Progettazione geotecnica: raffronto tra la nuova normativa e quella superata. Illustrazione con la verifica di un muro di sostegno prefabbricato

Nel caso di opere e sistemi geotecnici ci si rifarà al D.M. LL. PP. Del 11 Marzo 1988, del quale si parlerà approfonditamente più avanti nella tesi.

Azione sismica
Un’importante elemento da considerare in fase di progetto di una struttura di qualsiasi tipo è l’azione sismica.

Negli ultimi tempi si è deciso di rendere più severa la normativa nei riguardi della messa in conto degli effetti dei terremoti, più o meno intensi.

Tutto ciò poiché recentemente si verificano sempre più spesso movimenti tellurici, in molti casi con perdita di vite umane, in gran parte del territorio nazionale, che, come ben noto, è caratterizzato da un’intensa attività sismica.

Si è deciso quindi di avviare un’intensa opera di prevenzione rendendo obbligatorio su tutto il territorio nazionale la progettazione antisismica, anche per zone che non erano classificate a rischio nelle precedenti normative.

Da recenti indagini si è visto che questo ha portato a sensibili miglioramenti della progettazione su opere di nuova costruzione e degli interventi di consolidamento di opere preesistenti, per le quali questi hanno costi sensibilmente maggiori.

Le azioni sismiche di progetto sono definite a partire dalla pericolosità sismica di base del sito di edificazione, che costituisce l’elemento primario di conoscenza per la determinazione delle stesse.

La pericolosità sismica viene definita mediante l’accelerazione orizzontale massima attesa ag del sito, con riferimento allo spettro di risposta elastico in accelerazione e alla probabilità di eccedenza nel periodo di riferimento VR.

In alternativa si possono utilizzare accelerogrammi commisurati alla pericolosità sismica del sito. Nei confronti dell’azione sismica sono definiti quattro stati limite, due di esercizio e due ultimi, individuati riferendosi alle prestazioni della costruzione nel suo complesso (includendo gli elementi strutturali e non, e gli impianti):

- stato limite di operatività SLO: a seguito del sisma la struttura non deve subire danni ed interruzioni d’uso significativi

- stato limite di danno SLD: a seguito del sisma la costruzione subisce danni tali da non mettere a rischio gli utenti e da non compromettere significativamente la capacità di resistenza e di rigidezza della stessa 11 1. Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2008)

- stato limite di salvaguardia della vita SLV: a seguito del terremoto la struttura subisce crolli e rotture dei componenti non strutturali ed impiantistici e danni significativi dei componenti strutturali, pur mantenendo margini di resistenza e rigidezza nonché di sicurezza nei confronti del collasso

- stato limite di prevenzione del collasso SLC: a seguito del sisma la struttura subisce gravi rotture e crolli dei componenti non strutturali e danni molto gravi dei componenti strutturali, la costruzione conserva però un esiguo margine di sicurezza nei confronti del collasso.

Altre azioni: Vento, Neve, Temperatura, Azioni eccezionali
Il comportamento del vento sulle costruzioni viene generalmente considerato come azione statica orizzontale equivalente, anche se nella realtà l’effetto che genera è variabile nel tempo e nello spazio e provoca effetti dinamici sulla struttura.

Per costruzioni particolarmente complesse invece si deve valutare con più accuratezza l’effetto dello stesso, utilizzando metodi che analizzino la dinamica del sistema.

L’approccio usualmente utilizzato è basato sull’uso della velocità di riferimento vb, che è stata tabellata in funzione delle diverse zone del territorio nazionale e della quota del sito in esame. Si passa poi al calcolo della pressione cinetica di riferimento qb, alla quale si applicalo tre coefficienti correttivi ce, cp e cd in funzione rispettivamente dell’esposizione, della forma e della dinamica di vibrazione della costruzione, ottenendo la pressione del vento p da utilizzare in fase di calcolo.

Per quanto riguarda l’azione della neve, la valutazione viene effettuata applicando al valore caratteristico di carico neve qsk, tabellato in funzione della zona geografica, tre coefficienti correttivi: ?i, CE e Ct che dipendono rispettivamente dalla forma della copertura, dall’esposizione e dalle possibili variazioni di temperatura della costruzione.

Un ulteriore fattore che provoca effetti sulla struttura è la variazione di temperatura, sia quella giornaliera (giorno/notte) che quella stagionale. Parametri fondamentali per la valutazione degli effetti che provoca sono la tipologia di materiali costituenti la struttura e l’esposizione delle superfici più soggette all’azione in esame.

Per concludere consideriamo le azioni eccezionali che possono inficiare la sicurezza della struttura, che sono di tre tipi:
- Incendi
- Esplosioni
- Urti
Questi tipi di azioni sono specifiche per differenti tipologie e destinazioni d’uso costruttive: si terrà conto di queste azioni a seconda che la struttura presenti o meno rischi di questo tipo.