Gli elementi composti acciaio-calcestruzzo offrono delle prestazioni strutturali molto interessanti, poiché nell’unione dei due materiali costituenti (acciaio e calcestruzzo armato), ne esaltano le buone proprietà e ne mitigano gli svantaggi. Tuttavia il sistema strutturale si presenta più complesso di quello costituito solo da cemento armato o da acciaio, introducendo problematiche nuove legate soprattutto al meccanismo di interazione.

Per le strutture composte acciaio-calcestruzzo assumono un ruolo fondamentale nella prestazione strutturale i sistemi di connessione, che comprendono l’aderenza all’interfaccia per le colonne e i connettori per le travi; inoltre per le travi si palesa di massima importanza la definizione della larghezza efficace della soletta in c.a., determinante sia nella valutazione della rigidezza che della resistenza e duttilità dell’elemento.

Nel caso delle colonne il problema risulta particolarmente articolato per la possibilità di accoppiare in vari modi i due materiali dando vita a sezioni rivestite o riempite, nell’ambito della quali vi sono ulteriori sub-articolazioni.

Se la problematica appare già complessa in termini di valutazione della resistenza, deformabilità ed instabilità degli elementi, ancora di più lo diventa nella progettazione sismica quando si voglia affidare ai telai composti il ruolo di assorbire l’ azione del terremoto.

In primo luogo si deve riportare sul telaio costituito da elementi composti l’approccio progettuale, ben noto per le tipologie costruttive tradizionali, che deve esaltare le capacità di dissipazione energetica in campo post-elastico, individuando le zone dissipative e governandone l’efficienza attraverso una scelta delle gerarchie delle resistenze e una elevata duttilità locale.

Pertanto nel sistema telaio oltre alle travi ed i pilastri composti, per i quali le conoscenze e le modellazioni in campo post-elastico sono già più complessi e meno consolidati che per il cemento armato e l’acciaio, entrano con un ruolo importante i collegamenti trave-pilastro e pilastro-fondazione; entrambi questi collegamenti possono essere realizzati con molteplici soluzioni, che aprono quindi un ulteriore ventaglio di prestazioni. Le sperimentazioni e le modellazioni numeriche attualmente disponibili nella letteratura non consentono ancora di disporre di strumenti consolidati per condurre analisi non lineari che forniscano risultati affidabili con oneri computazionali contenuti.

In questo inquadramento della problematica si deve sottolineare che da un punto di vista normativo il DM 14 gennaio 2008, introduce per la prima volta le indicazioni progettuali per le costruzioni composte acciaio-calcestruzzo nelle normative italiane, anche sono già  disponibili da molto tempo sia l’Eurocodice 4 sia le istruzioni CNR-10016/1999 relative alla progettazione degli elementi, ed anche l’Eurocodice 8 e l’OPCM/2003 per le strutture in zona sismica.

Nel presente lavoro si vuole inquadrare in modo schematico la problematica della progettazione degli edifici a telai composti in zona sismica, evidenziando i punti fondamentali che determinano la prestazione della struttura e quindi le scelte che devono essere affrontate per definire la configurazione della struttura. Parallelamente si vuole verificare la disponibilità delle indicazioni normative sui vari passi che devono guidare la progettazione e, mediante un semplice esempio numerico, mettere in evidenza sia la difficoltà di applicazione delle procedure sia l’influenza dei vari parametri in gioco sulla prestazione effettiva della struttura.   

Un inquadramento organico e l’analisi di un esempio semplice sono passi indispensabili per aprire una seria possibilità di applicazione delle indicazioni normative e incentivare la progettazione di strutture composte acciaio-calcestruzzo, che restano ancora relegate sostanzialmente nell’uso delle sole travi negli edifici in acciaio.