Guida alla Redazione di una Relazione di Calcolo Strutturale secondo le NTC 2018

Redigere una relazione di calcolo strutturale è un passaggio cruciale nel processo di progettazione di qualsiasi opera edilizia. Questo documento non solo descrive l'opera in dettaglio, ma illustra anche i criteri di analisi e verifica adottati, garantendo che la struttura sia conforme alle normative vigenti e sicura per l'uso previsto. Le Norme Tecniche per le Costruzioni 2018 (NTC 2018) forniscono linee guida chiare su come deve essere redatta una relazione di calcolo strutturale, dettagliando i contenuti minimi necessari per una corretta valutazione del progetto. In questo articolo approfondiremo tali linee guida, indicando i contenuti minimi della relazione, offrendo consigli pratici e esempi concreti per aiutare i professionisti a creare documenti completi e conformi alle normative.

Cosa si intende per relazione di calcolo strutturale?

Una relazione di calcolo strutturale è un elaborato tecnico che descrive dettagliatamente un'opera strutturale, indicando i criteri di analisi e verifica adottati, e i risultati delle analisi stesse. Nell'ambito della progettazione e la costruzione di edifici e opere ingegneristiche, questo documento è essenziale perché:

assicura che il progetto sia conforme alle normative tecniche, evitando problematiche legali e garantendo la sicurezza.
fornisce una chiara documentazione dei metodi e dei criteri utilizzati, facilitando la comprensione e la verifica del progetto da parte di terzi.
attraverso una dettagliata analisi strutturale, si garantisce che la costruzione sia sicura e affidabile nel tempo.

Relazione di calcolo strutturale: contenuti minimi

Le NTC 2018 (Norme Tecniche per le Costruzioni) al capitolo 10 forniscono le linee guida fondamentali per la redazione di una relazione di calcolo strutturale, inclusi i contenuti minimi che il documento deve includere per essere considerato completo e conforme, essi sono:

Illustrazione dell'opera	Descrizione dell'opera nel suo complesso, del suo uso, della sua funzione, e dei criteri normativi di sicurezza specifici per la tipologia della costruzione.
Caratteristiche della Costruzione	Dettagli sulla localizzazione, destinazione, tipologia e dimensioni principali dell'opera, incluse le interferenze con costruzioni esistenti.
Caratteristiche Geomorfologiche e Topografiche del Sito	Descrizione dettagliata del sito di realizzazione, con particolare attenzione alle caratteristiche geomorfologiche e topografiche.
Normative di Riferimento	Elenco delle normative utilizzate nel progetto.
Modello strutturale e Criteri di Analisi e Verifica	Descrizione del modello strutturale adottato e dei criteri di analisi e verifica utilizzati.
Presentazione e sintesi dei Risultati	Sintesi dei risultati delle analisi, preferibilmente in forma grafica.

Chi può redigere una Relazione di calcolo strutturale?

Secondo le NTC 2018 e la circolare del 2019, la relazione di calcolo strutturale deve essere redatta dal progettista strutturale, che può essere un architetto, un ingegnere, o un geometra abilitato. Tuttavia, in base ai propri requisiti professionali, ciascuno di questi professionisti ha uno specifico ambito di competenza.

Gli ingegneri civili e strutturali sono i principali responsabili della redazione delle relazioni di calcolo strutturale. Grazie alla loro formazione e abilitazione, possono eseguire analisi complesse utilizzando normative come le NTC 2018 e software avanzati. Sono responsabili di assicurare la sicurezza e la conformità delle strutture, gestendo progetti complessi come edifici multipiano e infrastrutture. Il loro ruolo è fondamentale soprattutto nelle verifiche di resistenza, stabilità e nelle zone sismiche.

Gli architetti sono cruciali nella fase iniziale della progettazione, integrando soluzioni strutturali con il design estetico e funzionale dell'opera ma, generalmente, il loro ruolo limitato ai calcoli preliminari e alla fase di progettazione. Possono eseguire calcoli strutturali semplici e garantire che il progetto complessivo sia coerente. Collaborano strettamente con gli ingegneri nelle fasi esecutive e di dettaglio, assicurando un'integrazione armoniosa di tutte le componenti del progetto.

I geometri possono redigere relazioni di calcolo strutturale per strutture semplici come edifici mono-piano e capannoni agricoli. Hanno una responsabilità limitata ai progetti di minore complessità e non possono occuparsi di strutture complesse o in zone sismiche. Collaborano con ingegneri e architetti in progetti più complessi, fornendo supporto tecnico e nella documentazione. Nonostante le limitazioni, il loro ruolo è essenziale per garantire la conformità delle costruzioni più semplici alle normative tecniche.

In ogni caso, il professionista che redige la relazione di calcolo strutturale deve assicurare:

la leggibilità;
la corretta interpretazione;
la riproducibilità delle impostazioni di calcolo e dei risultati finali.

L'utilizzo dei software per il calcolo strutturale

Le NTC 2018 stabiliscono che è possibile utilizzare un software per l'analisi e la verifica strutturale ma, quando lo si fa, la relazione di calcolo deve includere specifiche informazioni per garantire la trasparenza e l'affidabilità del processo. In effetti, l'uso di software di calcolo è ormai standard, e il progettista ha il compito di assicurarsi cheicodici impiegati siano affidabili e che i risultati siano validi.

Il progettista deve esaminare attentamente la documentazione del software per valutarne l'idoneità al caso specifico, verificando che tutte le basi teoriche e gli algoritmi impiegati siano correttamente documentati. La relazione di calcolo deve quindi fornire dettagli sul tipo di analisi svolta, descrivendo se è stata un'analisi statica o dinamica, lineare o non lineare, e spiegando le combinazioni di carico adottate.

Inoltre, è necessario includere informazioni sull'origine e le caratteristiche dei codici di calcolo utilizzati, come il titolo, l'autore, il produttore, la versione del software e gli estremi della licenza. La modalità di presentazione dei risultati deve essere chiara e comprensibile, con un giudizio motivato sull'accettabilità dei risultati ottenuti.

Software di calcolo strutturale più utilizzati

SAP2000	Uno dei software più popolari per l'analisi e la progettazione strutturale. Offre una vasta gamma di strumenti per la modellazione, l'analisi e la verifica di strutture di ogni tipo. Viene impiegato per l'analisi statica e dinamica, analisi lineare e non lineare, ampia libreria di materiali e sezioni, interfaccia intuitiva
ETABS	Specializzato nella progettazione di edifici, ETABS è noto per le sue capacità di modellazione 3D avanzate e le potenti funzionalità di analisi sismica. Viene spesso applicato nell'analisi di edifici multipiano, simulazione del comportamento sismico, verifica degli stati limite ultimi e di esercizio, integrazione BIM.
STAAD.Pro	Un software versatile per l'analisi e la progettazione strutturale, utilizzato per una vasta gamma di progetti, dai piccoli edifici ai grandi ponti. Supporta molteplici codici di progettazione, analisi statiche e dinamiche, progettazione per il vento e i carichi sismici, modellazione avanzata.
Robot Structural Analysis Professional	Descrizione: Parte della suite Autodesk, questo software offre strumenti avanzati per l'analisi e la progettazione di strutture complesse, integrandosi con altri prodotti Autodesk. I suoi punti di forza sono analisi dettagliate, ampia libreria di materiali, simulazione di carichi complessi, integrazione con Revit per un flusso di lavoro BIM.
MIDAS Gen	Utilizzato principalmente per grandi opere infrastrutturali e edifici, MIDAS Gen è rinomato per le sue potenti capacità di analisi e progettazione. Viene utilizzato per analisi avanzate delle strutture, supporto per strutture in acciaio, calcestruzzo e composito, interfaccia utente avanzata, ottimizzazione delle sezioni strutturali.

Indicazioni per la Presentazione dei risultati

Una presentazione chiara e organizzata dei risultati è fondamentale per garantire che la relazione di calcolo sia facilmente comprensibile e verificabile. I risultati devono riassumere il comportamento della struttura per il tipo di analisi sviluppata, ecco quali sono gli elementi chiave che non devono mancare:

Dettagli sull'opera e la tipologia strutturale adottata.
Contestualizzazione normativa dell'intervento.
Specifiche dei parametri utilizzati nel progetto.
Informazioni sui materiali adottati e le loro proprietà meccaniche.
Dettagli sui criteri di progettazione e modellazione utilizzati.
Spiegazione delle combinazioni di carico adottate.
Informazioni sul software di calcolo utilizzato e la sua validazione.
Conferma del rispetto delle verifiche richieste dalle normative per gli stati limite considerati.

Altre informazioni sulla relazione di calcolo strutturale

A valle dell'esposizione dei risultati, la relazione deve includere informazioni generali riguardanti l'esame e i controlli svolti sui risultati ottenuti. Questo comprende una valutazione complessiva del comportamento del modello e la consistenza delle scelte progettuali.

Inoltre, il progettista ha il compito di verificare l'attendibilità dei risultati delle elaborazioni. Questo giudizio si basa su confronti con calcoli semplificati e conosciuti, adottati in fase di primo proporzionamento della struttura. La valutazione considera anche gli stati tensionali e deformativi determinati, verificando la coerenza delle scelte di schematizzazione e modellazione.

In fine, Per opere di particolare importanza, il progettista deve effettuare un controllo incrociato dei risultati, utilizzando programmi di calcolo diversi da quelli impiegati originariamente. Questo processo, spesso eseguito da un soggetto qualificato diverso dal progettista originale, assicura un'ulteriore verifica dell'affidabilità e della correttezza dei risultati ottenuti.