantenendosi immediatamente utilizzabile pur nell’interruzione d’uso di parte delle apparecchiature.

Stati limite ultimi:

  • lo Stato limite di salvaguardia della vita (SLV)_ A seguito del terremoto la costruzione subisce rotture e crolli dei componenti non strutturali e significativi danni dei componenti strutturali cui si associa una perdita significativa di rigidezza nei confronti delle azioni orizzontali; la costruzione conserva invece una parte della resistenza e rigidezza per azioni verticali e un margine di sicurezza nei confronti del collasso per azioni sismiche orizzontali.
  • lo Stato limite di collasso (SLU)_ A seguito del terremoto la costruzione subisce gravi rotture e crolli dei componenti non strutturali e danni molto gravi dei componenti strutturali; la costruzione conserva ancora un margine di sicurezza per azioni verticali ed un esiguo margine di sicurezza nei confronti del collasso per azioni orizzontali.

Una parte importante delle NTC 2008 è riservata agli edifici esistenti che, come abbiamo visto, rappresentano la grande maggioranza del territorio italiano.

Questa breve evoluzione normativa sismica e stati limite della normativa antisismica italiana ci permette di capire come oltre il 70% del patrimonio immobiliare italiano sia stato costruito prima del 1974 in totale assenza di una normativa antisismica e come dal 1974 fino al 2009 (anno della definitiva entrata in vigore delle NTC 2008) si sia intervenuto nelle ristrutturazioni sulla base di una normativa antisismica che oggi sappiamo aver indirizzato verso tipologie di interventi che si sono rivelati spesso peggiorativi in termini di risposta locale e globale all’evento sismico della struttura.

Il testo è di Roberto Cornacchia e Matilde Fiammelli.

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