Dissipazione: come progettare un nuovo edificio in c.a. con ModeSt alla luce delle nuove normative

Le nuove norme tecniche: le novità

Dopo diversi anni di attesa e falsi proclami a distanza di 10 anni, il 17 gennaio 2018, è stato firmato il decreto del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti riguardante le nuove Norme Tecniche delle Costruzioni. Contrariamente a quanto accaduto durante le fasi di redazione della norma, dalla firma del decreto alla sua attuazione, l’iter è stato molto rapido: il 20 febbraio sono state pubblicate in Gazzetta Ufficiale e il 22 marzo 2018 sono entrate in vigore.

Le nuove Norme Tecniche delle Costruzioni si pongono in continuità con le precedenti Norme Tecniche per le Costruzioni del 2008 (NTC08, D.M. 14.01.2008), riconfermandone l’impostazione organizzativa, concettuale e metodologica.

Proprio in virtù di questa considerazione, non essendoci novità concettuali epocali che possano stravolgere il modo di operare del Progettista, non è stato previsto un periodo di transitorio così come invece era successo con il passaggio dal D.M. 96 al D.M.08.

Il nuovo testo normativo è stato parzialmente rivisto, aggiornato e integrato nei contenuti specifici, sia in relazione all’evoluzione tecnico-scientifica del settore delle costruzioni, sia nella prospettiva di un maggiore allineamento agli Eurocodici e alle normative europee. 

Le novità del testo possono essere raggruppate in tra macro-gruppi:

  • aggiornamento dei riferimenti normativi ed eliminazione dei refusi
  • aggiornamento e unificazione della terminologia lessicale
  • riscrittura di intere parti, al fine di rendere più chiara e il più possibile univoca l’interpretazione.

Alcune delle principali novità riguardano principalmente il concetto di:

  • comportamento strutturale dissipativo e non dissipativo
  • elementi strutturali dissipativi e/o non dissipativi che dovranno quindi essere progettati e verificati rispettivamente al limite plastico e al limite elastico
  • duttilità, verifiche in forma implicita o esplicite
  • interventi per gli edifici esistenti.

Nonostante il tentativo di semplificare e rendere più chiaro il testo, alcune parti della norma danno adito a diverse interpretazioni. In quest’ottica potrà essere d’aiuto la pubblicazione della Circolare Esplicativa che, per quanto non cogente, fornisce indicazioni metodologiche su come procedere.

La nuova norma ha quindi globalmente arricchito la precedente inserendo la necessità di fare più controlli e verifiche che, senza l’ausilio di un opportuno software strutturale, possono risultare molto gravosi soprattutto in termini di tempo.

Le nuove costruzioni in c.a.

Progettare un nuovo edificio in c.a. significa fare, già nelle prime fasi di modellazione e analisi, diverse scelte progettuali come ad esempio quella di scegliere il comportamento strutturale dell’edificio come dissipativo o non dissipativo. 

Tra le considerazioni che dovrebbe fare il Progettista c’è sicuramente quella di capire se alcuni elementi strutturali possono essere considerati come secondari e quindi progettati solo per carichi verticali e non sismici. Per poter considerare un elemento strutturale come secondario, ai fini del D.M. 18, è necessario controllare che il contributo totale alla rigidezza ed alla resistenza sotto azioni orizzontali degli elementi secondari sia inferiore al 15% dell’analogo contributo degli elementi primari.

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Sfruttando una delle potenzialità del software di calcolo strutturale ModeSt, sviluppato dalla software house Tecnisoft, è possibile valutare in modo rapido la percentuale di taglio assorbito dagli elementi strutturali verticali al fine di progettarli solo per carichi verticali diminuendone l’incidenza ferri.

Le NTC 2018 in fase di progetto e verifica hanno introdotto nuovi scenari come ad esempio quello della struttura con comportamento dissipativo con elementi sia dissipativi sia non dissipativi. Tale novità implica che alcuni elementi siano progettati al limite plastico e altri al limite elastico; un programma strutturale, per recepire la norma e facilitare l’utilizzatore, deve essere quindi in grado di gestire nello stesso modello le due diverse tipologie di elementi, così come fa ModeSt

Quest’ultimo aspetto risulta di fondamentale importanza poiché permette di ridurre al minimo la possibilità di errori e di distrazioni che inevitabilmente si andrebbero a commettere se si dovesse passare da un modello all’altro.

Gestire contemporaneamente le due situazioni presuppone che il programma strutturale sia robusto e ben strutturato in quanto dovrà:

> prevedere in fase di analisi l’inserimento di diversi fattori di struttura 

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> gestire due diversi tipi di combinazione in modo da poter utilizzare in fase di progetto e verifica le corrette sollecitazioni in funzione che l’elemento sia dissipativo o non dissipativo:

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> utilizzare in fase di progetto e verifica per le strutture a comportamento dissipativo con elementi

  • dissipativi: il momento resistente ultimo;
  • non dissipativi: il momento resistente allo stato limite elastico per le azioni sismiche e il momento resistente ultimo per le sollecitazioni derivanti dalla combinazione fondamentale per gli stati limite ultimi (SLU)

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Per gli elementi strutturali dissipativi bisognerà, come prescritto dalla norma, eseguire la verifica di duttilità la quale in alcuni casi potrà essere soddisfatta implicitamente rispettando i dettagli costruttivi:

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Non sempre tale verifica è sufficiente in quanto, come ad esempio per le sezioni allo spiccato delle fondazioni, le nuove Norme Tecniche per le Costruzioni impongono la verifica esplicita della duttilità: bisogna confrontare la domanda di duttilità con la rispettiva capacità di duttilità calcolata attraverso il diagramma Momento – Curvatura (M-ϕ).

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ModeSt effettua sempre e in automatico la verifica della duttilità in forma implicita e permette all’utente, nelle sezioni di interesse, di eseguire la verifica esplicita della duttilità.

L’insieme di queste funzioni contestualmente a molti altri automatismi (come ad esempio il progetto e la verifica automatica dei nodi, le verifiche agli Stati Limite di Esercizio, ecc) e agli efficaci strumenti di visualizzazione fanno del software ModeSt uno strumento importantissimo per il Progettista in quanto permette di velocizzare le diverse fasi di modellazione, analisi, progetto e verifica riducendo le tempistiche.