Eurocodice 1 Parte 1

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NORMA ITALIANA

Pagina I di VINº di riferimento UNI ENV 1991-1:1996

UNI - Milano 1996Riproduzione vietata. Tutti i diritti sono riservati. Nessuna parte del presente documento puòessere riprodotta o diffusa con un mezzo qualsiasi, fotocopie, microfilm o altro, senza il con-senso scritto dell’UNI.

UNIEnte Nazionale Italianodi Unificazione

Via Battistotti Sassi, 11b20133 Milano, Italia

S P E R I M E N T A L E

UNI ENV 1991-1

OTTOBRE 1996

Eurocodice 1

Basi di calcolo ed azioni sulle strutture

Parte 1: Basi di calcolo

Eurocode 1

Basis of design and actions on structures

Part 1: Basis of design

DESCRITTORI

Costruzione, edificio, struttura, progettazione, sicurezza, affidabilità, resi-

stenza meccanica, controllo, verifica

CLASSIFICAZIONE ICS

91.080-10; 91.040

SOMMARIO

La norma, sperimentale, stabilisce i principi e le richieste per la sicurezzae la funzionalità delle strutture, sono descritti i criteri generali di progetta-zione e di verifica e vengono fornite linee guida per aspetti correlati di affi-dabilità strutturale. La norma dovrà essere usata congiuntamente alle altreparti della ENV 1991 e delle ENV da 1992 a 1999. È riferita a tutte quellecircostanze in cui si richiede che una struttura fornisca adeguate presta-zioni, anche in caso di eventi sismici o di esposizione al fuoco. Può inoltreessere usata come base per il progetto delle strutture non consideratenelle ENV da 1992 a 1999 e dove vengono considerati materiali ed azionial di fuori dello scopo della ENV 1991. Vengono indicati metodi semplificatidi verifica che sono applicabili agli edifici e ad altre costruzioni comuni;procedure di progetto e dati relativi per il progetto dei ponti e di altrecostruzioni, che non sono completamente compresi nella presente parte,possono essere ottenuti dalle altre parti dell’Eurocodice 1 e da altri Euro-

codici.

RELAZIONI NAZIONALI

RELAZIONI INTERNAZIONALI

= ENV 1991-1:1994 La presente norma sperimentale è la versione ufficiale in lingua italianadella norma europea sperimentale ENV 1991-1 (edizione settembre

1994).

ORGANO COMPETENTE

Commissione "Ingegneria strutturale"

RATIFICA

Presidente dell’UNI, delibera del 28 ottobre 1996

RICONFERMA

Gr. 14

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Pagina II di VIUNI ENV 1991-1:1996

Le norme UNI sono revisionate, quando necessario, con la pubblicazione sia di nuove edi-zioni sia di fogli di aggiornamento. È importante pertanto che gli utenti delle stesse si accertino di essere in possesso dell’ulti-ma edizione o foglio di aggiornamento.

PREMESSA NAZIONALE

La presente norma costituisce il recepimento, in lingua italiana, del-la norma europea sperimentale ENV 1991-1 (edizione settembre1994), che assume così lo status di norma nazionale italiana speri-mentale.La traduzione è stata curata dall’UNI.La Commissione "Ingegneria strutturale" dell’UNI, che segue i lavorieuropei sull’argomento, per delega della Commissione CentraleTecnica, ha approvato il progetto europeo il 12 settembre 1992 e laversione in lingua italiana della norma il 29 febbraio 1996.La scadenza del periodo di validità della ENV 1991-1 è stata fissatainizialmente dal CEN per febbraio 1998. Eventuali osservazioni sul-la norma devono pervenire all’UNI entro settembre 1997.La presente norma contiene i valori dei coefficienti approvati dalCEN/TC 250.L’indicazione dei coefficienti da utilizzare a livello nazionale, previstial punto 0.4 della presente norma, sarà data, ove ritenuto necessa-rio, dalla Autorità Nazionale competente, nel rispetto dei livelli di si-curezza stabiliti dalle Regole Tecniche nazionali.L’uso di questa norma è da correlare con la legislazione vigente. At-tualmente DM 16 gennaio 1996 (supplemento ordinario alla G.U. n

°

29 del 5 febbraio 1996) e suoi aggiornamenti.

Per agevolare gli utenti, viene di seguito indicata la corrispondenzatra le norme citate al punto "Riferimenti normativi" e le norme italia-ne vigenti: ENV 1991-2-1 = UNI ENV 1991-2-1 ENV 1991-2-2 = UNI ENV 1991-2-2 ENV 1991-2-3 = UNI ENV 1991-2-3 ENV 1991-2-4 = UNI ENV 1991-2-4 ENV 1991-4 = UNI ENV 1991-4

INDICE

Pagina III di VIUNI ENV 1991-1:1996

0 PREMESSA

20.1 Obiettivi degli Eurocodici

......................................................................................................................

20.2 Cronistoria del programma degli Eurocodici

..............................................................................

20.3 Programma degli Eurocodici

..............................................................................................................

20.4 Scopi della presente parte dell’Eurocodice 1

............................................................................

3

0.4.1 Obiettivi tecnici

..............................................................................................................................................

3

0.4.2 Categorie di utenti

........................................................................................................................................

3

0.4.3 Finalità d’uso

..................................................................................................................................................

3

0.4.4 Divisione tra testo principale ed appendici

...........................................................................................

4

0.4.5 Documenti di Applicazione Nazionale (NAD)

......................................................................................

4

0.4.6 Sviluppi futuri della presente parte dell’Eurocodice

..........................................................................

4

1 GENERALITÀ

51.1 Scopo

..............................................................................................................................................................

51.2 Riferimenti normativi

...............................................................................................................................

51.3 Ipotesi

..............................................................................................................................................................

61.4 Distinzione fra principi e regole applicative

................................................................................

61.5 Definizioni

......................................................................................................................................................

7

1.5.1 Termini comuni usati negli Eurocodici strutturali (ENV da 1991 a 1999)

..................................

7

1.5.2 Termini speciali correlati con la progettazione in generale

............................................................

8

1.5.3 Termini correlati alle azioni

........................................................................................................................

9

1.5.4 Termini correlati alle proprietà del materiale

....................................................................................

10

1.5.5 Termini correlati ai dati geometrici

.......................................................................................................

101.6 Simboli

.........................................................................................................................................................

10

2 REQUISITI

122.1 Requisiti fondamentali

.........................................................................................................................

122.2 Differenziazione di affidabilità

.........................................................................................................

132.3 Situazioni progettuali

............................................................................................................................

132.4 Vita utile di progetto

..............................................................................................................................

14

prospetto 2.1

Classificazione della vita utile di progetto

.................................................................................

142.5 Durabilità

....................................................................................................................................................

142.6 Garanzia di qualità

................................................................................................................................

15

3 STATI LIMITE

153.1 Generalità

...................................................................................................................................................

153.2 Stati limite ultimi

......................................................................................................................................

153.3 Stati limite di servizio

...........................................................................................................................

153.4 Stato limite di progetto

........................................................................................................................

16

4 AZIONI ED INFLUENZE AMBIENTALI

164.1 Principali classificazioni

......................................................................................................................

164.2 Valori caratteristici delle azioni

.......................................................................................................

174.3 Altri valori caratteristici delle azioni variabili ed eccezionali

...........................................

184.4 Influenze ambientali

..............................................................................................................................

19

5 PROPRIETÀ DEI MATERIALI

19

6 DATI GEOMETRICI

19

7 MODELLAZIONE PER L'ANALISI STRUTTURALE E LA RESISTENZA

207.1 Generalità

...................................................................................................................................................

207.2 Modellazione nel caso di azioni statiche

...................................................................................

207.3 Modellazione nel caso di azioni dinamiche

.............................................................................

20


Pagina IV di VIUNI ENV 1991-1:1996

7.4 Modellazione delle azioni del fuoco

.............................................................................................

20

8 PROGETTAZIONE ASSISTITA DA SPERIMENTAZIONE

218.1 Generalità

..................................................................................................................................................

218.2 Tipi di prove

..............................................................................................................................................

218.3 Derivazione dei valori di progetto

.................................................................................................

22

9 VERIFICA CON IL METODO DEI COEFFICIENTI PARZIALI

229.1 Generalità

..................................................................................................................................................

229.2 Limitazioni e semplificazioni

............................................................................................................

239.3 Valori di progetto

....................................................................................................................................

23

9.3.1 Valori di progetto delle azioni

................................................................................................................

23

9.3.2 Valori di progetto degli effetti delle azioni

.........................................................................................

24

9.3.3 Valori di progetto delle proprietà del materiale

................................................................................

24

9.3.4 Valori di progetto dei dati geometrici

..................................................................................................

25

9.3.5 Resistenza di progetto

.............................................................................................................................


.....................................................................................................................................

26

9.4.1 Verifiche dell'equilibrio statico e della resistenza

...........................................................................

26

9.4.2 Combinazione di azioni

...........................................................................................................................

26

prospetto 9.1

Valori di progetto delle azioni da usarsi nella combinazione di azioni

.....................

26

9.4.3 Coefficienti parziali

....................................................................................................................................

27

prospetto 9.2

Coefficienti parziali: stati limite ultimi per gli edifici

.............................................................

28

9.4.4 Coefficienti

ψ

..............................................................................................................................................

28

prospetto 9.3

Coefficienti

ψ

per gli edifici

..............................................................................................................

29

9.4.5 Verifica semplificata per gli edifici

........................................................................................................

29

9.4.6 Coefficienti parziali di sicurezza per i materiali

...............................................................................


...........................................................................................................................

30

9.5.1 Verifiche di funzionalità (serviceability)

..............................................................................................

30

9.5.2 Combinazione di azioni

...........................................................................................................................

30

prospetto 9.4

Valori di progetto delle azioni per l'uso nella combinazione di azioni

.......................

30

9.5.3 Coefficienti parziali

....................................................................................................................................

31

9.5.4 Coefficienti

ψ

..............................................................................................................................................

31

9.5.5 Verifica semplificata per gli edifici

........................................................................................................

31

9.5.6 Coefficienti parziali per i materiali

........................................................................................................

31

APPENDICE A COEFFICIENTE PARZIALE DI PROGETTO

32(informativa)A.1 Generalità

.................................................................................................................................................

32A.2 Una visione d’assieme sui metodi di affidabilità

..................................................................

32

figura A.1

Panoramica sui metodi di affidabilità

........................................................................................

33

prospetto A.1

Relazione tra

β

e

P

f

.............................................................................................................................

33

prospetto A.2

Valori indicativi per l'indice di affidabilità obiettivo

β

..........................................................

34A.3 Verifica della affidabilità con l’uso di valori di progetto

....................................................

34

prospetto A.3

Valori di progetto per varie funzioni di distribuzione

...........................................................

35

figura A.2

Definizione del punto di progetto in accordo col metodo di affidabilità al primo ordine (FORM)

....................................................................................................................

36A.4 Formati di verifica di affidabilità negli Eurocodici

................................................................

36

prospetto A.4

Espressione di

ψ

0

................................................................................................................................

38A.5 Chiusura

....................................................................................................................................................

38

APPENDICE B FATICA

39(informativa)B.1 Il fenomeno della fatica

.....................................................................................................................

39B.2 Resistenza alla fatica

.........................................................................................................................

39B.3 Determinazione degli effetti dell’azione della fatica compatibile con la resi-

stenza alla fatica

...................................................................................................................................

39

Pagina V di VIUNI ENV 1991-1:1996

B.4 Verifiche alla fatica

...............................................................................................................................

39B.5 Concetti di sicurezza

...........................................................................................................................

40

APPENDICE C STATO LIMITE DI SERVIZIO: VERIFICA DI STRUTTURE SUSCETTIBILI

(informativa)

DI VIBRARE

41C.1 Generalità

..................................................................................................................................................

41C.2 Storie temporali delle forze

..............................................................................................................

42C.3 Modellazione delle strutture

............................................................................................................

42C.4 Valutazione della risposta strutturale

.........................................................................................

42

APPENDICE D PROGETTAZIONE ASSISTITA DA PROVE

44(informativa)D.1 Scopi ed obiettivi

...................................................................................................................................

44D.2 Pianificazione

..........................................................................................................................................

44D.3 Valutazione dei risultati delle prove

............................................................................................

45

prospetto D.1

Valori di

k

n

per il valore caratteristico 5%

.................................................................................

47

prospetto D.2

Valori di

kn per il valore di progetto ULS, se X è dominante (P {X < Xd} = 0,1%) ............................................................................................................................. 47

prospetto D.3 Valori di kn per il valore di progetto ULS, se X non è dominante (P {X < Xd} = 10%)............................................................................................................................... 47

Pagina VI di VIUNI ENV 1991-1:1996

La presente norma europea sperimentale (ENV) è stata approvata dal CEN,come norma per applicazione provvisoria,Il periodo di validità di questa ENV è limitato inizialmente a anni. I membridel CEN saranno invitati dopo anni a sottoporre i loro commenti, in parti-colare per quanto riguarda la sua trasformazione da ENV a norma europea(EN).I membri del CEN sono tenuti a rendere nota l’esistenza di questa ENV nel-lo stesso modo utilizzato per una EN e a renderla prontamente disponibilea livello nazionale in una forma appropriata. È possibile mantenere in vigo-re, contemporaneamente alla ENV, altre norme nazionali contrastanti, finoalla decisione finale sulla possibile conversione da ENV a EN. I membri del CEN sono gli Organismi nazionali di normazione di Austria,Belgio, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Irlanda, Islanda,Italia, Lussemburgo, Norvegia, Paesi Bassi, Portogallo, Regno Unito, Spa-gna, Svezia e Svizzera.

Pagina 1 di 52UNI ENV 1991-1:1996

CENCOMITATO EUROPEO DI NORMAZIONE

European Committee for StandardizationComité Européen de NormalisationEuropäisches Komitee für Normung

Segreteria Centrale: rue de Stassart, 36 - B-1050 Bruxelles

CENI diritti di riproduzione sono riservati ai membri del CEN.

ENV 1991-1

SETTEMBRE 1994

Eurocodice 1

PRENORMA EUROPEA

Basi di calcolo ed azioni sulle strutture

Parte 1: Basi di calcolo

Eurocode 1

EUROPEAN PRESTANDARD

Basis of design and actions on structures

Part 1: Basis of design

Eurocode 1

PRÉNORME EUROPÉENNE

Bases du calcul et actions sur les structures

Partie 1: Bases du calcul

Eurocode 1

EUROPÄISCHE VORNORM

Grundlagen der Tragwerksplanung und Einwirkungen auf Tragwerke

Teil 1: Grundlagen der Tragwerksplanung

DESCRITTORI

Costruzione, edificio, struttura, progettazione, sicurezza, affidabilità, resistenzameccanica, controllo, verifica

ICS

91.040.00

il 28 maggio 1993.3

2

1994



0 PREMESSA

0.1 Obiettivi degli Eurocodici

(1) Gli Eurocodici strutturali costituiscono un gruppo di norme relative al progettostrutturale e geotecnico degli edifici e delle altre opere dell'ingegneria civile.

(2) Essi trattano l'esecuzione ed il controllo solo per quanto è utile ad indicare la qua-lità dei prodotti da costruzione ed il livello di esecuzione necessari per conformarsialle ipotesi delle regole progettuali.

(3) Fino a quando non sarà disponibile il necessario insieme di norme tecniche unifi-cate per i prodotti e per i metodi di prova, alcuni degli Eurocodici strutturali tratte-ranno alcuni di questi aspetti in appendici informative.

0.2 Cronistoria del programma degli Eurocodici

(4) La Commissione delle Comunità Europee (CCE) ha cominciato a stabilire un insie-me di regole tecniche per il progetto di edifici ed altre opere dell'ingegneria civileche, inizialmente, sarebbero dovute servire da alternativa alle differenti norme invigore nei vari Paesi membri e che, infine, dovrebbero sostituire. Tali norme tecni-che sono diventate note con il nome di Eurocodici strutturali.

(5) Nel 1990, dopo aver consultato i rispettivi Paesi membri, la CCE ha trasferito il la-voro riguardante gli ulteriori sviluppi, la pubblicazione e l’aggiornamento degli Eu-rocodici strutturali al CEN, ed il segretariato dell'EFTA ha acconsentito ad appog-giare il lavoro del CEN.

(6) Il Comitato Tecnico del CEN, CEN/TC 250, è responsabile di tutti gli Eurocodicistrutturali.

0.3 Programma degli Eurocodici

(7) Sono in fase di redazione i seguenti Eurocodici strutturali, ognuno dei quali è divi-so in un certo numero di parti:

ENV 1991 = Eurocodice 1 Basi di calcolo ed azioni sulle strutture;

ENV 1992 = Eurocodice 2 Progettazione delle strutture di calcestruzzo;

ENV 1993 = Eurocodice 3 Progettazione delle strutture di acciaio;

ENV 1994 = Eurocodice 4 Progettazione delle strutture composte acciaio-calce-struzzo;

ENV 1995 = Eurocodice 5 Progettazione delle strutture di legno;

ENV 1996 = Eurocodice 6 Progettazione delle strutture di muratura;

ENV 1997 = Eurocodice 7 Progettazione geotecnica;

ENV 1998 = Eurocodice 8 Indicazioni progettuali per la resistenza sismica dellestrutture;

ENV 1999 = Eurocodice 9 Progettazione delle strutture di alluminio.

(8) Il CEN/TC 250 ha costituito dei sottocomitati separati in relazione ai diversi Euro-codici sopra citati.

(9) Questa parte 1 dell’Eurocodice 1 ha il fine di sviluppare, per un più ampio campodi applicazione, i criteri già pubblicati nei punti 1 e 2 della parte 1-1 degli Eurocodici1992, 1993 e 1994. Essa viene pubblicata come norma europea sperimentaleENV 1991-1.

(10) La presente norma sperimentale è utilizzata per applicazioni pratiche di tipo speri-mentale e per la presentazione di commenti.

(11) Dopo circa due anni ai membri CEN sarà richiesto di inviare commenti formali daprendere in considerazione per definire le future azioni.

(12) Nel frattempo, suggerimenti e commenti sulla presente norma sperimentale do-vrebbero essere inviati alla Segreteria del CEN/TC 250/SC 1 al seguente indirizzo:

British Standard House - BSI389 Chiswick High RoadLondon W4England


o all’ente normatore nazionale.

(nota nazionale - per l'Italia: UNI

Via Battistotti Sassi, 11b

20133 MILANO

(tel. 02/70024.1 - fax. 02/70.106.106)

0.4 Scopi della presente parte dell’Eurocodice 1

0.4.1 Obiettivi tecnici

(13) Questa parte dell'Eurocodice 1 descrive i principi e le richieste per la sicurezza, lafunzionalità (serviceability) e la durabilità delle strutture. Essa è basata sul concet-to di stato limite usato congiuntamente al metodo del coefficiente parziale. In rela-zione a modifiche del metodo proposto, vedere il punto (24) della premessa.

(14) Per il progetto di nuove strutture, si ritiene che questa parte dell'Eurocodice debbaessere usata per l'applicazione diretta assieme a:

- le altre parti della ENV 1991;

- gli Eurocodici di progetto (ENV da 1992 a 1999).

Nota

Le norme europee sperimentali sopra citate sono già pubblicate od in preparazione.

(15) In questa parte, inoltre, vengono suggerite le linee guida riguardanti gli aspetti del-la sicurezza strutturale collegati all'affidabilità, alla funzionalità (serviceability) edalla durabilità:

- per i casi di progetto non trattati nelle ENV da 1991 a 1999 (altri tipi di azioni,strutture non trattate, altri tipi di materiali);

- per servire come documento di riferimento per gli altri CEN/TC concernenti gliaspetti strutturali.

(16) Si intende che le indicazioni (indipendenti dal materiale), riportate nel punto 2 deglialtri Eurocodici, saranno sostituite da questa parte della ENV 1991 in una fase fu-tura (stadio EN).

0.4.2 Categorie di utenti

(17) Questa norma sperimentale è indirizzata ad alcune categorie di utenti, come gli al-tri Eurocodici. Tali categorie includono:

- comitati per la stesura delle norme;

- clienti (per esempio per ciò che riguarda le loro specifiche richieste sul livello disicurezza e di durabilità);

- progettisti ed appaltatori, come per gli altri Eurocodici;

- autorità pubbliche.

0.4.3 Finalità d’uso

(18) Questa norma europea sperimentale è tesa al progetto delle strutture nell'ambitodello scopo degli Eurocodici.

(19) Come documento guida per il progetto delle strutture, al di là dello scopo degli Eu-rocodici, questa norma preliminare può essere usata, ove opportuno:

- per la valutazione delle diverse azioni e delle loro combinazioni;

- per la modellazione del comportamento dei materiali e delle strutture;

- per l'assegnazione di valori numerici dei formati di sicurezza.

(20) Quali indicazioni generali, sono suggeriti valori numerici per i coefficienti di sicu-rezza come anche per altri elementi inerenti la sicurezza stessa. Assieme a valoriindicativi dipendenti dal tipo di materiale, si fornisce un accettabile grado di sicu-rezza, assumendo che sia conseguito un appropriato livello di sicurezza nell'ese-cuzione. Per tal motivo, siccome questa parte viene usata come documento di ri-ferimento da parte degli altri CEN/TC, dovrebbero essere considerati gli stessi va-lori indicativi.


0.4.4 Divisione tra testo principale ed appendici

(21) A causa delle varie categorie d'uso sopra citate, questa parte è divisa in un testoprincipale ed in una serie di appendici. Tale divisione, inoltre, tiene conto degli svi-luppi attesi durante il periodo della ENV.

(22) Il testo principale include la maggior parte delle regole fondamentali e di quelleoperative necessarie per la diretta applicazione in ambito progettuale, nei campidella progettazione presi in considerazione dalla ENV 1991 e dalle ENV da 1992 a1999. Sono inoltre comprese le principali disposizioni riguardanti i ponti.

(23) Le appendici sono soltanto informative. Altre informazioni di base ed elementi utiliper ulteriori sviluppi durante il periodo della ENV devono essere pubblicati separa-tamente in un rapporto CEN.

0.4.5 Documenti di Applicazione Nazionale (NAD)

(24) È chiaro che, durante il periodo ENV, tale norma europea sperimentale viene usa-ta per proposte progettuali congiuntamente alla particolare norma nazionale validanel paese ove le strutture in progetto sono di volta in volta previste.Si presuppone che durante il periodo ENV i Documenti di Applicazione Nazionaleautorizzino l'uso sperimentale degli Eurocodici quali norme preliminari per facilita-re il loro uso, con dovuta considerazione per le regole correnti e le norme relativeai singoli luoghi. Le norme nazionali possono inoltre introdurre modifiche nel me-todo del coefficiente parziale indicato nella presente norma preliminare. Le compe-tenti autorità nazionali hanno la responsabilità di stabilire il Documento di Applica-zione Nazionale.In particolare, ogni NAD può specificare se le appendici possono essere usate in-teramente o parzialmente in connessione con il testo principale e quali sono allorale condizioni specifiche per la loro applicazione, per esempio l'applicazione delpunto 3.4(3) e del punto 8.3(1) assieme all'appendice A.

(25) In particolare, per questa norma preliminare dovrebbe essere fatta attenzione nel:

- confermare o correggere i valori numerici incasellati ; si raccomanda cheeventuali modifiche siano introdotte solo dove esse paiono necessarie; co-munque, per quei Paesi in cui misure di differenziazione di affidabilità sono giàcodificate, non si pongono obiezioni a correzioni numeriche tese ad integrarequesto Eurocodice tramite queste misure operative;

- considerare la varietà di utenti ed usi di questa norma preliminare [vedere ilpunto (17) precedente], tenendo conto delle organizzazioni professionali na-zionali esistenti e delle rispettive responsabilità di ogni categoria di utenti.

0.4.6 Sviluppi futuri della presente parte dell’Eurocodice

(26) L'obiettivo di questa parte è quello di assicurare la coerenza delle regole di proget-to per un ampio insieme di opere realizzate con vari materiali. Deve essere intesoche questo è un obiettivo a lungo termine che sarà raggiunto progressivamente.Allo stato attuale il fine è limitato a:

- assicurare la coerenza tra gli Eurocodici già pubblicati o in preparazione, sen-za contraddizioni;

- comprendere le strutture trattate negli stessi Eurocodici, in minor dettaglioquelle per cui parti di Eurocodici sono in preparazione, per esempio ponti, si-los, ecc. Tuttavia è chiaro che con la pubblicazione della presente versione diquesta parte non si intende inibire il lavoro di sviluppo e di miglioramento del li-vello di affidabilità.

In parallelo con la pubblicazione di nuove parti di Eurocodici durante il periodoENV, si prevede che ci possano essere alcuni sviluppi per alcuni punti, per esem-pio:

- definizione maggiormente precisa di livelli di affidabilità differenziati;

- revisione numerica, giustificazione probabilistica dei valori numerici dei coeffi-cienti parziali e, in ogni caso, il completamento di questo metodo con un ap-proccio probabilistico;

- una più precisa considerazione dei vari tipi delle equazioni di stato limite, inte-


razione suolo-struttura, analisi non-lineare, azioni dinamiche, le azioni asso-ciate e lo standard di verifica di affidabilità;

- consolidamento e riprogettazione delle strutture preesistenti.

1 GENERALITÀ

1.1 Scopo

(1) In questa parte 1 della ENV 1991 vengono stabiliti i principi e le richieste per la si-curezza e la funzionalità (serviceability) delle strutture, sono descritti i criteri gene-rali di progettazione e di verifica e vengono fornite linee guida per aspetti correlatidi affidabilità strutturale (structural reliability).

P(2) Nella parte 1 della ENV 1991 vengono stabiliti i criteri ed i principi generali per ilprogetto strutturale di edifici ed opere di ingegneria civile, inclusi aspetti geotecni-ci. Essa dovrà essere usata congiuntamente alle altre parti della ENV 1991 ed alleENV da 1992 a 1999. La parte 1 è riferita a tutte quelle circostanze in cui si richie-de che una struttura fornisca adeguate prestazioni, anche in caso di eventi sismicio di esposizione al fuoco.

(3) La parte 1 della ENV 1991 può inoltre essere usata come base per il progetto dellestrutture non considerate nelle ENV da 1992 a 1999 e dove vengono consideratimateriali ed azioni al di fuori dello scopo della ENV 1991.

P(4) La parte 1 della ENV 1991 è inoltre applicabile al progetto strutturale nella fase diesecuzione ed al progetto strutturale per strutture provvisorie; in essa si stabiliscedi fare appropriati adattamenti al di fuori delle finalità della ENV 1991.

(5) Nella parte 1 della ENV 1991 vengono inoltre indicati metodi semplificati di verificache sono applicabili agli edifici e ad altre costruzioni comuni.

(6) Procedure di progetto e dati relativi per il progetto dei ponti e di altre costruzioni,che non sono completamente compresi nella presente parte, possono essere ot-tenuti dalle altre parti dell'Eurocodice 1 e da altri Eurocodici.

(7) La parte 1 della ENV 1991 non è direttamente intesa per la valutazione strutturaledella costruzione preesistente per sviluppare il progetto di lavori di restauro e mo-difiche o stime di cambiamenti d'uso, ma può essere invece usata dove applicabi-le.

(8) La parte 1 della ENV 1991 non comprende completamente il progetto di costruzio-ni speciali che richiedono considerazioni non usuali di affidabilità, come le strutturenucleari, per le quali dovrebbero essere usate specifiche procedure di progetto.

(9) La parte 1 della ENV 1991 non comprende completamente il progetto di strutturedove le deformazioni modificano le azioni dirette.

1.2 Riferimenti normativi

La presente norma sperimentale rimanda, mediante riferimenti datati e non, a disposizionicontenute in altre pubblicazioni. Tali riferimenti normativi sono citati nei punti appropriatidel testo e vengono di seguito elencati. Per quanto riguarda i riferimenti datati, successivemodifiche o revisioni apportate a dette pubblicazioni valgono unicamente se introdottenella presente norma come aggiornamento o revisione. Per i riferimenti non datati valel'ultima edizione della pubblicazione alla quale si fa riferimento.

ISO 2631 Valutazione dell'esposizione umana alla vibrazione di tutto il corpo

ISO 8930:1987 Principi generali sull'affidabilità delle strutture - Elenco di terminiequivalenti

ISO 6707-1:1989 Edifici / ingegneria civile - Vocabolario - Termini generali

ISO 3898:1987 Basi di calcolo per le strutture - Simboli - Simboli generali

Nota

Le seguenti norme europee sperimentali che sono pubblicate o in preparazione sono citate nei luo-ghi appropriati del testo e nelle pubblicazioni elencate di seguito.

ENV 1991-1 Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azioni sulle strutture - Parte 1:Basi di calcolo


ENV 1991-2-1 Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azioni sulle strutture - Parte 2-1:Azioni sulle strutture - Massa volumica, pesi propri e carichi impo-sti

ENV 1991-2-2 Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azioni sulle strutture - Parte 2-2:Azioni sulle strutture - Azioni sulle strutture esposte al fuoco

ENV 1991-2-3 Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azioni sulle strutture - Parte 2-3:Azioni sulle strutture - Carichi da neve

ENV 1991-2-4 Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azioni sulle strutture - Parte 2-4:Azioni sulle strutture - Azioni del vento

ENV 1991-2-5 Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azioni sulle strutture - Parte 2-5:Azioni sulle strutture - Azioni termiche

ENV 1991-2-6 Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azioni sulle strutture - Parte 2-6:Azioni sulle strutture - Carichi e deformazioni imposte durantel'esecuzione

ENV 1991-2-7 Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azioni sulle strutture - Parte 2-7:Azioni sulle strutture - Carichi eccezionali

ENV 1991-3 Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azioni sulle strutture - Parte 3:Carichi da traffico sui ponti

ENV 1991-4 Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azioni sulle strutture - Parte 4:Azioni su sili e serbatoi

ENV 1991-5 Eurocodice 1 - Basi di calcolo ed azioni sulle strutture - Parte 5:Azioni indotte da gru e macchine

ENV 1992 Eurocodice 2 - Progettazione delle strutture di calcestruzzo

ENV 1993 Eurocodice 3 - Progettazione delle strutture di acciaio

ENV 1994 Eurocodice 4 - Progettazione delle strutture composte acciaio-cal-cestruzzo

ENV 1995 Eurocodice 5 - Progettazione delle strutture di legno

ENV 1996 Eurocodice 6 - Progettazione delle strutture di muratura

ENV 1997 Eurocodice 7 - Progettazione geotecnica

ENV 1998 Eurocodice 8 - Indicazioni progettuali per la resistenza sismicadelle strutture

ENV 1999 Eurocodice 9 - Progettazione delle strutture di alluminio

1.3 Ipotesi

Vengono applicate le seguenti ipotesi:

- la scelta del sistema strutturale e del progetto di una struttura viene fatta da personalecon qualifica ed esperienza appropriate;

- l'esecuzione viene portata a termine da personale con esperienza ed abilità adegua-te;

- adeguata supervisione e controllo di qualità vengono forniti durante l'esecuzione dellavoro, per esempio negli studi di progettazione, nelle fabbriche, negli impianti di pro-duzione e in sito (cantiere);

- i materiali da costruzione ed i prodotti sono usati come specificato in questo Euroco-dice o nelle ENV da 1992 a 1999 o in relative norme di supporto sui materiali o sui pro-dotti;

- la struttura sarà soggetta ad adeguata manutenzione;

- la struttura sarà usata in accordo con le ipotesi di progetto;

- le procedure di progetto sono valide solo quando si soddisfano le richieste relative aimateriali, all'esecuzione ed alla competenza tecnica che sono date nelle ENV da1992 a 1996 e nella ENV 1999.

1.4 Distinzione fra principi e regole applicative

P(1) In dipendenza del contenuto dei singoli punti, nella presente parte 1 della ENV1991 viene fatta distinzione tra principi e regole di applicazione.


P(2) I principi comprendono:

- affermazioni generali e definizioni per le quali non c'è alternativa;

- richieste e modelli analitici per i quali non si permette alternativa a meno chenon venga specificatamente stabilita.

(3) I principi sono identificati con la lettera P, che precede il numero del punto.

P(4) Le regole applicative sono generalmente regole riconosciute che derivano daiprincipi e soddisfano le loro richieste. È lecito usare regole alternative a quelle ap-plicative date in questo Eurocodice, a condizione che si controlli che tali regole al-ternative siano in accordo con i principi principali ed abbiano la stessa affidabilità.

(5) In questa parte della ENV 1991 le regole applicative hanno solo un numero di pun-to, per esempio come questo paragrafo.

1.5 Definizioni

Per gli scopi di questa norma sperimentale, sono applicate le definizioni riportate nel se-guito.

Nota

La maggior parte delle definizioni sono riprodotte dalla ISO 8930:1987.

1.5.1 Termini comuni usati negli Eurocodici strutturali (ENV da 1991 a 1999)

1.5.1.1

costruzione

: Tutto ciò che viene costruito o risulta da operazioni di costruzione.

Nota

Questa definizione è in accordo con la ISO 6707, parte 1. Il termine comprende sia gli edifici che lealtre opere dell'ingegneria civile. Esso si riferisce alle costruzioni complete, compresi elementi strut-turali, non strutturali e geotecnici.

1.5.1.2

tipo di edificio o di opere dell'ingegneria civile

: Tipo di opera costruita di cui si indica la fi-nalità d'uso, per esempio edificio abitativo, muro di sostegno, edificio industriale, pontestradale.

1.5.1.3

sistema costruttivo

: Indicazione del principale materiale strutturale, come per esempio co-struzione di calcestruzzo rinforzato, costruzione di acciaio, costruzione di legno, costru-zione di muratura, costruzione composita d'acciaio e calcestruzzo.

1.5.1.4

procedimento esecutivo (method of construction)

: Maniera in cui l'esecuzione viene porta-ta a termine, per esempio: gettata in opera, prefabbricata, a sbalzo.

1.5.1.5

materiale da costruzione

: Materiale usato nella costruzione, per esempio: calcestruzzo,acciaio, legno, muratura.

1.5.1.6

struttura

: Combinazione organizzata di parti connesse progettate per fornire qualche mi-sura di rigidezza.

Nota

La ISO 6707, parte 1, fornisce la stessa definizione ma aggiunge "o un'opera costruita avente taledisposizione". Negli Eurocodici strutturali questa aggiunta non è usata per facilitare traduzioni nonambigue.

1.5.1.7

forma della struttura

: Disposizione degli elementi strutturali, come trave, colonna, arco, pi-le di fondazione.

Nota

Forme di struttura sono, per esempio, telai, ponti sospesi.

1.5.1.8

sistema strutturale

: Elementi portanti di un edificio o di un'opera d'ingegneria civile ed ilmodo in cui questi elementi collaborano insieme.

1.5.1.9

modello strutturale

: Idealizzazione del sistema strutturale usata per scopi di analisi e diprogetto.

1.5.1.10

esecuzione

: Attività di edificazione di un edificio o di un'opera di ingegneria civile.

Nota

Il termine comprende lavori in sito; esso può inoltre esprimere la fabbricazione dei componenti a piéd’opera e il loro susseguente assemblaggio in sito.


1.5.2 Termini speciali correlati con la progettazione in generale

1.5.2.1

criteri di progetto

: Formulazioni qualitative che descrivono per ogni stato limite le condi-zioni da soddisfare.

1.5.2.2

situazioni di progetto

: Insiemi di condizioni fisiche rappresentanti un certo intervallo di tem-po per cui il progetto dimostrerà che non sono superati i relativi stati limite.

1.5.2.3

situazione di progetto transitoria

: Una situazione progettuale che è relativa ad un periodomolto più breve del periodo d'uso di progetto della struttura e che ha un'alta probabilità diaccadere.

Nota

Ci si riferisce a condizioni temporanee della struttura, dell'uso o dell'esposizione, per esempio du-rante la costruzione od il restauro.

1.5.2.4

situazione persistente di progetto

: Una situazione di progetto che è relativa ad un periododello stesso ordine del periodo d'uso di progetto della struttura.

Nota

Generalmente ci si riferisce a condizioni di normale uso.

1.5.2.5

situazione eccezionale di progetto

: Una situazione di progetto comprendente condizionieccezionali della struttura o della sua esposizione, come per esempio fuoco, esplosione,impatto o guasto locale.

1.5.2.6

vita utile di progetto

: Periodo ipotizzato in cui una struttura deve essere usata per le suefinalità d'uso con manutenzioni anticipate ma senza che siano necessari sostanziali re-stauri.

1.5.2.7

rischio

: Un evento eccezionalmente inusuale ed intenso, come per esempio azione ed in-fluenza ambientale inusuali, resistenza del materiale o della struttura insufficienti, oppureeccessiva deviazione dalle dimensioni previste.

1.5.2.8

distribuzione di carico

: Identificazione della posizione, dell'ampiezza e della direzione diun'azione libera.

1.5.2.9

caso di carico

: Distribuzione compatibile di carico, insiemi di deformazioni e imperfezioniconsiderate simultaneamente con azioni variabili e permanenti fissate per una particolareverifica.

1.5.2.10

stati limite

: Stati oltre i quali la struttura non soddisfa più le richieste di prestazione di pro-getto.

1.5.2.11

stati limite ultimi

: Stati associati con il collasso o con altre forme simili di guasto strutturale.

Nota

Essi generalmente corrispondono alla massima resistenza ai carichi portati di una struttura o di unaparte strutturale.

1.5.2.12

stati limite di servizio

: Stati che corrispondono a condizioni oltre le quali specifiche richie-ste di servizio per una struttura o per un elemento strutturale non sono più fronteggiate.

1.5.2.12.1

stati limite di servizio irreversibili

: Stati limite che rimarranno permanentemente superatialla rimozione delle azioni responsabili.

1.5.2.12.2

stati limite di servizio reversibili

: Stati limite che non rimarranno permanentemente supe-rati alla rimozione delle azioni responsabili.

1.5.2.13

resistenza

: Proprietà meccanica di un componente, una sezione trasversale o di un mem-bro della struttura, come per esempio resistenza flessionale o resistenza allo svergola-mento.


1.5.2.14

manutenzione

: Insieme di tutte le attività eseguite durante la vita d'uso della struttura perconservare la sua funzione.

1.5.2.15

resistenza

(del materiale)

: Proprietà meccanica di un materiale, usualmente data in unità diforza.

1.5.2.16

affidabilità

: Il termine affidabilità comprende sicurezza, funzionalità (serviceability) e dura-bilità di una struttura.

1.5.3 Termini correlati alle azioni

1.5.3.1

azione

:

a) Forza (carico) applicato alla struttura (azione diretta);

b) Una deformazione imposta o vincolata od un'accelerazione imposta causata peresempio da cambiamenti di temperatura, da variazione di umidità, da una composi-zione irregolare o da un terremoto (azione indiretta).

1.5.3.2

effetto dell'azione

: Effetto delle azioni sugli elementi strutturali, come per esempio la forzainterna, il momento, lo sforzo, la deformazione.

1.5.3.3

azione permanente (

G

)

: Azione che è probabile agisca per tutta una data situazione pro-gettuale e per la quale la variazione in ampiezza con il tempo è trascurabile in relazioneal valore medio, o per la quale la variazione è sempre in una stessa direzione (monotona)fino a quando l'azione raggiunge un certo valore limite.

1.5.3.4

azione variabile (

Q

)

: Azione che è non probabile agisca lungo tutta una data situazione pro-gettuale o per la quale la variazione in ampiezza con il tempo non è trascurabile in rela-zione al valore medio, né monotona.

1.5.3.5

azione eccezionale (

A

)

: Azione, usualmente di breve durata, che è improbabile accada conun'ampiezza significativa durante il periodo di tempo considerato durante la vita d'uso diprogetto.

Nota

Ci si può aspettare che un'azione eccezionale causi in molti casi forti conseguenze a meno che nonvengano considerate speciali misure.

1.5.3.6

azione sismica (

A

E

)

: Azione dovuta al moto del suolo causato dal terremoto.

1.5.3.7

azione fissa

: Azione che ha una distribuzione fissa sulla struttura tale che l'ampiezza e ladirezione dell'azione sono determinate senza ambiguità per l'intera struttura se la sua am-piezza e la sua direzione sono determinate in un punto della struttura.

1.5.3.8

azione libera

: Azione che può avere entro certi limiti qualunque distribuzione spaziale sullastruttura.

1.5.3.9

azione singola

: Azione che si può considerare statisticamente indipendente nel tempo enello spazio da ogni altra azione agente sulla struttura.

1.5.3.10

azione statica

: Azione che non causa un'accelerazione significativa della struttura o deglielementi strutturali.

1.5.3.11

azione dinamica

: Azione che causa un'accelerazione significativa della struttura o deglielementi strutturali.

1.5.3.12

azione quasi statica

: Azione che può essere descritta da modelli statici in cui gli effetti di-namici sono inclusi.

1.5.3.13

valore rappresentativo di un'azione

: Valore usato per la verifica di uno stato limite.


1.5.3.14

valore caratteristico di un'azione

: Valore principale rappresentativo di un'azione. Per quan-to questo valore caratteristico possa essere fissato su basi statistiche, esso viene sceltoin modo da corrispondere ad una prescritta probabilità di non essere superato nell'aspettosfavorevole durante un "periodo di riferimento", tenendo conto della vita utile di progettodella struttura e della durata della situazione di progetto.

1.5.3.15 periodo di riferimento: Vedere 1.5.3.14.

1.5.3.16 valori di combinazione: Valori associati con l'uso di combinazioni di azioni (vedere1.5.3.20) per tener conto di una probabilità ridotta dell'accadimento simultaneo della mag-gior parte di valori sfavorevoli di diverse azioni indipendenti.

1.5.3.17 valore frequente di un'azione variabile: Valore determinato in modo tale che:

- il tempo totale, entro un periodo di tempo scelto, durante il quale esso viene superatoper una parte specifica, oppure

- la frequenza con cui esso viene superato, siano limitati ad un valore assegnato.

1.5.3.18 valore quasi permanente di un'azione variabile: Valore determinato in modo tale che il tem-po totale, all'interno di un periodo di tempo scelto, durante il quale esso viene superato, èuna parte considerevole del periodo di tempo scelto.

1.5.3.19 valore di progetto di un'azione Fd: Valore ottenuto moltiplicando il valore rappresentativocon un coefficiente parziale di sicurezza γF .

1.5.3.20 combinazione di azioni: Insieme di valori di progetto usati per la verifica della sicurezzastrutturale per uno stato limite sotto l'influenza simultanea di azioni differenti.

1.5.4 Termini correlati alle proprietà del materiale

1.5.4.1 valore caratteristico Xk: Valore della proprietà di un materiale avente una probabilità pre-scritta di non essere raggiunto in una ipotetica serie illimitata di prove. Tale valore gene-ralmente corrisponde ad uno specifico frattile di una distribuzione statistica ipotizzata dellaparticolare proprietà del materiale. In alcune circostanze viene usato come valore carat-teristico un valore nominale.

1.5.4.2 valore di progetto di una proprietà del materiale Xd: Valore ottenuto dividendo il valore ca-ratteristico per un valore parziale γM o, in speciali circostanze, da determinazione diretta.

1.5.5 Termini correlati ai dati geometrici

1.5.5.1 valore caratteristico di proprietà geometrica ak: Valore usualmente corrispondente alle di-mensioni specificate nel progetto. Dove pertinente, valori delle quantità geometriche pos-sono corrispondere ad alcuni prescritti frattili della distribuzione statistica.

1.5.5.2 valore di progetto di proprietà geometrica ad: Generalmente un valore nominale. Dove per-tinente, valori di quantità geometriche possono corrispondere a qualche prescritto frattiledella distribuzione statistica.

1.6 SimboliPer gli intenti di questa norma sperimentale, vengono applicati i seguenti simboli.

Nota La simbologia usata è basata sulla ISO 3898:1987.

Lettere latine maiuscoleA Azione eccezionaleAd Valore di progetto di un'azione eccezionaleAEd Valore di progetto di un'azione sismicaAEk Azione sismica caratteristicaAk Valore caratteristico di un'azione eccezionaleCd Valore nominale o una funzione di certe caratteristiche progettuali del materiale


E Effetto di un'azioneEd Valore di progetto dell'effetto di una azioneEd,dst Valore di progetto di un'azione destabilizzanteEd,stb Valore di progetto di un’azione stabilizzanteF AzioneFd Valore di progetto di un'azioneFk Valore caratteristico di un'azioneFrep Valore rappresentativo di un'azioneG Azione permanenteGd Valore di progetto di un'azione permanenteGd,inf Valore di progetto inferiore di un'azione permanenteGkj Valore caratteristico di un'azione permanente jGd,sup Valore di progetto superiore di un'azione permanenteGind Azione permanente indirettaGk Valore caratteristico di un'azione permanenteGk,inf Valore caratteristico inferiore di un'azione permanenteGk,sup Valore caratteristico superiore di un'azione permanenteP Azione di precompressionePd Valore di progetto di un'azione di precompressionePk Valore caratteristico di un'azione di precompressioneQ Azione variabileQd Valore di progetto di un'azione variabileQind Azione variabile indirettaQk Valore caratteristico di una singola azione variabileQk1 Valore caratteristico dell'azione variabile dominanteQki Valore caratteristico dell'azione variabile non dominante i-esimaR ResistenzaRd Valore di progetto della resistenzaRk Resistenza caratteristicaX Proprietà del materialeXd Valore di progetto di una proprietà del materialeXk Valore caratteristico di una proprietà del materialeLettere latine minuscolead Valore di progetto di dati geometriciak Dimensione caratteristicaanom Valore nominale dei dati geometriciLettere greche maiuscole∆a Cambiamento apportato a dati geometrici nominali per particolari finalità proget-

tuali, per esempio determinazione degli effetti delle imperfezioniLettere greche minuscoleγ Coefficiente parziale [sicurezza o funzionalità (serviceability)]γA Coefficiente parziale per azioni eccezionaliγF Coefficiente parziale per azioni, che tiene anche conto delle incertezze del model-

lo e delle variazioni di dimensioneγG Coefficiente parziale per azioni permanentiγGA Come γG ma per azioni eccezionali di progettoγGAj Come γGj ma per azioni eccezionali di progettoγG,inf Coefficiente parziale per azioni permanenti nel calcolo di valori di progetto inferio-

riγGj Coefficiente parziale per l'azione permanente j-esimaγG,sup Coefficiente parziale per azioni permanenti nel calcolo di valori superiori di pro-

getto


γI Coefficiente di importanzaγm Coefficiente parziale per una proprietà materialeγM Coefficiente parziale per una proprietà del materiale, che tiene inoltre conto di in-

certezze di modello e variazioni dimensionaliγP Coefficiente parziale per azioni di precompressioneγPA Come γP ma per le situazioni eccezionali di progettoγQ Coefficiente parziale per azioni variabiliγQi Coefficiente parziale per la i-esima azione variabileγrd Coefficiente parziale associato con l'incertezza del modello di resistenza e con le

variazioni dimensionaliγR Coefficiente parziale per la resistenza, che include incertezze nella proprietà del

materiale, incertezze di modello e variazioni dimensionaliγRd Coefficiente parziale associato con l'incertezza del modello di resistenzaγSd Coefficiente parziale associato con l'incertezza del modello dell'azione e/o dell'ef-

fetto della stessaη Coefficiente di conversioneξ Coefficiente di riduzioneψ0 Coefficiente per un valore di combinazione di un’azione variabileψ1 Coefficiente per il valore frequente di un'azione variabileψ2 Coefficiente per il valore quasi permanente di un'azione variabile

2 REQUISITI

2.1 Requisiti fondamentaliP(1) Una struttura dovrà essere progettata ed eseguita in maniera tale che, durante la

sua vita prevista, con appropriati gradi di affidabilità ed in modo da minimizzare icosti,

- rimanga adeguata all'uso per cui è costruita; e

- sopporti tutte le azioni e le influenze che sarà possibile si verifichino durantel'esecuzione e l'uso.

(2) La progettazione secondo il punto 2.1(1) implica che, in entrambi i casi, venga da-to il dovuto riguardo alla sicurezza strutturale e alla funzionalità (serviceability), in-clusa la durabilità.

P(3) Una struttura dovrà, inoltre, essere progettata ed eseguita in modo tale da non es-sere danneggiata da eventi quali fuoco, esplosioni, impatti, o conseguenze di er-rori umani, ad un livello sproporzionato rispetto alla causa di origine.

P(4) Il danno potenziale deve essere evitato o limitato dalla scelta appropriata di una opiù delle seguenti procedure:

- evitare, eliminare o ridurre i rischi a cui la struttura può essere soggetta;

- scegliere una forma strutturale che abbia una minore sensibilità al rischio con-siderato;

- selezionare una forma strutturale ed una progettazione che può sopravvivereadeguatamente alla rimozione eccezionale di un singolo elemento o di unaparte limitata della struttura, o alla occorrenza di accettabile danno localizzato;

- evitare il più possibile sistemi strutturali che possano collassare senza avverti-mento;

- connettere la struttura.

P(5) I precedenti requisiti saranno ottenuti attraverso la scelta di materiali opportuni,una adeguata progettazione e definizione dei dettagli, e specificando procedure dicontrollo per la progettazione, produzione, esecuzione e uso relativo al particolareprogetto.


2.2 Differenziazione di affidabilitàP(1) L'affidabilità richiesta per la maggioranza delle strutture sarà ottenuta attraverso la

progettazione ed esecuzione secondo le ENV da 1991 a 1999 e appropriate ga-ranzie della qualità.

(2) Un diverso livello di affidabilità può essere generalmente adottato:

- per la sicurezza strutturale;

- per la funzionalità (serviceability).

(3) Un diverso livello di affidabilità può dipendere:

- dalla causa ed il modo di collasso;

- dalle possibili conseguenze del collasso in termini di rischio di vita, lesioni, po-tenziali perdite economiche e livello di disagio sociale;

- dalle spese e le procedure necessarie per ridurre il rischio di collasso o crollo;

- dai diversi gradi di affidabilità richiesti a livello nazionale, regionale o locale.

(4) Una differenziazione dei livelli richiesti di affidabilità in relazione alla sicurezzastrutturale ed alla funzionalità (serviceability) può essere ottenuta mediante laclassificazione dell'intera struttura o dalla classificazione di componenti strutturali.

(5) La richiesta affidabilità relativa alla sicurezza strutturale o alla funzionalità (servi-ceability) può essere raggiunta con opportune combinazioni delle seguenti misure:

a) misure relative alla progettazione:

- requisiti di funzionalità (serviceability);

- valori rappresentativi delle azioni;

- la scelta di coefficienti parziali o di quantità appropriate nei calcoli proget-tuali;

- considerazioni di durabilità;

- considerazione del livello di robustezza (integrità strutturale);

- la quantità e qualità di indagini preliminari sul suolo e possibili influenzeambientali;

- l'accuratezza dei modelli meccanici impiegati;

- il rigore delle regole di dettaglio;

b) misure relative alle garanzie di qualità per ridurre il rischio di pericoli relativi a:

- errori umani evidenti;

- progetto;

- esecuzione.

(6) Nell'ambito dei singoli livelli di affidabilità, le procedure per ridurre i rischi associatia varie cause potenziali di collasso possono, in alcune circostanze, essere scam-biate fino ad un certo punto. Un aumento degli sforzi in un tipo di misura può esse-re considerato come compensazione di una riduzione di sforzo in un altro tipo.

2.3 Situazioni progettualiP(1) Dovranno essere considerate le circostanze in cui si può richiedere alla struttura di

effettuare la sua funzione e dovranno essere scelte le corrispondenti situazioniprogettuali. Le situazioni progettuali selezionate saranno sufficientemente severee variate in modo tale da coprire tutte le condizioni che si può ragionevolmenteprevedere che si verifichino durante l'esecuzione e l'uso della struttura.

P(2) Le situazioni progettuali sono classificate come di seguito:

- situazioni persistenti che si riferiscono alle situazioni di normale uso;

- situazioni transitorie che fanno riferimento a condizioni temporanee applicabilialla struttura, per esempio durante l'esecuzione o la riparazione;

- situazioni eccezionali che si riferiscono a condizioni eccezionali, applicabili allastruttura, quali, per esempio, la sua esposizione al fuoco, esplosioni, impatti;

- situazioni sismiche che si riferiscono a condizioni eccezionali applicabili allastruttura quando sia soggetta ad eventi sismici.


(3) Informazioni per situazioni specifiche per ciascuna classe sono fornite in altre partidella ENV 1991 e nelle ENV da 1992 a 1999.

2.4 Vita utile di progettoP(1) La vita utile di progetto è il periodo durante il quale si assume che la struttura sarà

utilizzata per i suoi scopi previsti, con manutenzione anticipata, ma senza che ri-sultino necessari sostanziali interventi di riparazione.

(2) Un'indicazione della vita di progetto richiesta in progettazione è fornita nel prospet-to 2.1.

prospetto 2.1 Classificazione della vita utile di progetto

2.5 Durabilità(1) È un’ipotesi della progettazione che la durabilità di una struttura o parte di essa nel

suo ambiente sia tale che essa rimanga idonea all'uso durante la vita utile di pro-getto con un'appropriata manutenzione.

(2) La struttura dovrà essere progettata in modo tale che deteriorazioni non debbanodiminuire la durabilità e le prestazioni della struttura avendo il dovuto riguardo al li-vello previsto di manutenzione.

P(3) I seguenti coefficienti intercorrelati devono essere considerati al fine di assicurareuna struttura adeguatamente duratura:

- il previsto e possibile uso futuro della struttura;

- i criteri di prestazione richiesti;

- le influenze ambientali prevedibili;

- la composizione, le proprietà ed il comportamento dei materiali;

- la scelta del sistema strutturale;

- la forma degli elementi e dei dettagli strutturali;

- la qualità del lavoro umano ed il livello di controllo;

- le particolari misure protettive;

- la manutenzione durante la vita prevista.

(4) Le relative ENV da 1992 a 1999 specificano le misure appropriate.

P(5) Le condizioni ambientali dovranno essere valutate allo stadio progettuale per defi-nire la loro importanza in relazione alla durabilità e permettere di effettuare ade-guati provvedimenti per la protezione dei materiali e dei prodotti.

(6) Il livello di deterioramento può essere valutato sulla base di calcoli, indagini speri-mentali, esperienza da precedenti costruzioni, o una combinazione di queste con-siderazioni.

ClasseVita utile richiesta

in progettoanni

Esempi

1 Strutture temporanee

2 Parti di strutture sostituibili, per esempio: ponteggi, appoggi

3 Strutture di edifici ed altre strutture comuni

4 Strutture di edifici monumentali, ponti ed altre strutture dell’ingegneria civile

1 - 5

25

50

100


2.6 Garanzia di qualità(1) Si ipotizza che le appropriate misure di garanzia di qualità (quality assurance) sia-

no considerate per fornire una struttura che corrisponda ai requisiti ed alle ipotesifatte nella progettazione. Queste misure comprendono la definizione dei requisitidi affidabilità, misure di organizzazione e controlli a livelli di progettazione, esecu-zione, uso e manutenzione.

3 STATI LIMITE

3.1 GeneralitàP(1) Gli stati limite sono stati oltre i quali la struttura non soddisfa più a lungo le richieste

di prestazione progettuale.

(2) In generale, viene fatta una distinzione tra gli stati limite ultimi e gli stati limite diservizio.

Nota La verifica di uno o due stati limite può essere omessa se è disponibile una informazionesufficiente per provare che le richieste di uno stato limite sono fronteggiate dall'altro.

(3) Gli stati limite possono essere correlati con le situazioni di progetto persistenti,transitorie o eccezionali.

3.2 Stati limite ultimiP(1) Gli stati limite ultimi sono quelli associati al collasso o ad altre forme simili di guasti

strutturali.

(2) Gli stati anteriori al collasso strutturale, che, per semplicità, sono considerati in luo-go del collasso stesso, sono altresì trattati come stati limite ultimi.

P(3) Gli stati limite ultimi riguardano:

- la sicurezza delle strutture e del loro contenuto;

- la sicurezza delle persone.

(4) Gli stati limite ultimi che potrebbero essere presi in considerazione includono:

- la perdita di equilibrio della struttura o di qualche parte di essa, considerata co-me un corpo rigido;

- il collasso per eccessiva deformazione, trasformazione della struttura o di par-te di essa in un meccanismo, rottura, perdita di stabilità della struttura o di par-te di essa, inclusi i supporti e le fondazioni;

- il collasso dipendente dalla fatica o da altri effetti a loro volta dipendenti daltempo.

3.3 Stati limite di servizioP(1) Gli stati limite di servizio corrispondono a condizioni oltre le quali specifiche richie-

ste d'uso per una struttura od un elemento strutturale non sono più soddisfatte.

P(2) Le richieste di funzionalità (serviceability) riguardano:

- il funzionamento delle opere costruite o di parte di esse;

- il comfort delle persone;

- l'aspetto.

P(3) Dovrà essere fatta distinzione, se pertinente, tra stati limite di servizio reversibili edirreversibili.

(4) A meno che non venga specificato diversamente, le richieste di funzionalità (servi-ceability) dovranno essere determinate nei contratti e/o nel progetto.

(5) Gli stati limite di servizio che potrebbero essere presi in considerazione includono:

- deformazioni e spostamenti che influiscono sull'aspetto o sull'uso effettivo del-la struttura (includendo il funzionamento di macchine o servizi) o causano ildanneggiamento delle finiture o degli elementi non strutturali;

- vibrazioni che causano mancanza di comfort alle persone, danno alle strutture


o ai materiali che le compongono, o che limitano la loro efficacia funzionale;

- danno (inclusa la fessurazione) che probabilmente influisce in maniera negati-va sull'aspetto, la durabilità e la funzione della struttura;

- il danno osservabile causato dalla fatica e da altri effetti dipendenti dal tempo.

3.4 Stato limite di progettoP(1) Lo stato limite di progetto deve essere sviluppato:

- dalla formulazione di modelli strutturali e di carico per relativi stati limite ultimie di funzionalità (serviceability), che debbano essere considerati in varie situa-zioni di progetto e casi di carico;

- dalla verifica che gli stati limite non siano superati quando vengono usati neimodelli i valori di progetto per le azioni, le proprietà del materiale ed i dati geo-metrici.

(2) I valori di progetto sono generalmente ottenuti usando la caratteristica od il valorerappresentativo (come definito nei punti dal 4 al 6 e specificato nelle ENV da 1991a 1999) in combinazione con il coefficiente parziale ed altri coefficienti, come defi-niti in 9 e nelle ENV da 1991 a 1999.

(3) In casi eccezionali, può essere appropriato determinare i valori di progetto diretta-mente.Tali valori dovrebbero essere scelti in modo cautelativo e dovrebbero corrisponde-re almeno allo stesso grado di affidabilità per i vari stati limite, come implicato neicoefficienti parziali in questa norma (vedere inoltre 8).

Nota 1 Il coefficiente parziale di progetto viene discusso nell'appendice A.

Nota 2 I principi e le regole applicative per le verifiche sono fornite in 9.

4 AZIONI ED INFLUENZE AMBIENTALI

4.1 Principali classificazioniP(1) Un'azione (F) è:

- un'azione diretta, cioè la forza (carico) applicata alla struttura, oppure

- un'azione indiretta, cioè una deformazione imposta o impedita o una accelera-zione imposta causata, per esempio, da variazioni di temperatura, variazioni diumidità, fondazioni irregolari o terremoti.

P(2) Le azioni sono classificate

a) secondo la variazione nel tempo:

- azioni permanenti (G), come per esempio il peso proprio delle strutture, gliequipaggiamenti fissi e le sovrastrutture (pavimentazioni) stradali;

- azioni variabili (Q), come per esempio i sovraccarichi, carico del vento ocarichi dovuti alla neve;

- azioni eccezionali (A), come per esempio esplosioni od impatti dovuti aveicoli;

b) secondo la variazione nello spazio:

- azioni fisse, per esempio il peso proprio;

- azioni libere, come per esempio i sovraccarichi mobili, carichi del vento edella neve;

c) secondo la loro natura e/o la risposta strutturale:

- azioni statiche, che non causano accelerazioni significative della strutturao di elementi strutturali;

- azioni dinamiche, che provocano accelerazioni significative della strutturao di elementi strutturali.


(3) In molti casi, gli effetti dinamici delle azioni possono essere calcolati a partire daazioni quasi statiche, aumentando il valore delle azioni statiche o introducendo for-ze statiche equivalenti (vedere 7.3).

(4) Alcune azioni, per esempio azioni sismiche o carichi di neve, possono essere con-siderate come azioni eccezionali e/o variabili, a seconda della posizione del sito(vedere le altre parti della ENV 1991).

(5) Il pretensionamento (P) è un'azione permanente. Informazioni dettagliate in meritoad esso sono fornite dalle ENV 1992, 1993 e 1994.

(6) Le azioni indirette possono essere sia permanenti, Gind (per esempio il cedimentodi un supporto), che variabili, Qind (per esempio gli effetti termici), e devono esseretrattate di conseguenza.

(7) Un'azione è descritta da un modello, la sua grandezza è rappresentata nei casi piùcomuni da uno scalare che può assumere diversi valori rappresentativi. Per alcuneazioni (azioni a più componenti) ed alcune verifiche (per esempio quella dell'equi-librio statico) l'ampiezza è rappresentata da molti valori. Per le verifiche a fatica equelle dinamiche può risultare necessaria una rappresentazione più complessadella intensità di alcune azioni.

4.2 Valori caratteristici delle azioniP(1) Il valore caratteristico di una azione è il suo valore più rappresentativo.

P(2) I valori caratteristici delle azioni Fk dovranno essere specificati:

- nelle parti pertinenti della ENV 1991, come un valore medio, un valore supe-riore o inferiore, o un valore nominale (che si riferisce ad una distribuzione sta-tistica nota);

- nel progetto, a condizione che siano osservate le specifiche, definite nella ENV1991.

Nota Le specifiche possono essere definite dalle relative autorità pertinenti.

P(3) Il valore caratteristico di una azione permanente deve essere determinato comesegue:

- se la variabilità di G è piccola, si può fare uso di un solo valore Gk;

- se la variabilità di G non è piccola, si devono usare due valori: un valore supe-riore Gk,sup ed un valore inferiore Gk,inf.

(4) Nella maggioranza dei casi la variabilità di G può essere assunta piccola se G nonvaria significativamente durante la prevista vita utile della struttura ed il loro coeffi-ciente di variazione non è maggiore di . Comunque nei casi in cui la strutturasia molto sensibile alle variazioni di G (come per esempio alcuni tipi di strutture incemento armato precompresso), si devono utilizzare due valori anche se il coeffi-ciente di variazione è piccolo.

(5) Nella maggioranza dei casi si possono assumere i seguenti valori:

- Gk è il valore medio;

- Gk,inf è il frattile e Gk,sup è il frattile della distribuzione statistica di Gche si assume essere gaussiana.

(6) Il peso proprio della struttura può, nella maggioranza dei casi, essere rappresen-tato da un solo valore caratteristico e può essere calcolato sulla base delle dimen-sioni nominali e dei pesi unitari medi. I valori unitari sono forniti nella ENV 1991-2.

P(7) Per i carichi eccezionali (accidental loads) il valore caratteristico (Qk) corrispondead uno dei due valori seguenti:

- un valore superiore con una probabilità attesa di non essere superato ed unvalore inferiore con una probabilità attesa di non scenderne al di sotto, durantequalche periodo di tempo fissato;

- un valore nominale che può essere specificato nei casi in cui sia nota una di-stribuzione statistica.

I valori sono dati nelle ENV 1991-2 e 1991-3.

(8) Nella maggior parte dei casi di valori caratteristici di azioni variabili, per la parte va-riabile nel tempo, si può assumere quanto di seguito esposto:

0,1

0,05 0,95


- la probabilità attesa è ;

- il periodo di riferimento è un anno.

Comunque, in alcuni casi il carattere delle azioni rende più appropriato un diversoperiodo di riferimento. Inoltre possono essere stati scelti valori di progetto per altrevariabili, all'interno di un modello dell'azione, che possono influenzare la probabili-tà che l'azione totale risultante sia superata.

(9) Azioni causate dall'acqua dovrebbero normalmente essere basate sul livello delfluido ed includere un parametro che tenga conto delle fluttuazioni nel livellodell'acqua. Maree, correnti ed onde devono essere tenute in conto quando signifi-cative.

(10) Per azioni eccezionali, il valore rappresentativo è generalmente un valore caratte-ristico Ak corrispondente ad uno specifico valore.

(11) Valori di Ak per esplosioni e per alcuni eventi eccezionali sono forniti nella ENV1991-2-7.

(12) Per azioni eccezionali causate dal fuoco, informazioni relative sono fornite nellaENV 1991-2-2.

(13) Valori di AEd per azioni sismiche sono indicati nella ENV 1998-1.

(14) Per carichi eccezionali (accidental loads) su ponti, derivanti dal traffico, valori ca-ratteristici di progetto sono forniti nella ENV 1991-3.

(15) Per azioni multicomponenti [vedere 4.1(7)] l'azione caratteristica è rappresentatada gruppi di valori che devono essere considerati alternativamente nei calcoli diprogetto.

4.3 Altri valori caratteristici delle azioni variabili ed eccezionaliP(1) Nei casi più comuni gli altri valori rappresentativi di un'azione variabile sono:

- il valore di combinazione, generalmente rappresentato come un prodotto: ψ0Qk;

- il valore frequente, generalmente rappresentato come un prodotto: ψ1 Qk;

- il valore quasi permanente, generalmente rappresentato come un prodotto: ψ2Qk.

P(2) I valori di combinazione sono associati all'uso di combinazioni delle azioni, al finedi tener conto di una probabilità ridotta del verificarsi simultaneo dei valori più sfa-vorevoli di più azioni indipendenti.

Nota Per i metodi di determinazione di ψ0 vedere l'appendice A.

P(3) Il valore frequente è determinato in modo tale che:

- il tempo totale, per un periodo di tempo fissato, durante il quale tale valore siasuperato per una parte specifica; oppure

- la frequenza con cui questo è superato;

siano limitati ad un valore assegnato.

(4) La parte del periodo di tempo scelto o la frequenza, citati in 4.3(3), dovrebbero es-sere scelti in relazione al sistema costruttivo considerato ed alle finalità del calcolo.A meno che non vengano specificati altri valori, tale parte deve essere scelta paria 0,05 o la frequenza pari a 300 per anno per gli edifici ordinari.

P(5) Il valore quasi-permanente è determinato in modo tale che il tempo totale duranteil quale questi è superato, all'interno di un fissato periodo di tempo, è una parte re-lativa del periodo di tempo scelto.

(6) La parte del periodo di tempo scelto, citata in 4.3(5), può essere presa pari a 0,5.Il valore quasi-permanente può anche essere determinato come il valore mediosul periodo di tempo prescelto.

P(7) I valori rappresentativi ed i valori caratteristici sono impiegati per definire i valori diprogetto delle azioni e delle combinazioni delle azioni come spiegato in 9. I valoridella combinazione sono usati per la verifica agli stati limite ultimi ed agli stati limitedi servizio irreversibili. I valori frequenti e quasi-permanenti sono usati per la veri-fica agli stati limite ultimi che coinvolgano azioni eccezionali e per la verifica agli

0,98


stati limite di servizio reversibili. I valori quasi-permanenti sono anche usati per ilcalcolo degli effetti a lungo termine degli stati limite di servizio. Regole più detta-gliate, relative all'uso dei valori rappresentativi, sono fornite, per esempio, nelleENV da 1992 a 1999.

(8) Per alcune strutture o per alcune azioni possono essere richiesti altri valori rappre-sentativi o altri tipi di descrizione delle azioni, per esempio il carico di fatica ed ilnumero di cicli quando si considera la fatica.

Nota Ulteriori informazioni, concernenti la specifica e la combinazione delle azioni, sono fornitenell'appendice A e nelle altre parti della ENV 1991.

4.4 Influenze ambientaliLe influenze ambientali che possono agire sulla durabilità della struttura dovranno esseretenute in considerazione nella scelta dei materiali strutturali, nelle loro specifiche, nellaconcezione strutturale e nei dettagli progettuali. Le ENV da 1992 a 1999 specificano lemisure significative.

5 PROPRIETÀ DEI MATERIALIP(1) Le proprietà dei materiali (inclusi terreno e roccia) o dei prodotti sono rappresenta-

te dai valori caratteristici che corrispondono al valore della proprietà avente unaprescritta probabilità di non essere raggiunto in una ipotetica serie illimitata di pro-ve. Tali valori generalmente corrispondono, per una particolare proprietà, ad unospecifico frattile di una distribuzione statistica assunta della proprietà del materialenella struttura.

(2) A meno che non sia stabilito altrimenti nelle ENV da 1992 a 1999, i valori caratte-ristici dovranno essere definiti come il frattile 5% per i valori di resistenza e comeil valore medio per i parametri di rigidezza.

Nota Per le regole operative si veda l'appendice D. Nell'appendice B sono inoltre specificate in-formazioni riguardanti la fatica.

P(3) I valori delle proprietà dei materiali saranno inoltre determinati da prove normateeseguite in specifiche condizioni. Sarà applicato un coefficiente di conversionequando sia necessario convertire i risultati delle prove in valori che possono esse-re assunti quali rappresentativi del comportamento del materiale nella struttura odel terreno (vedere anche le ENV da 1992 a 1999).

(4) La resistenza di un materiale può avere due valori caratteristici, uno inferiore eduno superiore. Nella maggioranza dei casi sarà necessario considerare solo quel-lo inferiore. In alcuni casi possono essere adottati valori differenti in funzione del ti-po di problema considerato. Quando è richiesta una stima superiore della resisten-za (per esempio per la resistenza a trazione del calcestruzzo per il calcolo degli ef-fetti di azioni indirette), si dovrà normalmente considerare un valore nominale su-periore.

(5) Qualora vi sia una carenza di informazioni sulla distribuzione statistica della pro-prietà in analisi, si può fare uso di un valore nominale; quando l'equazione dellostato limite non è significativamente sensibile alla variazione della proprietà si puòconsiderare un valore medio quale valore caratteristico.

(6) Valori delle proprietà dei materiali sono forniti nelle ENV da 1992 a 1999.

6 DATI GEOMETRICIP(1) I dati riguardanti la geometria sono rappresentati dai loro valori caratteristici, o, in

caso di imperfezioni, direttamente dai loro valori di progetto.

(2) I valori caratteristici corrispondono usualmente alle dimensioni specificate nel pro-getto.

(3) Quando significativi, i valori delle grandezze geometriche possono corrisponderea qualche frattile della distribuzione statistica assegnata.


P(4) Le tolleranze per elementi collegati che siano fatti di materiali differenti dovrannoessere mutuamente compatibili. Nelle ENV da 1992 a 1999 sono indicate le imper-fezioni che dovranno essere tenute in considerazione nel progetto di elementistrutturali.

7 MODELLAZIONE PER L'ANALISI STRUTTURALE E LA RESISTENZA

7.1 GeneralitàP(1) I calcoli dovranno essere sviluppati facendo uso di appropriati modelli progettuali

che comprendano le variabili significative. I modelli dovranno essere tali da preve-dere il comportamento strutturale e gli stati limite considerati.

(2) I modelli di progetto dovranno essere fondati su teorie consolidate e sulla praticadell'ingegneria; inoltre dovranno, se necessario, essere verificati sperimentalmen-te.

Nota Ulteriori informazioni sono date nelle appendici C e D.

7.2 Modellazione nel caso di azioni statiche(1) La modellazione delle azioni statiche dovrà essere normalmente basata su di

un'appropriata scelta delle relazioni sforzi-deformazioni delle membrature e delleloro connessioni.

(2) Gli effetti degli spostamenti e delle deformazioni dovranno essere considerati nelcontesto delle verifiche allo stato limite ultimo (includendo l'equilibrio statico) seessi comportano un incremento degli effetti delle azioni non più grande del 10%.

(3) In generale, i modelli dell'analisi strutturale per gli stati limite di servizio e di faticapossono essere lineari.

7.3 Modellazione nel caso di azioni dinamiche(1) Quando le azioni dinamiche possono essere considerate come quasi statiche, le

parti dinamiche vengono considerate sia includendole nei valori statici sia appli-cando alle azioni statiche coefficienti di amplificazione dinamica equivalente. Peralcuni coefficienti di amplificazione dinamica equivalente, le frequenze naturali de-vono essere determinate.

(2) In alcuni casi (per esempio per le vibrazioni attraverso il vento o le azioni sismiche)le azioni possono essere definite tramite previsioni per un'analisi modale basatasu di un materiale lineare (rispetto al legame costitutivo) e sul comportamento ge-ometrico. Per strutture regolari, dove solo il modo fondamentale è rilevante,un'analisi modale esplicita può essere sostituita da un'analisi con azioni staticheequivalenti, in dipendenza della forma del modo, dalla frequenza naturale e dallosmorzamento (damping).

(3) In alcuni casi le azioni dinamiche possono essere espresse in termini di storie tem-porali o nel dominio delle frequenze, per cui la risposta strutturale può essere de-terminata tramite metodi appropriati.

Nota Quando le azioni dinamiche possono causare vibrazioni che possono violare stati limite diservizio, il modo per definire tali stati limite viene indicato nell'appendice C, assieme ai mo-delli di alcune azioni.

7.4 Modellazione delle azioni del fuocoP(1) L'analisi strutturale per la progettazione che tenga conto dell'azione del fuoco do-

vrà essere eseguita usando appropriati modelli per le situazioni di fuoco, compren-dendo azioni meccaniche e termiche, e per il comportamento strutturale ad eleva-te temperature. L'analisi può essere assistita da sperimentazione.

(2) Per le situazioni di progetto in cui si tenga conto del fuoco vedere la ENV 1991-2che comprende le azioni termiche in termini di:

- esposizione nominale (standard) al fuoco; ed

- esposizione parametrica al fuoco;


e specifiche leggi per le azioni meccaniche.

(3) Il comportamento ad elevate temperature dovrà essere determinato in accordocon le ENV da 1992 a 1996 e con la ENV 1999 che forniscono modelli termici estrutturali per l'analisi.Dove pertinente per lo specifico materiale ed il metodo di valutazione:

- modelli termici possono essere basati sull'ipotesi di una distribuzione uniformedi temperatura all'interno della sezione trasversale o possono risultare in gra-dienti termici all'interno della sezione trasversale e lungo le membrature;

- i modelli strutturali possono essere limitati ad un'analisi delle singole membra-ture o possono esser tali da tenere conto delle interazioni tra le membraturenell'esposizione al fuoco. Il comportamento dei materiali o delle sezioni ad ele-vate temperature può essere modellato come elasto-lineare, rigido-plastico onon-lineare.

(4) Dove dati tabulati sono dati nelle ENV da 1992 a 1996 e nella ENV 1999, questidati sono in gran parte ottenuti da risultati di prove o da simulazioni numeriche ba-sate solo sull'azione come descritta dall'esposizione normalizzata al fuoco.

8 PROGETTAZIONE ASSISTITA DA SPERIMENTAZIONE

8.1 GeneralitàP(1) Dove le regole di calcolo o le proprietà del materiale indicate nelle ENV da 1991 a

1999 non sono sufficienti o dove un risparmio può scaturire da prove su prototipi,una parte della procedura di progettazione può essere sviluppata sulla base diprove.

Nota Alcune delle indicazioni date in questo punto possono inoltre essere utili nei casi in cui deveessere accertata la prestazione di una struttura esistente.

P(2) Le prove dovranno essere sviluppate e valutate in modo tale che la struttura abbialo stesso livello di affidabilità rispetto a tutti i possibili stati limite ed alle situazioniprogettuali come si ottiene tramite una progettazione basata su procedure di cal-colo specificate nelle ENV da 1991 a 1999, inclusa la presente parte della ENV1991.

(3) Il campionamento dei provini di prova e le condizioni durante le operazioni di provadovranno essere rappresentative.

(4) Quando le ENV da 1991 a 1999 includono disposizioni correlate a situazioni com-parabili, tali disposizioni dovranno essere prese in considerazione nel valutare i ri-sultati della prova e possono dar luogo a correzioni. Un esempio è l'effetto della re-sistenza a trazione nella resistenza a flessione delle travi di calcestruzzo che vienenormalmente trascurata durante la progettazione.

8.2 Tipi di prove(1) Si possono distinguere i seguenti tipi di prova:

a) prove per stabilire direttamente la resistenza ultima o le proprietà di funziona-lità (serviceability) delle parti strutturali, come per esempio le prove sul fuoco;

b) prove per ottenere proprietà specifiche del materiale, come per esempio provegeotecniche in situ o in laboratorio, prove di nuovi materiali;

c) prove per ridurre l'incertezza nei parametri, nel carico o nei modelli di resisten-za, come per esempio prova nella galleria del vento, prova su prototipi a gran-dezza reale, prova su modelli in scala;

d) prove di controllo per verificare la qualità dei prodotti ottenuti o la costanza del-le caratteristiche di produzione, come per esempio le prove su cubetti di calce-struzzo;

e) prove durante l'esecuzione al fine di tener conto delle condizioni reali speri-mentate, come per esempio la post-tensione o le condizioni del suolo;


f) prove di controllo per verificare il comportamento delle strutture reali o deglielementi strutturali dopo il completamento, per esempio le prove di carico pergli stati limite ultimi o di funzionalità (serviceability).

(2) Per le prove di tipo a), b) e c), i risultati possono essere disponibili nella fase di pro-getto; in tali casi i valori di progetto possono essere derivati dalle prove. Per le pro-ve di tipo d), e) ed f), i risultati possono non essere disponibili nella fase progettua-le; in questi casi i valori di progetto corrispondono a quella parte della produzioneche ci si attende soddisfi i criteri di accettazione in un tempo successivo.

8.3 Derivazione dei valori di progettoP(1) La derivazione da prove dei valori di progetto per una proprietà del materiale, un

parametro di modello o un valore di resistenza, può essere fatta secondo i seguen-ti modi:

a) assegnando un valore caratteristico che viene diviso per un coefficiente par-ziale e possibilmente moltiplicato per un coefficiente di conversione esplicito;

b) tramite determinazione diretta del valore di progetto, considerando implicita-mente o esplicitamente gli aspetti di conversione e la affidabilità totale richie-sta.

(2) In generale deve essere usato il metodo a). La derivazione di un valore caratteri-stico dalle prove deve essere effettuata tenendo conto:

1) della dispersione dei dati sperimentali;

2) dell'incertezza statistica risultante da un numero limitato di prove;

3) di coefficienti di conversione impliciti od espliciti risultanti da influenze non suf-ficientemente contemplate dalle prove quali:

i) gli effetti di tempo e durata non considerati nelle prove;

ii) gli effetti di scala, volume e lunghezza;

iii) devianze ambientali, carico e condizioni al contorno;

iv) il modo in cui i coefficienti di sicurezza vengono usati come coefficientiparziali o elementi additivi per ottenere valori di progetto (vedere 9.3).

Il coefficiente parziale usato nel metodo a) dovrà essere scelto in modo tale che cisia sufficiente similarità tra le prove considerate e l'usuale campo di applicazionedel coefficiente parziale usato nelle verifiche numeriche (vedere inoltre 3.4).

(3) Quando, in casi speciali, viene usato il metodo b), la determinazione dei valori diprogetto dovrà essere eseguita considerando:

- gli stati limite relativi;

- il livello richiesto di affidabilità;

- le incertezze statistiche o di modello;

- la compatibilità con le ipotesi per le azioni secondarie;

- la classificazione della vita utile di progetto della struttura considerata in accor-do con il punto 2;

- conoscenza già acquisita da casi simili o calcoli.

(4) Ulteriori informazioni si possono trovare nelle ENV da 1992 a 1999.

Nota Vedere inoltre le appendici A e D.

9 VERIFICA CON IL METODO DEI COEFFICIENTI PARZIALI

9.1 GeneralitàP(1) Nelle ENV da 1992 a 1999, l'affidabilità viene ottenuta, in accordo con il concetto

di stato limite, con l'applicazione del metodo dei coefficienti parziali. Nel metododei coefficienti parziali, si verifica che, in tutte le situazioni progettuali significative,gli stati limite non vengono raggiunti quando i valori di progetto delle azioni, delleproprietà del materiale ed dei dati geometrici vengono introdotti nei modelli proget-tuali.


P(2) In particolare, si dovrà verificare che:

a) gli effetti delle azioni di progetto non superino la resistenza di progetto dellastruttura allo stato limite ultimo; e che

b) gli effetti delle azioni di progetto non superino i criteri di funzionalità (servicea-bility) per lo stato limite di servizio (serviceability limit state).

Per strutture particolari può inoltre essere necessario considerare altre verifiche,come per esempio la fatica. Dettagli sono presentati nelle relative parti della ENV1991 e nelle ENV da 1992 a 1999.

Nota Vedere inoltre le appendici A e B.

P(3) Si devono considerare le situazioni di progetto prescelte ed identificare gli schemidi carico critici. Per ogni schema di carico critico, dovranno essere determinati i va-lori di progetto degli effetti di azioni in combinazione.

(4) Uno schema di carico identifica disposizioni di carico compatibili, insiemi di defor-mazioni ed imperfezioni che dovrebbero essere considerati simultaneamente peruna particolare verifica.

(5) In questo punto vengono fornite regole per la combinazione di azioni indipendentinelle situazioni di progetto. Azioni che non possono verificarsi simultaneamente,per esempio per ragioni fisiche, non dovrebbero essere considerate insieme nellacombinazione.

(6) Una disposizione di carico identifica la posizione, l'ampiezza e la direzione diun'azione libera. Regole per disposizioni differenti nell'ambito di una azione singo-la vengono forniti nelle ENV 1991-2, 1991-3 e 1991-4.

(7) Dovrebbero essere considerate possibili variazioni nelle direzioni assunte o nelleposizioni delle azioni.

(8) I valori di progetto usati per differenti stati limite possono essere differenti e sonospecificati nel presente punto 9.

9.2 Limitazioni e semplificazioni(1) Le regole applicative di questa ENV 1991-1 sono limitate agli stati limite ultimi e di

servizio per strutture soggette a carichi statici. Ciò include casi ove gli effetti dina-mici sono valutati usando carichi equivalenti quasi statici e coefficienti di amplifica-zione dinamica, come per esempio nel caso del vento. Modifiche per l'analisi nonlineare e la fatica vengono fornite in altre parti della ENV 1991 e nelle ENV da1992 a 1999.

(2) Verifiche semplificate, basate sul concetto di stato limite possono essere usate:

- nel considerare solo stati limite e combinazioni di carico che in base all'espe-rienza o a speciali criteri possano ritenersi potenzialmente critiche per la pro-gettazione;

- nell'usare verifiche semplificate per stati limite ultimi e/o di servizio come spe-cificato per gli edifici in 9.4.5 e 9.5.5;

- nello specificare particolari regole e/o disposizioni dettagliate per fare fronte al-le richieste di sicurezza e funzionalità (serviceability) senza calcoli.

Nota Per quei casi in cui le ENV da 1991 a 1999 non forniscono adeguate regole di verifica, peresempio per nuovi materiali, strutture speciali, stati limite particolari, una guida viene datanell'appendice A. Per quei casi in cui, invece, gli Eurocodici forniscono regole adeguate,l'appendice A può essere considerata come informazione di riferimento.

9.3 Valori di progetto

9.3.1 Valori di progetto delle azioniP(1) Il valore di progetto Fd di un'azione viene espresso in termini generali da:

[9.1]

dove:è il coefficiente parziale per l'azione considerata, che tiene conto:

F d γF F rep=

γF


- della possibilità di variazioni sfavorevoli delle azioni;- della possibilità di una poco accurata modellazione delle azioni;- di incertezze nella valutazione degli effetti delle azioni;

Frep è il valore rappresentativo dell'azione.

(2) In dipendenza dal tipo di verifica e dalle procedure di combinazione, i valori di pro-getto per azioni particolari sono espressi di seguito:

[9.2]

P(3) Dove deve essere fatta distinzione tra effetti favorevoli e sfavorevoli di azioni per-manenti, devono essere usati due differenti coefficienti parziali.

(4) Per le azioni sismiche i valori di progetto possono dipendere dalle caratteristichedel comportamento strutturale (vedere ENV 1998).

9.3.2 Valori di progetto degli effetti delle azioni(1) Gli effetti delle azioni (E) sono risposte della struttura alle azioni stesse (per esem-

pio forze interne e momenti, sforzi, deformazioni e spostamenti). Per uno specificoschema di carico il valore di progetto dell'effetto delle azioni (Ed) viene determinatodai valori di progetto delle azioni, dai dati geometrici e delle proprietà del materiale,quando pertinenti:

[9.3]

dove:Fd1, ..., ad1, ... e Xd1, ... sono scelte in accordo con 9.3.1, 9.3.3 e 9.3.4 rispettiva-

mente.

(2) In alcuni casi, in particolare per l'analisi non lineare, l'effetto delle incertezze suimodelli usati nei calcoli dovrebbe essere considerato esplicitamente. Ciò può por-tare all'applicazione di un coefficiente di incertezza di modello, γSd, applicato o alleazioni oppure agli effetti dell’azione, purché risulti la soluzione più cautelativa. Ilcoefficiente γSd può essere riferito a incertezze nel modello dell’azione e/o nel mo-dello dell'effetto dell'azione.

(3) Per l'analisi non lineare, cioè quando l'effetto non è proporzionale all'azione, le se-guenti regole semplificate possono essere considerate nel caso di una singolaazione predominante:

a) quando l'effetto cresce più dell'azione, il coefficiente parziale è applicato ai va-lori caratteristici delle azioni;

b) quando l'effetto cresce meno dell'azione, il coefficiente parziale è applicatoall'effetto dell'azione desunto dai valori caratteristici delle azioni.

In altri casi si rendono necessari metodi più raffinati, che sono definiti negli Euro-codici pertinenti (per esempio per le strutture precompresse).

9.3.3 Valori di progetto delle proprietà del materialeP(1) Il valore di progetto Xd di una proprietà del materiale o del prodotto viene general-

mente definito da:

[9.4]

dove:è il coefficiente parziale per la proprietà del materiale o del prodotto, datonelle ENV da 1992 a 1999, che comprende:- variazioni sfavorevoli dai valori caratteristici;- poca precisione nei coefficienti di conversione; e

Gd γGGk oppure Gk=

Qd γQQk γQψ0Qk ψ1Qk ψ2Qk oppure Qk, , ,=

Ad γAAk oppure Ad=

Pd γPPk oppure Pk=

AEd AEd=

E d E F d1 F d2 ...ad1 ad2 ...X d1 X d2 ..., , , ,, ,( )=

X d ηX k γM oppure X d X k γM⁄=⁄=

γM


- incertezze nelle proprietà geometriche ed in quelle del modello di resi-stenza;

η è il coefficiente di conversione che tiene conto dell'effetto di durata del cari-co, effetti di volume e di scala, di effetti di umidità e temperatura e così via.

In alcuni casi il coefficiente di conversione viene implicitamente tenuto in conto dal-lo stesso valore caratteristico, come indicato nella definizione di η o di .

9.3.4 Valori di progetto dei dati geometriciP(1) I valori di progetto dei dati geometrici sono generalmente rappresentati dal valore

nominale:

ad = anom [9.5]

Dove necessario, le ENV da 1992 a 1999 possono dare ulteriori specificazioni.

P(2) In alcuni casi, quando le variazioni nei dati geometrici hanno un significativo effettosull'affidabilità di una struttura, i valori geometrici di progetto sono definiti da:

ad = anom + ∆a [9.6]

dove:∆a tiene conto della possibilità di deviazioni sfavorevoli dal valore caratteristico.

∆a viene introdotto soltanto dove l'influenza della variazione è critica, come adesempio le imperfezioni nell'analisi allo svergolamento. Valori di ∆a sono datinelle ENV da 1992 a 1999.

9.3.5 Resistenza di progettoP(1) I valori di progetto per le proprietà del materiale, i dati geometrici e gli effetti delle

azioni, quando pertinenti, dovranno essere usati per determinare la resistenza diprogetto Rd da:

[9.7]

dove:ad1, ... viene definito in 9.3.4 e Xd1, ... in 9.3.3.

(2) Le formule di verifica operativa, basate sul principio dell'espressione [9.7], posso-no avere una delle forme seguenti:

[9.7a]

[9.7b]

[9.7c]

dove:è un coefficiente parziale per la resistenza;

γm è un coefficiente parziale del materiale;γrd comprende incertezze nel modello di resistenza e nelle proprietà geometri-

che.

Nota Per ulteriori informazioni vedere l'appendice A.

(3) La resistenza di progetto può inoltre essere ottenuta direttamente dal valore carat-teristico di una resistenza prodotta, senza esplicita determinazione di valori di pro-getto per variabili di base individuali, da:

[9.7d]

Ciò è applicabile per le membrature d'acciaio, pile, ecc. ed è spesso usato in con-nessione con la progettazione mediante sperimentazione.

γM

Rd R ad1 ad2 ... X d1 X d2 ..., , , ,( )=

Rd R X k γM anom,⁄{ }=

Rd R X k anom,{ } γR⁄=

Rd R X k γm anom,⁄{ } γrd⁄=

γR

Rd Rk γR⁄=



9.4.1 Verifiche dell'equilibrio statico e della resistenzaP(1) Quando si considera uno stato limite di equilibrio statico o di grande spostamento

della struttura come un corpo rigido, deve essere verificato che:

Ed,dst ≤ Ed,stb [9.8]

dove:Ed,dst è il valore di progetto dell'effetto delle azioni destabilizzanti;Ed,stb è il valore di progetto dell'effetto delle azioni stabilizzanti.

In alcuni casi può essere necessario sostituire l'espressione [9.8] con una formuladi interazione.

P(2) Nel considerare uno stato limite di rottura o di eccessiva deformazione di una se-zione, di una membratura o di una connessione, si deve verificare che:

Ed ≤ Rd [9.9]

dove:Ed è il valore di progetto delle azioni come forza interna, momento o vettore

rappresentante molte forze interne o momenti;Rd è la corrispondente resistenza di progetto, che associa tutte le proprietà

strutturali con i rispettivi valori di progetto.

In molti casi può essere necessario sostituire l'espressione [9.9] con una formuladi interazione. I casi di carico prescritti sono identificati come indicato in 9.1.

9.4.2 Combinazione di azioniP(1) Per ogni caso di carico critico, i valori di progetto degli effetti delle azioni (Ed) de-

vono essere determinati combinando il valore di azioni che si verificano simulta-neamente nel modo seguente:

a) situazioni persistenti e transitorie: valori di progetto delle azioni dominanti e va-lori di combinazione delle altre azioni;

b) situazioni eccezionali: valori di progetto delle azioni permanenti; valore fre-quente dell'azione variabile dominante e valori quasi permanenti delle altreazioni variabili; valore di progetto di un'azione eccezionale;

c) situazioni sismiche: valori caratteristici delle azioni permanenti con i valori qua-si-permanenti delle altre azioni variabili e con il valore di progetto delle azionisismiche.

(2) Quando l'azione dominante non è ovvia, ogni azione variabile dovrebbe essereconsiderata come dominante a turno.

(3) Il processo di combinazione sopra citato viene rappresentato nel prospetto 9.1.

prospetto 9.1 Valori di progetto delle azioni da usarsi nella combinazione di azioni

Simbolicamente le combinazioni possono essere rappresentate come qui di segui-to:

a) situazioni di progetto persistenti e transitorie per la verifica agli stati limite ultimiad eccezione della fatica:

Situazioni di progetto

Azioni permanentiGd

Singole azioni variabiliQd

Azioni eccezionali o azioni sismiche

AdDominante Altre

Persistente etransitoria

G Gk ( P Pk) Q1 Qk1 Qi 0i Qki

EccezionaleGA Gk ( PA Pk) 11 Qk1 2i Qki Ak o Ad

Sismica Gk 2i Qki AEd

γ γ γ γ ψ

γ γ ψ ψ γA

ψ γI


[9.10]

Nota Questa regola di combinazione è una unione di due separate combinazioni di carico:

[9.10a]

[9.10b]

[ξ] è un coefficiente di riduzione per γGj entro un campo di variazione da 0,85 ad 1. Lapiù sfavorevole delle espressioni [9.10a] e [9.10b] può essere applicata al postodell'espressione [9.10] sotto condizioni definite nei pertinenti Documenti di ApplicazioneNazionale.

b) combinazioni per situazioni di progetto eccezionali:

[9.11]

c) combinazione per la situazione di progetto sismico:

[9.12]

dove:"+" implica "da combinarsi con";Σ implica "l'effetto combinato di";Gkj è il valore caratteristico delle azioni permanenti;Pk è il valore caratteristico di un'azione di precompressione;Qk1 è il valore caratteristico dell'azione variabile i-esima;Qki è il valore caratteristico dell'azione dominante;Ad è il valore caratteristico di un'azione eccezionale;AEd è il valore di progetto dell'azione sismica;γGj è il coefficiente parziale per la j-esima azione permanente;γGAj è simile a γGj ma per una situazione di progetto eccezionale;γPA è simile a γP ma per azioni eccezionali;γP è il coefficiente parziale per le azioni di precompressione;γQi è il coefficiente parziale per la i-esima azione variabile;γ I è il coefficiente d'importanza (vedere ENV 1998);ψ sono i coefficienti di combinazione (vedere 4.3).

(4) Combinazioni per situazioni di progetto eccezionali comprendono o un'azione ec-cezionale esplicita A (per esempio fuoco od urti) oppure si riferiscono a situazionisuccessive ad un evento eccezionale (A = 0). Per situazioni riguardanti il fuoco, aparte gli effetti della temperatura sulle proprietà del materiale, Ad si riferisce al va-lore di progetto dell'azione termica indiretta.

(5) Le espressioni [9.10] e [9.11] possono essere riferite o alle azioni oppure agli effettidelle stesse; per l'analisi non lineare vedere 9.3.2(3).

(6) Ove componenti di una forza vettoriale sono parzialmente correlati, i fattori di ognicomponente favorevole possono essere ridotti del .

(7) Le deformazioni imposte devono essere considerate quando pertinenti.

(8) In alcuni casi, le espressioni dalla [9.10] alla [9.12] necessitano di modifiche; rego-le dettagliate sono date nelle parti pertinenti delle ENV da 1991 a 1999.

9.4.3 Coefficienti parzialiP(1) Negli schemi di carico applicabili, quelle azioni permanenti che incrementano l'ef-

fetto delle azioni variabili (cioè producono effetti sfavorevoli) dovranno essere rap-presentate dai loro valori di progetto superiori, quelle invece che diminuiscono l'ef-fetto delle azioni variabili (cioè producono effetti favorevoli) dal loro valore di pro-getto inferiore.

γGjGkj '' '' γPPk '' '' γQ1Qk1 '' '' γQiψ0iQkii 1>∑+ + +

j 1≥∑

γGjGkj '' '' γPPk '' '' γQ1ψ01Qk1

'' '' γQiψ0iQkii 1>∑+ + +

j 1≥∑

ξ jγGjGkj '' '' γPPk '' '' γQ1Qk1 '' '' γQiψ0iQki

i 1>∑+ + +

j 1≥∑

γGAjGkj '' '' γPAPk '' '' Ad '' '' ψ+ 11Qk1 '' '' ψ2iQkii 1≥∑+ + +

j 1≥∑

Gkj '' '' Pk '' '' γIAEd '' '' ψ2iQkii 1≥∑+ + +

j 1≥∑

20%


P(2) Dove i risultati di una verifica possono essere molto sensibili a variazioni dell'am-piezza di un'azione permanente da posto a posto nella struttura, le parti sfavore-voli e favorevoli di questa azione dovranno essere considerate come azioni indivi-duali. Ciò si applica in particolare alla verifica dell'equilibrio statico.

(3) Per gli edifici, i coefficienti parziali per gli stati limite ultimi nelle situazioni di proget-to persistenti, transitorie ed eccezionali sono forniti nel prospetto 9.2. I valori sonostati basati su considerazioni teoriche, sull'esperienza e su valutazioni a posteriorisu progetti esistenti.

Nota Questi valori possono essere usati per la progettazione di silos considerata nella ENV 1991-4.

prospetto 9.2 Coefficienti parziali: stati limite ultimi per gli edifici

Caso1) Azione SimboloSituazione

P/T A

Caso APerdita di equilibrio statico; sollecitazione deimateriali strutturali o suolo non resistente(vedere 9.4.1)

Azioni permanenti: peso proprio di componenti strutturali e non strutturali, azioni permanenti causate dal suolo, terra-acqua e acqua libera:- sfavorevole;

- favorevole.

Azioni variabili:- sfavorevole.

Azioni eccezionali

Gsup4)

Ginf4)

Q

A

2)

2)

Caso B5)

Rottura di strutture o di elementi strutturali,inclusa quella di elementi di appoggio, pile,muri di fondazione, ecc., dipendente dalla resi-stenza dei materiali strutturali (vedere 9.4.1)

Azioni permanenti6):(vedere sopra)- sfavorevole;

- favorevole.


Azioni eccezionali

Gsup4)

Ginf4)

Q

A

3)

3)

Caso C5)

Rottura nel terrenoAzioni permanenti6):(vedere sopra)- sfavorevole;

- favorevole.


Azioni eccezionali

Gsup4)

Ginf4)

Q

A

P: Situazioni persistenti T: Situazioni transitorie A: Situazioni eccezionaliNota 1 - Il progetto deve essere verificato per ciascun caso A, B e C separatamente come opportuno.Nota 2 - In questa verifica il valore caratteristico della parte sfavorevole dell’azione permanente è moltiplicato per il coefficiente e

la parte favorevole per il coefficiente . Regole più precise sono date nelle ENV 1993 e 1994.Nota 3 - In questa verifica i valori caratteristici di tutte le azioni permanenti derivanti da una sola sorgente sono moltiplicati per se

l’effetto totale delle azioni risultanti è sfavorevole e per se l’effetto totale delle azioni risultanti è favorevole.Nota 4 - Nel caso in cui lo stato limite è molto sensibile alle variazioni delle azioni permanenti, devono essere presi i valori caratteristici

più alto e più basso di queste azioni in accordo con 4.2(3).Nota 5 - Per i casi B e C le proprietà di progetto del terreno possono essere differenti, vedere la ENV 1997-1.Nota 6 - Invece di usare γG (1,35) e γQ (1,50) per azioni dovute a pressione laterale del terreno, le proprietà di progetto del terreno pos-

sono essere introdotte in accordo con la ENV 1997 e si deve applicare un coefficiente di modello γSd.

γ

γ

γ

γ

1,10

0,90

1,50

1,00

1,00

1,00

1,00

γ

γ

γ

γ

1,35

1,00

1,50

1,00

1,00

1,00

1,00

γ

γ

γ

γ

1,00

1,00

1,30

1,00

1,00

1,00

1,00

1,1 0,9

1,35 1,0


9.4.4 Coefficienti ψ(1) I coefficienti ψ per gli edifici sono dati nel prospetto 9.3. Per altre applicazioni ve-

dere le parti relative della ENV 1991.

prospetto 9.3 Coefficienti ψ per gli edifici

9.4.5 Verifica semplificata per gli edifici(1) Il processo per le situazioni persistenti e transitorie, descritto in 9.4.2, può essere

semplificato considerando la più sfavorevole delle seguenti combinazioni:

a) situazioni progettuali con una sola azione variabile Qk1:

Qk1 [9.13]

b) situazioni progettuali con due o più azioni variabili Qki:

[9.14]

In questo caso, l'effetto delle azioni deve inoltre essere verificato per le azioni va-riabili dominanti usando l'espressione [9.13].

(2) I valori di γG sono forniti nel prospetto 9.2.

9.4.6 Coefficienti parziali di sicurezza per i materialiI coefficienti parziali di sicurezza per le proprietà di materiali e prodotti sono forniti nelleENV da 1992 a 1999.

Azione 0 1 2

Sovraccarichi sugli edifici1):

categoria A: domestici e residenziali

categoria B: uffici

categoria C: aree di congresso

categoria D: aree di acquisto

categoria E: magazzini

Carichi del traffico negli edifici:

categoria F: peso del veicolo ≤ 30 kN

categoria G: 30 kN < peso del veicolo ≤ 160 kN

categoria H: tetti

Carichi da neve sugli edifici 2) 2) 2)

Carichi da vento sugli edifici 2) 2) 2)

Variazioni di temperatura (senza fuoco) negli edifici3) 2) 2) 2)

Nota 1 - Per la combinazione di sovraccarichi per edifici multipiano, vedere ENV 1991-2-1.Nota 2 - Possono essere richieste delle modifiche per regioni geografiche differenti.Nota 3 - Vedere ENV 1991-2-5.

ψ ψ ψ

0,7

0,5

0,7

0,7

0,5 0,3

0,7

1,0

0,3

0,7

0,7

0,9

0,6

0,6

0,8

0,7

0,7 0,6 0,7

0,0 0,0

0,3 0,5

0,0

0,6 0,0 0,2

0,6 0,5 0,0

0,6 0,5 0,0

γGjGkj '' ''+j 1≥∑ 1,5

γGjGkj '' '' +j 1≥∑ 1,35 Qki

i 1≥∑



9.5.1 Verifiche di funzionalità (serviceability) P(1) Si dovrà verificare che:

Ed ≤ Cd [9.15]

dove:Cd è un valore nominale o una funzione di certe proprietà progettuali dei mate-

riali legate agli effetti progettuali delle azioni considerate; eEd è il valore di progetto dell'effetto dell'azione (per esempio uno spostamento,

un'accelerazione) determinate sulla base di una delle combinazioni definitein 9.5.2.

Nota Indicazioni per Cd possono essere trovate nelle ENV da 1992 a 1999.

9.5.2 Combinazione di azioni(1) La combinazione di azioni da considerare per gli stati limite di servizio dipende dal-

la natura dell'effetto delle azioni da verificare, per esempio irreversibili, reversibili odi lungo termine. Tre combinazioni indicate dal valore rappresentativo dell'azionedominante sono date nel prospetto 9.4.

prospetto 9.4 Valori di progetto delle azioni per l'uso nella combinazione di azioni

(2) Tre combinazioni di azioni per gli stati limite di servizio sono definite simbolicamen-te dalle seguenti espressioni:

a) combinazione di caratteristica (rara):

[9.16]

b) combinazione frequente:

[9.17]

c) combinazione quasi permanente:

[9.18]

dove la notazione è come quella usata in 1.6 e 9.4.2.

(3) Carichi dovuti a deformazioni imposte dovranno essere considerati quando signi-ficativi.

(4) In alcuni casi le espressioni da [9.16] a [9.18] possono richiedere una modifica; re-gole dettagliate sono fornite nelle parti relative delle ENV da 1991 a 1999.

9.5.3 Coefficienti parzialiI coefficienti parziali degli stati limite di servizio sono pari ad eccetto ove altrimentispecificato, per esempio nelle ENV da 1992 a 1999.

CombinazioneAzioni permanenti

Gd

Azioni variabili Qd

Dominanti Altre

Caratteristiche (rare) Gk (Pk) Qk1 0i Qki

Frequenti Gk (Pk) 11 Qk1 2i Qki

Quasi permanenti Gk (Pk) 21 Qk1 2i Qki

Nota - Per stati limite di servizio, i coefficienti parziali (di servizio) γG e γQ sono presi pari a 1,0 eccetto quandoaltrimenti specificato.

ψ

ψ ψ

ψ ψ

Gkj '' '' Pk '' '' Qk1 '' '' ψ0iQkii 1>∑+ + +

j 1≥∑

Gkj '' '' Pk '' '' ψ11Qk1 '' '' ψ2iQkii 1>∑+ + +

j 1≥∑

Gkj '' '' Pk '' '' ψ2iQkii 1>∑+ +

j 1≥∑

1,0


9.5.4 Coefficienti ψ Valori dei coefficienti ψ sono dati nel prospetto 9.3.

9.5.5 Verifica semplificata per gli edifici(1) Per gli edifici la combinazione caratteristica (rara) può essere semplificata con le

seguenti espressioni che possono essere usate anche in luogo della combinazio-ne frequente:

a) situazioni progettuali con una sola azione variabile Qk1:

[9.19]

b) situazioni progettuali con due o più azioni variabili Qk1

[9.20]

In questo caso, l'effetto delle azioni deve inoltre essere verificato per le azioni va-riabili dominanti usando l'espressione [9.19].

(2) Dove regole semplificate sono fornite per gli stati limite di servizio, non sono richie-sti calcoli dettagliati usando combinazioni di azioni.

9.5.6 Coefficienti parziali per i materialiCoefficienti parziali per le proprietà di materiali e prodotti sono fornite nelle ENV da 1992a 1999.

Gkjj 1≥∑ '' ''+ Qk1

Gkjj 1≥∑ '' '' 0,9 Qki

i 1≥∑+


APPENDICE A COEFFICIENTE PARZIALE DI PROGETTO(informativa)

A.1 Generalità(1) Questa appendice fornisce informazioni e basi teoriche concernenti il metodo del

coefficiente parziale come descritto in 9. Inoltre essa è un'introduzione all'appen-dice D. Le informazioni di queste appendici possono essere usate se le regole diverifica delle ENV da 1991 a 1999 non sono considerate adeguate per il caso con-siderato.

(2) Nel metodo del coefficiente parziale si verifica che tutti gli stati limite significativi/applicabili non siano raggiunti, dati i valori di progetto per le azioni, le resistenze edi dati geometrici. I valori di progetto sono i prodotti o i quozienti dei valori caratteri-stici dei coefficienti parziali appropriati e dei valori ψ, come indicato dal 9.3 al 9.5.In generale, si presume che i coefficienti parziali tengano conto:

- di sfavorevoli deviazioni dai valori rappresentativi;

- di inaccuratezze nei modelli dell'azione ed in quelli strutturali;

- di inaccuratezze nei coefficienti di conversione.

(3) Il valore dei coefficienti parziali dovrà dipendere dal grado di incertezza nelle azio-ni, nelle resistenze, nelle quantità geometriche e nei modelli, dal sistema costrutti-vo e dal tipo di stato limite.

(4) In linea di principio ci sono due modi di determinare valori numerici per i coefficientiparziali:

a) secondo una calibratura basata su di una storia lunga e di successo della tra-dizione dell'edificare (per la maggior parte dei coefficienti proposti negli Euro-codici attualmente disponibili, questo è il principio guida);

b) sulla base della valutazione statistica e di dati sperimentali ed insiemi di osser-vazioni; ciò dovrà essere fatto nell'ambito della teoria probabilistica della sicu-rezza.

(5) In pratica, i due metodi descritti in A.1(4) possono inoltre essere usati in combina-zione. In particolare, un approccio meramente statistico fallisce per mancanza didati sufficienti. Qualche riferimento ai metodi di progetto tradizionali dovrà esseresempre fatto. Dove c'è stata una tradizione del costruire lunga e di successo, è digrande valore ottenere una razionale comprensione di questo successo. Tale co-noscenza può giustificare la riduzione di alcuni coefficienti per specifiche condizio-ni, cosa che può determinare una economia. Da questo punto di vista, i metodi sta-tistici dovranno essere considerati come tali da attribuire valori in aggiunta a quellidell'approccio più tradizionale.

A.2 Una visione d’assieme sui metodi di affidabilità(1) Nella figura A.1 viene presentata una panoramica sui vari metodi di verifica di affi-

dabilità e sulle interazioni tra essi. La procedura di verifica probabilistica può esse-re suddivisa in due grandi classi: metodi esatti e metodi di affidabilità del primo or-dine (FORM), qualche volta rispettivamente indicati come metodi di livello II e di li-vello III. In entrambi i metodi, le misure di affidabilità sono probabilità di collasso Pfper i modi di collasso in considerazione e per qualche periodo di riferimento appro-priato. Questi valori sono calcolati e comparati con qualche valore d'obiettivo pre-stabilito P0. Se la probabilità di collasso è maggiore di quella dell'obiettivo, la strut-tura è considerata inaffidabile.


figura A.1 Panoramica sui metodi di affidabilità

(2) Nelle procedure di livello II generalmente si lavora con una misura alternativa di si-curezza, il cosiddetto indice di affidabilità β, che è correlato a Pf da:

[A.1]

dove: Φ è la funzione di distribuzione della distribuzione normale.

Benché totalmente equivalente alla probabilità di collasso stessa, l'uso dell'indicedi affidabilità sottolinea la natura formale e rappresentativa dell'analisi di affidabili-tà. La relazione tra β e Pf viene presentata nel prospetto A.1.

prospetto A.1 Relazione tra β e Pf

(3) In accordo con la figura A.1, gli elementi di sicurezza del metodo del coefficienteparziale (livello I) possono essere ottenuti in tre modi:

a) dalla calibratura con metodi di progetto empirici storicamente accettati;

b) dalla calibratura con metodi probabilistici;

c) come una semplificazione del FORM per mezzo del metodo del valore di pro-getto (calibrato) come descritto in A.3.

La presente generazione degli Eurocodici è stata innanzitutto basata sul metodoa), con emendamenti basati su c) o metodi equivalenti, maggiormente nel campodella progettazione assistita da sperimentazione.

(4) Valori obiettivo indicativi per β in varie situazioni progettuali sono dati nel prospettoA.2. Vengono forniti valori per la vita utile di progetto (vedere il prospetto 2.1 dellaENV 1999-1) e per un anno. Valori per un anno potrebbero essere significativi persituazioni di progetto transitorie e per strutture temporanee dove la sicurezza uma-na è di grande importanza.

(5) I valori del prospetto A.2 sono considerati come "appropriati nella maggior partedei casi". Per ragioni correlate al tipo ed alle conseguenze del collasso o dell'eco-nomia degli edifici, può essere appropriato usare valori più alti o più bassi (vedere2.2). Una differenza di classe nel livello di affidabilità viene usualmente associataa differenze nei valori di β di un ordine di grandezza tra 0,5 e 1,0. Una differenza dilivello di sicurezza può essere chiesta per un edificio nella sua totalità, per alcunespecifiche componenti o per alcuni specifici tipi di rischio.

Pf 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7

1,3 2,3 3,1 3,7 4,2 4,7 5,2

Form(livello II)

Metodo delvalore di progetto

Progetto delcoefficiente parziale

(livello I)

CalibrazioneCalibrazione

Ib IcIa

Calibrazione

Esatto(livello III)

Metodi probabilistici

Metodi storiciMetodi empirici

Pf Φ β–( )=

β


Nota 1 Un dato livello di affidabilità può condurre a diversi coefficienti parziali per varie proprietà delmateriale, in dipendenza dalla loro variabilità e dall'influenza (vedere A.3 ed A.4). Ciò nondeve essere confuso con la differenziazione di affidabilità.

Nota 2 Lo scegliere un differente indice di affidabilità come obiettivo non è la sola possibile misuraper la differenziazione di affidabilità; altre misure sono correlate con l'accuratezza del calco-lo, la garanzia del grado di qualità ed il rigore delle regole di dettaglio.

(6) I valori del prospetto A.2 devono essere considerati come ragionevoli richieste mi-nime, essendo derivati da calcoli di calibratura relativi alle norme di progetto in varipaesi. In queste operazioni di calibratura sono usualmente usate distribuzioni nor-mali logaritmiche o di Weibull per i parametri di resistenza e le incertezze di model-lo. Per i pesi propri e le distribuzioni di valori estremi per i carichi variabili sonousualmente considerate distribuzioni normali. Si dovrebbe notare, comunque, chequeste operazioni di calibratura hanno mostrato un'ampia dispersione, in dipen-denza dei codici in considerazione, dal tipo di componente strutturale e dalla quan-tificazione delle varie incertezze.

(7) Il valore di 3,8 per l'indice di affidabilità obiettivo dello stato limite ultimo viene inparticolare accettato per molte applicazioni in gran parte correlate alla resistenza.Ciò, comunque, non significa che la progettazione normale, in accordo agli Euro-codici, automaticamente condurrebbe a valori di β pari o prossimi a questo scopo.Infatti, fino ad ora, la presente generazione degli Eurocodici non è stata del tuttovalutata in quest'ottica. Così una valutazione non è molto semplice dal momentoche la funzionalità (serviceability) e la durabilità, gli arrotondamenti degli effetti oquelli di una distribuzione multimodale, possono disturbare in molti casi il modello.In aggiunta, le regole nelle norme possono inoltre includere differenziazioni di si-curezza implicite, in dipendenza dal tipo di collasso, specialmente nel caso di com-portamento duttile o fragile.

(8) Infine, deve essere messo in rilievo che un valore di β e la corrispondente proba-bilità di collasso sono numeri formali o teorici, intesi primariamente come uno stru-mento per sviluppare regole di progetto coerenti, piuttosto che dare una descrizio-ne della frequenza di rottura strutturale.

prospetto A.2 Valori indicativi per l'indice di affidabilità obiettivo β

A.3 Verifica della affidabilità con l’uso di valori di progetto(1) Nel metodo del valore di progetto (metodo lb in figura A.1), i valori di progetto sono

definiti per tutte le variabili che devono essere considerate come incerte (variabilidi base). Il progetto è considerato sufficiente se non sono raggiunti gli stati limitequando sono usati i valori di progetto nel modello. In notazione simbolica:

Ed < Rd [A.2]

Ed = E {Fd1, Fd2, ... ad1, ad2, ... θd1, θd2, ...}

Rd = R {fd1, fd2, ... ad1, ad2, ... θd1, θd2, ...}

dove:E è l'effetto dell'azione;R è la resistenza;F è l'azione;f è la proprietà del materiale;

Stato limite Indice di affidabilità obiettivo(vita utile di progetto)

Indice di affidabilità obiettivo(un anno)

Ultimo 3,8 4,7

Fatica 1,5 fino a 3,81) -

Funzionalità(irreversibile)

1,5 3,0

Nota 1 - Dipende dal grado di ispezionabilità, riparabilità e tolleranza del danno.


a è la proprietà geometrica;θ è il modello di incertezza.

Notare che l'espressione [A.2] è in parte simbolica e che qualche volta è necessa-ria una formulazione più generale.

(2) L'insieme dei valori di progetto per il punto di progetto corrisponde al punto dellasuperficie di rottura avente la più alta probabilità di accadimento (vedere figuraA.2). In questo modo il metodo del valore di progetto è in relazione al metodo pro-babilistico di II livello [vedere A.2(1)].

(3) Il valore di progetto degli effetti delle azioni Ed e la resistenza Rd sono definiti inmodo tale che la probabilità di avere un valore più sfavorevole è:

P (E > Ed) = Φ (+ αEβ) = Φ (- 0,7β) [A.3a]

P (R < Rd) = Φ (- αRβ) = Φ (- 0,8β) [A.3b]

dove:α è il coefficiente di peso FORM (- 1 ≤ α ≤ + 1);β è il valore obiettivo per l'indice di affidabilità (vedere il prospetto A.2).

Per un carico α è negativo; per una resistenza α è positivo.

(4) L'essenza del metodo è la scelta dei valori di αE e di αR a - 0,7 e + 0,8 rispettiva-mente. Il campo di validità di questi valori è limitato al caso di β = 3,8 (accettandouna deviazione massima di 0,5) ai rapporti:

0,16 < σE/σR < 7,6

Al di fuori di questo campo di variazione dei valori si raccomanda l'uso di α = ± 1,0per la variabile avente il valore più alto di σ.

(5) Quando il carico o il modello di resistenza contiene diverse variabili di base (altricarichi, coefficienti di conversione, più materiali) le espressioni [A.3a] e [A.3b] val-gono solo per le variabili dominanti. Per le variabili non dominanti:

P {E > Ed} = Φ (- 0,4 × 0,7 × β) = Φ (- 0,28β) [A.4a]

P {R < Rd} = Φ (- 0,4 × 0,8 × β) = Φ (- 0,32β) [A.4b]

Per β = 3,8 questi valori corrispondono approssimativamente al frattile 0,9 e 0,10rispettivamente.

(6) Il prospetto A.3 fornisce delle espressioni per il calcolo dei valori di progetto per da-ti α e β.

prospetto A.3 Valori di progetto per varie funzioni di distribuzione

Distribuzione Valori di progetto Osservazioni

Normale è la media

è la deviazione standard

Normale logaritmica per V = / < 0,2

Gumbel u - a -1 ln [- ln ( )] u = - 0,577/a, a = /( )

µ α β σ– µσ

µ exp α β V–( ) σ µ

Φ α β– µ π σ 6


figura A.2 Definizione del punto di progetto in accordo col metodo di affidabilità al primo ordine (FORM)

A.4 Formati di verifica di affidabilità negli Eurocodici(1) Nelle ENV 1991 fino a 1999 i valori di progetto Xd e Fd non sono direttamente in-

trodotti. Le variabili di base sono introdotte per la prima volta dai loro valori rappre-sentativi Xk ed Fk che possono essere definiti come:

- valori con una probabilità stabilita o supposta di essere superati, per esempiocarichi e proprietà dei materiali;

- valori nominali, come per esempio proprietà geometriche;

- valori calibrati per raggiungere una affidabilità mirata, come per esempio coef-ficienti e fattori di modello.

Congiuntamente c'è un insieme di coefficienti di sicurezza parziale e di coefficientidi combinazioni di carico.

(2) I valori di progetto per azioni F, la proprietà dei materiali X e proprietà geometricheseguono da:

[A.5]

[A.6]

[A.7]

L'indice k denota i valori caratteristici.

(3) I valori di progetto per modelli normalmente incerti entrano nelle equazioni concoefficienti parziali γSd e γRd sul modello totale. Ne consegue che:

[A.8]

[A.9]

In questo modello:

tiene conto:

- della possibilità di deviazioni sfavorevoli dei valori delle azioni dai valori rap-presentativi.

γm tiene conto:

12

Limite di rotturaPunto di progetto

Legenda

__

F d γfF k o F d γfψF k ψ può essere ψ0 ψ1 o ψ2,( )==

X d X k γm⁄=

ad anom ∆a±=

E d γSdE γfF k γfΨF k anom ∆a ...±,,{ }=

Rd R X k γm anom ∆a ...±,⁄{ } γRd⁄=

γf


- della possibilità di deviazioni sfavorevoli delle proprietà dei materiali dei valoricaratteristici;

- della parte sistematica dei coefficienti di conversione [se pertinenti, vedere an-che 8.3(1)];

- delle incertezze dei coefficienti di conversione.

∆a tiene conto:

- della possibilità di deviazioni sfavorevoli dei dati geometrici dai valori caratteri-stici (specificati) governati dalla specificazione delle tolleranze;

- dell'importanza di variazioni;

- dell'effetto cumulativo di avvenimenti simultanei di deviazioni geometriche di-verse.

tiene conto:

- delle incertezze del modello di resistenza se queste non sono considerate dalmodello stesso.

γSd tiene conto delle incertezze:

- nel modello di azione;

- nel modello degli effetti delle azioni.

ψ tiene conto delle riduzioni nei valori di progetto per i carichi, in particolare:

- il valore di combinazione ψ0 Fk è determinato in modo che la probabilità dei valori degli effetti dell'azione combinata essendo superata è approssimativa-mente la stessa come quando è presente solo l'azione di una singola variabile.Entro il contesto di un approccio a valori di progetto (A.3), le formule operativesono presentate nel prospetto A.4 per il caso di due valori fluttuanti;

- il valore della frequenza di una azione variabile ψ1Fk corrisponde al valore cheè superato oltre il 5% delle volte o 300 volte per anno. Deve essere scelto il va-lore più alto;

- il valore quasi permanente ψ2Fk corrisponde al tempo medio o al valore con laprobabilità di essere superato del 50%.

(4) La procedura descritta dalle espressioni [A.8] e [A.9] è teoricamente perfetta mascomoda da un punto di vista pratico. Per cui sono fatte le seguenti semplificazio-ni:

a) Sul lato caricato (per un carico singolo):

[A.10]

Purché E sia proporzionale a F, a, e ad un modello di incertezza θ, cioè:

il valore di γF può derivare da (vedere le espressioni [A.8] e [A.10])

[A.11]

In aggiunta, è altamente standardizzato. Per esempio = 1,5 per tutti i ca-richi variabili. Perciò si raccomanda di adeguare il valore caratteristico quandonecessario.

b) Sul lato resistente (in dipendenza dai vari Eurocodici):

(ENV 1992 e 1995) [A.12]

(ENV 1993) [A.13]

(ENV 1994) [A.14]

Purché R sia proporzionale alla resistenza X, ad una incertezza di modello θ ead una proprietà geometrica a, cioè a X, si applicano le seguenti rela-zioni semplificate:

(ENV 1992 e 1995) [A.15]

γRd

γF

E d E γFF k anom,{ }=

E θ a F ,∝

γFF kanom γfF k anom ∆a+( ) γSd=

γF γfγSd 1 ∆a anom⁄+( )=

γF γF

Rd R X k γM anom,⁄{ }=

Rd R X k anom,{ } γR⁄=

Rd R X k γm anom,⁄{ } γrd⁄=

R α θ

γM γmγRd 1 ∆a anom⁄+{ }⁄=


(ENV 1993) [A.16]

(ENV 1994) [A.17]

Per modelli non lineari o nel caso di carichi multi-variabili o modelli di resisten-za comunemente incontrati nell'Eurocodice queste relazioni diventano piùcomplesse.

prospetto A.4 Espressione di ψ0

Nota Per carichi intermittenti il parametro T1 è uguale alla durata del carico e Fs( ) rappresenta lafunzione di distribuzione incondizionata dell’intensità del carico; così Fs( ) non è la funzionedi distribuzione condizionale dato che il carico è attivo.

A.5 ChiusuraÈ chiaro da A.1 a A.4 che il medesimo livello di affidabilità formale può essere ottenuto inmolti modi differenti. Alcuni coefficienti parziali possono essere posti pari a 1,0 ed il mar-gine di sicurezza richiesta può essere incluso in altri coefficienti. Possono essere presi va-lori caratteristici alti e coefficienti di sicurezza bassi o viceversa. I vari elementi di sicurez-za costituiscono un insieme di "vasi comunicanti". Per ogni situazione individuale di pro-getto, comunque, c'è la possibilità di calibrare i coefficienti specifici al fine di ottenere il ri-chiesto livello di affidabilità.Nell'insieme attualmente disponibile di Eurocodici, i valori caratteristici per carichi ed i pa-rametri di resistenza e le proprietà geometriche sono di solito presi in accordo con A.2 finoad A.4. La ENV 1991-1 fornisce valori per i coefficienti parziali dei carichi e le norme diprogetto relative ai materiali forniscono valori per i coefficienti di resistenza parziale. Que-sto è fatto principalmente in una forma globale, in parte basata su considerazioni proba-bilistiche, in parte su una motivazione storica o empirica. Inoltre, la scelta dei valori rap-presentativi ed i corrispondenti valori per coefficienti parziali era stata fatta prendendo inconsiderazione bisogni e aspetti relativi ad una applicazione facile ed economica delleprocedure di verifica nella pratica progettuale. Questo ha condotto ai seguenti requisiti:

- per strutture comuni il valore di progetto di azioni o effetti di azioni devono essere in-dipendenti dai valori di progetto delle resistenze;

- ci deve essere solo un piccolo insieme di valori γ f;

- solo un valore costante di deve essere preso per ciascuna proprietà del materiale;

- ulteriori semplificazioni concernenti la sicurezza e le verifiche di servizio così comenell'analisi strutturale dovrebbero essere possibili, cioè evitando la necessità di consi-derare ancora molte disposizioni di carico, casi di carico, combinazioni di carico nellasituazione di progetto pertinenti.

Distribuzione 0 = Fnon dom /Fdom

Generale

Normale(approssimazione)

Gumbel

Fs() è la funzione di distribuzione della probabilità del valore estremo di un carico non dominante nel periododi progetto T;

() è la funzione di distribuzione normale standard;N è T/T1;T è il periodo di progetto;T1 è il periodo di una variazione di carico indipendente del carico variabile più lento;

è l’indice di affidabilità;V è il coefficiente di variazione di un carico non dominante.

γR γmγRd 1 ∆a anom⁄+{ }⁄=

γrd γRd 1 ∆a anom⁄+{ }⁄=

ψ

F s1–

exp N Φ 0 4 β′ ,–( )–[ ]{ }

F s1– Φ 0 7 β,( ){ }

--------------------------------------------------------------------------

con β′ Φ 1– Φ 0 7 β ,–( ) N⁄ { }=

1 0 28β 0 7 Nln,–,( ) V+1 0 7 βV,+

----------------------------------------------------------------------

1 0 78 V 0 58, ln ln Φ– 0 28 β,( ) ln N +( )+[ ],–1 0 78 V 0 58, ln ln Φ– 0 7 β,( )( )+[ ],–

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Φ

β

γM


APPENDICE B FATICA(informativa)

B.1 Il fenomeno della fatica (1) Il fenomeno della fatica è un deterioramento locale del materiale causato da ripe-

tute variazioni di tensioni o deformazioni.

(2) Si possono distinguere basso ed alto ciclo di fatica.Il basso ciclo di fatica è associato ad un materiale non lineare ed al comporta-mento geometrico, per esempio deformazioni plastiche cicliche in zone plastiche.Criteri per escludere il basso ciclo di fatica sono dati nelle ENV da 1992 a 1999.L'alto ciclo di fatica è governato principalmente dal comportamento elastico.Quindi l'analisi del modello può essere elastica.

(3) I criteri per determinare se è necessario considerare il fenomeno della fatica sonodati nelle ENV da 1992 a 1999.

B.2 Resistenza alla fatica(1) Eccetto il caso in cui la resistenza alla fatica delle membrature è determinata in

prove specifiche con una storia di carico vicina al carico effettivo a cui sono sog-gette, il comportamento alla fatica di elementi strutturali è generalmente studiatoper proposta della norma con prove semplificate. In queste prove gli elementi sonosoggetti a variazioni di carico ad ampiezza costante, prima che avvenga un'ecces-siva deformazione o una frattura dovuta a lesioni.

(2) La resistenza alla fatica di un dato componente è poi definita da una relazione∆σR - NR, che rappresenta approssimativamente il frattile del 95% di sopravviven-za; dove ∆σR è il campo di variazione della tensione e NR è il numero di cicli finoalla rottura.Questa relazione può essere modellata da una curva normalizzata lineare, bili-neare, o trilineare in una scala logaritmica doppia.

(3) Per un campo di variazione di topologie, un sistema di curve equidistanti ∆σR - NR,può essere stabilito per permettere la classificazione.

B.3 Determinazione degli effetti dell’azione della fatica compatibile con la resistenza allafatica(1) Le azioni della fatica sono specificate in altre parti della ENV 1991.

(2) Quando storie di carico tensionale rappresentative dell'azione della fatica su undato componente sono disponibili, ogni storia temporale di tensione può esserevalutata usando il metodo del conteggio a serbatoio o il metodo di conteggio apioggia. Questi metodi permettono campi di variazione della tensione e dei numeridi cicli da determinare, insieme con le tensioni medie associate, quando questesono rilevanti.

(3) I campi di variazione delle tensioni e del numero di cicli possono essere ordinati indistribuzioni di frequenza di variazione di sforzo o negli spettri di variazione di sfor-zo.

(4) Le distribuzioni di frequenza della variazione dello sforzo o gli spettri di variazionedello stesso, usando la legge di Miner, possono essere trasformati in spettri di va-riazione di sforzo ad ampiezza costante, fatica-danno equivalenti.

B.4 Verifiche alla fatica(1) Le verifiche di sicurezza per fatica possono essere eseguite con:

- un calcolo del danno, quando il danno causato dalla azione della fatica è cor-relato a un danno ultimo rappresentante lo stato limite;

- una verifica della vita a fatica, dove per un livello rappresentativo di variazionedella tensione, un numero equivalente di danno di cicli di carico causato dallaazione della fatica è correlato ad un numero ultimo di cicli rappresentanti lo


stato limite;

- una verifica dell'ampiezza di sforzo, ove, per un numero rappresentativo di ciclidi sforzo, l'ampiezza della variazione di sforzo equivalente al danno, causatadall'azione della fatica, è correlata ad una resistenza ultima all'ampiezza dellosforzo che rappresenta lo stato limite.

(2) Ulteriori informazioni vengono fornite nelle ENV da 1992 a 1999.

B.5 Concetti di sicurezza(1) In generale il progetto di una struttura soggetta a fatica deve essere tale da "tolle-

rare" il danno. Per "tollerare" il danno la struttura deve essere capace di sosteneretutti i carichi con sufficiente affidabilità prima della formazione di fessure che pos-sono essere scoperte da regolari ispezioni in modo tale che appropriate misure diriparazione possono essere intraprese prima che avvenga il cedimento strutturale.

(2) Per strutture che possono essere verificate al danno, il coefficiente di sicurezza γMsulla parte resistente alla fatica può essere preso pari a 1,00.

(3) Per strutture per cui la tolleranza al danno non può essere verificata, i coefficientidi sicurezza devono essere scelti in modo tale da prendere in considerazione le in-certezze nel definire le azioni di fatica, gli effetti delle azioni di fatica e le resistenzealla fatica e anche il decremento della resistenza da corrosione o altri fenomeni di-pendenti dal tempo, avendo il dovuto riguardo alle conseguenze di un collasso del-la struttura senza preavviso.

(4) Ulteriori informazioni sul progetto alla fatica sono fornite nelle ENV da 1992 a1999.


APPENDICE C STATO LIMITE DI SERVIZIO: VERIFICA DI STRUTTURE SUSCETTIBILI DI VIBRARE(informativa)

C.1 Generalità

C.1.1 Obiettivi(1) Questa appendice fornisce una guida per le verifiche allo stato limite di servizio

(serviceability limit state) di strutture soggette a vibrazione.

(2) Essa riguarda la trattazione del posto dell’azione, la determinazione della rispostastrutturale e i limiti considerati per la risposta strutturale stessa per assicurarsi chele vibrazioni non siano disturbanti o dannose.

(3) Gli effetti dinamici che si riferiscono allo stato limite ultimo o alla fatica sono trattatinelle altre parti della ENV 1991 e perciò non sono considerati in questa appendice.

C.1.2 Sorgenti di vibrazioni(1) Le vibrazioni possono essere indotte da:

a) persone, per esempio su:

- ponti pedonali;

- pavimenti dove la gente cammina;

- pavimenti per attività di sport e danza;

- pavimenti con seggiolini fissati, tribune per spettatori.

b) macchine, come per esempio:

- fondazioni e supporti di macchine;

- campanili;

- suolo con vibrazioni trasmesse.

c) vento, per esempio su:

- edifici;

- torri;

- ciminiere e antenne;

- antenne strallate;

- piloni;

- ponti;

- tetti a sbalzo.

d) traffico, per esempio su:

- ponti ferroviari o stradali;

- edifici, tipo saloni per esposizioni e parcheggio per automobili.

e) terremoti.

C.1.3 Modellazione di azioni e strutture(1) Per lo stato limite di servizio (serviceability limit state) la modellazione di queste

azioni e delle strutture dipende da come sono formulati i limiti di servizio.

(2) Questi limiti possono riferirsi a:

- comfort umano;

- limiti dovuti al funzionamento proprio di macchine o di altre installazioni;

- i limiti di massima inflessione per evitare danni o frantumazioni.

(3) Al fine di verificare che questi limiti non siano superati, le azioni possono esseremodellate in termini di storie temporali delle forze per cui le risposte strutturali pos-sono poi essere determinate come storie temporali di inflessione o accelerazioni,usando appropriati metodi di integrazione.


(4) Dove la risposta strutturale può significativamente avere influenza, devono essereapplicate le storie temporali delle forze (per esempio quando i veicoli sono eccitatida autovibrazioni dovute alle vibrazioni della struttura o quando concorrono gli ef-fetti sincronizzanti delle masse moventi) queste interazioni devono essere consi-derate o nella modellazione di un sistema combinato di vibrazione carico-strutturao da appropriate modificazioni delle storie temporali delle forze.

C.2 Storie temporali delle forze

C.2.1 Generalità (1) Le storie temporali delle forze usate nell'analisi dinamica devono rappresentare

sufficientemente le situazioni di carico pertinenti per cui i limiti di servizio devonoessere verificati.

(2) Le storie temporali delle forze possono modellare:

- vibrazioni umane indotte, come per esempio il camminare o il correre di unasingola persona o di un numero di persone o il danzare o il movimento in stadio sale da concerto;

- vibrazioni indotte da macchine, come per esempio da vettori di forza dovuti amasse eccentriche e frequenze, che possono essere variabili col tempo;

- vibrazioni indotte dal vento;

- carichi del traffico, come per esempio muletti, macchine e veicoli pesanti;

- operazioni di gru;

- altre azioni dinamiche come carichi ondulatori o azioni di terremoti.

C.3 Modellazione delle strutture

C.3.1 Generalità (1) Il modello dell'analisi dinamica usato per determinare gli effetti delle azioni conse-

guenti a storie temporali delle forze deve essere stabilito in modo tale che tutti glielementi strutturali pertinenti, le loro masse, le rigidezze, e i rapporti dello smorza-mento siano realisticamente considerati.

(2) Nel caso in cui le azioni dinamiche siano causate da movimenti di masse (peresempio persone, macchinari, ecc.) queste masse devono essere inclusenell'analisi (per esempio quando sono determinanti per le autofrequenze).

(3) Per altre azioni variabili combinate con il peso proprio della struttura devono esse-re usati valori quasi-statici, se non sono dati altre specificazioni nella identificazio-ne degli stati limiti di servizio.

(4) Quando c'è una interazione significativa tra terreno e struttura il contributo del suo-lo può essere modellato da appropriati smorzatori viscosi e molle equivalenti.

(5) In generale il comportamento delle strutture deve essere considerato come linea-re, se non sono date altre specificazioni nella definizione degli stati limite.

(6) I rapporti di smorzamento viscoso devono essere valutati usando adatte procedu-re sperimentali metodi teorici approvati, e valori derivati da raccolte di misure affi-dabili su classi strutturali omogenee.

C.4 Valutazione della risposta strutturale

C.4.1 Generalità(1) La valutazione delle risposte strutturali dipendono dai limiti che sono per esse spe-

cificati.

(2) Limiti possono essere espressi in termini di:

a) valori r.m.s. (radice quadrata delle medie dei quadrati) determinati per un certotempo di esposizione:


[C.1]

dove:aeff è l'effettivo valore o quello r.m.s. o la risposta, per esempio l'accelerazio-

ne effettiva;T è il tempo di esposizione;a i è il valore della risposta (per esempio accelerazione) per ciascun inter-

vallo di tempo ∆t i;t è il tempo; ∆t i è l'intervallo di tempo.

b) i valori estremi durante un certo tempo di esposizione T solo per risposte sto-castiche bandate strette:

[C.2]

dove:n è la frequenza naturale della struttura;amax è il valore massimo atteso della risposta della struttura, per esempio la

massima accelerazione.

(3) Le risposte strutturali aeff o amax devono essere confrontate con i limiti specificati.

C.4.2 Valori limitanti per vibrazioni

C.4.2.1 Comfort umano

(1) Dove sono specificate condizioni di comfort umano, queste condizioni devono es-sere date da un criterio di accettabilità in accordo con la ISO 2631.

(2) I criteri di accoglienza devono includere la retta di accelerazione relativa (aeff) - fre-quenza (fs) per tempo di esposizione selezionato e direzione di vibrazione.

C.4.2.2 Funzionamento di macchine

(1) I limiti per il funzionamento delle macchine devono essere specificati in termini dimassimo spostamento e frequenza (curva di massimo spostamento-frequenza).

C.4.2.3 Altri limiti

(1) Limiti non coperti dalle curve di accelerazione e frequenza o dalle curve di sposta-mento frequenza possono essere:

- il conseguimento della massima tensione (per esempio per evitare le deforma-zioni permanenti);

- il conseguimento del massimo campo di variazione di tensione (per esempioper evitare una vita a fatica limitata, o spostamenti cumulati);

- il conseguimento della massima deformazione (per esempio per evitare mar-tellamenti o operazioni continue).

Questi limiti possono essere dati nelle specifiche di progetto.

aeff1T---- ai

i∑ t( ) 2∆t i=

amax aeff 2 Tn( )ln( )=


APPENDICE D PROGETTAZIONE ASSISTITA DA PROVE(informativa)

D.1 Scopi ed obiettivi(1) Questa appendice ha il fine di fornire una guida per la pianificazione e la valutazio-

ne di esperimenti eseguiti in connessione con progetti strutturali come indicato nelpunto 8, quando il numero delle prove è sufficiente per una interpretazione statisti-ca dei loro risultati.

(2) Le prove possono essere eseguite nelle seguenti circostanze:

- se le proprietà dei materiali o i parametri di carico non sono sufficientementeconosciuti;

- se modelli di calcolo adeguati non sono disponibili;

- se viene usato un gran numero di componenti simili;

- se il comportamento reale è di speciale interesse;

- per definire prove di controllo ipotizzate in fase di progettazione.

(3) Si distinguono i seguenti tipi di prove:

a) prove per stabilire direttamente la resistenza ultima o le proprietà di durevolez-za di parti strutturali, come per esempio prove al fuoco;

b) prove per ottenere specifiche proprietà dei materiali, per esempio investigazio-ni del terreno o prove di nuovi materiali;

c) prove per ridurre le incertezze nei modelli di carico e resistenza, per esempioprove nel tunnel del vento, prove di prototipi a grandezza naturale, prove sumodelli in scala;

d) prove di controllo per controllare la qualità dei prodotti forniti o la costanza del-le caratteristiche di produzione, per esempio prove su cubi di calcestruzzo;

e) prove durante l'esecuzione al fine di prendere in considerazione le condizionieffettive come per esempio post-tensionamento, condizioni del suolo;

f) prove di controllo per verificare il comportamento reale di strutture o elementistrutturali dopo il completamento, per esempio prove di carico per gli stati limi-te ultimi o di servizio.

(4) I risultati possono essere usati per una specifica struttura o possono servire comebase di progettazione di un grande campo di strutture, includendo lo sviluppo di re-gole nelle norme di calcolo strutturali.

(5) Ulteriori informazioni sui progetti assistiti da prove possono essere trovate nelleENV da 1992 a 1999.

D.2 PianificazionePrima dell'esecuzione delle prove deve essere concordato un piano di esecuzione con laorganizzazione responsabile. Questo piano deve contenere gli obiettivi della prova e tuttele specificazioni necessarie per la selezione dei campioni di prova, l'esecuzione della pro-va, e la valutazione dei risultati. In particolare, il piano della prova deve riguardare i puntisviluppati nel seguito.

a) ScopoL'informazione ricercata dalla prova deve essere chiaramente specificata, per esem-pio le proprietà richieste, l'influenza di certi parametri di progetto variati durante la pro-va e il campo di validità. Devono essere specificate limitazioni della prova e conver-sioni richieste.

b) Comportamenti attesiÈ essenziale presentare una descrizione di tutte le proprietà e circostanze che posso-no influenzare il comportamento dello stato limite in considerazione, per esempio pa-rametri geometrici e loro tolleranze, proprietà dei materiali, parametri influenzati dalleprocedure di fabbricazione e di costruzione, effetti di scala e condizioni ambientali.Devono essere descritti modelli di rottura e/o modelli di calcolo con le variabili corri-


spondenti. Quando la predizione dei modi di rottura critici attesi nella sperimentazioneè estremamente ambigua, il piano di prova deve essere sviluppato sulla base di provepilota di orientamento.

c) Caratterizzazione dei provini Le proprietà dei provini devono essere specificate; in particolare, dimensioni, materia-le e fabbricazione dei prototipi, numero di provini, procedure di campionamento, vin-coli. Normalmente deve essere individuato un campione rappresentativo in senso sta-tistico.

d) Specifiche di caricoCon riferimento al punto b), carichi e condizioni ambientali nella prova devono esserespecificati, in particolare punti di carico, e percorsi di carico nel tempo e nello spazio,temperature, carichi per deformazioni o controllo di forze, ecc. I percorsi di carico de-vono essere selezionati in modo che siano rappresentativi per lo scopo anticipato diapplicazione agli elementi strutturali. Deve essere presa in considerazione la possibi-lità di percorsi sfavorevoli e/o di quei percorsi che sono considerati nel calcolo in casiconfrontabili. Interazioni con risposte strutturali devono essere considerate dove si-gnificative.Dove le proprietà strutturali sono condizionate da uno o diversi effetti di azioni che nonsono variabili sistematicamente, allora questi effetti devono essere specificati almenodai loro valori di progetto. Dove sono indipendenti da altri parametri del percorso dicarico, possono essere adottati i valori di progetto in relazione a valori stimati di com-binazione di carico.

e) Combinazioni di proveSpeciale attenzione deve essere data alle misure per assicurare sufficiente forza e ri-gidezza del carico e dell’attrezzatura di supporto, della luce per gli spostamenti, ecc.

f) MisureDeve essere fatto un elenco di tutte le proprietà rilevanti di ciascun provino per deter-minare la priorità di esecuzione delle prove. Similmente deve essere fatto un elenco dipunti di osservazione e metodi di osservazione e registrazione, per esempio storie de-gli spostamenti, velocità accelerazioni, deformazioni, forze e pressioni, frequenze ri-chieste e accuratezza delle misure e dei dispositivi di misura. In dipendenza delle pro-ve è raccomandabile avere alcune misure disponibili durante la prova.

g) Valutazione e rapporto di provaUna guida specifica è data nelle ENV da 1992 a 1999.

D.3 Valutazione dei risultati delle prove

D.3.1 Generalità(1) Tutti i risultati delle prove devono essere criticamente valutati. Il comportamento

generale e i modi di rottura devono essere confrontati con quelli attesi. Quando av-vengono grosse deviazioni dai comportamenti attesi, deve essere data una spie-gazione, includendo prove aggiuntive se necessario.

(2) Dove significativa, la valutazione dei risultati deve essere fatta sulla base di metodistatistici. In principio le prove devono portare ad una distribuzione statistica per levariabili sconosciute preselezionate, includendo incertezze statistiche. Basati suquesta distribuzione, possono essere derivati i valori di progetto, i valori caratteri-stici e i coefficienti parziali di sicurezza usati in coefficienti parziali di progetto. Sepossibile, può essere derivato il solo valore caratteristico mentre il coefficiente par-ziale è preso da normali procedure di progetto.

(3) Se la risposta (o la resistenza) dei materiali dipende dalla durata del carico o dallasua storia, dal volume o dalla scala, dalle condizioni ambientali o da altri effetti nonstrutturali, allora il modello di calcolo deve prendere questi punti in considerazionecon l'uso di appropriati coefficienti (di conversione) e leggi di scala. Ulteriore guidapuò essere trovata nelle ENV da 1991 a 1999. In particolare, dove le norme inclu-dono provvedimenti relativi alla sicurezza implicita, in relazione a situazioni com-parabili, questi provvedimenti devono inoltre essere applicati quando si fanno pro-


ve e possono fornire come risultato elementi di sicurezza aggiuntivi nelle formule.Un esempio è la resistenza a trazione del calcestruzzo, che in molti casi è trascu-rata durante il progetto.

(4) Il risultato di una prova è valido per le specificazioni e le caratteristiche di caricoconsiderate. Una estrapolazione atta a coprire altri parametri di progetto e carichirichiede informazioni aggiuntive, per esempio da prove precedenti o da considera-zioni teoriche.

D.3.2 Valutazioni statistiche di resistenze/prove sui materiali

D.3.2.1 Generalità

(1) Questo paragrafo ha il fine di dare formule operative per derivare i valori di proget-to dalle prove tipo a) e b), per prove di resistenza sui materiali [vedere D.1(3)], do-ve il valore caratteristico è determinato da una distribuzione delle proprietà dei ma-teriali normalizzata o stabilita. Si farà uso della procedura bayesiana per distribu-zioni a priori incerte.

Nota Ciò porta al medesimo risultato di una statistica classica con un livello di confidenza ugualea 0,75.

(2) In 8.3 sono distinti due differenti metodi. Nel metodo a) un valore caratteristico vie-ne prima derivato e poi diviso per il coefficiente parziale relativo. Nel metodo b) èfatta la determinazione diretta del valore di progetto. Questi metodi sono trattati inD.3.2.2 e D.3.2.3, rispettivamente.

(3) I prospetti e le formule in D.3.2.2 e D.3.2.3 sono basate

- sulla distribuzione normale;

- su di una completa mancanza di conoscenza, a priori, della media;

- su di una completa mancanza di conoscenza per il coefficiente di variazionenel caso di "Vx non noto" o, d'altra parte, piena conoscenza per il coefficientedi variazione nel caso di "Vx noto".

In pratica ci può essere conoscenza a priori del fatto che il tipo di distribuzione siadi una più favorevole natura (per esempio la distribuzione lognormale) e ci potreb-bero essere parziali conoscenze a priori, circa la media e la deviazione standard.Queste conoscenze a priori possono essere basate su precedenti esperienze concasi similari e vogliono in generale condurre a più favorevoli valori di progetto. Unulteriore guida è, comunque, fuori dallo scopo di questa appendice.

D.3.2.2 Metodo a) Valutazione attraverso il valore caratteristicoSi assume che un campione di n risultati di prove numeriche sia disponibile. Il valore diprogetto di una variabile X è ottenuto da:

[D.1]

dove:γM è il coefficiente parziale per il progetto;ηd è il valore di progetto del coefficiente di conversione;Xk(n) è il valore caratteristico includente l'incertezza statistica;mx è la media dei risultati del campionamento ;Vx è il coefficiente di variazione di X;Kn è il coefficiente derivato dal prospetto D.1.La stima del coefficiente di conversione è fortemente dipendente dal tipo di prova e dal ti-po di materiale. Nessuna ulteriore guida è data qui di seguito.Il coefficiente parziale dovrebbe essere selezionato dal campo di applicazione sotto con-siderazione nella prova.Il valore di kn deriva dal prospetto D.1. Il prospetto D.1 è basato sul valore caratteristico5% e sulla distribuzione normale. Nel seguito vengono considerati i due casi seguenti:

X d ηd X k n( )

γM--------------

ηd

γM------mx 1 k nV x–{ }==

mx 1 n x i∑⁄=( )


i) Il coefficiente di variazione Vx è noto attraverso una conoscenza preliminare; la cono-scenza preliminare potrebbe essere trovata dalla valutazione di precedenti prove insituazioni confrontabili. Ciò che è comparabile è determinato dal giudizio ingegneristi-co. In quel caso deve essere usata la riga "Vx noto".

ii) Il coefficiente di variazione Vx non è noto da conoscenze preliminari, ma deve esserestimato dal campionamento:

[D.2]

[D.3]

In questo caso deve essere usata la riga "Vx sconosciuto".

prospetto D.1 Valori di kn per il valore caratteristico 5%

D.3.2.3 Metodo b) Stima diretta del valore di progettoNel metodo b) il valore di progetto per X segue da:

[D.4]

Il significato di tutte le variabili è lo stesso dato in D.3.2.2, comunque ηd deve ora tenerconto di tutte le incertezze non considerate dalla sperimentazione. Il valore di kn deve oraderivare dal prospetto D.2 o D.3. Se X è la variabile dominante nel modello di resistenza, kn può essere derivata dal pro-spetto D.2. Il prospetto è basato sull'ipotesi che il valore di progetto corrisponda a β = 3,8e α = 0,8 (vedere l'appendice A) e che X è distribuita normalmente. Ciò fornisce un valorecon circa lo 0,1% di probabilità di osservazione di un valore più basso.Se il valore di progetto e il valore caratteristico sono determinati, un coefficiente parzialepuò essere trovato da γM = Xk /Xd. Se X è una variabile non dominante, allora α = 0,4 × 0,8 (vedere appendice A) e deve es-sere usato il prospetto D.3. La probabilità di osservazione di un valore più basso è di circail 10%.

prospetto D.2 Valori di kn per il valore di progetto ULS, se X è dominante (P {X < Xd} = 0,1%)

prospetto D.3 Valori di kn per il valore di progetto ULS, se X non è dominante (P {X < Xd} = 10%)

n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 30

Vx noto 2,31 2,01 1,89 1,83 1,80 1,77 1,74 1,72 1,68 1,67 1,64

Vx sconosciuto - - 3,37 2,63 2,33 2,18 2,00 1,92 1,76 1,73 1,64

n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 30

Vx noto 4,36 3,77 3,56 3,44 3,37 3,33 3,27 3,23 3,16 3,13 3,08

Vx sconosciuto - - - 11,40 7,85 6,36 5,07 4,51 3,64 3,44 3,08

n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 30

Vx noto 1,81 1,57 1,48 1,43 1,40 1,38 1,36 1,34 1,31 1,30 1,28

Vx sconosciuto - 3,77 2,18 1,83 1,68 1,56 1,51 1,45 1,36 1,33 1,28

sx2 1

n 1–------------ x i mx–( ) 2∑=

V x sx mx⁄=

∞

X d ηd X od ηd mx 1 k n V x–{ }==

∞

∞


D.3.3 Valutazione delle prove per determinare i coefficienti di modello(1) In alcuni casi è disponibile un modello di calcolo di tentativo, ma l’accuratezza del

modello o l’incertezza è ancora grande per alcuni campi di applicazione. In questecircostanze le prove possono essere eseguite per cercare le caratteristiche stati-stiche del coefficiente di modello della prova tipo c), come descritto in D.1(3). Que-sto tipo di sperimentazione è spesso seguito nel processo di codificazione delleformule di progetto. Si assume che il modello disponibile, sebbene incompleto,predica adeguatamente le tendenze di base. In principio il modello di calcolo puòspaziare da semplici formule semi-empiriche ad avanzati modelli ad elementi finiti.

(2) Per la prova della resistenza deve essere tenuto conto del fatto che un elementostrutturale può possedere un numero di modi di rottura fondamentalmente diffe-renti. Per esempio, un traliccio reticolare piano può collassare per flessione inmezzeria e per taglio agli appoggi. È possibile che la regione di resistenza mediasia governata da modi differenti rispetto alla regione di resistenza bassa. Come laregione di resistenza bassa (per esempio il valore medio meno due o tre deviazio-ni standard) è più importante nell'analisi della affidabilità, la modellazione dell'ele-mento dovrebbe focalizzarsi in modo corrispondente.

(3) Si assuma che il modello di calcolo sia il seguente:

R = D Rt (X, W) [D.5]

dove:X è il vettore di variabili casuali;W è l'insieme di variabili deterministiche misurabili;Rt è il modello teorico;R è il risultato misurabile dell'esperimentoD è il coefficiente sconosciuto determinato dall'esperimento.

(4) Si assuma che sia eseguita una serie di n esperimenti (i = 1, 2, ... n), dove:

- il valore di W è stato preso uguale a wi;

- il valore di X è stato misurato come xi;

- il valore di R è stato misurato come r i.

(5) Si raccomanda che i risultati sperimentali osservati r i siano tracciati in confronto aivalori calcolati Rt (xi, wi) secondo il modello ed il verso di ciascuna delle variabili dibase osservate. Questa procedura di tracciamento è tesa a verificare se i modellidi calcolo tengono adeguatamente conto delle rispettive variabili.

(6) Se più modi di rottura sono rilevati dai risultati della sperimentazione, si raccoman-da che gli esperimenti siano ripetuti. In ogni serie tutti i modi tranne uno devono es-sere esclusi.

(7) Dai risultati della sperimentazione il seguente insieme di osservazioni può esserededotto per i coefficienti sconosciuti D:

d i = r i / R t (xi, wi) [D.6]

(8) Si assumerà che D abbia una distribuzione normale. Si deve osservare che la di-stribuzione normale può essere sostituita da una distribuzione lognormale, stabili-to che questo può essere giustificato dall'esperienza con prove similari eseguitenel passato.

(9) L'ulteriore valutazione statistica di D è la stessa di D.3.2. Per i casi dove le speci-ficazioni deterministiche W sono variate e/o le variabili di base casuali X sono mi-surate indirettamente o non misurate, deve essere consultata la letteratura specia-listica.

D.3.4 Valore di progetto per le prove di controllo della qualità(1) Le prove di controllo, definite come prove tipo d) in D.1(3), sono tese a provare la

qualità dei prodotti forniti o la costanza delle caratteristiche di produzione.

(2) Si assumerà che il prodotto in considerazione è realizzato in lotti. Un lotto è speri-mentalmente definito come un insieme di unità, prodotte da un fabbricante, in unperiodo relativamente breve, con nessun evidente cambio delle condizioni di pro-duzione.


(3) Per prodotti singoli la definizione di unità è di solito auto-evidente. Per materialiprodotti in modo continuo, una unità può essere identificata come un provino, peresempio un cubo prova di calcestruzzo.In pratica, i lotti corrispondono, per esempio,

- ad una singola produzione di calcestruzzo realizzata con il materiale e impian-to;

- ad acciaio strutturale da un processo di fusione, realizzato nelle stesse condi-zioni;

- a pile di fondazione di uno specifico sito.

(4) Il controllo di qualità può essere eseguito su ogni unità (controllo totale) o su cam-pioni (controllo di lotti). Provare tutte le unità richiede una tecnica di prova tipica-mente non distruttiva. In generale una tecnica di prova non distruttiva non è capa-ce di predire la resistenza con la stessa precisione di una tecnica di prova distrut-tiva. Quindi alcune specie di errori di misura sono da tenere in considerazione. Inteoria c'è sempre la presenza di un errore di misura, ma spesso questo può essereignorato.

(5) Se è usato il campionamento, di solito è preso un campione casuale. In un cam-pione casuale ciascuna unità del lotto ha la stessa probabilità di essere campiona-ta.

(6) Se il controllo di qualità è eseguito sulla base di regole di selezione predefinite, ilcontrollo può condurre a tre possibili conseguenze:

- il lotto o unità è rifiutato: d < 0;

- il lotto o unità è critico: d = 0;

- il lotto o unità è completamente accettabile: d > 0.

Dove d è una funzione del risultato della prova su una singola unità o il risultato ot-tenuto dalle prove sulle unità di un campione.Una formulazione comune per un criterio di accettazione è data da:

mx > Xc + λn sx [D.7]

dove:mx è la media del campione;sx è la deviazione standard del campione;Xc è un valore fisso, per esempio il valore caratteristico richiesto;λn è un numero, normalmente dipendente da n.

Da cui d = mx - λn sx - Xc.Il numero di prove n e i parametri λn e Xc devono essere determinati in modo taleche sia ottenuta una prova economica ed efficiente.

(7) In pratica sono spesso definiti due requisiti in modo da essere rispettati simulta-neamente. In quei casi il lotto è accettato solo se per esempio d1 > 0 e d2 > 0. Ilsecondo requisito viene spesso riferito alla osservazione più bassa, e potrebbeessere del tipo:

xmin > Xc [D.8]

(8) Il valore di progetto corrispondente a un dato criterio di controllo di qualità deve es-sere calcolato sulla base

- delle operazioni caratteristiche delle regole di controllo (questa è la probabilitàdi alcuni lotti di essere accettati);

- della produzione caratteristica (questa è l’informazione circa la variazione lottoper lotto nelle forniture non controllate).

Formule generali sono fuori dall'ambito di questa appendice.

(9) Considerato in via di esempio il caso che x abbia una distribuzione normale, unadeviazione standard nota, che non ci sia nessuna conoscenza a priori circa la me-dia e sia dato un singolo criterio (come nella formula [D.7]). Il valore di progetto ocaratteristico basato sul lotto critico (avente d = 0) è allora dato da:


Xk o Xd = Xc + (λn - kn) σx [D.9]

Il valore di kn deriva dai prospetti D.1, D.2 e D.3, dove deve essere assunto "Vx no-to". Si noti che in molte prove di controllo della qualità c'è una sostanziale informa-zione sulla media che conduce a valori più favorevoli. Questo è dichiarato anche inD.3.4(8) ed è fuori dall'ambito di questa appendice.

(10) Infine, per sperimentazioni totali o unità per unità è ragionevole attendersi alcunierrori sostanziali, poiché questo è normale conseguenza di una procedura speri-mentale non distruttiva. Si assume qui che un errore e sia presente con media ze-ro e deviazione standard σe. Si assume inoltre che la media e la deviazione stan-dard di x, o del lotto o della fornitura totale, siano conosciute:

[D.10]

Il risultato in questo caso è ancora basato prudentemente sulla "unità critica" e nonsull' "unità accettata arbitrariamente". Il valore di kn deriva dai prospetti D.1, D.2 eD.3, dove deve essere assunto "Vx noto".

D.3.5 Prove di carico(1) La prova di carico è una prova sulla struttura reale cioè una prova di tipo f) in

D.1(3). Devono essere prese speciali attenzioni affinché la struttura non sia inutil-mente danneggiata durante la prova. Questo richiede un continuo monitoraggiodel carico e della risposta.

(2) Si fa distinzione tra:

- una prova di accettazione; e

- una prova di resistenza.

(3) Una prova di accettazione è tesa a confermare che la prestazione strutturale glo-bale sia conforme alle intenzioni progettuali. Il carico è portato a valori tra il valorecaratteristico e il valore di progetto per lo stato limite ultimo. Possono essere asse-gnati requisiti per le deformazioni, i gradi di non linearità e le deformazioni residuedopo la rimozione del carico di prova.

(4) La prova di resistenza è tesa a mostrare che la struttura o l'elemento strutturaleabbia almeno la resistenza che è assunta nel progetto. Se è richiesta solo una sti-ma per l'elemento di prova, è sufficiente portare il carico al valore di progetto per lostato limite ultimo. Ovviamente, come già espresso in D.3.5(1) devono essere pre-se precauzioni per non danneggiare la struttura inutilmente.

(5) Se la prova di resistenza è tesa a provare che altri elementi, ma simili, abbiano an-cora la resistenza richiesta, è richiesto un carico più alto. Un requisito minimo aquesto riguardo dovrebbe essere di correggere il carico di progetto per la presen-za di migliori proprietà dei materiali negli elementi sottoposti a prova, confrontati aivalori di progetto. Questo significa che le proprietà del materiale dell'elemento sot-toposto a prova dovranno essere misurate.

(6) Se la relazione tra la resistenza e la proprietà del materiale è lineare, la resistenzadi progetto Rd corrispondente a una prova positiva con il carico di prova Ft è:

Rd = Ft Xd /Xt [D.11]

X t è la resistenza del materiale nella prova.Dal requisito Rd ≥ Fd, il carico di prova minimo può essere calcolato.

(7) Se non è possibile misurare le proprietà dei materiali, il valore di progetto per la re-sistenza dell'elemento può essere trovato prudenzialmente da:

Rd = Ft (1 - kn VR) [D.12]

Qui VR è il coefficiente noto di variazione per la resistenza della popolazione di ele-menti in considerazione, e kn deriva dal prospetto D.2. Il caso con Vx sconosciutoè fuori dallo scopo di questa appendice.

(8) È ancora possibile usare una combinazione di espressioni [D.11] e [D.12], peresempio se solo una parte di variabili casuali pertinenti può essere misurata. Se Vnon è nota da conoscenze preliminari è richiesta una analisi più sofisticata. Questoè fuori dallo scopo di questa appendice.

X d µxσe2 X cσx

2+( ) σe

2 σx2

+( )⁄ k nσx 1 σx2 σe

2⁄+( )0 5,

⁄–=

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