Sicurezza delle costruzioni: il rischio è sempre basato su un rapporto costi-benefici accettabile per la società

Qualche settimana fa Ingenio ha pubblicato una intervista all'ing. Pietro Baratono, Provveditore alla OO.PP. Lombardia ed Emilia-Romagna, dedicata al "Falso mito della Sicurezza" delle infrastrutture in cui ci si è soffermati su numerosi aspetti relativi alla sicurezza delle infrastrutture sia sul piano normativo che sugli strumenti utili alla gestione della manuttenzione di queste opere.

Su questo argomento abbiamo coinvolto anche altre importanti figure del mondo della progettazione come l'ingegner Mario De Miranda, progettista di Ponti e Professore allo IUAV  a cui abbiamo rivolto alcune domande.

mario-de-miranda-700.jpg

La sicurezza delle infrastrutture un concetto relativo...e assoluto

Il Provveditore Pietro Baratono, di recente ha pubblicato su Edilizia e Territorio una sua riflessione sulla sicurezza delle infrastrutture e ha parlato “provocatoria” di falso mito. 
La sicurezza è un concetto assoluto o relativo ?

E’ un concetto relativo, ma a certe condizioni può avere valenza praticamente assoluta.

E’ relativo in quanto dipende da diversi fattori: complessità e dimensioni della struttura, che influenzano la nostra capacità di prevederne il comportamento, capacità di previsione e controllo di carichi e azioni, durata o “vita utile” che vogliamo attribuire alla costruzione, e risorse disponibili.

Per cui se la struttura è semplice e le sue caratteristiche sono ben note, così come le azioni, e le risorse sono illimitate, la struttura può essere progettata in modo che abbia un livello di affidabilità così alto da poterne dichiarare una sicurezza praticamente assoluta.

Semplifichiamo. Baratono sostiene che non esiste una probabilità di collasso nulla. Quindi non possiamo aspettarci la sicurezza assoluta che un ponte non crolli ?
E in che modo possiamo assicurarlo ?

Riprendendo il concetto appena esposto, immaginiamo un ponticello di pochi metri di luce, realizzato con un piastrone di calcestruzzo classe C50, basso A/C, additivi, silica fume, armato con barre in acciaio inossidabile e con copriferri abbondanti, diciamo 60 mm, con dimensioni di armature e calcestruzzo basati su coefficienti ponderali di materiali e azioni doppi di quelli usuali. Con spalle integrali e fondazioni realizzate con i medesimi criteri, fondato su roccia. Progettato bene, realizzato a regola d’arte, con progetto e costruzione controllati. 

La sicurezza è praticamente assoluta: resisterà negli anni senza problemi. Certo può essere colpito da un meteorite, o può essere sabotato, o tra cent’anni i carichi attuali potrebbero risultare  triplicati… Per cui la sua sicurezza non è matematicamente, assoluta, il che richiederebbe probabilità zero di cedimento, ma lo è praticamente. In quanto non andremo ragionevolmente a realizzare costruzioni a prova di meteorite, e difficilmente a prova di sabotaggio. Il “praticamente “ è certamente sufficiente. 

Corrisponde a durabilità di centinaia di anni, superiore al ragionevole tempo di ricostruzione, e probabilità di collasso infinitesime, ossia minori di quelle attribuibili ad altre attività dell’uomo accettate come sicure.

Ma è una certezza praticamente assoluta che si pagherebbe a caro prezzo: qualità e quantità di materiali pari ad oltre il doppio del necessario secondo gli standard attuali. Ossia un  costo molto alto per la collettività.

Il rischio nelle costruzioni: una questione di costi e benefici

Per Baratono l'’impostazione normativa della sicurezza, che si basa sul art.64 del Dpr 380/01 va modificata, passando da un concetto di pericolo a un concetto di rischio. E’ d’accordo ?

Art. 64 DPR 380-2001 (Progettazione, direzione, esecuzione, responsabilità)

  1. La realizzazione delle opere di conglomerato cementizio armato, normale e precompresso ed a struttura metallica, deve avvenire in modo tale da assicurare la perfetta stabilità e sicurezza delle strutture e da evitare qualsiasi pericolo per la pubblica incolumità.
  2. La costruzione delle opere di cui all'articolo 53, comma 1, deve avvenire in base ad un progetto esecutivo redatto da un tecnico abilitato, iscritto nel relativo albo, nei limiti delle proprie competenze stabilite dalle leggi sugli ordini e collegi professionali.
  3. L'esecuzione delle opere deve aver luogo sotto la direzione di un tecnico abilitato, iscritto nel relativo albo, nei limiti delle proprie competenze stabilite dalle leggi sugli ordini e collegi professionali.
  4. Il progettista ha la responsabilità diretta della progettazione di tutte le strutture dell'opera comunque realizzate.
  5. Il direttore dei lavori e il costruttore, ciascuno per la parte di sua competenza, hanno la responsabilità della rispondenza dell'opera al progetto, dell'osservanza delle prescrizioni di esecuzione del progetto, della qualità dei materiali impiegati, nonché, per quanto riguarda gli elementi prefabbricati, della posa in opera.

Non sono concetti in reale disaccordo. “Evitare qualsiasi pericolocorrisponde praticamente, e nell’intenzione della normativa, ad assumere una probabilità di cedimento e quindi un rischio molto basso. Quanto basso? Almeno minore di quello di altre attività dell’uomo considerate sufficientemente sicure: voli aerei, viaggi in treno o in automobile.

E’ un rischio basato su un rapporto costi - benefici valutato accettabile dalla società.

I coefficienti ponderali su azioni e materiali sono calibrati per ottenere livelli di affidabilità estremamente elevati, seppur non infiniti. Ad essi corrispondono probabilità di cedimento estremamente basse, dell’ordine di 10E-4-10E-6 per costruzioni nuove, seppur non nulle, e valutate socialmente accettabili.
Va ricordato che l’azione del tempo ed il degrado ad esso connesso tendono ad aumentare tali probabilità ed a ridurre la corrispondente affidabilità. Manutenzione e adeguamento tendono a ripristinarla. 

La resilienza delle costruzioni? una seconda "possibilità di resistenza"

Per ridurre i rischio occorrono opere robuste. Nel mondo tecnico si parla spesso in tal senso di resilienza. Qual è, per lei, il significato di “resilienza" nelle costruzioni e quanto è importante ?

E’ molto importante. Comporta altri concetti come la ridondanza degli elementi strutturali, ossia la capacità di dare alla struttura una seconda linea di resistenza in caso di cedimento locale. O la capacità di deformarsi sensibilmente prima del cedimento in modo da fornire avvertimento del pericolo, attraverso l’uso di materiali metallici duttili e con elevata tenacità. 

Un esempio tipico sono i moderni ponti strallati a strallatura diffusa, in cui la riduzione di capacità di uno strallo può essere sopperita dal contributo degli stralli contigui; o la perdita di un trefolo può essere compensata dal contributo dei trefoli ad esso paralleli.

E’ interessante notare che i sistemi ridondanti sono caratterizzati da probabilità di cedimento globale molto minori delle probabilità di cedimento del singolo sottosistema.

Le strutture iperstatiche duttili sono un altro esempio.

Criteri progettuali per la robustezza sono ad esempio la considerazione delle conseguenze del cedimento di un elemento strutturale, l’aumento di continuità strutturale per favorire le ridistribuzioni, eventuali compartimentazioni o separazioni per evitare la progressione di collassi locali, 

Come possiamo tenere conto sia in fase di gara che di progetto della resilienza ?

Richiedendo di tenerne espressamente conto in fase di progetto, di evidenziare nelle relazioni le caratteristiche di “robustezza” o resilienza della struttura; premiandone la presenza nei punteggi di gara.

Le grandi opere infrastrutturali del passato potranno conservarsi in sicurezza sotto tre condizioni 

Ultima domanda. Esiste un punto in cui non c’è attività di manutenzione che possa consentire di garantire la sicurezza minima dell’opera ? Mi spiego meglio, attraverso il controllo e la manutenzione opere importanti come i ponti progettati dai grandi ingegneri sarà sempre possibile garantirne la loro sicurezza nel tempo ? 

Non è detto che sia sempre possibile.

E’ certamente possibile se si verificano tre condizioni: se il controllo e la manutenzione sono attivati precocemente, vengono mantenuti nel tempo e vengono ad essi attribuite sufficienti risorse.

Se manca una sola di queste condizioni la durata del ponte può diventare limitata e si può arrivare al punto in cui non c’è attività di manutenzione che possa, con costi accettabili e senza alterare eccessivamente la forma originaria, garantirne la sicurezza nel tempo.

Questo poi dipende dal tipo di ponte: un arco fondato su roccia e con azioni prevalentemente di compressione avrà in genere pochi problemi. Un ponte in atmosfera marina in ca o cap, richiederà maggiore attenzione.

Ad ogni modo per i ponti storici è spesso possibile, pur essendo intervenuti in ritardo con gli adeguamenti, conservarli e tutelarli attraverso ben calibrate limitazioni d’uso e di traffico.


A proposito di Ponti si ricorda che lo scorso 17 aprile 2020 il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici ha approvato le «Linee Guida per la classificazione e gestione del rischio, la valutazione della sicurezza e il monitoraggio dei ponti esistenti»>>> LEGGI L'APPROFONDIMENTO