La robustezza strutturale è uno dei requisiti fondamentali di cui devono essere in possesso le opere e le varie tipologie strutturali. A precisarlo sono le NTC 2018 (al capitolo 2.1) che danno la definizione di robustezza quale: ”capacità di evitare danni sproporzionati rispetto all’entità di possibili cause innescanti eccezionali quali esplosioni e urti”.
La valutazione della robustezza di sistemi strutturali e geotecnici è stata approfondita durante il webinar del 16 dicembre 2020, organizzato da Ediltecnico.it e Maggioli Formazione in collaborazione con STACEC, durante il quale sono stati approfondite tematiche di pertinenza da parte del Prof. ing. Franco Bontempi, del Prof. Matteo Felitti e dell’ Ing. Francesco Oliveto.
Facciamo una breve panoramica sulla robustezza strutturale e a fondo articolo è possibile rivedere la registrazione video degli interventi e scaricare il materiale fornito dai relatori.
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La robustezza strutturale e le strategie di progettazione
Sul tema, al punto 2.2.5. le NTC 2018 forniscono ulteriori indicazioni, precisando le strategie di progettazione da seguire al fine di garantire un adeguato livello di robustezza di una costruzione, in relazione all’uso previsto e alle conseguenze di un suo eventuale collasso.
Ovvero:
- a – progettazione della struttura in grado di resistere ad azioni eccezionali di carattere convenzionale, combinando valori nominali delle azioni eccezionali alle altre azioni esplicite di progetto;
- b – prevenzione degli effetti indotti dalle azioni eccezionali alle quali la struttura può essere soggetta o riduzione della loro intensità;
- c – adozione di una forma e tipologia strutturale poco sensibile alle azioni eccezionali considerate;
- d – adozione di una forma e tipologia strutturale tale da tollerare il danneggiamento localizzato causato da un’azione di carattere eccezionale;
- e – realizzazione di strutture quanto più ridondanti, resistenti e/o duttili è possibile;
- f – adozione di sistemi di controllo, passivi o attivi, adatti alle azioni e ai fenomeni ai quali l’opera può essere sottoposta.
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Influenza del degrado localizzato sulla robustezza strutturale
Quale nesso esiste tra il degrado localizzato e la robustezza strutturale?
Partiamo precisando che il degrado del calcestruzzo viene modellato in modo tale da riuscire a cogliere in maniera semplice le conseguenze principali sul comportamento globale della sezione. Nello specifico, vine considerato il danneggiamento del materiale nella zona circostante le barre di armatura che subiscono la corrosione con una diminuzione della resistenza a compressione.
Ad essere individuati sono gli elementi di calcestruzzo che si trovano in prossimità delle barre di armatura e che quindi possono subire il danneggiamento. Tra i modelli esistenti, a differenza di quelli semplificati (Coronelli et al., 2004), in cui si assegnano a priori a tutti gli elementi del copriferro della zona compressa le caratteristiche del materiale degradato, il modello proposto in Vergani et.al (2010) prevede che solo gli elementi compresi in un intorno della barra di raggio pari al copriferro siano soggetti al degrado, inoltre solo negli elementi che si trovano al di fuori del nucleo confinato viene attivato il degrado.
Il test del NIST (Lew et al.2011), circa la validazione di un modello di trave a fibre in grandi spostamenti in presenza di corrosione, vede l’applicazione dei modelli di degrado. In seguito dell’azione dei carichi, il test ha permesso di individuare l’esistenza di una variazione indice di robustezza in funzione del livello di penetrazione della corrosione.
Il decadimento dell’indice di robustezza è visibile sul grafico che riporta sull’asse delle ordinate i valori dell’indice di robustezza IR e sull’asse delle ascisse i valori Xcorr (mm).
Ciò significa che anche nell’ambito della valutazione della robustezza strutturale globale, la corrosione delle barre di armatura e il danneggiamento del cls, comportano un decadimento delle prestazioni della struttura molto importanti pertanto si tratta di aspetti da non sottovalutare.
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Rivedi il webinar valutazione della robustezza di sistemi strutturali e geotecnici
Guarda la registrazione video degli interventi:
• La Robustezza Strutturale – Prof. ing. Franco Bontempi
• Influenza del Degrado localizzato sulla Robustezza Strutturale – Prof. Matteo Felitti
• Esempi di Valutazione della Robustezza nei Sistemi Strutturali e Geotecnici – Ing. Francesco Oliveto
Durante il seminario sono stati inoltre proposti esempi di valutazione della robustezza nei sistemi strutturali e geotecnici con focus su:
- metodi di valutazione dell’indice di robustezza;
- analisi di un telaio in c.a progettato per soli carichi verticali. Effetti di alcuni parametri e strategie di retrofitting per la mitigazione del rischio del collasso progressivo;
- analisi di sistemi geotecnici: cedimenti, smottamenti, impatti per frane da crollo, interazione terreno-struttura, il collasso dei scavi per rottura progressiva in terreni rammollenti.
Scarica le slides dei relatori:
Per approfondire, ti consigliamo l’ebook sulla robustezza strutturale
LA ROBUSTEZZA STRUTTURALE DELLE COSTRUZIONI E DELLE INFRASTRUTTURE
Il presente eBook affronta in maniera sistematica il problema della valutazione della Robustezza Strutturale delle costruzioni e delle infrastrutture, secondo le norme vigenti (NTC 2018 e circolare applicativa n. 7/2019).È diviso in tre parti: nella Prima Parte sono descritti i vari meccanismi di innesco e propagazione del collasso progressivo delle strutture.La seconda parte affronta, in dettaglio, la valutazione dell’indice di robustezza strutturale.Nella terza parte dell’opera sono riportate alcune simulazioni numeriche (analisi Push-Down) su strutture in calcestruzzo armato con l’obbiettivo di stimare l’indice di robustezza strutturale con diversi scenari di danno, come ad esempio il fallimento di una colonna facente parte di un complesso strutturale.L’opera è una riedizione, riveduta e aggiornata, di tre monografie tecniche pubblicate sulla rivista L’Ufficio Tecnico nel corso della seconda parte del 2019.Matteo FelittiStrutturista ed esperto in Degrado delle strutture in calcestruzzo armato, Università degli Studi di Napoli Federico II.Francesco OlivetoIngegnere strutturista ed esperto di Geotecnica.
Matteo Felitti, Francesco Oliveto | 2020 Maggioli Editore
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