Stato limite
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Il metodo agli stati limite (S.L.) è attualmente uno dei metodi di progettazione strutturale più diffusi ed è accettato praticamente in tutte le normative del mondo.
In Italia esso ha ormai sostituito il vecchio metodo di progettazione alle tensioni ammissibili (T.A.), usato per decenni.
Nel corso dell'ultimo decennio del XX secolo, si è infatti constatata l'inadeguatezza del metodo di progettazione alle tensioni ammissibili principalmente per due motivi: l'imprecisa aderenza delle leggi costitutive assunte per i materiali acciaio e calcestruzzo alle leggi reali (e in particolare l'assenza di una descrizione del legame costitutivo oltre il campo elastico) e il procedimento di verifica limitato alla sola fibra della sezione maggiormente sollecitata. Oltre a ciò, altre critiche hanno riguardato la scarsa attenzione ai fenomeni di degrado, con conseguenti imprevisti costi di riparazione di grandi opere.
La nuova modalità di progettazione agli stati limite si pone l'obiettivo di ampliare il campo di analisi, anche a costo di complicare di molto l'onere del calcolo. Lo sviluppo di computers e softwares, hanno gradualmente consentito di incrementare la complessità dell'analisi e, nel 1996, un D.M.LL.PP. ha stabilito la possibilità di applicare entrambi i metodi. La tendenza attuale, in accordo con gli altri paesi della comunità europea, è quella di privilegiare la nuova modalità di calcolo. Sono state infatti scritte, tradotte e diffuse ampiamente le normative europee per la progettazione strutturale, gli Eurocodici.
La novità sostanziale apportata dagli stati limite è il cambiamento del concetto di coefficiente di sicurezza.
Il coefficiente di sicurezza, originariamente inteso in termini globali ed applicato al rapporto tra tensione ammissibile e tensione agente, con il nuovo metodo non è più unico, ma sono stati definiti molteplici coefficienti parziali, applicati alle azioni sollecitanti, alle resistenze dei materiali, alla presenza di fattori di degrado ed altro ancora, con la possibilità sia di differenziare i valori di ognuno di essi (e quindi applicare coefficienti inferiori a parametri con minore incertezza), sia di controllare l'intero processo di progettazione, intervenendo in maniera mirata nella fase che eventualmente non dovesse verificare i limiti o le prestazioni fissate dalla normativa.
Nel precedente metodo di calcolo, basato sulle tensioni ammissibili, ci si limitava a stimare un livello di sicurezza, limitando i carichi, in rapporto alle sezioni, in modo che la sicurezza fosse garantita. In casi simili, i due approcci sono del tutto diversi concettualmente, ma portano generalmente a risultati di calcolo non eccessivamente diversi dal punto di vista dimensionale e dei costi di realizzazione.
Gli stati limite sono distinti in due categorie:
- stato limite ultimo (S.L.U.), che prende in esame le azioni che portano l'intera struttura, o parte di essa, al collasso.
- stato limite di esercizio (S.L.E.), che prende in esame il raggiungimento di un livello di deformazione e di tensione che inibisce il normale utilizzo della struttura per attività industriali, commerciali o per l'abitabilità.
La progettazione, in accordo con le normative, mira a realizzare strutture che abbiano un sufficiente grado di sicurezza nei confronti di queste due situazioni limite, che vanno studiate in modo differente, imponendo azioni sollecitanti differenti, verificandole infine con criteri appropriati e spesso peculiari al contesto.
