Circolare 2019: al Capitolo 7 nuovi obblighi e indicazioni contrastanti con le NTC 2018

Commento sul capitolo 7 della Circolare esplicativa delle NTC 2018

Nel commentare il capitolo 7 della Circolare esplicativa delle NTC 2018 crediamo sia importante prendere innanzitutto visione di questi 2 articoli pubblicati da Ingenio

> Circolare Norme Tecniche: da Emanuele Renzi ulteriori informazioni per saperne di più
> SPECIALE NTC 2018: cosa cambierà per il mondo delle costruzioni. La parola agli esperti

di cui sintetizziamo di seguito gli aspetti più importanti che ci interessano.

Cosa è la Circolare

La circolare è un documento che ha l'obiettivo di fornire agli operatori indicazioni, elementi informativi ed integrazioni, per una più agevole ed univoca applicazione delle Nuove norme tecniche. Come è noto dal punto di vista legale, la Circolare non ha valore di cogenza generale ma fornendo un riferimento interpretativo certamente più autorevole, finisce per assumere spesso il ruolo di una regola Tecnica "de facto".

Cosa non è la Circolare

La Circolare non può:

  1. Modificare le NTC o fornire indicazioni con esse contrastanti;
  2. Fornire nuovi «obblighi» rispetto alle NTC; 
  3. Duplicare o essere un «sunto» delle NTC;
  4. Commentare le NTC;
  5. Essere un «manuale» di applicazione delle NTC;
  6. Suggerire scelte progettuali preferenziali;
  7. Spiegare scelte delle NTC o fornire basi scientifiche. 

Purtroppo, come analizzeremo, nel seguito la Circolare, nel capitolo 7, in alcuni punti, fornisce indicazioni in grave contrasto con le NTC, ma anche introduce “nuovi obblighi” rispetto al DM 17/01/2018.

Il problema che si pone al professionista è delicato, perché in caso di contenzioso, il mancato rispetto delle NTC e l’ossequio alla Circolare potrebbe avere spiacevoli conseguenze. D’altra parte ci rendiamo conto che l’applicazione pratica delle NTC 2018 ha messo in evidenza, da subito, alcuni errori o insuperabili difficoltà applicative a cui gli estensori della Circolare si sono sentiti in dovere di rimediare. 

Sarebbe ora necessario risolvere la questione legale, anche se temiamo che sarebbe necessario un nuovo decreto ministeriale. 

E’ superfluo aggiungere che il capitolo 7 della Circolare si presenta come un documento tecnico e scientifico molto valido al fine di consentire una agevole ed univoca applicazione delle NTC. Nel seguito metteremo in evidenza soprattutto le parti in cui la Circolare si discosta dal DM o introduce nuove informazioni, che magari lo stesso DM aveva rimandato a un documento successivo.

Paragrafo C7.2.3 Elementi secondari

In questo paragrafo si legge:

Paragrafo C7.2.3 Elementi secondari

A differenza delle NTC 2008, le NTC 2018 introducono, per gli elementi secondari, molti obblighi, ad esempio quelli riguardante i dettagli costruttivi per la duttilità. La Circolare introduce una nuova condizione di lavoro che eviterebbe, agli elementi secondari, di ricadere nelle “prescrizioni del cap.7”. Si evidenzia l’uso (azzardato) del termine prescrizione: se prescrizione è…. 

Paragrafo C7.2.3 Spettri di risposta di piano

Viene riportata una dettagliata dissertazione riguardante le modalità per la determinazione degli spettri di risposta di piano, utili per determinare le azioni sismiche agenti su elementi costruttivi non strutturali. In questo caso la Circolare risponde a quanto indicato dalle NTC nell’ultimo capoverso del medesimo paragrafo, laddove invita a far “riferimento a documenti di comprovata validità”.

Il paragrafo introduce anche alcune semplificazioni per alcune situazioni strutturali più semplici. Ad esempio per il caso di “strutture con masse distribuite in maniera sostanzialmente uniforme lungo l’altezza” ritroviamo la stessa formula utilizzata nell’analisi dei meccanismi locali con la circolare del 2009 relativa alle NTC 2008.

Paragrafo C7.2.6 Criteri di modellazione della struttura e dell’azione sismica-modellazione della struttura

Vengono ribadite e puntualizzate le ragioni per cui è necessario tener conto, nella modellazione, delle rigidezze fessurate, che dipendono da vari fattori, come ben illustrato nella circolare. D’altra parte la Circolare stessa si rende conto che per tener correttamente conto di questi parametri “si dovrebbe ricorrere a un processo iterativo, che risulterebbe eccessivamente oneroso, e in ogni caso, affetto da numerose incertezze”.

Paragrafo C7.3.3 Analisi lineare statica

Può essere di interesse osservare che la Circolare ripropone, seppur con qualche cautela, l’espressione semplificata utile a determinare il periodo proprio del modo di vibrazione principale di una costruzione

formula-analisi-statica-circolare-ntc.JPG

Paragrafo C7.3.5 Risposta alle diverse componenti dell’azione sismica ed alla variabilità spaziale del moto

In esordio al paragrafo le NTC 2018 introducono la nota espressione riguardante la modalità di determinazione della risposta sismica considerando le 3 componenti principali dell’azione sismica

NTC 2018: Risposta alle diverse componenti dell’azione sismica ed alla variabilità spaziale del moto

Secondo le NTC 2018 questa espressione va applicata per tutti i tipi di analisi inclusa l’analisi push over (analisi statica non lineare).

Le NTC 2008, invece, sempre al par. 7.3.5 precisavano, specificatamente, che per il push over gli effetti delle due componenti orizzontali possono essere considerati separatamente, come si legge qui sotto

NTC2008: Risposta alle diverse componenti dell’azione sismica ed alla variabilità spaziale del moto

Ora la Circolare NTC 2018 riporta la precisazione seguente, che riprende la formulazione delle NTC 2008.

Circolare NTC 2018: Risposta alle diverse componenti dell’azione sismica ed alla variabilità spaziale del moto

Paragrafo C7.3.6.1 Elementi strutturali

Si consulti il primo capoverso che riguarda le verifiche di rigidezza (deformazioni relative di piano) allo stato limite di danno SLD.

verifiche-rigidezza-circolare-ntc

In questo modo la Circolare pone rimedio a un errore delle NTC2018.
Nel calcolo delle deformazioni relative, infatti, applicando le formule delle NTC 2018 avviene che i limiti di deformabilità SLD risultano più gravosi quando si utilizza un fattore di comportamento più alto (ovviamente sempre ≤ 1.5). Aggiungiamo anche che, con la formulazione della Circolare, gli spostamenti della struttura non risentono del confronto fra T1 e Tc (vedi par.7.3.3.3).

Paragrafo C7.3.6.2 Elementi non strutturali

In questo paragrafo si riprende una vecchia raccomandazione riguardante la necessità di eseguire, oltre ai controlli sugli spostamenti di interpiano, anche verifiche di stabilità per gli elementi non strutturali, in particolare per le tamponature. In questo caso viene, anche qui, suggerito, eventualmente, l’impiego di leggere reti da intonaco.

Paragrafo C7.4.3.1 Tipologie strutturali

In merito alle strutture dotate di modesta “rigidezza e/o resistenza torsionale”, la Circolare, oltre a raccomandare particolare attenzione, introduce una ulteriore modalità di calcolo per individuare questa tipologia strutturale, che si basa sulla valutazione del rapporto fra due specifici modi propri di vibrazione.

Paragrafo C7.4.4 Dimensionamento e verifica degli elementi strutturali primari e secondari

In questo paragrafo la Circolare introduce una verifica aggiuntiva, piuttosto onerosa, che, come visto in premessa, non sarebbe titolata a presentare. Si tratta della verifica della “capacità a taglio in condizioni cicliche”: al riguardo invitiamo a leggere gli ultimi capoversi del paragrafo in questione. 

La richiesta della Circolare non appare giustificata. Su questo stesso argomento riportiamo un paragrafo della “Guida all’Eurocodice 8 – Progettazione delle strutture per la resistenza sismica: EN 1998-1, EN 1998-5”; autori : M.N. Fardis, E.C. Carvalho, A.Elnashai, E.Faccioli, P.E. Pinto, A.Plumier; EPC Editore, Roma.

5.6.4 Gerarchia delle resistenze degli elementi per evitare rotture a taglio premature

5.6.4.1 Introduzione

Par. 5.2.3.3 (1) Come si è già notato, un meccanismo di trasferimento di forza dominato dal taglio non fornisce dissipazione energetica nel caso di carico ciclico. Più significativamente, una volta che l’armatura a taglio si sia snervata, la resistenza degrada velocemente con la sollecitazione ciclica, portando a un collasso per deformazioni relativamente piccole. Quindi questo meccanismo non si presta per un comportamento inelastico duttile, e dovrebbe essere limitato al campo elastico. Questo obiettivo viene raggiunto progettando a taglio gli elementi in calcestruzzo, non per le loro richieste di resistenza derivanti dall’analisi ma per la massima forza di taglio che può fisicamente svilupparsi al loro interno. Questo massimo valore della forza di taglio è calcolato esprimendo attraverso l’equilibrio la forza di taglio in termini del momento flettente nelle più vicine sezioni dove possano formarsi cerniere plastiche, e assumendo che i momenti flettenti in queste sezioni siano uguali alle corrispondenti capacità flessionali delle sezioni. Dato che i momenti flettenti in tali sezioni non possono fisicamente eccedere le resistenze flessionali, includendo gli effetti dell’incrudimento, le forze di taglio così calcolate sono le massime possibili. Una volta dimensionato per queste forze di taglio di progetto, un elemento resterà elastico a taglio fino e oltre allo sviluppo delle cerniere plastiche nelle sezioni che influenzano il valore delle forze di taglio.

Gli Autori ritengono quindi (ragionevolmente a nostro avviso) che l’applicazione della gerarchia taglio-flessione renda superflua la verifica della capacità a taglio in condizioni cicliche. In effetti l’EC8 la prevede solo per gli edifici esistenti, ovvero per quelle strutture in cui non è stata applicata la progettazione in capacità. Inoltre si osserva che la formula a cui rimanda il testo della Circolare è la seguente.

formula-capacita-taglio-circolare-ntc

ed è stata ripresa dal par. A.3.3.1 Eurocodice 8 parte 3 ( riguardante i soli  edifici esistenti)

 formula-capacita-taglio-ec8

Per inciso: abbiamo anche evidenziato, in giallo, un refuso introdotto nella Circolare.

Paragrafo C7.4.4.3.1 Nodi trave pilastro – Verifica di resistenza (RES)

Sono ben note le difficoltà costruttive incontrate nell’applicazione delle NTC su questo argomento. 

Questa è il dispositivo della Circolare

verifiche di resistenza nella circolare NTC 2018

che confrontiamo con il ben noto passaggio delle NTC 2018,

paragrafo 7.4.1 della circolare NTC2018

che obbliga alla verifica dei nodi trave pilastro per tutte le strutture, incluse quelle progettate per comportamento non dissipativo.

 È evidente il grave contrasto fra le disposizioni della Circolare e quelle (prescrizioni) delle NTC2018. 

Segnaliamo, però, che, anche applicando la circolare, vanno comunque verificati, per le strutture a comportamento dissipativo, in base alla NTC, tutti i nodi non interamente confinati, ad esempio i nodi perimetrali delle strutture intelaiate. 

Ricordiamo anche che l’EC8 prevede le verifiche di resistenza solo per la classe di duttilità alta, mente per quella media (CD”B” nel gergo NTC) si ritiene sufficiente l’applicazione dei dettagli costruttivi. 

Le difficoltà emerse nell’applicazione delle NTC ricadono, in gran parte, nelle situazioni costruttive che adottano travi in spessore, che però sono largamente diffuse nel sistema edilizio nazionale.

Altri capitoli

Rimanendo fedeli agli obiettivi enunciati chiudendo la premessa, non abbiamo particolari ulteriori osservazioni da segnalare. È forse solo opportuno aggiungere che alcune tipologie costruttive, come l’acciaio - e ancor più quelle composte acciaio-calcestruzzo, non possono, ovviamente, trovare completa trattazione all’interno del congiunto NTC-Circolare; risulta perciò spesso utile fare riferimento ad altri documenti tecnici quali gli Eurocodici.