NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI - capitolo 2
Decreto Ministeriale 14 settembre 2005
PRINCIPI FONDAMENTALI, SICUREZZA, PRESTAZIONI ATTESE,
AZIONI SULLE COSTRUZIONI
Sintesi dei contenuti
Il capitolo definisce i principi fondamentali per la valutazione della sicurezza e per l'identificazione delle prestazioni delle strutture.
L'aspetto maggiormente significato è costituito dall'introduzione del principio della vita utile di progetto delle opere e la definizione delle relattive classi, differenziate da una diversa durata in anni ricolducibili a differenziate condizioni di cimento statico.
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I principi fondamentali: vita utile di progetto
"Le strutture e gli elementi strutturali devono essere progettati, eseguiti, collaudati e soggetti
a manutenzione in modo tale da consentirne la prevista utilizzazione, per tutta la
vita utile di progetto, in forma economicamente sostenibile e con il livello di sicurezza
previsto dalle presenti norme."
Da questa disposizione emerge l'obbligo di progetto, collaudo e manutenzione delle strutture e degli elementi strutturali.
Elemento di novità è la vita utile di progetto delle predette strutture ed elementi strutturali, definita come "il periodo di tempo nel quale la struttura, purché soggetta alla manutenzione ordinaria, deve potere essere usata per lo scopo al quale è destinata".
Il decreto riporta la seguente tabella:
| Tab. 2.5.I – Vita utile di progetto per diverse tipologie di struttura | |
VITA UTILE DI PROGETTO (anni) |
TIPOLOGIA DI STRUTTURA |
| 10 | Strutture provvisorie – Strutture in fase costruttiva |
| ≥10 | Componenti strutturali sostituibili (giunti, appoggi, ecc.) |
| 50 | Strutture di Classe 1 |
| 100 | Strutture di Classe 2 |
I livelli di sicurezza da garantire devono essere precisati in termini di probabilità annua
di collasso e si esprimono imponendo un limite superiore al valore accettabile di tale
probabilità. I loro valori risultano da un compromesso con valutazioni economiche e sono
condizionati all’ipotesi di garanzie di qualità in costruzione e mantenimento, tali da
escludere la possibilità di errori grossolani.
Le costruzioni sono suddivise in due classi di importanza così definite:
- Classe 1: vita utile 50 anni, periodo di ritorno da considerare per i fenomeni naturali
coinvolti 500 anni. Riguarda le costruzioni il cui uso prevede normali affollamenti,
senza contenuti pericolosi per l’ambiente e senza funzioni pubbliche e sociali essenziali.
Industrie con attività non pericolose, reti viarie e ferroviarie la cui
interruzione non provoca situazioni di emergenza. - Classe 2: vita utile 100 anni, periodo di ritorno da considerare per i fenomeni naturali
coinvolti 1000 anni. Riguarda le costruzioni il cui uso prevede affollamenti significativi,
industrie con attività pericolose per l’ambiente, reti viarie e ferroviarie
la cui interruzione provochi situazioni di emergenza e costruzioni con funzioni
pubbliche o strategiche importanti, sociali essenziali.
La scelta di appartenenza ad una classe è compito del Committente di concerto con il
Progettista, secondo gli indirizzi dati dalla presente norma, e deve essere espressamente
dichiarata in progetto.
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I principi fondamentali: durabilità
Altro principio fondamentale introdotto è quello della durabilità definita come "conservazione delle caratteristiche fisiche e meccaniche dei materiali e delle strutture, è una proprietà essenziale affinché i livelli di sicurezza vengano garantiti durante tutta la vita utile di progetto dell’opera".
La durabilità è funzione dell’ambiente in cui la struttura vive e del numero di cicli di carico cui la struttura potrà essere sottoposta.
La durabilità si ottiene utilizzando materiali di ridotto degrado* ovvero assegnando dimensioni strutturali maggiorate necessarie a compensare il deterioramento prevedibile dei materiali durante la vita utile di progetto, oppure mediante procedure di manutenzione programmata.
Questo principio ne ha determinato altri relativi ai materiali e prodotti da costruzione per usi struttuarali quali:
I prodotti ed i componenti utilizzati per le opere strutturali devono essere chiaramente identificati in termini di caratteristiche meccanico-fisico-chimiche indispensabili alla valutazione della sicurezza delle opere e dotati di un attestato di conformità, così come specificato al Cap.11.
I materiali ed i prodotti, per poter essere utilizzati nelle opere di ingegneria civile previste dalle presenti norme devono poi essere sottoposti a procedure e prove sperimentali di accettazione da parte del direttore dei lavori che redigerà il relativo certificato di accettazione. Le prove e le procedure di accettazione sono definite nelle parti specifiche delle presenti norme riguardanti i materiali.
La fornitura di componenti, sistemi o prodotti deve essere accompagnata da un manuale di installazione e di manutenzione da allegare al progetto del come costruito. I componenti, sistemi e prodotti, edili od impiantistici, non facenti parte del complesso strutturale, ma che svolgono funzione statica autonoma, vanno progettati ed installati nel rispetto dei livelli di sicurezza e delle prestazioni prescritte nelle presenti norme.
(*) La variabile tempo interviene nella resistenza alla voce degrado. Quando non esplicitata da appositi modelli teorici o da prassi consolidate, il degrado si traduce nell’obbligo di rispettare i limiti imposti alla sicurezza strutturale al termine della vita di progetto, ovvero che il orrispondente coefficiente parziale sia aumentato di 0.1 nel passaggio dalla classe inferiore a quella superiore.
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I principi fondamentali: verifiche e gli stati limite (SLU e SLE)
Le opere devono essere verificate:
a) per gli stati limite ultimi che possono verificarsi, durante la vita utile di progetto, in conseguenza alle diverse combinazioni delle azioni [SLU: lo stato al superamento del quale si ha il collasso strutturale, crolli, perdita di equilibrio, dissesti gravi, ovvero fenomeni che mettono fuori servizio in modo irreversibile la struttura];
b) per gli stati limite di servizio (di esercizio) definiti in sede progettuale dal committente e/o dal progettista [SLE: lo stato al superamento del quale corrisponde la perdita di una particolare funzionalità che condiziona o limita la prestazione dell’opera].
Le verifiche di sicurezza delle opere devono essere svolte:
1) all’atto della redazione del progetto, con riferimento a caratteristiche meccaniche dei materiali presunte, ricavate utilizzando correlazioni di letteratura, e ad una caratterizzazione geotecnica del terreno elaborata sulla base di indagini preliminari al progetto. Il progettista dovrà descrivere il processo costruttivo e verificare che, nelle fasi costruttive intermedie, la struttura non sia cimentata in maniera più gravosa di quella prevista nello schema finale; le verifiche per queste situazioni saranno condotte nei confronti dei soli stati limite ultimi.
2) ad opera eseguita, ovvero durante la costruzione ed il collaudo in corso d’opera, con riferimento alle caratteristiche meccaniche dei materiali misurate con prove sperimentali, ai processi costruttivi adottati e alle diverse configurazioni di conseguenza assunte dalla struttura in fase costruttiva, alle caratteristiche reologiche dei materiali impiegati ed alla caratterizzazione del terreno definita, mediante prove durante la realizzazione dell’opera, tenendo conto anche della rilevanza della interazione terrenostruttura.
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I principi fondamentali: l'importanza dell'ambiente di progetto
L’ambiente di progetto provoca le azioni sulla struttura. Esse sono individuate da una opportuna analisi, che deve tenere conto degli eventuali significativi fenomeni di interazione fra la struttura e l’ambiente sollecitante stesso, nelle situazioni di progetto persistenti, transitorie di predominio di una o più azioni.
L'ambiente di progetto risulta definito come il contesto in cui è immersa la struttura e che la cimenta. In generale, l’ambiente di progetto si può suddividere in:
a) naturale: cimento prodotto da: vento, neve, sisma; azione termica, moto dei fluidi e/o ondoso del mare. I fenomeni naturali sono funzione del tempo e di carattere ciclico. La loro definizione avviene in un contesto spazio-temporale. L’intensità dell’azione è introdotta per un prefissato periodo di riferimento.
b) antropico: cimento prodotto da azioni conseguenti all’uso della struttura secondo gli scopi per la quale è stata progettata e costruita. L’azione antropica è definita dalle norme vigenti ovvero dai capitolati speciali relativi alla costruzione.
c) accidentale: cimento prodotto da incidenti quali incendi, esplosioni ed urti.
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Bibliografia (in costruzione)
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