NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI
Introduzione al quadro normativo sismico
Le norme tecniche per le Costruzioni nascono dall’esigenza di strutturare una strategia di prevenzione basata su di un approccio unitario in modo da rendere sempre più sicure le opere di costruzione, siano queste nuove costruzioni o recupero di opere già edificate.
Questa esigenza è risultata evidente in occasione dei primi eventi sismici storici a partire dal 1900. Gli eventi sismici generano oscillazioni del terreno che si traducono in accelerazioni trasmesse alle strutture, generando così forze di inerzia a partire dall’interfaccia terreno-struttura.
Il quadro sismico nazionale ha permesso di delineare un approccio probabilistico delle accelerazioni caratteristiche da considerare localmente in fase di progettazione o verifica di qualsivoglia opera civile.
Quadro normativo sismico dal 1900 al 1937
Norme tecniche per le costruzioni
Come detto, in funzione dell’evoluzione degli eventi sismici, si è avuta un’evoluzione delle Normative Sismiche; inizialmente a seguito del terremoto di Messina del 28/12/1908 si è avuta la redazione delle Norme Tecniche per la riparazione di edifici colpiti dal terremoto del 28/12/1908, o da altri precedenti, rendendone obbligatorie le riparazioni, le ricostruzioni e/o nuove costruzioni degli edifici pubblici e privati (R.D. 193/1909) fra gli articoli vale la pena notare che:
- Non si consentiva di costruire edifici su terreni paludosi, franosi o atti a scoscendere;
- Le altezze degli edifici si limitavano a 10m, e a 5m quella massima di interpiano;
- Nei calcoli di stabilità e resistenza delle costruzioni si dovevano considerare:
– le azioni statiche dovute al peso proprio ed al sovraccarico, aumentate di una percentuale che rappresenti l’effetto delle vibrazioni sussultorie;
– le azioni dinamiche dovute al moto sismico ondulatorio, rappresentandole con accelerazioni applicate alle masse del fabbricato nelle due direzioni (lunghezza e larghezza) ed agenti in entrambi i sensi di ogni direzione.
- Richiedevano opportuni dettagli costruttivi (cordoli, luce sbalzi, assenza di strutture spingenti).
Normativa tecnica per la riparazione ed il rafforzamento degli edifici danneggiati dal sisma (D.L. 1526/1916)
Successivamente a seguito del terremoto di Avezzano nel 13/01/1915 si sono aggiornate in Normativa tecnica per la riparazione ed il rafforzamento degli edifici danneggiati dal sisma (D.L. 1526/1916);
dove si iniziano a quantificare le entità delle forze sismiche in funzione delle altezze dei solai di piano e si ha una prima classificazione delle zone maggiormente soggette ad eventi sismici tra cui il centro Italia e la punta dello stivale compresa la punta nord orientale della Sicilia.
In occasione dell’evento sismico di Garfagnana – 07/09/1920 viene pubblicato il Regio Decreto n. 431/1927 dove:
- Introducono il concetto di zona sismica (I e II categoria)
Pochi anni dopo col terremoto dell’Irpinia nel 23/07/1930 si ha un aggiornamento della mappa di classificazione sismica col R.D. 682/1930;
e si iniziano a considerare gli effetti dovuti ai terremoti in fase di progettazione:
“Nei calcoli di stabilità degli edifici con ossatura di cemento armato, o completamente metallica, o di muratura di mattoni animata, si debbono considerare le seguenti forze agenti sulle strutture resistenti dell’edificio:
a) il peso proprio delle varie parti ed il sovraccarico massimo di ciascuna di esse. I carichi suddetti debbono essere aumentati del 50 per cento, per tenere conto di eventuali azioni dinamiche dovute al moto sussultorio…”
Negli anni a seguire il patrimonio edilizio nazionale continua a subire colpi malgrado i tentativi di rendere sempre più sicure le strutture post-eventi sismici:
- Maiella – 26/09/1933 – Regio Decreto n. 640/1935
- Pieve d’Alpago – 18/10/1936 – Regio Decreto n. 2125/1937
Quadro normativo sismico dal 1962 al 2008
Fino ad arrivare al terremoto dell’Irpinia del 21/08/1962 che ha portato un ulteriore aggiornamento della classificazione come del resto ad ogni R.G. emesso e:
- Entità azione sismica influenzata dalla tipologia del sottosuolo;
- Nuovi vincoli di altezza degli edifici;
- Introduzioni di regolamenti comunali del “buon costruire” conosciuti oggi come piani regolatori comunali;
- Nuovi coefficienti dei carichi e distribuzione proporzionale delle azioni sismiche;
- Vieta con ancor più rigore le strutture spingenti;
- Considera le azioni sussultorie da sisma solo per le strutture a mensola.
Provvedimenti per le costruzioni con particolare prescrizione per le zone sismiche
In occasione dell’evento sismico del Belici del 15/01/1968 con la Legge n. 64 del 2 Febbraio 1974 vengono presi Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche, in particolare negli articoli 3, 9, 10 e 30 si disciplinano le costruzioni in zone sismiche, approfondendo gli effetti da azioni sismiche verticali e orizzontali schematizzate quest’ultime con due forze statiche ortogonali tra loro agenti non in contemporanea.
Si introduce inoltre un iter burocratico consistente nella denuncia e quindi al deposito dei progetti negli uffici del Genio Civile con contestuale autorizzazione nel caso di zone altamente sismiche.
Normativa Tecnica per la riparazione ed il rafforzamento degli edifici danneggiati dal sisma col D.M.LL. 2 Luglio 1981
Ma è in occasione del terremoto nell’ Irpinia del 23/11/1980 che viene varata la Normativa Tecnica per la riparazione ed il rafforzamento degli edifici danneggiati dal sisma col D.M.LL. 2 Luglio 1981 e successive circolari dove si fa chiaro riferimento ai provvedimenti tecnici da intraprendere per il recupero strutturale degli edifici intesi a ridurre gli effetti delle accelerazioni da sisma consistenti principalmente in:
- riduzione delle masse non strutturali;
- creazione dei giunti;
- riduzione degli effetti torsionali;
- ridistribuzione più regolare delle rigidezze.
Per quanto concerne le verifiche sismiche si introducono coefficienti Sismici per valutare l’entità delle forze orizzontali che simulano tale azioni “dinamiche”. L’intero territorio nazionale viene suddiviso in 3 categorie sismiche (1° -2° – 3° Categoria) con intensità sismiche di progetto crescenti (1° Categoria la zona sismica con valori di accelerazioni di progetto maggiori rispetto alle altre categorie). In bianco si evidenziano le zone dichiarate non sismiche pertanto non soggette ad accelerazioni sismiche, quindi progettate per soli carichi verticali.
Per molti anni il D.M.LL.PP. 2 luglio 1981 è stato di riferimento per la progettazione fino all’aggiornamento in seguito al terremoto del Molise del 30/10/2002 con O.P.C.M. n. 3274/2003.
Si ha un passaggio di tecnica di progettazione dalle tensioni ammissibili dove ci si basava su di un approccio elastico dei materiali con un legame costruttivo di tipo lineare fra tensioni/deformazioni, ai criteri di verifica agli stati limite, SLU e SLD dove a seconda della deformazione raggiunta si ricava la tensione agente in ogni punto della sezione reagente in funzione del legame costitutivo utilizzato, del tipo Elasto-Plastico.
Introduzione “Categorie di Sottosuolo”
Si ha l’introduzione delle “Categorie di Sottosuolo” da A a E valutato in funzione della velocità di propagazione delle onde di taglio nel substrato di terreno, tramite il Valore “Vs,30”. Tale valore è ricavato da indagini geofisiche rinominate “MASW”, le quali misurano la velocità di propagazione delle onde di taglio nel terreno, ed in relazione al valore medio nei primi trenta metri si ottiene il parametro di riferimento che ci consente di associare la classe di sottosuolo.
Con l’OP.C.M. n. 3274/2003 viene introdotto lo spettro di risposa elastico in funzione delle accelerazioni sismiche attese in quell’area di progetto; si hanno aggiornamenti dei coefficienti di combinazione dei carichi e approfondimento del concetto di regolarità strutturale, di duttilità e introduzione del concetto di nodo trave-pilastro, fino a quella data non trattato dalle precedenti normative sismiche.
Si inizia a parlare inoltre di isolatori sismici e relative prove di accettazione dei materiali. L’O.P.C.M. n. 3274/2003 hanno fatto da apripista per le normative che “Oggi” – D.M. 17/01/2018 – Norme tecniche per le costruzioni, vengono utilizzate in fase di progettazione strutturale sia per gli edifici di nuova realizzazione che per la verifica e gli interventi su edifici esistenti.
Introduzione in Italia NTC08 – D.M. 14/01/2008
Nel 2008 è stata introdotta in Italia NTC08 – D.M. 14/01/2008, la nuova normativa sismica che sostanzialmente aggiornava l’O.P.C.M. 3274.
Tale normativa, rimasta solo bozza entra in vigore e pertanto obbligatoria solo dopo l’evento sismico dell’Aquila 06/04/2009 a partire dal 1 luglio 2009, con la quale si perfeziona la mappatura sismica non più legata alle “Zone Sismiche” ma definita puntualmente tramite studi condotti dall’INGV. Si ha un diverso approccio progettuale a partire dalle verifiche agli Stati Limite SLO, SLD, SLV e SLC. Si inseriscono parametri di amplificazione topografici e geotecnici. Per le strutture esistenti viene definito un approccio più scrupoloso in merito alla definizione delle caratteristiche dei materiali correlandole a dei moltiplicatori detti LC (livelli di conoscenza) ottenuti in funzione delle tipologie di prove e/o indagini eseguiti sulla struttura oggetto di verifica strutturale.
Quadro normativo sismico dal 2008 ad oggi
Pubblicazione NTC2018 e successiva Circolare esplicativa del 21/01/2019
Per molto tempo, le NTC08 – D.M. 14/01/2008 sono state utilizzate per la progettazione delle strutture in zona sismica fino all’aggiornamento con le NTC2018 – D.M. 17/01/2018 le quali perfezionano la precedente in molti aspetti, soprattutto nel campo della verifica delle Strutture Esistenti.
Fra gli aggiornamenti più rilevanti si ha una nuova ridefinizione di categorie di sottosuolo, introduzione di diverse tipologie di muratura, nuovi coefficienti geotecnici nell’ambito delle palificate e semplificazioni dei modelli di calcolo per strutture soggette a basse accelerazioni sismiche.
Tra le principali modifiche troviamo quelle riportate al capitolo 8 relativo alle “Strutture esistenti”, con una variazione di coefficienti di sicurezza sia per gli interventi di miglioramento sismico che per gli interventi di adeguamento sismico degli edifici esistenti in muratura e/o calcestruzzo armato.
In data 21/01/2019 viene emessa la circolare esplicativa “CIRCOLARE 21 Gennaio 2019, n. 7 C.S.LL.PP.” ,la quale chiarisce e modifica i principi e le tecniche di verifica indicate nelle norme di riferimento (NTC2018).