Relazione di calcolo strutturale: i contenuti che non possono mancare (ai sensi delle NTC2018)

La relazione di calcolo strutturale e gli elaborati grafici del progetto di una nuova costruzione o di un intervento su una costruzione esistente devono rispettare i contenuti minimi elencati nella Normativa Tecnica NTC2018 e Circolare 2019.

In quest’articolo vedremo quali sono i contenuti minimi del progetto strutturale e della relazione di calcolo strutturale. Alla fine dell’articolo potrai scaricare gratuitamente un Focus Normativo PDF che raccoglie tutte le prescrizioni della Normativa Tecnica sull’argomento.

La Normativa Tecnica contiene un capitolo dedicato alla redazione dei progetti strutturali esecutivi e delle relazioni di calcolo.  Un intero paragrafo è poi dedicato alla specifica dei contenuti minimi della relazione di calcolo strutturale nel caso in cui si utilizzi un software di calcolo strutturale per eseguire l’analisi.

Vediamo quali sono tutte le prescrizioni della Normativa Tecnica relative ai contenuti minimi della relazione di calcolo strutturale e degli elaborati grafici. Buona lettura.

Elaborati del progetto strutturale

La Normativa Tecnica elenca gli elaborati che devono comporre il progetto strutturale dell’edificio:

• relazione di calcolo strutturale;
• relazione sui materiali;
• elaborati grafici e particolari costruttivi;
• piano di manutenzione della parte strutturale dell’opera;
• relazioni specialistiche (relazione geologica e geotecnica).

Nel seguito dell’articolo vedremo i contenuti minino di ciascun elaborato elencato sopra.

Relazione di calcolo strutturale

La relazione di calcolo strutturale deve contenere una descrizione generale dell’opera, la descrizione dei criteri di analisi e verifica adottati e gli esiti delle elaborazioni.

Ecco di seguito i contenuti minimi della relazione di calcolo strutturale elencati nella Normativa Tecnica:

• l’illustrazione dell’opera nel suo complesso, del suo uso, della sua funzione nonché dei criteri normativi di sicurezza specifici della tipologia della costruzione con i quali la struttura progettata deve risultare compatibile;
• la definizione delle caratteristiche della costruzione (localizzazione, destinazione e tipologia, dimensioni principali) e di eventuali interferenze con le costruzioni esistenti limitrofe;
• le caratteristiche geomorfologiche e topografiche del sito ove l’opera viene realizzata. Analogamente, nel caso di intervento sull’esistente, non si può prescindere dalla accurata descrizione del sito sul quale ricade l’opera esistente sulla quale si interviene e delle caratteristiche dell’opera stessa;
• le normative di riferimento;
• la descrizione del modello strutturale, correlato con quello geotecnico, ed i criteri generali di analisi e verifica;
• la presentazione e la sintesi dei risultati, preferibilmente anche in forma grafica.

Relazione sui materiali

La relazione sui materiali deve descrivere le caratteristiche meccaniche dei materiali e dei prodotti per uso strutturale previsti nel progetto, evidenziandone la corrispondenza alle specifiche di progetto ed alle disposizioni delle NTC, in termini di identificazione e qualificazione con riferimento alle prescrizioni contenute nel Capitolo 11 delle NTC.

Elaborati grafici

Gli elaborati grafici del progetto strutturale (carpenterie, sezioni e profili di elementi in acciaio) devono essere redatti in scala non inferiore ad 1:50, gli elaborati grafici di dettaglio in scala non inferiore ad 1:10,

Gli elaborati grafici strutturali devono contenere:

• per le strutture in cemento armato o in cemento armato precompresso:
  • i tracciati dei ferri di armatura con l’indicazione delle sezioni e delle misure parziali e complessive, del copriferro e dell’interferro;
  • i tracciati delle armature per la precompressione;
  • resta esclusa soltanto la compilazione delle distinte di ordinazione a carattere organizzativo di cantiere;
• per le strutture metalliche o lignee tutti i profili e i particolari relativi ai collegamenti, completi di:
  • forma e spessore delle piastre;
  • numero e posizione di chiodi e bulloni;
  • spessore, tipo, posizione e lunghezza delle saldature;
  • resta esclusa soltanto la compilazione dei disegni di officina e delle relative distinte pezzi;
• per le strutture murarie, tutti gli elementi tipologici e dimensionali atti a consentirne l’esecuzione.

Su ogni elaborato grafico vanno indicati la classe e le caratteristiche del calcestruzzo, il tipo di acciaio o di ogni altro metallo, la
tipologia dei solai e le caratteristiche del legno e di ogni materiale e prodotto da impiegarsi.

Inoltre gli elaborati grafici del progetto strutturale devono comprendere almeno:

• tutti i disegni in fondazione ed in elevazione, in scala adeguata, accuratamente quotati della carpenteria delle strutture
  (piante e sezioni) e degli interventi sulle strutture esistenti, con la precisa indicazione della foronomia prevista per cavedi
  e passaggio di impianti ed apparecchiature;
• tutti i disegni che definiscono il progetto architettonico e d’insieme (planimetrie, piante, sezioni delle opere e del terreno
  con la sua sistemazione, prospetti, ecc.), sui quali va riportata con evidenza l’esatta posizione delle strutture e del loro
  ingombro, a tutti i livelli comprese le fondazioni rispetto al terreno.
• nel caso di interventi previsti su costruzioni esistenti, i disegni devono riportare un dettagliato rilievo delle strutture esistenti sulle quali si interviene;
• la rappresentazione degli elementi predisposti per la ispezione e manutenzione delle strutture.

Particolari costruttivi

I particolari costruttivi vanno definiti, numerati ed indicati sugli elaborati grafici di insieme del progetto strutturale e devono illustrare:

• ogni tipo di sezione e di nodo con le posizioni delle armature provenienti da qualsiasi direzione;
• i solai;
• le giunzioni degli elementi di carpenteria metallica;
• i dispositivi di ancoraggio dei cavi di precompressione;
• gli apparecchi e i dispositivi di ogni tipo (appoggi, respingenti, isolatori, ecc.);
• l’ancoraggio alla struttura degli elementi predisposti per la ispezione e manutenzione delle strutture;
• i prodotti, in particolare prefabbricati, da impiegarsi, nonché il dettaglio della carpenteria di fori da predisporre per il passaggio di impianti, di apparecchi ecc. con le relative armature metalliche.

Piano di manutenzione della parte strutturale dell’opera

Il piano di manutenzione della parte strutturale dell’opera è il documento complementare al progetto strutturale che ne prevede, pianifica e programma, tenendo conto degli elaborati progettuali esecutivi dell’intera opera, l’attività di manutenzione dell’intervento al fine di mantenerne nel tempo la funzionalità, le caratteristiche di qualità, l’efficienza ed il valore economico.

Il piano di manutenzione delle strutture va corredato di:

• manuale d’uso;
• manuale di manutenzione;
• programma di manutenzione delle strutture.

Relazioni specialistiche (relazione geologica e geotecnica)

Fanno parte integrante del progetto le seguenti relazioni specialistiche:

• relazione geologica sulle indagini, caratterizzazione e modellazione geologica del sito;
• relazione geotecnica sulle indagini, caratterizzazione e modellazione del volume significativo di terreno;
• relazione sulla modellazione sismica concernente la “pericolosità sismica di base” del sito di costruzione, contenente il riferimento a tutti i parametri (categoria di sottosuolo, categoria topografica etc.) ed i coefficienti in base ai quali saranno determinate le azioni sismiche da applicare.

Analisi strutturale eseguita con software di calcolo: come presentare i risultati nella relazione di calcolo strutturale

La Normativa Tecnica fornisce ulteriori prescrizioni sui contenuti minimi della relazione di calcolo qualora il calcolo strutturale venga eseguito utilizzando un codice di calcolo automatico, ovvero un software di calcolo strutturale.

Questa condizione, nella pratica,  si verifica sempre quando si esegue l’analisi sismica globale di un edificio. Hai mai provato ad eseguire l’analisi modale con spettro di risposta di un modello di calcolo tridimensionale senza avvalerti di un software di calcolo? Credo sia praticamente impossibile. Le prescrizioni seguenti pertanto vanno sempre rispettate per la redazione della relazione di calcolo strutturale.

Vediamo di seguito come presentare, nella relazione di calcolo, i risultati del calcolo strutturale eseguito con un software di calcolo al fine di garantirne la leggibilità, la corretta interpretazione e la riproducibilità da parte delle figure preposte ad un eventuale controllo.

Relazione di calcolo strutturale: tipo di analisi svolta

Occorre fornire tutte le informazioni relative al tipo di analisi svolta. In particolare:

• dichiarare il tipo di analisi strutturale condotta: statica o dinamica, lineare o non lineare;
• indicare il metodo adottato per la risoluzione del problema strutturale e le metodologie seguite per la verifica o per il progetto-
  verifica delle sezioni;
• indicare chiaramente le combinazioni di carico adottate e, nel caso di calcoli non lineari, i percorsi di carico seguiti.

Relazione di calcolo strutturale: origine e caratteristiche dei codici di calcolo

Occorre indicare con precisione l’origine e le caratteristiche dei codici di calcolo utilizzati riportando le seguenti informazioni sull’origine, le caratteristiche e la validazione dei codici di calcolo:

• titolo, autore, produttore, distributore, versione, estremi della licenza o di altro titolo d’uso;
• documentazione fornita dal produttore e dal distributore a corredo del programma:
  • una esauriente descrizione delle basi teoriche e degli algoritmi impiegati;
  • l’individuazione dei campi d’impiego;
  • i casi di prova interamente risolti e commentati con files di input che consentano la riproduzione dell’elaborazione;
• l’esame preliminare, condotto dal progettista delle strutture, di valutazione dell’affidabilità e soprattutto dell’idoneità del programma nel caso specifico di applicazione;
• l’esame della documentazione fornita dal produttore o dal distributore sulle modalità e procedure seguite per la validazione del programma;

Relazione di calcolo strutturale: modalità di presentazione dei risultati

La quantità di informazioni che usualmente accompagna l’utilizzo di procedure di calcolo automatico richiede un’attenzione particolare alle modalità di presentazione dei risultati, in modo che questi riassumano, in una sintesi completa ed efficace, il comportamento della struttura per quel particolare tipo di analisi sviluppata.

In particolare, è necessario che la relazione di calcolo riporti almeno le seguenti indicazioni:

• descrizione dell’opera e della tipologia strutturale;
• inquadramento normativo dell’intervento;
• definizione dei parametri di progetto;
• descrizione dei materiali adottati e loro caratteristiche meccaniche;
• criteri di progettazione e modellazione;
• combinazione delle azioni;
• codice di calcolo impiegato;
• rispetto delle verifiche per gli stati limite considerati.

L’esito di ogni elaborazione deve essere sintetizzato in disegni e schemi grafici contenenti, almeno per le parti più sollecitate della struttura, i seguenti elementi:

• le configurazioni deformate;
• la rappresentazione grafica delle principali caratteristiche di sollecitazione o delle componenti degli sforzi;
• i diagrammi di inviluppo associati alle combinazioni dei carichi considerate;
• gli schemi grafici con la rappresentazione dei carichi applicati e delle corrispondenti reazioni vincolari.

Di tali grandezze, unitamente ai diagrammi ed agli schemi grafici, vanno chiaramente evidenziati

• le convenzioni sui segni;
• i valori numerici e le unità di misura di questi nei punti o nelle sezioni significative ai fini della valutazione del comportamento complessivo della struttura;
• i valori numerici necessari ai fini delle verifiche di misura della sicurezza.

La Normativa Tecnica prescrive inoltre che i tabulati forniti dai software di calcolo, cui la relazione di calcolo deve fare riferimento, non
facciano parte integrante della relazione stessa, ma ne costituiscano un allegato. Tale prescrizione ha lo scopo, come specificato nella Circolare 2019, di evitare che la relazione di calcolo sia costituita dal solo tabulato generato dal software di calcolo, come spesso accade, rendendo impossibile per gli organi preposti al controllo risalire ai parametri e ai coefficienti utilizzati nell’analisi.

Relazione di calcolo strutturale: giudizio motivato di accettabilità dei risultati

Ai sensi della Normativa Tecnica, il progettista strutturale ha il compito di sottoporre i risultati delle elaborazioni a controlli che ne comprovino l’attendibilità al fine di esprimere un giudizio motivato di accettabilità dei risultati.

Il giudizio motivato di accettabilità dei risultati dovrà essere riportato nella relazione di calcolo strutturale e consisterà nel confronto con i risultati di semplici calcoli, anche di larga massima, eseguiti con riferimento a schemi o soluzioni noti e adottati, ad esempio, in fase di primo proporzionamento della struttura.

Nella relazione di calcolo devono essere elencati e sinteticamente illustrati i controlli svolti, quali verifiche di equilibrio tra reazioni vincolari e carichi applicati, comparazioni tra i risultati delle analisi e quelli di valutazioni semplificate, etc.

Relazione di calcolo strutturale: valutazione indipendente del calcolo

Nel caso di opere di particolare importanza, ritenute tali dal Committente, il progettista delle strutture deve effettuare un
controllo incrociato sui risultati delle calcolazioni.

Tale controllo può essere eseguito confrontando i risultati ottenuti dalla ripetizione dei calcoli da parte di un soggetto qualificato, prescelto dal Committente, diverso dal progettista originario delle strutture.

La ripetizione del calcolo deve essere eseguita mediante l’impiego di programmi automatici diversi da quelli impiegati originariamente.

Scarica il Focus Normativo sui contenuti minimi della relazione di calcolo strutturale

Tutte le prescrizioni della Normativa Tecnica NTC2018 e della Circolare 2019 riguardanti i contenuti minimi della relazione di calcolo strutturale raccolte in unico documento PDF scaricabile gratuitamente. Compila i campi qui sotto, riceverai all’istante un’email contenente il link per eseguire il download.

Conclusioni

La relazione di calcolo strutturale viene solitamente generata in automatico dal software di calcolo utilizzato per l’analisi. Non sempre però il modello proposto rispetta tutte le prescrizioni normative sui contenuti minimi della relazione di calcolo strutturale.

Essere al corrente dei contenuti minimi richiesti dalle NTC2018 ti sarà d’aiuto per rendere conforme la relazione di calcolo alle prescrizioni della Normativa Tecnica, evitando eventuali richieste di integrazione da parte degli organi preposti al controllo dei progetti.

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Al prossimo post.

Marco