Al paragrafo 7.3.6.1 delle NTC 2018 si afferma che “per le strutture a comportamento dissipativo, la capacità delle membrature è calcolata con riferimento al loro comportamento ultimo […]. Per le strutture a comportamento non dissipativo, la capacità delle membrature è calcolata con riferimento al loro comportamento elastico o sostanzialmente elastico” e che “la resistenza dei materiali può essere ridotta per tener conto del degrado per deformazioni cicliche, giustificandolo sulla base di apposite prove sperimentali. In tal caso, ai coefficienti parziali di sicurezza sui materiali γ_M si attribuiscono i valori precisati nel Cap. 4 per le situazioni eccezionali”.

La comprensione di tale punto può non essere immediata. Da un lato la condizione di progetto sismica prevede azioni eccezionali agenti sulle strutture a seguito di eventi sismici; d’altro canto, qualora non siano disponibili informazioni precise in merito al possibile degrado della resistenza dei materiali dovuto a deformazioni oligocicliche, si raccomanda di applicare i valori dei coefficienti parziali di sicurezza sui materiali adottati per le situazioni di progetto fondamentali, ipotizzando che il rapporto fra la resistenza residua dopo il degrado e quella iniziale sia approssimativamente uguale al rapporto tra i valori di γ_M relativi alle combinazioni di carico eccezionali e fondamentali.

Qualora invece, come ribadito dalle NTC 2018, il degrado di resistenza sia tenuto in conto in maniera appropriata nella valutazione delle proprietà meccaniche dei materiali, allora è possibile utilizzare i coefficienti di sicurezza corrispondenti alle situazioni eccezionali. Si tratta di un criterio di carattere generale, valido per i diversi materiali costruttivi e senza distinzione tra le strutture dissipative e quelle non dissipative.

Con riferimento al caso specifico delle strutture in legno, al paragrafo 7.7.6 si afferma che “per la verifica di strutture progettate in conformità al concetto di comportamento strutturale dissipativo (classe di duttilità CD ”A” o CD ”B”), può considerarsi valido quanto riportato nelle verifiche di resistenza (RES) del § 7.3.6.1. quando siano soddisfatti i requisiti di cui al § 7.7.3 per le zone dissipative (anche sulla base di apposite prove sperimentali) e la resistenza del materiale sia opportunamente ridotta del 20% per tener conto del degrado per deformazioni cicliche”.

E’ possibile quindi assumere i coefficienti parziali di sicurezza per le combinazioni eccezionali, tenendo conto in modo esplicito del degrado oligociclico, anche attraverso prove sperimentali, mediante una riduzione del 20% della resistenza. Questo è possibile poiché, come indicato al paragrafo 7.7.3.1 “le zone considerate dissipative devono essere in grado di deformarsi plasticamente per almeno tre cicli a inversione completa, con un rapporto di duttilità statica pari a 4, per le strutture in CD “B”, e pari a 6, per le strutture in CD “A”, senza che si verifichi una riduzione della loro resistenza maggiore del 20%.” La norma prosegue poi indicando le prescrizioni da rispettarsi per garantire che tali disposizioni siano soddisfatte.

Poiché il degrado delle zone dissipative nelle strutture in legno deve risultare dunque non superiore al 20%, qualora tale requisito risulti soddisfatto, è possibile utilizzare il coefficiente di sicurezza relativo alle combinazioni eccezionali, introducendo un coefficiente riduttivo aggiuntivo pari a 0.8. La resistenza di progetto delle zone dissipative può essere calcolata come:

dove γ_M è il coefficienti parziale di sicurezza sui materiali per le combinazioni eccezionali.

Poiché le zone non dissipative devono essere progettate al fine di rimanere in campo elastico e dunque non sono soggette ad elevati fenomeni di degrado derivanti dall’escursione in campo plastico, il coefficiente riduttivo di degrado può essere assunto unitario e la resistenza di progetto per le zone dissipative può essere dunque calcolata come:

dove γ_M è il coefficiente parziale di sicurezza sui materiali per le combinazioni eccezionali anche per le zone non dissipative.

E’ importante tuttavia precisare che, in seguito all’introduzione del coefficiente riduttivo di degrado nel calcolo della resistenza di progetto delle connessioni dissipative F_(Rd,d) (al fine di considerare la possibile riduzione della capacità per effetto del degrado oligociclico), il medesimo coefficiente deve essere utilizzato nelle espressioni analitiche volte all’applicazione della progettazione in capacità (criterio di gerarchia delle resistenze)!!!

Al fine dunque di considerare la massima resistenza della zona dissipativa nel caso di un ridotto degrado oligo-ciclico del collegamento dissipativo, le zone non dissipative devono essere progettate come sovra-resistenti rispetto alle zone dissipative in accordo alla seguente formulazione:

dove γ_Rd è il coefficiente di sovraresistenza pari ad 1.3 per strutture in CD B e pari ad 1.6 pe strutture in CD A.

Riferimenti bibliografici:

Casagrande D., Ferrari M., et al. (2020) Gli edifici in legno a pareti portanti intelaiate - La progettazione in capacità, Structural 227 ISSN 2282-3794 gennaio/febb 2020, paper 03.

Casagrande D., Andreolli M., et al. (2020) Gli edifici in legno a pareti portanti intelaiate – Applicazione pratica di progettazione in capacità , Structural 227 ISSN 2282-3794 gennaio/febb 2020, paper 04.

Follesa M., Fragiacomo M., Casagrande D., Tomasi R., Piazza M., Vassallo D., Canetti D., Rossi S., The new provisions for the seismic design of timber buildings in Europe, Engineering Structures 168 (2018) 736–747.