La resistenza in opera e la scelta del corretto valore da assumere nelle verifiche strutturali

Le NTC 18 rinunciano al principio statico di sicurezza a favore di un approccio che non consente di apprezzare valori "anomali" o "negativi"

Rispondo brevemente alla nota del mio caro amico Antonio Lucchese non per sterile polemica ma perché ritengo, forse presuntuosamente, che sull’argomento oggetto della nota sia necessario che alla fine prevalga la chiarezza.

Non posso insegnare nulla ad Antonio, per quanto concerne l’intensa attività che precede l’elaborazione e la stesura delle norme tecniche, per l’esperienza maturata nei 40 anni di servizio presso il Ministero delle Infrastrutture e Trasporti, prima come responsabile della 1a divisione del STC e poi come Presidente della 1a sezione.

Per cui mi limiterò a chiarire, spero meglio di quanto fatto nella prima nota, quali sono gli aspetti che nelle NTC 18, trovo siano incongruenti non solo nella forma ma soprattutto nella sostanza, rimandando a successivi contributi, più autorevoli e competenti del mio, l’onere di elaborare, nelle sedi opportune, una soluzione chiara e congruente rispetto a quella attualmente prevista dalle NTC 18 che, nella scelta del parametro di resistenza del calcestruzzo Rck,p, da assumere nelle verifiche statiche, contempla due diverse scelte progettuali che, brutalmente, sintetizzo nel seguito:

• A) Nuove costruzioni, parametro di progetto da assumere nelle verifiche statiche e da attribuire al calcestruzzo: la resistenza caratteristica R_ck,is, ovvero il frattile 5% (probabilità statistica di insuccesso pari al 5%), corretto per un fattore 1/0.85;
• B) Costruzioni esistenti, parametro di progetto da assumere nelle verifiche statiche e da attribuire al calcestruzzo: la resistenza media, in situ, R_m,is, ovvero il frattile 50% (probabilità statistica di insuccesso pari al 50%), ridotto in funzione del Livello di Conoscenza.

Nel caso A) si perviene a determinare prima il valore della resistenza caratteristica in situ R_ck,is con la procedura disciplinata dalla norma UNIEN 13791:2008 che prevede, nella determinazione di R_ck,is, anche un “cutting” rispetto al valore minimo della popolazione di dati e dopo assumendo che R_ck,is, o meglio la resistenza potenziale R_ck,p, sia maggiore o uguale all’85% del valore caratteristico di progetto R_ck.

Non si fa cenno, correttamente, alla riduzione della resistenza potenziale R_ck,p in funzione del livello di conoscenza LC che si ottiene mediante il ricorso ai fattori di confidenza FC, ritengo che ciò non accada per dimenticanza ma perché si può, a ragione, presumere che nel caso delle nuove costruzioni il livello di conoscenza non possa che essere LC3, cui corrisponde un FC uguale ad 1.

In sintesi le NTC 18 assumono nelle verifiche di un eventuale consolidamento di una nuova costruzione un valore statistico R_ck,p correttamente ridotto, per le ragioni richiamate dall’ing. Lucchese, all’85% del valore di progetto R_ck.
R_ck,p ha le stesse caratteristiche nei confronti della sicurezza, possibilità di insuccesso del 5%, del valore di progetto R_ck.

Nel caso B) le NTC 18 consentono di impiegare nelle verifiche statiche il valore medio Rm,is ottenuto dalle determinazioni sperimentali (prelievo di carote e CND), valore che viene ridotto in funzione del minore livello di conoscenza:

• ad LC3 come anticipato, corrisponde un FC pari a 1;
• ad LC2 corrisponde un FC pari a 1.2;
• ad LC1 corrisponde un FC pari a 1.35.

In tal modo, banalmente, le NTC 18 rinunciano al principio statistico di sicurezza (frattile 5%) a favore di un approccio più grossolano che non consente di apprezzare, nelle verifiche, la presenza di valori “anomali” o decisamente “negativi”.

Premesso ciò, rispetto alla scelta del valore da assumere nelle verifiche statiche, per le costruzioni esistenti, ho due ulteriori obiezioni alle NTC 18:

la prima riguarda il modello statistico rappresentato dalla “curva normale”, o “Gaussiana”, ed il fatto che questa sia una curva simmetrica rispetto al valore medio e che, per questa ragione, la dispersione ovvero lo scarto quadratico medio risenta anche delle “code” rappresentate dai valori “più alti”, un approccio statistico diverso, non simmetrico, magari di tipo “Bayesiano” consentirebbe di valorizzare, correttamente, i valori “alti”.

Una revisione in tal senso consentirebbe di gestire meglio i risultati sperimentali valorizzandone la rappresentatività, ma appunto non compete a me e non è questa la sede.

La seconda riguarda le procedure previste per la stima delle caratteristiche meccaniche del calcestruzzo nelle costruzioni esistenti che non tengono in alcun conto che queste sono legate non solo al livello di conoscenza “documentale” ma anche al livello di danneggiamento che le strutture in esercizio possono presentare per la storia tensionale del manufatto, per il degrado dei materiali, per la presenza di un quadro fessurativo...

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