Finalità del corso

La Sicilia è stata colpita nel passato da numerosi eventi sismici estremamente violenti, come il terremoto della Val di Noto del 1693 e quello, ancora più tragico, di Messina del 1908. Ma in realtà una buona parte del territorio italiano è soggetta ad un forte rischio sismico e le norme più recenti, dall'Ordinanza 3274 del 2003 alle Norme Tecniche per le Costruzioni del 2008 fino alle vigenti Norme Tecniche per le Costruzioni del 2018, classificano come sismico l'intero territorio nazionale. E' quindi evidente che non ha senso, ed è ormai anche giuridicamente impossibile, progettare una qualsiasi struttura senza tenere conto degli effetti sismici.

A differenza dei carichi verticali e - per le strutture usuali - anche del vento, che sono considerate come azioni statiche (cioè di cui si può trascurare la variazione nel tempo), il terremoto è un'azione dinamica, cioè rapidamente variabile nel tempo. Inoltre è usuale progettare le strutture antisismiche accettando che esse, durante un evento molto violento, si danneggino, manifestando quindi un comportamento fortemente non lineare, ben diverso da quello fornito dalle analisi elastiche lineari (che costituiscono l'oggetto del corso di Scienza delle costruzioni ma vengono usate anche nel corso di Tecnica delle costruzioni per esaminare l'effetto dei carichi verticali). Tutto ciò rende rende estremamente complesso - e in pratica impossibile - una determinazione rigorosa dell'effetto di un terremoto sulla struttura. La normativa propone quindi metodi semplificati che rendono agevole la progettazione di strutture sismoresistenti. Essi si basano però su presupposti che il progettista non può ignorare se non vuole rischiare di commettere errori tali da invalidare completamente l'efficacia della progettazione.

La prima parte del corso, il modulo Dinamica delle strutture, affronta le basi del comportamento dinamico lineare e del comportamento dinamico non lineare. Voglio però evidenziare che, anche se approfondire gli aspetti matematici delle problematiche innanzi citate è sicuramente utile, la principale necessità del progettista strutturale è comprendere il comportamento fisico. Pertanto, pur ritenendo importante sviluppare gli aspetti matematici del problema, è essenziale far riflettere, anche con esempi molto semplici, sul senso fisico di tale comportamento e sui modi in cui si può semplificare la valutazione della risposta sismica di una struttura, per giungere a procedimenti con diverso grado di complessità che basano il giudizio sull'esame delle sollecitazioni (approccio basato sulle forze = force based design) o delle deformazioni (approccio basato sugli spostamenti = displacement based design).

Partendo da questa base, nella seconda parte del corso, modulo Progetto di costruzioni in zona sismica, è possibile impostare correttamente il processo progettuale, con l'obiettivo di ottenere una struttura (anzi, meglio ancora, un intero oggetto edilizio - che include anche i cosiddetti elementi non strutturali) che rispetti sostanzialmente (non solo formalmente) i requisiti della norma e sia quindi in grado di superare nel miglior modo possibile il terremoto.

Ovviamente nel corso si esamina in dettaglio l'attuale normativa sismica europea ed italiana, cercando però soprattutto di chiarire la distinzione tra principi e regole applicative e di fornire una guida per destreggiarsi tra le centinaia di pagine della norma e per essere capaci di affrontare anche problemi specifici non sempre ben chiariti dalle norme.

Nel corso vengono sviluppati esempi applicativi che mostrano come operare per le diverse tipologie strutturali, partendo dalle strutture intelaiate in cemento armato per edifici, che costituiscono una grande percentuale del patrimonio edilizio di nuova costruzione. Vengono esaminate però anche tipologie come quelle di strutture in c.a. con pareti, nonché tipologie innovative come quella che prevede l'isolamento alla base degli edifici.

Particolare attenzione è infine data alla modellazione delle strutture ed alle applicazioni progettuali (partendo dal principio che fare è il modo migliore per imparare).