Raccogliendo l’ invito di M. Trassero cerco di spiegare il concetto di “Stati Limite” ma riuscire ad essere chiari in un argomento come questo e in più farlo con poche righe in un post, è opera ciclopica. Chiedo, quindi, scusa in anticipo per la non chiarezza e per le eventuali omissioni.

Allo stato attuale delle conoscenze in campo strutturale, nella valutazione dell’affidabilità di una qualsiasi struttura, semplice o complessa che sia, il metodo più razionale sembra
( ma ormai si va in quella direzione) essere quello probabilistico, ciò significa considerare, sia i carichi agenti sulla struttura che la sua resistenza come processi stocastici,cioè variabili aleatorie. Verificare una struttura ai fini della sicurezza significa, quindi, verificare che, stabilita una legge di distribuzione dei carichi e una legge di distribuzione della resistenza della struttura stessa, la probabilità “P” di superare uno “Stato Limite” non sia maggiore di un valore assegnato “Pu”. Si evince subito che stabilire questo valore di “Pu” non è solo un fatto tecnico ma ha implicazioni di carattere economico e sociale.
In pratica l’approccio probabilistico dovrebbe essere inteso come una descrizione dei fenomeni in gioco più vicina alla realtà che non il metodo delle “tensioni ammissibili” che usando un coefficiente di sicurezza costante, considera, sia le azioni sulla struttura che la sua resistenza, valori costanti, non tenendo conto della frequenza con cui, ad esempio, i carichi variabili agiscono sulla struttura stessa.
Con il metodo probabilistico nel determinare le sollecitazioni di calcolo viene introdotto il concetto di “combinazione di carico” cioè l’azione globale sulla struttura “Fd” è la combinazione, attraverso opportuni coefficienti stabiliti in maniera probabilistica, delle azioni permanenti e delle azioni variabili. Combinazione di carico che cambia per ogni
“Stato Limite” considerato.
Definizione di “Stato Limite”.
Quando una struttura perde le sue caratteristiche e non soddisfa più allo scopo per la quale essa era stata concepita, si dice che essa ha raggiunto uno “Stato Limite”.
Gli “Stati Limite”, secondo le Istruzioni CNR (ma è cosa universalmente riconosciuta), sono classificati in due categorie. Esse sono:
A) Stati limite Ultimi 1) collasso di tutta la struttura o di una parte di essa.
2) rottura di una parte della struttura per mancanza di duttilità.
3) trasformazione della struttura in un sistema labile per
formazione di cerniere plastiche.
4) instabilità totale o locale.
5) rottura per fatica.

B) Stati Limite di Esercizio 1) deformazione eccessiva.
2) fessurazione eccessiva ( cemento armato)
3) corrosione
4) fenomeni locali non compromettenti, però, la stabilità.
5) vibrazioni eccessive.

Oltre a questi “Stati Limite”, altri stati limite possono essere imposti dal particolare tipo di struttura considerata; es. resistenza all’urto di un Boeing 747 con velocità di 900 Km/h.

Tutto quanto è stato finora detto e che vale per le strutture sopraterra, deve essere applicato anche alle strutture sottoterra ed è a questo punto che possono nascere dubbi e perplessità rispetto alla vecchia procedura. Si capisce subito che, alla fine dei salmi, la verifica più restrittiva è quella agli stati limite di esercizio, sarà, allora, determinante il calcolo dei cedimenti della struttura di fondazione, da comparare,poi, con la deformabilità ammissibile della struttura sovrastante.

Il Testo Unico sulle costruzioni e l’ O.P.C.M. 3274/03 recepiscono l’ EC8 e EC7 e ambedue eurocodici adottano il metodo degli “Stati Limite”. Sarà necessario, quindi, cambiare, un po’ tutti, mentalità, in particolare per EC7, che riguarda la progettazione geotecnica, e che obbliga a operare in maniera differente da come è stato fatto fino ad ora; bisognerà prenderci un po’ la mano.
Secondo me, una volta che il T.U. e la 3274/03 sono entrati in vigore ( sono contrario ad ogni ulteriore ritardo), non ci sarebbe nulla di stano se, per un periodo di tempo, in materia di geotecnica, rimanesse il metodo delle “Tensioni Ammissibili”. Sia in Inghilterra che negli Stati Uniti i due metodi convivono e convivono fino al tal punto che si possono trovare strutture la cui parte in elevazione è progettata con il metodo degli stati limite mentre le fondazioni sono progettate con il metodo delle tensioni ammissibili.
L’ importante, nei casi di progettazione mista, è di essere chiari (dichiarare ) come e quali carichi si adottano con il metodo delle tensioni ammissibili rispetto al metodo degli stati limite.

Saluti / Ridolfi