Focus: ANTISISMICA

(produzione) Performance Based design: metodo di progetto strutturale

Nel caso della progettazione e realizzazione in chiave antisismica, dove le variabili sono molte e possono combinarsi in maniera differente, l’approccio al problema diventa di carattere esigenziale-prestazionale, valutando risposte e performance diverse in funzione del mutare delle condizioni al contorno e delle specifiche richieste. Anche la normativa si è mossa in tal senso, secondo un principio che non impone norme inderogabili in tutti i casi, ma verifica le prestazioni ottenibili da metodi di calcolo e tecniche che possono adattarsi alle differenti necessità, assicurando livelli di protezione variabili al variare dell’importanza dell’edificio ed avendo sempre come obiettivo principale la salvaguardia della vita. Secondo questa filisofia, è nato e si sta sviluppando già da alcuni anni il Performance Based Design (PBD) cioè “il progetto basato sulla prestazione”. Pertanto, più che pensare ad un edificio resistente a qualsiasi condizione di carico e terremoti di forte intensità e lunga durata, si cerca di massimizzare la risposta delle costruzioni ottenendo i migliori risultati possibili per l’operatività dell’edificio e la protezione degli occupanti. E’ chiaro che, da questo punto di vista, non tutti gli edifici sono uguali. Il costo, sia in termini economici che sociali, dell’inoperatività o addirittura del crollo di un edificio scolastico non è uguale a quello di un edificio residenziale e comunque sarà, a sua volta, inferiore a quello di una struttura ospedaliera o operativa quale una caserma dei Vigili del Fuoco, che proprio nei momenti di massima allerta deve essere perfettamente funzionante. Considerando tutte le variabili, l’approccio progettuale di una casa, una scuola, una caserma o una caserma cambi proprio in funzione delle prestazioni che si vogliono ottenere in caso di sisma.
Il PBD prevede cinque classi o categorie nelle quali qualsiasi edificio o struttura può trovarsi dopo il verificarsi di un evento sismico di qualunque intensità, classi in funzioni delle quali le costruzioni misureranno un certo tipo di danneggiamento e, di conseguenza, potranno essere completamente o parzialmente utilizzate per i loro scopi. Le classi sono quelle di: completa operatività, operatività, riparabilità, salvaguardia della vita umana e collasso. Gli eventi sismici considerati sono quelli di leggera, media, alta e altissima intensità. I danni posso essere assenti, minimi, lievi, gravi o riguardare il collasso. L’operatività, a seguito dell’evento sismico, può essere interrotta, parziale o completa. Incrociando tutte queste categorie si ottengono diversi risultati.
Il PBD non costituisce una tecnica di calcolo o di progetto specifica ma piuttosto un orientamento, una filosofia di approccio organizzata con una trama a maglie larghe che si sostanzia secondo l’applicazione di un principio prestazionale modificando gli obiettivi del progettista. Piuttosto che pensare a strutture passivamente resistenti a terremoti di grande intensità, diventa necessario verificare le prestazioni di un edificio che debba subire un’azione sismica di magnitudo variabile, in modo tale che questo possa conservare una piena o parziale operatività. Una delle applicazioni pratiche di calcolo è quella del Capacity Design, attraverso la quale si riesce a programmare la risposta strutturale dell’edificio e a indurre la formazione di cerniere plastiche in punti specifici della struttura favorendo, in tal modo, il comportamento duttile dell’insieme.
Le valutazioni fatte dai progettisti devono quindi tener conto oltre che delle funzioni per quel tipo di edificio anche delle modalità con cui il danneggiamento della struttura deve progressivamente evolvere.

Autore: Massimiliano Muscio
Pubblicato su Modulo 360/2010
Categorie: FOCUS TEMATICI