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Progettazione di strutture in acciaio: approccio dissipativo vs non dissipativo (NTC 2018)
1. Inquadramento normativo
La progettazione sismica delle strutture in acciaio è disciplinata principalmente da:
- NTC 2018 – §7.5 (Costruzioni in acciaio)
- NTC 2018 – §7.3 (Criteri generali di progettazione sismica)
- Circolare 2019 – §C7.5
Le NTC distinguono due approcci progettuali:
- Progettazione dissipativa (in capacità)
- Progettazione non dissipativa (o a comportamento sostanzialmente elastico)
La scelta tra i due influenza:
- il fattore di struttura q
- i dettagli costruttivi
- le verifiche di resistenza
- la gerarchia delle resistenze
2. Progettazione dissipativa
2.1 Principio di base
La progettazione dissipativa si fonda sulla capacità della struttura di dissipare energia attraverso deformazioni plastiche controllate.
📌 Riferimento:
- NTC 2018 §7.3.1
- Circolare §C7.3.1
L’obiettivo è:
garantire un comportamento duttile, evitando meccanismi fragili e collassi improvvisi.
2.2 Fattore di struttura q
Si utilizzano valori di q > 1, che riducono l’azione sismica elastica.
📌 Riferimento:
- NTC 2018 §7.3.4.1
- Tabelle sistemi strutturali (telai, controventi, ecc.)
Esempi tipici:
- Telai dissipativi: q ≈ 4 – 6
- Controventi concentrici dissipativi: q ≈ 2 – 4
2.3 Gerarchia delle resistenze
Elemento chiave della progettazione dissipativa.
📌 Riferimento:
- NTC 2018 §7.5.2
- Circolare §C7.5.2
Si impone che:
- Le zone dissipative (es. travi o diagonali) entrino in campo plastico
- Gli altri elementi (colonne, nodi) restino in campo elastico
Esempio:
- nei telai: trave debole – colonna forte
- nei controventi: plasticizzazione nelle aste tese
2.4 Classi di duttilità
Le NTC distinguono:
- CD “A” (Alta duttilità)
- CD “B” (Media duttilità)
📌 Riferimento:
- NTC 2018 §7.5.3
- Circolare §C7.5.3
Conseguenze:
- maggiori requisiti geometrici
- limitazioni su snellezza e sezioni
- verifiche più restrittive
2.5 Requisiti progettuali
Principali prescrizioni:
- Limitazioni sulle classi di sezione (sezioni compatte o semicompatte)
- Verifiche di instabilità locale e globale
- Dettaglio accurato dei collegamenti dissipativi
- Verifica delle rotazioni plastiche
📌 Riferimento:
- NTC 2018 §7.5.4 – §7.5.5
- Circolare §C7.5.4
3. Progettazione non dissipativa
3.1 Principio di base
La progettazione non dissipativa prevede che la struttura:
rimanga sostanzialmente in campo elastico anche sotto azione sismica.
📌 Riferimento:
- NTC 2018 §7.3.1 (comportamento non dissipativo)
3.2 Fattore di struttura q
Si assume:
- q ≤ 1.5
📌 Riferimento:
- NTC 2018 §7.3.4.1
Questo comporta:
- azioni sismiche più elevate
- minore riduzione delle forze
3.3 Assenza di gerarchia delle resistenze
Non si applicano i criteri di capacity design.
📌 Implicazioni:
- non è richiesto il controllo dei meccanismi dissipativi
- non si impongono sovraresistenze negli elementi non dissipativi
3.4 Requisiti progettuali
- Verifiche elastiche tradizionali
- Minori vincoli su:
- geometria delle sezioni
- dettagli costruttivi
- Collegamenti progettati senza criteri dissipativi
📌 Riferimento:
- Circolare §C7.5 (indicazioni applicative)
3.5 Ambiti di utilizzo
Tipicamente adottata per:
- strutture semplici o regolari
- zone a bassa sismicità
- interventi dove la duttilità è difficile da garantire
- strutture secondarie
4. Confronto tecnico tra i due approcci
Aspetti strutturali fondamentali
| Aspetto | Dissipativa | Non dissipativa |
|---|---|---|
| Filosofia | Duttile, plasticizzazione controllata | Elastica |
| Sicurezza | Basata su duttilità | Basata su resistenza |
| Collasso | Graduale | Potenzialmente fragile |
5. Tabella riassuntiva finale
| Parametro | Progettazione dissipativa | Progettazione non dissipativa |
|---|---|---|
| Riferimento normativo | NTC §7.3, §7.5 + Circolare | NTC §7.3 |
| Fattore di struttura q | Elevato (≈ 2 – 6) | Basso (≤ 1.5) |
| Azione sismica di progetto | Ridotta | Elevata |
| Duttilità richiesta | Alta | Non richiesta |
| Gerarchia resistenze | Obbligatoria | Non richiesta |
| Meccanismi plastici | Previsti e controllati | Non previsti |
| Dettagli costruttivi | Molto stringenti | Più semplici |
| Classi di sezione | Limitate (sezioni duttili) | Meno restrizioni |
| Complessità progettuale | Elevata | Ridotta |
| Robustezza globale | Elevata (ridondanza) | Dipende dalla resistenza |
| Ambito tipico | Nuove costruzioni in zona sismica | Strutture semplici o bassa sismicità |
6. Considerazioni progettuali
Dal punto di vista operativo:
- La progettazione dissipativa è generalmente preferibile per edifici strategici o in zona sismica significativa, poiché consente:
- riduzione delle forze sismiche
- maggiore sicurezza globale
- La progettazione non dissipativa può risultare conveniente quando:
- si vuole semplificare il progetto
- i dettagli costruttivi dissipativi sono difficili da realizzare
- la domanda sismica è contenuta
⚠️ Tuttavia, va considerato che:
l’apparente semplicità della progettazione non dissipativa è compensata da azioni sismiche più gravose.
7. Sintesi finale
La scelta tra i due approcci non è solo normativa ma strategica:
- dissipativa → ottimizzazione + comportamento duttile
- non dissipativa → semplicità + maggiore domanda sismica
In ambito professionale (soprattutto per edifici ordinari in zona sismica media-alta), la progettazione dissipativa rappresenta oggi lo standard di riferimento secondo l’impostazione delle NTC 2018.