L’Eurocodice è una norma fondamentale per noi ingegneri strutturisti. Esso stabilisce degli standard e delle procedure che possono essere applicati a una vasta gamma di strutture, tra cui edifici residenziali, ponti e strutture industriali, garantendo strutture sicure e innovative. In questo articolo, andremo a conoscerlo, approfondendo i vantaggi e i limiti del suo utilizzo, in particolare, con un occhio particolare al suo utilizzo attraverso le analisi numerica a elementi finiti (FEM).
di Carlo Augusto Pasquinucci
Introduzione
L’Eurocodice è un insieme di norme tecniche europee che fornisce linee guida e criteri per la progettazione, la costruzione e la verifica delle strutture edili e di ingegneria civile. Queste norme, sviluppate per armonizzare le pratiche di costruzione in tutta Europa, promuovono la sicurezza, la durabilità e l’efficienza delle costruzioni. Oltre a ciò, la sua peculiarità è che esso adotta un approccio basato su prestazioni, il che significa che le strutture devono essere progettate per soddisfare requisiti specifici di sicurezza, usabilità e durabilità. Questo approccio garantisce che le strutture siano non solo sicure ma anche funzionali e durevoli nel tempo.
L’idea di creare un insieme unificato di norme tecniche per le costruzioni in Europa risale agli anni ’70, quando la Commissione Europea avviò il progetto per sviluppare gli Eurocodici. L’obiettivo era di sostituire le diverse normative nazionali con un sistema armonizzato, facilitando il commercio e la cooperazione tra i paesi membri della nascente Comunità Europea.
Nel 1989, il Comitato Europeo di Normazione (CEN) ricevette il mandato di sviluppare questi codici. Dopo un lungo processo di ricerca, revisione e sperimentazione, gli Eurocodici furono pubblicati ufficialmente tra il 1990 e il 2007. La loro adozione a livello nazionale è stata completata entro il 2010, quando sono diventati obbligatori per tutte le nuove costruzioni all’interno dell’UE.
Struttura degli Eurocodici
Gli Eurocodici sono suddivisi in dieci parti principali, ciascuna delle quali tratta un diverso aspetto della progettazione e costruzione delle strutture. Ogni parte è ulteriormente suddivisa in sezioni specifiche, che affrontano particolari tipi di strutture o materiali. Le dieci parti principali sono:
- **Eurocodice 0 (EN 1990):** Principi generali di progettazione strutturale.
- **Eurocodice 1 (EN 1991):** Azioni sulle strutture.
- **Eurocodice 2 (EN 1992):** Progettazione delle strutture in calcestruzzo.
- **Eurocodice 3 (EN 1993):** Progettazione delle strutture in acciaio.
- **Eurocodice 4 (EN 1994):** Progettazione delle strutture composte acciaio-calcestruzzo.
- **Eurocodice 5 (EN 1995):** Progettazione delle strutture in legno.
- **Eurocodice 6 (EN 1996):** Progettazione delle strutture in muratura.
- **Eurocodice 7 (EN 1997):** Progettazione geotecnica.
- **Eurocodice 8 (EN 1998):** Progettazione delle strutture per la resistenza sismica.
- **Eurocodice 9 (EN 1999):** Progettazione delle strutture in alluminio.
Come si può comprendere dalla struttura indicata, il numero dell’Eurocodice è dipendente dall’anno di emissione.
Cosa tratta ciascun Eurocodice
Eurocodice 0
Stabilisce i principi fondamentali e i requisiti per la sicurezza, l’usabilità e la durabilità delle strutture. Esso definisce i criteri per la valutazione delle azioni sulle strutture, i metodi di verifica della sicurezza e le condizioni di progetto. Questi principi sono essenziali per garantire che le strutture progettate siano adeguatamente sicure e affidabili nel tempo.
Eurocodice 1
Fornisce indicazioni sulle varie azioni che possono influenzare le strutture, come i carichi permanenti, i carichi variabili (ad esempio, il vento e la neve), e le azioni eccezionali (ad esempio, gli incendi o le esplosioni). La corretta valutazione di queste azioni è fondamentale per progettare strutture in grado di resistere a tutte le condizioni previste.
Eurocodice 2
Tratta la progettazione delle strutture in calcestruzzo armato e precompresso. Esso include criteri per la resistenza, la durabilità e la stabilità delle strutture in calcestruzzo. Questo codice è particolarmente importante dato il largo uso del calcestruzzo nelle costruzioni moderne, dalle fondazioni agli edifici alti.
Eurocodice 3
Si occupa della progettazione delle strutture in acciaio, fornendo linee guida per la resistenza e la stabilità delle strutture metalliche, inclusi edifici, ponti e altre infrastrutture. L’acciaio, con le sue elevate proprietà di resistenza e duttilità, è un materiale essenziale nelle moderne costruzioni ingegneristiche.
Eurocodice 4
Combina le proprietà dell’acciaio e del calcestruzzo per progettare strutture composte che sfruttano i vantaggi di entrambi i materiali. Questo codice è particolarmente rilevante per edifici e ponti, dove l’uso di strutture composte può portare a soluzioni economiche e performanti.
Eurocodice 5
Fornisce indicazioni per la progettazione delle strutture in legno, tenendo conto delle caratteristiche specifiche di questo materiale naturale, come la resistenza, la durabilità e la risposta alle variazioni di umidità. Il legno è un materiale rinnovabile e sostenibile, sempre più utilizzato nelle costruzioni moderne.
Eurocodice 6
Tratta la progettazione delle strutture in muratura, considerando le proprietà dei vari tipi di muratura (ad esempio, in mattoni, blocchi di calcestruzzo) e le tecniche di costruzione. La muratura è uno dei metodi di costruzione più antichi, ma continua ad essere ampiamente utilizzata per la sua durabilità e l’estetica.
Eurocodice 7
Fornisce linee guida per la progettazione geotecnica, inclusi la stabilità dei terreni, le fondazioni, i muri di sostegno e le opere di terra. Questo codice è fondamentale per garantire la sicurezza delle strutture in relazione al terreno su cui sono costruite, affrontando le variabili e le incertezze del comportamento del suolo.
Eurocodice 8
Stabilisce i criteri per la progettazione delle strutture in zone sismiche, al fine di garantire la sicurezza degli edifici e delle infrastrutture durante i terremoti. Include anche le linee guida per il miglioramento sismico delle strutture esistenti, rendendole più resistenti agli eventi sismici.
Eurocodice 9
Si occupa della progettazione delle strutture in alluminio, un materiale leggero e resistente alla corrosione, utilizzato in una varietà di applicazioni, dalle facciate degli edifici ai ponti. L’alluminio offre vantaggi significativi in termini di peso ridotto e durata nel tempo.
Analisi Strutturale negli Eurocodici
Le varie sezioni degli Eurocodici, poi, stabiliscono metodi e standard anche per calcolare gli stress e le deformazioni di una struttura anche attraverso analisi numerica a elementi finiti.
Esso, infatti, prevede l’uso di modelli matematici per prevedere il comportamento delle strutture sotto diverse condizioni di carico. Gli Eurocodici, in particolare l’Eurocodice 1 (EN 1991), forniscono linee guida dettagliate per la valutazione delle azioni sulle strutture, comprese le forze statiche e dinamiche, come carichi permanenti, variabili (vento, neve) e accidentali (incendi, esplosioni). Inoltre, stabilisce le possibili combinazioni di più carichi contemporaneamente.
A seconda del tipo di carico, della frequenza e della pericolosità, esso stabilisce anche dei fattori di sicurezza differenti.
Nel caso di analisi di resistenza da carico del vento, è possibile inoltre, è possibile utilizzare prendere i dati direttamente dall’analisi fluidodinamica, in modo da poter utilizzare dei valori di carico più affidabili e normalmente meno cautelativi.
Campi di applicazione
Gli Eurocodici vengono utilizzati in campi molto diversi e variegati.
Essi infatti, forniscono linee guida dettagliate per la progettazione di edifici residenziali e commerciali, coprendo aspetti come la resistenza strutturale, la sicurezza antincendio, l’isolamento termico e acustico, e la sostenibilità. L’applicazione di queste norme garantisce edifici sicuri, confortevoli ed efficienti dal punto di vista energetico.
Eurocodici offrono criteri specifici per la progettazione e la verifica dei ponti e strade, assicurando che siano in grado di resistere a carichi pesanti e alle condizioni climatiche avverse. In particolare, essi stabiliscono i carichi da vento e dalle eventuali azioni sismiche.
Ovviamente, posso essere utilizzati anche per effettuare calcoli strutturali al di fuori del loro campo di applicazione, nel caso in cui non si trovino norme più specifiche, ma con tutti i dubbi del caso.
Difficoltà nell’applicazione e nell’implementazione dell’Eurocodice
La transizione dalle normative nazionali agli Eurocodici comuni in tutta Europa ha richiesto un notevole sforzo di formazione e aggiornamento per i professionisti del settore. Inoltre, l’interpretazione e l’applicazione delle norme possono variare tra i diversi paesi, creando incertezze e necessità di ulteriori chiarimenti.
Inoltre, esso non tiene conto dell’evoluzione del settore delle costruzioni che si sta evolvendo rapidamente, in particolare, in due direzioni specifiche: utilizzo di materiali sempre più innovativi da un lato e il recupero e rinforzo di edifici storici, in modo da migliorarne la resa strutturale e energetica. Per questo, anche l’Eurocodice deve essere implementato, nonostante questo richieda ovviamente tempo e la soluzione di alcune difficoltà.
E’ infatti previsto un ampliamento delle norme esistenti, in particolare, il documento CEN/TC 250 – N 798 indica lo sviluppo futuro degli Eurocodici. Nel particolare, sono in fase di sviluppo quattro ulteriori Eurocodici relativi a:
- valutazione e rinforzo delle strutture esistenti;
- progetto delle strutture in vetro;
- progetto delle strutture pultruse;
- progetto di tensostrutture.
I documenti di sviluppo dei futuri Eurocodici sono noti, in particolare per le strutture esistenti per i quali è presa come base la norma internazionale ISO 13822:2001, che nel mentre è stata aggiornata (2010) con la parte relativa al patrimonio immobiliare da preservare (heritage structures – Annex I).
Sono inoltre in fase di sviluppo la parte 1-8 dell’EC1, Atmospheric icing of structures, e la parte 1-9, Actions from waves and currents on coastal structures. In particolare, queste ultime due parti saranno mutuate, dopo conversione in Eurocodice, dalle norme ISO 12494 – Atmospheric icing of structures e ISO 21650 – Actions from waves and currents on coastal structures
Impatto degli Eurocodici
Gli Eurocodici hanno avuto un impatto significativo sul settore delle costruzioni in Europa. Essi hanno contribuito a migliorare la qualità e la sicurezza delle costruzioni, promuovendo al contempo l’innovazione e l’efficienza. Inoltre, l’adozione degli Eurocodici ha facilitato il commercio transfrontaliero e la cooperazione tra i paesi membri dell’UE, riducendo le barriere tecniche e creando un mercato unico per i prodotti e i servizi di costruzione.
Conclusioni
Gli Eurocodici rappresentano un passo significativo verso l’armonizzazione delle normative tecniche nel settore delle costruzioni in Europa. Essi offrono un quadro comune per la progettazione e la costruzione di strutture sicure, durabili ed efficienti, contribuendo al miglioramento della qualità delle costruzioni e alla promozione dell’innovazione. Nonostante le sfide legate alla loro implementazione, gli Eurocodici continuano a evolversi per rispondere alle esigenze del settore e alle nuove sfide tecniche e ambientali.
Gli Eurocodici sono diventati uno strumento fondamentale per ingegneri, architetti e progettisti, supportando la realizzazione di strutture all’avanguardia e sicure in tutta Europa. La loro adozione e continua evoluzione rappresentano un impegno collettivo per garantire costruzioni sostenibili, in grado di affrontare le sfide del futuro.
