La robustezza strutturale è un requisito fondamentale per le strutture. Le NTC 2018 dettano le strategie di progettazione da seguire per garantire un adeguato livello di robustezza. Vediamo quali.
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”.
Facciamo una breve panoramica sulla robustezza strutturale.
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 armaturache 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.
