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Le verifiche di sicurezza (SLU) e di funzionalità (SLE)

Le prime Linee Guida dell’Ufficio Ispettivo Territoriale di Roma della DGVCA del MIT

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In due articoli proposti su “S&A” n° 138 Novembre/Dicembre 2019 rispettivamente a pag. 45 con https://www.stradeeautostrade.it/ponti-e-viadotti/verifiche-monitoraggio-e-manutenzione-dei-viadotti-autostradali/ e pag. 48 con https://www.stradeeautostrade.it/ponti-e-viadotti/un-metodo-grafico-per-la-valutazione-della-precompressione-residua/, abbiamo trattato gli esiti delle visite ispettive straordinarie per la sicurezza dei viadotti e l’analisi dello stato manutentivo.

Con riferimento ad essi, illustriamo ora alcuni criteri, utili per le verifiche di sicurezza dei viadotti, che possono essere utilizzati dalle Società Concessionarie, nelle more che il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici emetta specifiche Linee Guida sull’argomento, in corso di redazione e al cui gruppo di lavoro partecipa il redattore del presente articolo.

Le condizioni che rendono necessarie le verifiche di sicurezza (SLU) sono dettagliatamente indicate al paragrafo 8.3 delle NTC 2018. Premesso l’obbligo di eseguire dette verifiche utilizzando i carichi e le prescrizioni contenute nelle attuali Norme 2018, si pone il problema di individuare l’estensione delle verifiche, ovvero se trattasi di verifiche locali o globali.

A riguardo, la Norma individua il confine di tale scelta nella possibilità che i difetti manutentivi e gli ammaloramenti interessino porzioni limitate della costruzione. Sembra necessario, tuttavia, precisare che ciò dipende anche dalla possibilità che un ammaloramento, seppur localizzato, determini una ridistribuzione dei carichi tale da compromettere potenzialmente anche parti di strutture apparentemente integre.

Nei casi dubbi, si consiglia di estendere le verifiche alla globalità della struttura. Per quanto attiene le verifiche sismiche, si ricorda che l’OPCM n° 3274/2003 e s.m.i. ha istituito l’obbligo di valutare – entro il 31 Dicembre 2012 – la vulnerabilità sismica attraverso l’Indice di Rischio Sismico (IRS).

Linee Guida
1. (photo credit: Mapei SpA)

Le Società Concessionarie pertanto dispongono già di tale valutazione, che tuttavia non è vincolante per l’esecuzione di eventuali lavori di adeguamento, essendo solamente prioritaria la programmazione degli interventi. A riguardo si rilevano le seguenti criticità.

Preliminarmente, in sede di verifica sismica occorre accertare se la vulnerabilità sismica, calcolata al 31 Dicembre 2012, sia stata modificata ad esempio per effetto dell’avanzamento dello stato di degrado (perdita di duttilità, malfunzionamento dei dispostivi antisismici, ecc.). Tale principio è stato consolidato anche dal recente parere dell’ANAC “Atto di segnalazione n° 6 del 17 Luglio 2019”.

Rideterminata la scala delle priorità di intervento sismico – per la quale, come sancito dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici, oltre alla determinazione del Tint è necessario acquisire ulteriori informazioni sulla struttura – la programmazione di tali interventi deve necessariamente essere correlata con il “Fattore di rischio” generale del viadotto, discusso al punto 2.

Sono fatti salvi, evidentemente, i casi particolari correlati alla destinazione d’uso ai fini di protezione civile dell’autostrada. Tale eventualità si dovrà tenere in debito conto nella determinazione del rischio e quindi nella definizione della scala delle priorità d’intervento.

Per quanto riguarda invece le verifiche agli SLE, si ricorda che il richiamato art. 8.3 delle NTC 2018 introduce l’obbligo di tali verifiche anche per le costruzioni di classe d’uso 4, ipotizzando il raggiungimento di livelli prestazionali diversi da quelli previsti per le opere nuove. Tale ultima precisazione non è irrilevante.

Nel caso di nuove opere, infatti, il Progettista definirà la struttura e le sue parti imponendo tassi di lavoro delle tensioni, limitazioni alle deformazioni e il contenimento dello stato fessurativo compatibili con il raggiungimento del livello prestazionale minimo prescritto dal Legislatore.

Al contrario, per le strutture esistenti, il livello prestazionale atteso dovrà essere condiviso dal Proprietario e dal Progettista originario (cfr. NTC 2008, art. 8.3). La durabilità e la funzionalità in esercizio dell’opera, infatti, non può che essere correlata con le ipotesi progettuali assunte originariamente e approvate dal Committente.

Conseguentemente, per garantire un’adeguata durabilità e funzionalità di un’opera esistente, dovranno essere note le ipotesi progettuali. A riguardo, è indispensabile un’accurata analisi del progetto e in particolare dei calcoli, dei tassi tensionali di lavoro ipotizzati, delle condizioni di fessurazione ritenute ammissibili ai fini dell’esercizio in relazione all’ambiente esterno, ecc..

In particolare è necessario esaminare le cadute di tensione di precompressione, ipotizzate dal Progettista a tempo infinito, e definire, con la precompressione residua così calcolata, lo stato deformativo e tensionale associato.

In questo modo, saranno note le condizioni prestazionali ipotizzate dal Progettista e approvate dal Committente, in termini di deformabilità e stato tensionale, ovviamente sotto l’azione dei carichi cogenti all’epoca della redazione del progetto.

Solo garantendo un tale stato di lavoro, ovvero limitando le capacità prestazionali ai livelli originariamente fissati, sarà possibile garantire la durabilità e la vita utile ipotizzata, attraverso un adeguato ciclo manutentivo.

Eventuali “deroghe” a tale previsione progettuale, ad esempio per effetto di sopravvenute condizioni d’uso, dovranno essere esplicitamente autorizzate dal Proprietario dell’opera in quanto interferente con la durabilità e l’esercizio originario.

Emblematico è in tal senso l’esempio di un generico viadotto che si trova in ambiente aggressivo, per il cui impalcato il Progettista non aveva ipotizzato l’instaurarsi di alcun fenomeno fessurativo nelle condizioni di carico frequenti (carichi di esercizio) dell’epoca.

Una nuova condizione d’uso del viadotto, sottoposto ai carichi moderni eventualmente più gravosi fissati dalle NTC 2018, potrebbe determinare la formazione di microfessure. Tale circostanza si è manifestata di frequente nei 180 viadotti ispezionati da UIT Roma.

sicurezza
2. (photo credit: Mapei SpA)

In questo caso, da accertare con le verifiche agli SLE accompagnate da prove di carico, la struttura viene esposta ad una maggiore aggressione dall’ambiente esterno con aumento della velocità di degrado e, quindi, riduzione della durabilità.

A riguardo il Proprietario, ovvero questo Ministero concedente, deve essere adeguatamente edotto sui fatti descritti, in modo da poter valutare l’opportunità di rivedere, ad esempio, il ciclo manutentivo applicato o decidere eventuali restrizioni all’uso.

Potrebbe, altresì, essere accettata un maggiore velocità di degrado in considerazione dei futuri programmi di investimento e di manutenzione della rete o della trascurabile vita residua dell’opera. In ogni caso, andrà redatta una specifica analisi costi/benefici delle diverse soluzioni ipotizzate. 

Le verifiche delle condizioni di transitabilità

Nel caso in cui le verifiche di sicurezza dovessero evidenziare che, per le azioni controllate dall’uomo (ultimo capoverso paragrafo 8.3 NTC 2018), non sussistano le condizioni di sicurezza prescritte dal Legislatore, sarà necessario adottare provvedimenti restrittivi all’uso.

Per tali provvedimenti dovrà essere dimostrato il raggiungimento delle condizioni di sicurezza minime di che trattasi. A tal proposito, tuttavia, si pone il problema se i carichi da utilizzare nella determinazione delle condizioni restrittive possano essere desunti da quelli circolanti e ricavati dal Codice della Strada o, al contrario, da schemi comunque compatibili con i carichi caratteristici previsti dalle NTC 2018.

Nel merito si ritiene che, in assenza di esplicite circolari interpretative da parte del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici, le condizioni di transitabilità e le eventuali restrizioni all’uso della struttura devono essere comunque determinate utilizzando i carichi caratteristici di norma e le condizioni e le prescrizioni ad essi riferite.

Particolare attenzione, tuttavia, deve essere disposta nella determinazione dei coefficienti parziali e moltiplicativi dei carichi, previsti dalle NTC 2018.

Infatti, per le costruzioni esistenti le Norme Tecniche consentono l’applicazione di coefficienti modificati, per i coefficienti parziali gG dei carichi permanenti. A riguardo si riporta la trascrizione integrale del dettame del paragrafo 8.5.5 delle NTC 2018: “Per i carichi permanenti, un accurato rilievo geometrico-strutturale e dei materiali potrà consentire di adottare coefficienti parziali modificati, assegnando a gG valori esplicitamente motivati”.

Tale possibilità può risultare particolarmente pertinente, ad esempio, nei casi in cui la durata di un evento singolare sia limitata nel tempo e statisticamente non significativa nella determinazione dei carichi caratteristici, ovvero occasionale.

Ci si riferisce, in particolare, alla gestione delle turbative di traffico che, in relazione anche alle condizioni di ammaloramento riscontrate, possono determinare condizioni di carico anomale.

Trovate un approfondimento sull’argomento sul fascicolo n° 139 Gennaio/Febbraio a pag. 86 con https://www.stradeeautostrade.it/ponti-e-viadotti/la-verifica-temporanea-delle-strutture-esistenti/ (online da martedì 25 Febbraio 2020).

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