{"id":23871,"date":"2025-04-04T03:54:23","date_gmt":"2025-04-04T01:54:23","guid":{"rendered":"https:\/\/test.cfdfeaservice.it\/index.php\/2025\/04\/04\/cambiamento-climatico-una-sfida-per-lingegneria-strutturale\/"},"modified":"2025-04-04T03:54:23","modified_gmt":"2025-04-04T01:54:23","slug":"cambiamento-climatico-una-sfida-per-lingegneria-strutturale","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/test.cfdfeaservice.it\/index.php\/2025\/04\/04\/cambiamento-climatico-una-sfida-per-lingegneria-strutturale\/","title":{"rendered":"Cambiamento climatico: una sfida per l\u2019ingegneria strutturale"},"content":{"rendered":"
\n
\"\"<\/div>\n
\n

Gli ingegneri strutturali, nei prossimi anni, dovranno affrontare la sfida di progettare opere capaci di resistere a fenomeni atmosferici sempre pi\u00f9 intensi e frequenti causati dal cambiamento climatico. Le normative, basate su dati storici, spesso non prevedono l\u2019evoluzione di queste condizioni, risultando inadeguate. Questo articolo analizza l\u2019impatto delle variazioni climatiche sul comportamento strutturale, sottolineando l\u2019urgenza di aggiornare i codici di progettazione per integrare scenari futuri e garantire la resilienza delle infrastrutture<\/strong>.<\/p>\n

di Carlo Augusto Pasquinucci<\/em><\/p>\n

Le infrastrutture sono progettate per affrontare carichi ambientali definiti specifiche normative basati su dati storici. Tuttavia, l\u2019accelerazione del cambiamento climatico sta rendendo obsoleti questi dati, con impatti significativi su edifici, ponti, dighe e infrastrutture. Tempeste pi\u00f9 violente, nubifragi, l\u2019innalzamento del livello del mare sono solo alcuni dei fenomeni sempre pi\u00f9 frequenti che mettono alla prova la sicurezza delle strutture.<\/p>\n

Storicit\u00e0 delle Normative Strutturali<\/h2>\n

Le prime normative sui carichi da vento risalgono agli inizi del XX secolo, quando furono introdotti metodi empirici per calcolare i carichi laterali sugli edifici. Con il tempo, l\u2019analisi statistica delle velocit\u00e0 del vento e delle mappe di riferimento basate su dati storici ha migliorato la precisione delle normative, come l\u2019IBC\/ASCE 7[1]<\/a> negli Stati Uniti e l\u2019Eurocodice<\/a> in Europa. Questi codici presuppongono che i fenomeni estremi seguano distribuzioni statistiche stazionarie, ovvero che i dati passati siano rappresentativi del futuro. <\/p>\n

La prima standardizzazione significativa \u00e8 avvenuta nel XX secolo, quando le tecnologie di misurazione del vento sono diventate pi\u00f9 precise. Tuttavia, eventi recenti, come l\u2019uragano Dorian (2019) con venti superiori ai 300 km\/h, hanno dimostrato che i carichi da vento estremi sono spesso sottostimati. Tutti gli scienziati sono concordi nel dire che l\u2019intensit\u00e0 massima ma soprattutto l\u2019intensit\u00e0 media del vento sta aumentando decennio dopo decennio e quindi i valori storici utilizzati potrebbero sottostimare sempre di pi\u00f9 i valori effettivamente attesi.<\/p>\n

Inoltre, le normative attuali si basano generalmente solamente sul valore massimo dell\u2019intensit\u00e0 del vento medio e non includono fenomeni emergenti come i microburst <\/strong>(una microraffica discendente, ma piuttosto violenta e improvvisa simile a una piccola tromba d\u2019aria con un\u2019estensione laterale e temporale limitata) o le fluttuazioni violente del flusso d\u2019aria, che stanno diventando pi\u00f9 comuni.<\/p>\n

Cambiamenti rapidi della direzione del vento posso creare nella struttura fluttuazioni pericolose e carichi combinati da diverse direzioni.<\/strong><\/p>\n

Anche le normative sismiche sono storicamente basate su osservazioni passate. I principali codici si concentrano su eventi sismici noti e mappati. Sebbene i terremoti non siano direttamente causati dal cambiamento climatico, fenomeni come l\u2019innalzamento del livello del mare e lo scioglimento dei ghiacciai possono alterare le pressioni tettoniche, incrementando l\u2019attivit\u00e0 sismica in alcune aree. Un esempio emblematico \u00e8 rappresentato dal terremoto di Sumatra (2004), associato a variazioni di carico idrostatico sulla placca indo-australiana. Inoltre, anche se l\u2019intensit\u00e0 del terremoto rimane costante, questo non pu\u00f2 dirsi degli effetti, in particolare, in situazioni dove la capacit\u00e0 di tenuta del suolo \u00e8 gi\u00e0 compromessa a causa di inondazioni o frane precedenti: la struttura potrebbe reggere alle accelerazioni del terremoto, ma si potrebbero creare delle fratture o cedimenti all\u2019interno del suolo.<\/p>\n

Discorso analogo pu\u00f2 essere fatto per i carichi dovuti a nubifragi o carico da neve. Ogni anno in Italia si verificano forti nubifragi e inondazioni di intensit\u00e0 sempre pi\u00f9 elevata. Questo implica che i carichi generati possono essere spesso sottostimati. Anche per quando riguarda le nevicate, esse sono sempre pi\u00f9 intense, nonostante il riscaldamento medio globale della temperatura. Questo provoca dei carichi sui tetti largamente sottostimati che possono provare quindi crolli anche con conseguenze tragiche.<\/p>\n

Problemi normativi con il cambiamento climatico<\/h2>\n

Come visto in precedenza, l\u2019Eurocodice e il parallelo statunitense si basano sui valori di vento e precipitazioni storici che quindi possono creare dei progetti sottodimensionati.<\/p>\n

Per questo motivo, sarebbe meglio trovare delle soluzioni per avere dei dati pi\u00f9 accurati. Il metodo pi\u00f9 semplice sarebbe quello di aumentare i coefficienti di sicurezza, ma in questo modo si andrebbe solo a utilizzare dei valori arbitrari e slegati dalla natura del problema. Un\u2019alternativa potrebbe essere l\u2019implementazione di aggiornamenti dinamici delle tabelle, cos\u00ec da disporre di dati sempre pi\u00f9 recenti. Tuttavia, ci\u00f2 implicherebbe un costante aggiornamento delle normative, con il rischio che le infrastrutture gi\u00e0 esistenti non siano pi\u00f9 conformi alle nuove disposizioni.<\/p>\n

La soluzione pi\u00f9 corretta sarebbe probabilmente la creazione di formulazioni predittive<\/strong>, dove i carichi atmosferici siano descritti da formule in funzione dell\u2019anno di progettazione e aspettativa di vita.<\/p>\n

Vediamo brevemente come l\u2019Eurocodice e la normativa statunitense trattano i carichi meteorologici e quale potrebbe rispondere pi\u00f9 facilmente ai loro cambiamenti.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Temperature massime annuali a Roma. In questo caso \u00e8 facilmente comprensibile come la temperatura massima sia in continua crescita. Si potrebbe quindi pensare di sostituire il valore di temperatura massima da nomrativa con l\u2019equazione della retta interpolante, inserendo come valore l\u2019anno di costruzione o la data attesa di demolizione.<\/figcaption><\/figure>\n

Differenze principali tra Eurocodice<\/em> e IBC\/ASCE 7<\/em><\/h2>\n

L\u2019Eurocodice \u00e8 progettato con un approccio pi\u00f9 normativo e prescrittivo, fornendo regole generali e parametri chiari per la progettazione, ma con ampi margini di flessibilit\u00e0 per l\u2019applicazione pratica. I progettisti hanno un certo grado di libert\u00e0 nel scegliere metodi di calcolo, ma devono rispettare i limiti e le condizioni stabiliti.<\/p>\n

L\u2019IBC tende ad essere pi\u00f9 analitico e dettagliato in termini di calcoli specifici, con numerosi esempi di applicazione e formule matematiche precise. Sebbene ci sia una parte di giudizio progettuale, le soluzioni sono meno flessibili rispetto all\u2019Eurocodice. I calcoli sono molto pi\u00f9 dettagliati in alcuni casi, come nel caso dei carichi sismici e delle strutture resistenti ai venti.<\/p>\n

Carichi da Vento<\/h4>\n
    \n
  1. L\u2019Eurocodice fornisce linee guida generali per il calcolo dei carichi di vento (EN 1991-1-4) basate su un modello probabilistico e statistico dei venti. Il codice si concentra sulla definizione di valori statistici di base che vengono poi adattati alla specifica localit\u00e0.<\/li>\n
  2. IBC\/ASCE 7 si basa su una metodologia pi\u00f9 specifica e diretta per calcolare i carichi di vento, considerando vari fattori come la topografia e l\u2019effetto delle edificazioni circostanti in modo molto dettagliato.<\/li>\n<\/ol>\n
    \"\"<\/a>
    Divisione dell\u2019Italia in zone in base all\u2019intensit\u00e0 del vento secondo l\u2019Eurocodice. La posizione della struttura \u00e8 un dato fondamentale per la sua progettazione. Come si pu\u00f2 infatti immaginare, una struttura vicino al mare sar\u00e0 soggetta a venti con intensit\u00e0 maggiore. Questa tabella dovrebbe essere aggiornata in maniera piuttosto frequente, in modo da tenere conto dei valori di velocit\u00e0 del vento aggiornati.<\/figcaption><\/figure>\n

    Sisma<\/h4>\n
      \n
    1. L\u2019Eurocodice per il calcolo dei carichi sismici (EN 1998) enfatizza un approccio che combina analisi dinamica e capacit\u00e0 di dissipazione energetica, utilizzando un mix di metodi analitici e prescrittivi.<\/li>\n
    2. IBC\/ASCE 7 ha un approccio pi\u00f9 diretto e analitico nel calcolo dei carichi sismici, con un forte focus sulla risposta dinamica delle strutture. Le analisi di risposta sismica sono strettamente definite, e la metodologia di calcolo \u00e8 dettagliata.<\/li>\n<\/ol>\n

      L\u2019Eurocodice in generale \u00e8 visto come pi\u00f9 flessibile e adattabile ai contesti locali. Ad esempio, la metodologia di progettazione permette l\u2019uso di metodi semplificati o avanzati a seconda della complessit\u00e0 del progetto. La normativa statunitense tende a essere pi\u00f9 rigido in termini di applicazione pratica. Sebbene consenta margini di interpretazione, fornisce metodi molto specifici e dettagliati per calcolare le sollecitazioni, in particolare in contesti ad alto rischio sismico o in presenza di carichi estremi.<\/p>\n

      Confronti finali in merito al cambiamento climatico<\/h4>\n

      In conclusione, si pu\u00f2 quindi pensare che la normativa statunitense sia effettivamente pi\u00f9 efficace a contrastare l\u2019aumento dei carichi dovuti ai fenomeni metereologici. In aggiunta, bisogna anche pensare che l\u2019Eurocodice \u00e8 una normativa europea e quindi ogni suo aggiornamento deve essere comunque validato da una commissione composta da ogni Stato membro, seguendo iter piuttosto lenti e complessi, mentre l\u2019ASCE 7 viene aggiornato ogni tre anni.<\/p>\n

      \n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
      <\/td>\nEurocodice<\/td>\nIBC\/ASCE 7<\/td>\n<\/tr>\n
      Filosofia generale<\/strong><\/td>\nApproccio pragmatico e flessibile, con regole prescrittive adattabili ai contesti locali.<\/td>\nApproccio analitico e dettagliato, con metodi precisi per scenari specifici.<\/td>\n<\/tr>\n
      Flessibilit\u00e0<\/strong><\/td>\nMaggiore libert\u00e0 per il progettista nell\u2019applicare metodi semplificati o avanzati.<\/td>\nMaggiormente standardizzato, con meno flessibilit\u00e0 per personalizzare i calcoli.<\/td>\n<\/tr>\n
      Carichi di vento<\/strong><\/td>\nBasato su mappe di vento storiche e regionali; utilizza formule meno dettagliate.<\/td>\nInclude analisi specifiche per topografia, rugosit\u00e0 e caratteristiche delle strutture.<\/td>\n<\/tr>\n
      Carichi sismici<\/strong><\/td>\nSi concentra sulla dissipazione energetica e sugli spettri di risposta dinamica.<\/td>\nModelli dettagliati per la risposta dinamica e integrazione con scenari di rischio elevato.<\/td>\n<\/tr>\n
      Aggiornamento normativo<\/strong><\/td>\nAggiornamenti pi\u00f9 lenti, spesso basati su consenso tra diversi paesi membri.<\/td>\nAggiornamenti pi\u00f9 frequenti, con revisione regolare ogni 3 anni.<\/td>\n<\/tr>\n
      Resistenza al vento estremo<\/strong><\/td>\nAffronta scenari tipici con margini di sicurezza conservativi, ma meno dettagliato per eventi estremi.<\/td>\nProgettato per resistere a uragani, tornado e altri eventi meteorologici estremi.<\/td>\n<\/tr>\n
      Approccio regionale<\/strong><\/td>\nNecessita di adattamenti nazionali per essere applicato nei diversi contesti.<\/td>\nApplicabile uniformemente negli Stati Uniti, con modelli integrati per tutte le regioni.<\/td>\n<\/tr>\n
      Applicazione al cambiamento climatico<\/strong><\/td>\nPi\u00f9 conservativo e generale, meno reattivo ai cambiamenti climatici in corso.<\/td>\nPi\u00f9 reattivo, grazie all\u2019aggiornamento continuo dei dati e dei modelli.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/figure>\n

      \u00a0<\/strong><\/h2>\n

      Strutture interessate dal cambiamento climatico<\/h2>\n

      Le strutture pi\u00f9 coinvolte dai fenomeni atmosferici estremi dovuti al cambiamento climatico sono quelle esposte a venti forti, inondazioni, mareggiate, temperature estreme e carichi di neve intensi.<\/p>\n

      Ovviamente, l\u2019aumento dell\u2019intensit\u00e0 del vento avr\u00e0 un impatto superiore per strutture pi\u00f9 alte e grattacieli, o ponti e strutture sospese. \u00a0I fenomeni meteorologici pi\u00f9 violenti si verificheranno poi pi\u00f9 probabilmente nelle zone costiere e quindi saranno soggetti a carichi pi\u00f9 elevati anche porti, dighe e piattaforme costiere. \u00a0Non solo le strutture pi\u00f9 grandi e sofisticate, ma anche quelle pi\u00f9 leggere e temporanee, come tendoni e tensostrutture, saranno paradossalmente pi\u00f9 a rischio di cedimento. Sebbene progettate per un utilizzo limitato nel tempo, \u00e8 sempre pi\u00f9 probabile che durante questo periodo siano esposte a fenomeni atmosferici estremi. Inoltre, per queste tipologie di strutture, le normative prevedono fattori di sicurezza inferiori rispetto a quelle permanenti, il che potrebbe non essere sufficiente a compensare l\u2019aumento dei carichi dovuto all\u2019intensificazione degli eventi climatici.<\/p>\n

      Al contempo, sar\u00e0 necessario ideare e progettare nuove strutture per cercare di mitigare i fenomeni metrologici estremi. Sempre pi\u00f9 citt\u00e0 costiere stanno implementando la costruzione di dighe e muri protettivi, tipo il Mose di Venezia, le barriere protettive di Rotterdam o il ben pi\u00f9 piccolo, ma particolare muro sul lungolago di Como. Allo stesso tempo, ci saranno sempre pi\u00f9 richieste di infrastrutture in grado di mitigare l\u2019effetto delle inondazioni o esondazioni, come vasche di laminazione e contenimento e scolmatori, come quelli in costruzioni a Genova dopo le recenti alluvioni.<\/p>\n

      Per quanto riguarda il vento, sicuramente si avr\u00e0 una presenza maggiore di smorzatori a pendolo per ridurre le oscillazioni degli edifici e smorzatori viscosi per minimizzare il movimento delle strutture pi\u00f9 critiche. Inoltre, probabilmente, la normativa in futuro potr\u00e0 richiedere la presenza di frangiventi per determinati edifici.<\/p>\n

      Conclusione<\/h2>\n
      \"\"<\/a>
      Questi enormi frangivento sono stati installati nel 2017 a Leeds dopo che per ridurre la velocit\u00e0 del vento intorno all\u2019edificio Bridgewater Place, a seguito di un incidente mortale avvenuto nel 2011, quando un camion si \u00e8 ribaltato a causa del vento, uccidendo un pedone. (Copyright by Stephen McKay, https:\/\/www.geograph.org.uk\/photo\/7814098<\/a> , released under Creative Commons License)<\/figcaption><\/figure>\n

      Come abbiamo visto, in un contesto di cambiamenti climatici sempre pi\u00f9 evidenti, l\u2019ingegneria strutturale deve evolversi per affrontare sfide senza precedenti. Gli eventi atmosferici estremi, intensificati e resi pi\u00f9 frequenti dal riscaldamento globale, richiedono un ripensamento delle normative di progettazione, oggi ancora ancorate a dati storici. Inoltre, gli ingegneri dovranno inventare nuovi metodi e strumenti innovativi per rendere pi\u00f9 sicuri gli edifici e le infrastrutture. Integrare nella progettazione il fatto che i carichi potranno variare in maniera significativa durante la vita della struttura diventa essenziale per garantire la sicurezza, la resilienza e la sostenibilit\u00e0 delle infrastrutture. Solo attraverso un approccio lungimirante e basato su modelli climatici avanzati sar\u00e0 possibile progettare opere capaci di resistere a un mondo in continuo mutamento, proteggendo non solo le strutture, ma anche le comunit\u00e0 che da esse dipendono.<\/p>\n

      \n

      Note<\/h4>\n

      [1]<\/a> L\u2019IBC (International Building Code<\/a>) \u00e8 un codice di costruzione generale sviluppato dall\u2019International Code Council. \u00c8 il principale riferimento normativo per la progettazione, la costruzione e la manutenzione degli edifici negli Stati Uniti e in molti altri paesi. L\u2019ASCE 7 (chiamato Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures) \u00c8 uno standard sviluppato dall\u2019American Society of Civil Engineers (ASCE) che specifica i carichi minimi da considerare nella progettazione strutturale. <\/em><\/p>\n

      L\u2019IBC e l\u2019ASCE 7 sono due documenti normativi complementari utilizzati nel settore dell\u2019ingegneria civile e strutturale, principalmente negli Stati Uniti. Entrambi sono fondamentali per garantire la sicurezza e la conformit\u00e0 delle costruzioni, ma hanno ruoli e ambiti di applicazione diversi. L\u2019IBC stabilisce le norme generali (es.: \u201cLa struttura deve resistere ai carichi di progetto\u201d) e l\u2019ASCE 7 fornisce i dettagli tecnici e matematici per calcolare questi carichi. L\u2019IBC \u00e8 una guida completa per la costruzione e la progettazione degli edifici, che utilizza vari standard (tra cui ASCE 7) per specifiche tecniche dove sono descritti i valori dei carichi di progetto.<\/em><\/p>\n<\/div>\n

      L’articolo Cambiamento climatico: una sfida per l\u2019ingegneria strutturale<\/a> sembra essere il primo su Il Progettista Industriale<\/a>.<\/p>\n<\/div>\n

      Vai alla fonte.<\/a><\/p>\n

      Autore: Roberta Falco<\/p>\n

      Powered by WPeMatico<\/a><\/small><\/p>\n

      _________________________________<\/strong><\/p>\n

      CFD FEA Service SRL<\/strong> è una società di servizi che offre consulenza<\/em> e formazione<\/em> in ambito ingegneria<\/strong> e IT<\/strong>. Se questo post\/prodotto ti è piaciuto ti invitiamo a:<\/p>\n