giovedì 28 febbraio 2019

La fede è fede

La fede è fede

[presentazione del volume NTC 2018 e Circolare 2019, EPC Editore, Roma 2019]
Norme Tecniche per le Costruzioni integrate con la circolare applicativa, EPC Editore, marzo 2019 (V ed.), a cura di Paolo Rugarli
In copertina: il tempio di Amon-Ra, Luxor (Tebe), Egitto


Premessa

Pubblichiamo come già nel 2009, il testo delle NTC 2018 coordinato con quello della Circolare del 2019. Il precedente volume fu molto gradito, ed abbiamo quindi mantenuto il formato già usato in passato.
Come già per il testo della sola norma, pubblicato un anno fa, e già dalla edizione del 2008, questo volume è arricchito da considerazioni e riflessioni a commento della Norma e della Circolare, segnatamente nella parte relativa alla determinazione delle azioni sismiche, considerazioni e riflessioni ulteriormente affiancate da alcuni documenti tecnici reperibili su CD.
Si tratta di articoli ed interventi che sono stati precedentemente pubblicati o diffusi, e che possono aiutare il lettore a farsi una idea delle considerevoli criticità connesse all’attuale impianto della norma, nella parte relativa alla determinazione della pericolosità sismica. Nella bibliografia di questi documenti, si trovano ulteriori possibili fonti di approfondimento. Tra questi documenti figurano alcune memorie tratte dagli Atti di due convegni tenutisi presso l’Accademia Nazionale dei Lincei, che ringraziamo sentitamente con l’editore Bardi per l’assenso alla diffusione nel CD allegato.
Sono ormai più di dieci anni che segnaliamo e sottolineiamo, in tanti modi diversi, le gravi e perduranti mancanze delle NTC in merito alla valutazione della pericolosità sismica, un tassello fondamentale per conseguire la sicurezza. Continuiamo a farlo nella consapevolezza di rendere un servizio utile al Paese e per dovere morale e professionale.
Questo volume conserva, per il suo valore di testimonianza chiara e cronologicamente antecedente, la prefazione alla edizione uscita un anno fa, aggiungendone anche una nuova che mette ulteriormente a fuoco la questione, commentando alcuni passi chiave della Circolare anche con riferimento a recenti sviluppi che sembrano indicare, finalmente, una maggior diffusione della critica anche in ambito accademico.
Per quanto riguarda le appendici e il funzionamento del programma allegato al CD, vale quanto già scritto un anno fa, e qui riportato integralmente al termine del volume.

Il curatore




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La fede è fede
di Paolo Rugarli
Ingegnere Strutturista

Con la Circolare del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici n° 7 del 21 Gennaio 2019, la Repubblica italiana ha raggiunto un altro traguardo che, nella patria di Galileo, può essere considerato degno della massima nota: aver di fatto trasformato parti di un documento tecnico in un testo di natura religiosa.
     Come per tutti i testi religiosi che si rispettino, nelle parti relative alla pericolosità sismica la Circolare non deve essere letta utilizzando la logica, la coerenza, la verosimiglianza e il rispetto dei fatti. Essa deve piuttosto essere letta come la narrazione di un sistema di credenze che si auto sostengono e si auto giustificano, senza nessun addentellato con la realtà.
     Né l’esercizio decennale e con tutti i dovuti modi del ragionamento e della persuasione ha portato ad alcun cambiamento, perché se si tratta di fede non è il ragionamento che conta (tra i numerosissimi interventi nazionali ed internazionali si citano [1]-[15], incluso un convegno presso l’Accademia Nazionale dei Lincei dove da più e più voci sono piovute critiche sostanziali ai metodi di normativa).
     La norma del resto, investita per definizione di un ruolo non discutibile, non darà mai conto delle sue contraddizioni, perché una fede, come una legge, non si avvale necessariamente della verifica sperimentale e della non contraddittorietà ([14]). Alcune cose vanno credute. Anzi: tutto va creduto, e nulla può dissuadere chi ha una vera fede, lo sappiamo dai libri di storia. Si creano abitudini indiscutibili e quasi inamovibili, anche perché rimuoverle è faticoso, costoso, e incontra forti resistenze non necessariamente legate ai contenuti.
     A rendere la situazione più confusa, questa nuova religione dice di essere Scienza. Come in un film di controspionaggio, in cui nessuno è più veramente sicuro di cosa sia cosa, chiamare Scienza degli atti di fede porta ad un interessante e diffuso gioco di società, nel quale il pubblico non sa più bene chi stia usando la scienza, e chi la fede.
     Qualcuno usa un test speditivo: parlare seriamente di periodo di ritorno di un sisma è un atto di fede. Infatti, nel ricevere, primo geofisico italiano, un importante premio internazionale dall’American Geophysical Union, il nostro autorevole sismologo prof. Panza ha recentemente confermato che il periodo di ritorno dei sismi non esiste e che le parti relative alla pericolosità sismica delle NTC, le quali utilizzano “effettivamente e non per scherzo le regole del lotto”, sono per logica e involontaria conseguenza “da buttare” ([18]). Una riflessione pubblicata sul Giornale dell’Ingegnere, dura ma efficace.
    Purtroppo la ripetizione all’infinito di affermazioni fantastiche, di terminologie vuote ma sfarzose, di formule matematiche esoteriche che nascondono l’arbitrio, muta il piombo in oro, e fa credere ai nostri disgraziati concittadini e anche ai politici – ingannandoli – di avere leggi che li proteggano dai terremoti e che implichino costruzioni sicure.
   Ahinoi, non è vero: se le azioni sono fortemente sottostimate le costruzioni non possono essere sicure.
    Come ogni testo religioso, anche la Circolare è stata scritta in tempi diversi da mani diverse. Alcune parti applicano pertinentemente i metodi probabilistici e risultano credibili. Ma, poiché nelle NTC e nel Paese sono trasversali e sempre di maggiore importanza le questioni legate alla sismicità ed alla salvaguardia del patrimonio edilizio esistente dal rischio sismico, sono questi gli aspetti della Circolare sui quali maggiormente ci soffermeremo.
     Qui i credenti possono veramente mettersi alla prova, perché quanto la Circolare racconta richiede l’abbandono totale della verosimiglianza e della verifica sperimentale.
    Prendiamo ad esempio questa meravigliosa frullatura inserita nella Circolare come riferimento positivo e condotta avendo come obiettivo spettri che non c’entrano con il problema in esame. C’entrano infatti solo prendendo per buona tutta la precedente narrazione della disaggregazione, dei percentili, dell’albero logico (che dà 16 pomi probabilistici multi-soggettivi ma esperti che, mediati, secernono argento, il valor medio, oro, i percentili, e platino, le quattro-cifre-significative ([1], [6], [7], [14]) che si ottengono mediando gli un-terzo, un-mezzo e un-quarto della previsione probabilistica soggettiva: da qui lo spettro obiettivo). Una metamorfosi degna di Ovidio:

1.per ogni coppia di registrazioni orizzontali, si costruisce uno spettro SRSS, dato dalla radice quadrata della somma dei quadrati degli spettri di ogni componente;
2.lo “spettro medio SRSS” è pari alla media degli spettri SRSS di ciascuna coppia di accelerogrammi, appartenente al medesimo gruppo di storie temporali;
3.le coppie di registrazioni, nel numero indicato dalla norma, devono essere selezionate e scalate in modo tale che lo spettro medio SRSS approssimi, secondo i criteri di coerenza spettrale di norma, lo “spettro di riferimento”, dato dal prodotto dello spettro elastico di progetto per un opportuno coefficiente a.
(Circolare C3.2.3.6)

Qui l’uomo di fede veramente roccioso sopporta e scaccia le tentazioni del maligno, che gli suggeriscono che, dopo cotanta frullatura, non resti più assolutamente nulla, della fisica del problema, ma solo, come attraverso una lastra di carta velina offuscata dalla fuliggine di anni in una sera d’inverno, pallide ombre. Qui l’uomo di fede si caricherà le terne di accelerogrammi nel software preferito, e… spingerà un tasto. Mirabile effetto, piogge dorate di numeri transustanzieranno la frullatura in una analisi sismica non lineare con accelerogramma spettrocompatibile. Questa è la potenza della religione.
     Prendiamo quest’altro significativo passaggio:

Il periodo di ritorno dell’azione sismica agente sulla costruzione, invece, è funzione anche della vita nominale della costruzione, oltre che della classe d’uso, del tipo di terreno e della pericolosità del sito.
(Circolare C2.4.1)

Scacciate da voi – peccatori – l’idea perniciosa che dire che il periodo di ritorno del terremoto lo stabilisce la vita nominale della costruzione (ad esempio 35, 50, 75 o 100 anni) sia come pretendere di dire alla Terra come si deve comportare, sulla base di come voi e Don Ciccio vi siete accordati in merito a come costruire l’albergo vista mare.
     La religione della Circolare e delle NTC ci dice che c’è un supermarket dei terremoti ([11]) e noi possiamo prendere quello che ci aggrada. Serve un terremoto con periodo di ritorno di 392,8 anni? C’è. 117,4? C’è. 47,8? C’è. 407.92? C’è. 276,4? C’è.
     E c’è dovunque, basta usare le equazioni: Capua, Sondrio, Palermo, Aosta, Pordenone, Isernia o Perugia. Tutte queste città hanno, volendo, il loro terremoto con periodo di ritorno di 276,4 anni e il loro corrispondente scuotimento sismico, che segue docile, con tre o quattro cifre decimali. Non è una mirabilia? Cos’è questa se non è fede? E’ questa la meraviglia della fede sismica della Repubblica Italiana, emanata per decreto ministeriale, è questo il credo che ci viene imposto per legge.
     E non siamo soli, no, non siamo soli. Questo è un credo iniziato da un ingegnere verso la fine degli anni ’60, e presso le più famose università statunitensi, una garanzia di qualità, come si dice, a prescindere. Tutto quello che arriva dagli Stati Uniti è oro colato. Queste cose arrivano dagli Stati Uniti. Queste cose sono oro colato. Questa è, nella sostanza, una delle ragioni per cui siamo obbligati a usarle per decidere come curare Palazzo Vecchio e Santa Maria del Fiore. E anche casa nostra.
     Noi abbiamo avuto, sì, abbiamo avuto qualche problema: a l’Aquila, in Emilia. Amatrice, Norcia. Ischia. La zona etnea. Qualcuno ha paragonato lo spettro misurato (spettro fattosi reale) con quello della norma, in tutti questi casi. E qualcuno ha scandito ricordando ancora Galileo “ve-ri-fi-ca spe-ri-men-ta-le. Infatti, come talvolta succede con le profezie di Nostradamus, la norma non ci ha preso. Alcuni hanno pazientemente spiegato che no: serviranno altri dodicimila anni per dimostrare che quanto è nella Norma è assimilabile dai miscredenti a una profezia di Nostradamus.
     Altri hanno osservato che la pretesa che la Norma desse valori di scuotimento affidabili proprio lì, dove c’era stato il terremoto, era una pretesa eccessiva: solo ad almeno qualche decina di chilometri dall’epicentro la norma si può applicare. Bisogna dunque come minimo credere di vivere a più di qualche decina di chilometri da un futuro epicentro. Per gli altri, al momento: amen.
   I soliti miscredenti hanno visto valori di norma fortemente superati. Differenze tali da far impallidire tutti i coefficientini da farmacista, per non parlare delle quattro cifre significative della Gazzetta Ufficiale della Repubblica. Le NTC 2008 divennero rosse per la vergogna. Ma l’ha visto solo qualcuno.
    Sebbene la Circolare sia un atto di fede, traspare in essa talvolta un fremito di dubbio che le lunghe pratiche non hanno potuto eliminare.

Tale approccio, che rappresentava una delle principali novità delle NTC 2008, rimane invariato nell’attuale versione e dovrebbe condurre in media, sull’intero territorio nazionale, ad una significativa ottimizzazione dei costi delle costruzioni antisismiche, a parità di sicurezza.
(Circolare C3.2)

Qui si vede che il tarlo del dubbio ha toccato anche chi l’ha scritta, questa Circolare. “Dovrebbe”, ma lo scopriremo solo nei prossimi dodicimila anni. Infatti, squadra che vince non si cambia, e dato che le NTC 2008 si erano distinte nella sismica, giustamente la Repubblica le ha confermate in toto, proprio nella sismica. Un loro sovvertimento avrebbe provocato infatti sconcerto. Le masse si sarebbero trovate di fronte a una realtà troppo cruda da affrontare, che avrebbe richiesto, per la prima volta nella nostra storia, azioni preventive serie dettate da una sana paura: il terremoto arriva dove e come vuole lui, Don Ciccio non decide nulla.
     Ma in Italia prima è stato spiegato per decenni che i comuni erano non sismici, poi è stato spiegato che i sismi ritornano regolarmente, e che hanno valori di scuotimento prevedibili con tre o quattro cifre, e infine che c’è la vita nominale restante degli edifici esistenti: è chiaro che la popolazione non crede che un terremoto la colpirà mai, e crede invece che quelli colpiti siano stati particolarmente sfortunati. Ciò anche spiega perché il sisma bonus non sembra aver incontrato favore: il rischio sismico non è percepito affatto.
     
Come ogni religione ha il suo Centro Irradiatore, così la fede nel terremoto con periodo di ritorno, come l’autobus, si irradia in Italia da un Ente Superiore:

Il dato di partenza per la definizione dell’azione sismica rimane sempre lo studio di pericolosità sismica italiana di base, i cui risultati sono stati prodotti e messi in rete dall’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV). […]
(Circolare C3.2)

     Dobbiamo dunque essere grati all’INGV, che recentemente, per la penna di un suo autorevole esponente, ci ha spiegato tra l’altro che la nuova mappa probabilistica che è arrivata, ed alla quale hanno collaborato ben 150 persone, non utilizza il verde per non dare l’errata idea che si siano zone sicure. Una cosa che ha rassicurato molti di noi, che hanno visto in questa scelta un gesto provvidenziale, atto a non indurci a confondere la mappa di pericolosità con il semaforo sotto casa. Quanta paternale saggezza.
     Certo, alla prossima presenza nel più noto e longevo dei salotti televisivi italiani, significativamente ricordata dall’esponente di INGV come prova della diffusione e del successo della precedente mappa, i colori si vedranno meno bene senza il verde: ma hanno già fatto in passato il plastico 3D della mappa col polistirolo e quindi non ci saranno problemi.
Questa mappa deve essere l’oggetto della nostra fede e va creduta: vederla appoggiata su un tavolino, tridimensionale, colorata e spigolosa, aiuta a credere che sia vera. La tocco: quindi c’è. E se c’è, è vera. E se è vera è esatta, tanto da utilizzarla per decidere come spendere enormi capitali pubblici e privati.
Alcune settimane fa, un nutrito gruppo di autorevoli studiosi – per lo più, ed è una novità, professori universitari – , si è lamentato con un documento ufficiale firmato della assurdità del sisma bonus (un nome così infelice e lunare che basterebbe solo questo a imporre delle modifiche) e del fatto che i soldi pubblici vengano dissipati senza una reale priorità, né un criterio condivisibile in merito alla diversa urgenza e importanza che i diversi provvedimenti comportano.
Infatti, il sisma bonus è un fai-da-te: chiunque, dotato di ingegnere al seguito, e usando le equazioni pseudo-scientifiche introdotte come naturale prolungamento delle NTC, può calcolare la perdita annua media legata alle diverse “frequenze medie del terremoto” ed ai diversi scuotimenti, e chiedere uno sgravio fiscale assai corposo. Il documento ha avuto una vasta eco, tanto che lo stesso Corriere della Sera se ne è occupato ([20]) e più recentemente anche La Repubblica ([21]).
         Vale dunque la pena di approfondire la discussione, poiché questo fatto è strettamente correlato alle NTC ed alla Circolare e quanto scritto dagli studiosi importante, sebbene a nostro parere incompleto.
       Dicono tra le altre cose gli estensori del documento (al quale ha aderito anche il Presidente di INGV):

Ciò che manca è una strategia di contenimento del rischio all’altezza di un paese moderno.
[…]
Viene così enfatizzato [da una campagna televisiva che pubblicizzava il sisma bonus] ciò che in realtà rappresenta un disvalore e cioè l’assenza di indispensabili valutazioni di priorità, mettendo sullo stesso piano il rischio che grava sugli abitanti di Sondrio e quelli di Lamezia, su quelli di Milano e quelli di Catania. Un’agevolazione quindi indifferenziata, staccata dal contesto fisico e sociale del Paese, che non distingue le zone ad alto rischio sismico e quelle a basso rischio […].
[…]
Il progetto è stato presentato come multigenerazionale, […], per arrivare ad un risultato comunque casuale e indeterminato anche nel costo.
[…]
Si rischia infine di creare nell’opinione pubblica e nei futuri governi il falso convincimento che sia già stato messo in atto un efficace antidoto contro il rischio sismico, un tipo di rischio reale che, in apparente controtendenza rispetto ad altre tipologie di rischio sovradimensionate rispetto alla realtà, viene percepito nel nostro Paese largamente al di sotto del suo effettivo peso.
[…]
Si è scelto insomma di non tener conto di priorità drammatiche, per i cittadini residenti in “zone 1 e 2”, evidenziate con gli ultimi terremoti da crolli rovinosi favoriti da recenti inidonei interventi edilizi. Su questa linea, un altro indizio di un pensiero di base debole sta nella validità economica della operazione.
[…]
Temiamo fortemente che la classe politica non si renda sufficientemente conto della gravità della situazione e sottovaluti gli altissimi costi del “non prevenire”.
(La prevenzione sismica in Italia: una sconfitta culturale, un impegno inderogabile [19])

Si tratta di affermazioni molto gravi. Lette con molta attenzione e considerando le parole usate danno i brividi.
    Esse sono del tutto condivisibili a parte l’ultima, che sembra dare la responsabilità ai politici: in realtà la classe politica non ne sa nulla di ingegneria sismica, spetta agli studiosi e ai tecnici spiegare correttamente i problemi ai politici. Ma se gli studiosi e i tecnici accettano da anni e anni aberrazioni palesi sino a farle arrivare in Gazzetta Ufficiale, e senza proferire parola, i politici possono solo prendere atto[1].
     Gli studiosi del documento [19] sostengono che il meccanismo del sisma bonus non tiene conto del diverso grado di rischio presente nelle varie parti del Paese.
    Tuttavia, se si esamina in dettaglio il decreto ministeriale sul sisma bonus ([16]) e il documento esplicativo del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici ([17]), si resta stupiti nel vedere che in realtà è proprio del rischio che il decreto sul sisma bonus dice di tener conto. In altre parole, i metodi proposti dovrebbero tenere già conto della differenza tra Milano e Catania o tra Sondrio e Lamezia.
    Bisogna allora osservare che i metodi usati dal decreto sul sisma bonus sono esattamente quelli delle NTC e della Circolare, né più né meno, sono solo lo svolgimento formale dei principi di fede enunciati dalle NTC e ora ulteriormente puntellati dalla Circolare.
     Dice infatti il Decreto sul sisma bonus (enfasi nostre):

“Il metodo convenzionale […] è basato sull’applicazione dei normali metodi di analisi previsti dalle attuali Norme Tecniche
[…]
Per il calcolo di tali parametri […] è necessario calcolare […] le accelerazioni di picco al suolo per le quali si raggiungono gli stati limite SLO, SLD, SLV ed SLC, utilizzando le usuali verifiche di sicurezza agli stati limite previste dalle Norme Tecniche per le Costruzioni.
(Linee Guida per la Classificazione del Rischio Sismico delle Costruzioni, [16])

E il Consiglio Superiore chiarisce ulteriormente:

Metodo convenzionale: applicabile a qualsiasi tipologia di costruzione, basato sull’applicazione dei normali metodi di analisi previsti dalle attuali Norme Tecniche.
[…]
(Al via la Classificazione del Rischio Sismico delle Costruzioni per prevenzione e Sismabonus [17])

Ed en passant andava bene a tutti i membri del Consiglio Superiore:

Il 20 febbraio 2017 l’Assemblea Generale del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici ha espresso all’unanimità parere favorevole al testo delle “Linee Guida per la Classificazione del Rischio Sismico delle Costruzioni”.
(Al via la Classificazione del Rischio Sismico delle Costruzioni per prevenzione e Sismabonus [17])

Se si crede di poter “calcolare” gli scuotimenti associati alle “probabilità” tramite il “periodo di ritorno” con quattro cifre significative (“probabilità” ormai pacificamente date per “costruite dal nulla” anche in ambiti non ingegneristici [22]); se si crede che l’accelerazione di picco sia l’unico indice di severità della azione sismica; se si crede alle forme degli spettri della normativa e alle loro accelerazioni di ancoraggio; se si crede alle percentuali di spesa per la ricostruzione associate agli “stati limite SLO, SLD, SLV ed SLC” messe nel decreto, e valide per ogni costruzione!, e se si crede che si possa linearizzare tra una e l’altra in funzione delle “frequenze medie dei sismi”; se si crede di poter manipolare calcolando gli uni dagli altri i “periodi di ritorno” e accelerazioni di picco, con una formuletta messa nel decreto; e se e se e se … allora tutto diventa possibile. E sulla base del risultato, si può orientare tutta la politica di prevenzione di uno Stato.
    Infatti, in questa distorta logica attuariale, perché dovrei distinguere tra Milano e Catania, se la “perdita annua media” fosse la stessa[2]? E perché dovrei distinguere tra il passare da una classe di rischio F a una E, ed il passare da una classe C e una B se il guadagno in termine di minor “perdita annua media” fosse lo stesso? Se passo dal 5% al 4% di “perdita annua media” o dal 2% all’ 1%, non sto sempre guadagnando un 1% di “perdita annua media”?
     E se per una casa a Catania si ha una classe di rischio G e si passa alla F, riducendo il rischio legato alla salvaguardia della vita, mentre a Milano si passa dalla C alla B, riducendo la perdita annua media, e quindi il rischio per il portafogli senza nessun rischio per la vita, ebbene, questo o quello pari sono: le vite umane catanesi sono perfettamente e attuarialmente assimilate al costo degli interventi di manutenzione per violazione dello stato limite di danno milanesi.
     La perdita dei muri di tamponamento è misurata in modo omogeneo alla perdita delle vite umane. Ciò rappresenta, nero su bianco, una scelta della quale non ci sembra i decisori politici siano compiutamente stati informati. Gli studiosi non allineati hanno a nostro parere il dovere di farlo.
     Per comprendere la profonda stortura di questi decreti bisogna comprendere fino in fondo la fede che implicano, ed i sordi automatismi che, partendo da premesse del tutto errate, e da una apparente assenza di dubbi o di mitigazioni, o di confronto con le conseguenze, arrivano come orologi svizzeri alle conclusioni più assurde e inique, come giustamente segnalato anche dagli studiosi del documento di critica al sisma bonus, senza curarsi della dissipazione di denaro pubblico e del sostanziale abbandono dei cittadini alla loro condizione di alto rischio, anche causata da quella dissipazione.
     Nel testo della Circolare troviamo limpidi echi che risuonano con i principi del sisma bonus, echi che esplicitano la purissima fede nelle procedure totalmente infondate che contraddistinguono le NTC:

La diversità di trattamento tra nuovo ed esistente (sull’intero territorio nazionale) è motivata dalla volontà di perseguire, in un regime di risorse limitate, la massima riduzione possibile del rischio sismico medio. Così facendo si interviene, a parità di risorse pubbliche impiegate, su un numero di costruzioni esistenti molto maggiore di quello che si avrebbe allineando la sicurezza minima dell’esistente a quella del nuovo.
(Circolare C1.1)

Ma cosa vuol dire, veramente, ridurre il rischio sismico medio? Chi crede di poterlo calcolare, o addirittura minimizzare (“massima riduzione possibile del rischio sismico medio”), se non il credente in una fede religiosa privo di dubbi, privo di confronto con la realtà?
     Pretendere di saperlo minimizzare nel miglior modo possibile o anche solo stimare, nel Paese dove nemmeno il catasto è aggiornato, vuol dire accettare come giusto o anche solo utile, oltre a quanto già detto, tutto l’armamentario di:


  • ipotesi sicuramente già sperimentalmente non verificate,
  • formule matematiche magiche basate su queste,
  • medie di alberi logici con giudizi esperti,
  • percentili basati su questi e promossi a intervalli di confidenza,
  • estrapolazioni fuori dall’ambito di applicabilità di leggi geofisiche valide su scala globale,
  • pregiudizi sul comportamento sperimentale in assenza di prove sperimentali,
  • fortunose interpolazioni in piani logaritmici con errori spaventosi,
  • distribuzioni di probabilità lognormali assunte a priori,
  • ricostruzione di magnitudo con tre decimali dai registri parrocchiali medioevali,
  • brutali semplificazioni dei costi e dei benefici, del valore delle città e dei borghi,
  • e ancora, ancora e ancora. 


E tutto ciò arriva sino al picco aberrante di escludere attività sicuramente utili, perché non ancora ricomprese nei modelli pseudo scientifici che la norma implementa:

Tali interventi, come ad esempio un’idonea sistemazione dei controsoffitti al fine di scongiurarne la caduta in caso di sisma, ecc., sono auspicabili e auspicati ma l’attuale mancanza di procedure omogenee che ne quantifichino i contributi positivi, in termine sia di perdite (economiche) annue medie attese sia di incidenza sulla salvaguardia della vita, non ne consente al momento la trattazione. Anche per questi casi, comunque, è possibile ricorrere agli sgravi fiscali minimi già previsti dalle norme di agevolazione.
(Linee Guida per la Classificazione del Rischio Sismico delle Costruzioni, [16])

Siamo dunque nelle mani di una normativa che ha eletto quattro formulette prive di alcun fondamento fisico a dogma, e che da queste deriva tutta la politica di prevenzione e messa in sicurezza sismica del Paese. Se le formulette non riescono a fare il verso alla realtà, non vengono scartate o messe da parte temporaneamente le formulette: viene messa da parte la realtà.
     Il testo principale di questa fede, in Italia, non è il decreto per il sisma bonus, il testo sacro di questa fede sono le NTC e ora la Circolare, e tutto l’approccio probabilistico connesso alla valutazione della pericolosità sismica. Questo ha stravolto il nostro modo di ragionare e progettare ed è del tutto inidoneo alla protezione sismica del nostro meraviglioso e unico Paese. E’ quindi gravissimo che dopo undici anni nulla sia migliorato, ma solo peggiorato.

Noi crediamo che il documento firmato da quel nutrito drappello di esperti sia un segno importante. Apparentemente manca, in quel documento, la presa di coscienza che le aberrazioni del sisma bonus non sono altro che il “logico” svolgimento delle aberrazioni presenti nelle NTC 2008 e 2018, comunque quel documento rappresenta un passo avanti, perché è una parte del mondo accademico a parlare.
     Speriamo che nei prossimi mesi e anni questa parte del mondo accademico rompa il silenzio anche nelle sedi deputate. Diversamente sarà stato inutile.
     Nella parte relativa alla determinazione della pericolosità sismica e delle azioni sismiche, le NTC descrivono una pericolosa fede. Se non ci fosse di mezzo la pubblica incolumità e il denaro pubblico, non ci sarebbe nulla da dire. Ciascuno può credere in quel che vuole. Ma poiché è della vita delle persone, delle corrette informazioni ai cittadini e ai professionisti, e dei soldi pubblici che si sta parlando, risulta particolarmente odiosa la imposizione di una fede religiosa a chi vuole conservare l’esercizio della ragione, nell’interesse del proprio Paese.



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Riferimenti


[1] Rugarli P, 2008, Zone Griglie o…Stanze, Ingegneria Sismica, 1
[2] Risoluzione Benamati, Commissione Permanente Ambiente Territorio e Lavori Pubblici, 7/00414, 14/10/2010
[3] Panza GF, Scenari di Pericolosità Sismica, Audizione presso la Camera dei Deputati, VIII Commissione Permanente Ambiente, Territorio e Lavori Pubblici, 15/2/2011, Slide di presentazione, qui su CD
[4] Panza GF, Scenari di Pericolosità Sismica, Audizione presso la Camera dei Deputati, VIII Commissione Permanente Ambiente, Territorio e Lavori Pubblici, 15/2/2012, Slide di presentazione, qui su CD. Resoconto stenografico, qui su CD
[5] Lettera aperta al Presidente del CNR, “Richiesta di chiarimenti pubblici su CNR DT 212/2013” [qui su CD]
[6] Rugarli P, 2014, Validazione Strutturale, I Diagonali, EPC, Roma [cap. 9, Il Caso delle Normative sismiche, qui su CD]
[7] Guimarães Pereira, Â., Ravetz, J., Saltelli, A. 2015. Significant Digits: Responsible Use of Quantitative Information. European Commission. Doi 10.2760/9793
[8] Accademia Nazionale dei Lincei, La Resilienza delle Città d’Arte ai Terremoti, 3-4/11/2015 Roma.
[9] R.J. Geller, F. Mulargia, P. B. Stark, 2015, “Why We Need a New Paradigm of Earthquake Occurence”. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9781118888865.ch10/summary
[10] Rugarli P, 2015, The role of the standards in the Invention of the Truth, Accademia Nazionale dei Lincei, Atti del Convegno La Resilienza delle Città d’Arte ai Terremoti, Bardi Editore [qui sul CD]
[11] Rugarli P, 2015, Primum: non nocere, Accademia Nazionale dei Lincei, Atti del Convegno La Resilienza delle Città d’Arte ai Terremoti, Bardi Editore [qui sul CD]
[12] Panza GF, Romanelli F, Vaccari F, Altin G, Stolfo P, Vademecum for the seismic verification of existing buildings: application to some relevant buildings of the Trieste Province, Atti del Convegno La Resilienza delle Città d’Arte ai Terremoti, Bardi Editore [qui sul CD]
[13] Panza P, Peresan A, 2016, Difendersi dal Terremoto Si Può, I Diagonali, EPC, Roma [cap. 7, Applicazioni di NDSHA a Scuole ed Edifici Strategici, qui sul CD]
[14] Panza G F, Rugarli P, 2016, Giurisprudenza e Scienza: Les Liaisons Dangereuses, Accademia Nazionale dei Lincei, Atti del Convegno Giurisprudenza e Scienza, Bardi Editore [qui sul CD]
[15] Mulargia F., Stark P. B., Geller R. J., Why is Probabilistic Seismic Hazard Analysis (PSHA) still used?, Physics of the Earth and Planetary Interiors, 264, Marzo 2017, https://doi.org/10.1016/j.pepi.2016.12.002
[16] D.M. 65, 7/3/2017, Allegato A, “Linee Guida per la Classificazione del Rischio Sismico delle Costruzioni”,  http://www.mit.gov.it/normativa/decreto-ministeriale-numero-65-del-07032017
[17] C.S.LL.PP. “Al via la Classificazione del Rischio Sismico delle Costruzioni per prevenzione e Sismabonus”, http://www.mit.gov.it/sites/default/files/media/normativa/2017-05/20170228%20Classi%20Rischio%20Sismico%20e%20Sismabonus%20-%20slide.pdf
 [19] AA.VV., Dicembre 2018, La prevenzione sismica in Italia: una sconfitta culturale, un impegno inderogabile, http://www.sigeaweb.it/documenti/prevenzione-sismica-italia.pdf
[20] Stella, G A, 2018, Prendersi Cura del Paese, Corriere della Sera 29/12/2018, https://www.corriere.it/opinioni/18_dicembre_29/prendersi-cura-paese-13a31bae-0bb6-11e9-aa07-eb4c2c5595dd.shtml
[21] Nasso M, “Sisma Bonus, l’allarme degli esperti: ‘Una Misura Insostenibile’”, La Repubblica, 12/2/2019, https://www.repubblica.it/economia/2019/02/12/news/sisma_bonus_l_allarme_degli_esperti_una_misura_insostenibile_-218621904/
[22] Saltelli A., Stark P, Statistiche al tempo della Crisi, EPICHANGE

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Documenti presenti sul CD
Audizioni e Atti Parlamentari
Benamati G, Risoluzione in Commissione Parlamentare Ambiente Territorio e Lavori Pubblici, 7/00414, 14/10/2010
Panza GF, Scenari di Pericolosità Sismica, Audizione presso la Camera dei Deputati, VIII Commissione Permanente Ambiente, Territorio e Lavori Pubblici, 15/2/2011, Slide di presentazione
Panza GF, Scenari di Pericolosità Sismica, Audizione presso la Camera dei Deputati, VIII Commissione Permanente Ambiente, Territorio e Lavori Pubblici, 15/2/2012, Resoconto stenografico
e Slide di presentazione
Estratti dagli atti di convegni presso l’Accademia Nazionale dei Lincei
Accademia Nazionale dei Lincei, Indice Atti del Convegno La Resilienza delle Città d’Arte ai Terremoti, Bardi Editore
Accademia Nazionale dei Lincei, Indice Atti del Convegno Giurisprudenza e Scienza, Bardi Editore
Rugarli P, 2015, The role of the standards in the Invention of the Truth, Accademia Nazionale dei Lincei, Atti del Convegno La Resilienza delle Città d’Arte ai Terremoti, Bardi Editore
Rugarli P, 2015, Primum: non nocere, Accademia Nazionale dei Lincei, Atti del Convegno La Resilienza delle Città d’Arte ai Terremoti, Bardi Editore
Panza GF, Romanelli F, Vaccari F, Altin G, Stolfo P, Vademecum for the seismic verification of existing buildings: application to some relevant buildings of the Trieste Province, Atti del Convegno La Resilienza delle Città d’Arte ai Terremoti, Bardi Editore
Panza G F, Rugarli P, 2016, Giurisprudenza e Scienza: Les Liaisons Dangereuses, Accademia Nazionale dei Lincei, Atti del Convegno Giurisprudenza e Scienza, Bardi Editore
Estratti da libri
Panza P, Peresan A, 2016, Difendersi dal Terremoto Si Può, I Diagonali, EPC, Roma [cap. 7, Applicazioni di NDSHA a Scuole ed Edifici Strategici]
Rugarli P, 2014, Validazione Strutturale, I Diagonali, EPC, Roma [cap. 9, Il Caso delle Normative sismiche]
Lettere aperte
Lettera aperta al Presidente del CNR, “Richiesta di chiarimenti pubblici su CNR DT 212/2013”




[1] Si veda anche l’intervento del Prof. Mulargia, allora membro della Commissione Grandi Rischi, al convegno [8] (minuto 1:38 parte 2). I politici devono tener conto della maggioranza, ma la Scienza, quella no, non è democratica.
[2] La perdita annua media, lo ricordiamo, è un arzigogolo privo di fondamento fisico. Essa è priva di fondamento fisico perché basata sul concetto di “periodo di ritorno”, che non ha base fisica e di “frequenza media” ottenuta come inverso di tale “periodo di ritorno”. Essa si ottiene facendo la somma integrale dei contributi dei sismi aventi tutti i “periodi di ritorno” ricompresi tra due limiti. Il limite che comporta uno scuotimento atto a generare una situazione per la quale si abbia la convenienza a demolire e ricostruire (supponiamo per l’edificio in esame un “periodo di ritorno” di 400 anni); e il limite che comporta uno scuotimento atto a generare un “inizio di danno non strutturale” (fissato come un “periodo di ritorno” di 10 anni). Tra uno stato limite e l’altro, si applica una formula lineare, in modo che se il costo per un sisma con “periodo di ritorno” di 300 anni è il 30% del valore della costruzione, e il costo per un sisma con “periodo di ritorno” di 100 anni è del 20%, il costo per un sisma con “periodo di ritorno” di 200 anni sarebbe determinato linearizzando nel piano “frequenze medie”-“costi percentuali”, dove – come detto – per chi ci crede l’inverso del “periodo di ritorno” è una “frequenza media”. La perdita annua media si ottiene sommando tutti i contributi di tutti gli infiniti sismi aventi i “periodi di ritorno” ricompresi tra 400 anni e 10 anni. Tutti questi infiniti sismi entrano a far parte del conteggio, con disgiunto e sommato effetto sulla “perdita annua media”.

venerdì 2 novembre 2018

Ponte Morandi: la crisi di un sistema

Nel precedente post ho esaminato in dettaglio la natura del sistema bilanciato del ponte Morandi, per far comprendere a chiunque che si trattava di un'opera al di fuori dei canoni di sicurezza che oggi sarebbero considerati minimi (percentuali di armatura, ridondanza, robustezza, ispezionabilità, resistenza al sisma, distanza dagli edifici, eccetera).
Chiunque avesse studiato a fondo il sistema bilanciato disponendo delle necessarie competenze tecniche avrebbe compreso che era un sistema a scatto con timer.
Il conto alla rovescia era legato alla esistenza della corrosione nei cavi principali degli stralli, ma era anche legato al possibile distacco e alla possibile caduta della trave tampone (quella che collega due sistemi bilanciati successivi in semplice appoggio), sorretta soltanto dalle selle Gerber, sistemi notoriamente soggetti a degrado per aggressione chimico-fisica.
Era quindi ovvio, e altrettanto necessario e imprescindibile, intervenire con tempestività prima che la molla scattasse.
Sebbene non fosse nota la estensione della corrosione (anche per la carenza di adeguate indagini ispettive), era noto da anni, anni ed anni che la corrosione fosse iniziata. Era noto a tutti.
Gli attori coinvolti - in 50 anni - furono grosso modo tre: il concessionario, il concedente, i vari consulenti.
Il lasso di tempo passato dalla costruzione è troppo lungo per poter pensare che le disfunzioni che hanno consentito che alla fine la molla scattasse siano episodiche e limitate. Una tale impressione si coniuga perfettamente con la vivida sensazione che i sistemi deputati alla progettazione, controllo, manutenzione, ispezione ed analisi delle strutture civili siano in questo Paese gravemente ed urgentemente bisognosi di una profonda riforma.

Questa era la conclusione alla quale ero giunto, più di quattro anni fa, quando scrissi il mio libro Validazione Strutturale, un libro che si è rivelato tragicamente profetico.

Se dopo il crollo del sistema bilanciato 9 del viadotto sul Polcevera, tutto quello che succederà sarà la messa in stato di accusa e la condanna di un gruppo di persone, il vero problema chiaramente denunciato dal crollo non sarà stato affrontato.

Qui c'è da cambiare quasi tutto.

La prima cosa che manca, e che è urgente ripristinare mediante specifiche azioni di governo, è la consapevolezza di una serie di verità ovvie che nella pratica si è persa, anche a causa di una serie di normative sbagliate, unite a malcostume. Queste ovvie verità sono le seguenti:

  1. Le strutture civili sono fondamentali e possono mettere a rischio la vita delle persone ed i sistemi economici di borghi, città, province e persino regioni. Il Paese non può permettersi che vadano in rovina.
  2. Non è accettabile alcuna situazione di degrado diffuso in opere di ingegneria civile (edifici, ponti, stabilimenti produttivi, strade), né il loro stato di abbandono. Ogni opera deve essere soggetta a valutazione e manutenzione e qualcuno competente deve essere responsabile di tale manutenzione.
  3. Gli interventi (che spesso sono manomissioni) su strutture di ingegneria civile, devono essere fatti solo da persone competenti. Il Far West delle ristrutturazioni e degli abusivismi deve finire subito.
  4. L'abusivismo e la sua sanatoria implicano la accettazione implicita della pericolosità ed insicurezza delle strutture, nonché la violazione delle norme tecniche, e quindi contribuiscono in modo determinante a diffondere idee sub culturali e arcaiche in merito a cosa sia la sicurezza strutturale, e a cosa possa essere considerato sicuro o no.
  5. L'ingegneria strutturale (ormai tra l'altro sempre sismica) è una branca specifica della ingegneria civile che richiede veri specialisti. Non è sufficiente una laurea breve. Non è sufficiente una laurea in architettura senza documentati e seri studi ulteriori. Non è sufficiente una laurea in ingegneria. Ciò implica una profonda riforma del sistema delle competenze e degli ordini professionali. Non tutti possono fare tutto. Il sistema attuale è profondamente inadeguato.

giovedì 25 ottobre 2018

Il ponte Morandi era un ponte sbagliato e pericoloso, ab initio

Dettagli evidenziati: a sinistra una sezione di calcestruzzo praticamente priva di acciaio di armatura, il bordo liscio fa pensare a  una importante discontinuità di costruzione (ripresa di getto); a destra la incredibile sottigliezza delle pareti del cassone pluricellulare che costituiva il biscotto Morandi. Ogni rettangolo è circa 3 metri di larghezza per 4-4,5 di altezza, lo spessore era di 16 cm al lembo superiore e a quello inferiore.
Sono due mesi che quando posso continuo a studiare il sistema bilanciato del ponte Morandi. Ormai credo di essermi fatto una idea piuttosto precisa non solo di come funzionasse veramente, ma anche di tutti i suoi numerosissimi limiti, e ciò senza pregiudicare alcuna altra considerazione in merito alla mancata o errata manutenzione di questo ponte, che sicuramente stando a quanto si è letto ha avuto molta importanza. 

Io qui vorrei esaminare l'opera per come era.


Le foto lo indicano chiaramente, che di acciaio ce n'era pochissimo. Che i cassoni dell'impalcato erano sottilissimi. E il prof. Morandi, di aver usato poco acciaio dà precisa notizia (1)(2), considerando questo, evidentemente, un buon risultato. 
Si è rotto come una costruzione di  biscotti spezzati uno dopo l'altro, il suo ponte, senza nessuna duttilità. Nessuna capacità di adattamento: un intero sistema bilanciato è crollato tutto, e non si è salvato nulla.
Dicono, per difendere questo ponte, che allora non si usava fare le strutture duttili, che allora era normale non farle ridondanti, che era normale costruirle sulla testa delle persone. Allora.
Ma una volta era normale anche usare il lavoro minorile, e i ragazzini portavano i pesi a sette anni. Una volta c'era lo schiavismo. Una volta gli operai andavano su, nei cantieri, senza nessuna protezione. E una volta - negli anni '50 - si provavano farmaci potenzialmente pericolosi sui malati di mente.
Tuttavia, non tutti i medici facevano quegli esperimenti, non in tutti i cantieri gli operai andavano senza protezione. E non tutte le famiglie povere mandavano i figli a lavorare a sette anni. Non tutte le imprese li utilizzavano. E non tutti i ponti sono stati costruiti, settanta o cento anni fa, con i criteri usati da Riccardo Morandi, assolutamente sconsigliabili e errati, per diverse ragioni.

Qualcuno vorrebbe che il ponte fosse ricostruito identico e lo considera un monumento, un'opera d'arte da conservare: ma secondo me sarebbe uno sfregio ai morti e alla città di Genova, e inoltre un pessimo insegnamento per le scuole di ingegneria del Paese. Invece, da questo crollo, noi dobbiamo trarre tutti i necessari insegnamenti e non dobbiamo farci arrestare da nessun timore reverenziale, andando a scovare tutte le criticità, nessuna esclusa. Tra le criticità c'è anche un ponte mal concepito, esasperatamente volto al risparmio di materiale in un momento, la metà degli anni '60, in cui il Paese era ormai ben lontano dalle stringenti esigenze del dopoguerra, quando occorreva spesso fare di necessità virtù.

Abbiamo il dovere di dire che nello spingere il risparmio di materiale al massimo, e nel concepire sistemi così fragili, Morandi era suo malgrado un cattivo maestro, e la sua ingegneria nel viadotto sul Polcevera, suo malgrado, una pessima e mal riuscita ingegneria. Dobbiamo proteggerci dai cattivi esempi e dobbiamo metterli chiaramente in luce, senza possibili equivoci e senza il rischio di lodare soluzioni sbagliate. Progettare come fece il professor Morandi è pericoloso e sbagliato, nessuno deve progettare in questo modo. Questo si deve dire. Questo va detto.

Il ponte sul Polcevera è simbolo di calcolo a senso unico, di eccesso di fiducia nella validità assoluta delle proprie assunzioni, di futile risparmio, e a causa di tutto ciò, di una sostanziale mancanza di autentico riguardo verso la popolazione civile (soprastante e sottostante), che era esposta a un rischio considerevole, sempre maggiore con il passare del tempo (i lustri e lustri di vita che una tale opera implicitamente doveva avere e dei quali il progettista doveva tener conto).

In questo senso, il ponte Morandi è sì un simbolo, ma in negativo. Un'opera di ingegneria civile deve sempre avere in mente la popolazione che la usa, ed il criterio della sicurezza deve sempre prevalere su quello del risparmio. Invece qui si ha l'impressione che si sia voluto spingere il risparmio di materiale ben al di là del lecito, quasi ci fosse una competizione a riguardo e un premio da vincere. Il che è contrario ai principi di base di ogni buona opera di ingegneria civile. E poi: perché? Quale la ragione prima di una tale corsa al risparmio?

Si resta sconcertati nell'apprendere che per decenni questo ponte sia stato considerato un alto esempio di ingegneria, e che ancora oggi qualcuno lo consideri tale. Evidentemente, questo qualcuno, o non dispone delle conoscenze tecniche necessarie a comprendere come funzioni veramente questo ponte,  o non ne ha studiato i dettagli anche guardando con attenzione le foto delle macerie, o è obnubilato tanto da non vedere i suoi enormi difetti. E così è stato per decenni: come è possibile? Cosa viene effettivamente insegnato?

Io non lo conoscevo, questo ponte, e ho cominciato a studiarlo dopo il crollo, rimanendo giorno dopo giorno sempre più stupefatto delle sue numerosissime mancanze, della sua temeraria incoscienza. Qualcuno deve prendere le parti delle persone che lo hanno usato, che lo hanno avuto sulla testa, quel ponte. Un'opera di ingegneria civile non è un esercizio di meccanica razionale o di scienza delle costruzioni. Le opere di ingegneria civile servono le persone, non il contrario. Nel progettarle, prudenza, dubbio sistematico e temperanza sono obbligatori. Oggi, ma anche ieri. A mio parere questa prudenza e questo dubbio sistematico non ci sono nel progetto del viadotto sul Polcevera.

Io, in questo post, vorrei spiegare come il sistema bilanciato funzionasse nel modo più chiaro possibile, in modo che tutti possano capire quanto fosse azzardato e incosciente. Userò quindi una terminologia domestica, e non starò a riempire il testo di citazioni e virgolettati. Tutto quanto scrivo, comunque, è suffragato da riscontri.


Se prendiamo un biscotto e lo flettiamo, questo si spezza facilmente perché non resiste a trazione, come il calcestruzzo. Se lo tiriamo, idem: si spezza. Se invece lo comprimiamo tra pollice ed indice, non troppo, resiste. Se è tozzo resiste anche bene. Questo è il principio alla base delle strutture in calcestruzzo armato precompresso, aggiungere una compressione a una trazione, in modo che la trazione sparisca. Infatti il calcestruzzo non armato, come il biscotto, non resiste a trazione e, per sopperire a questo inconveniente, o lo si precomprime, o lo si infarcisce di barre di acciaio, affidando a loro il compito di resistere alla trazione.

Un pesante biscotto quasi non armato lungo 170 metri circa, sostenuto in 4 punti: l'impalcato del sistema bilanciato. Qui sopra passavano macchine e camion, da 50 anni.


Il sistema bilanciato del ponte Morandi è un lungo e pesante biscotto di calcestruzzo che si appoggia in quattro punti. Due punti sono costituiti da strutture sottostanti, in cemento armato, esiline e poco armate, ma alte 40 metri. Gli altri due, alle due estremità, sono appoggi strani: il ponte-biscotto si appoggia a degli "stralli", ovvero a dei cavi principali tesi, che lo tirano su, lui che vorrebbe andare giù e piegarsi a causa del suo enorme peso.

Molta gente, ingannata dal fatto che Morandi parla di stralli precompressi, ha creduto che gli stralli fossero sostanzialmente compressi, ma non è assolutamente vero (la questione degli stralli compressi la spiego tra poco). In buona sostanza la parte più importante degli stralli, ovvero la loro anima costituita da 352 trefoli di acciaio, era tesa come una qualsiasi corda, e questa tensione sosteneva tutto l'enorme peso della parte a sbalzo ponte. Se lo strallo fosse stato compresso, avrebbe tirato giù il ponte, non lo avrebbe sostenuto.

Una pila di monete compresse può sostenere un peso: tolta la compressione cade tutto

Questa trazione dei cavi principali era però inclinata, e quindi si trasformava da una parte in una forza verso l'alto che sosteneva il ponte-biscotto, dall'altro in una forza che comprimeva il ponte-biscotto stesso.

Benissimo, dice il progettista: dato che il mio ponte ora è compresso, lo posso inflettere senza molti problemi, proprio come avviene quando prendo una pila di monete e la schiaccio tra pollice e indice: le monete possono sostenere un peso. E l'impalcato del ponte Morandi, ovvero la strada sui cui passavano le macchine e i camion e che doveva sostenere il suo enorme peso, "risulta praticamente privato di armatura" (3) come dice orgogliosamente Morandi, per il quale evidentemente aver risparmiato sull'acciaio era un bel risultato. L'armatura era sostanzialmente applicata solo alle zone di appoggio.


Blocchi di calcestruzzo privi di armatura. Dettaglio di cassone pluricellulare, pareti senza armatura visibile


Quindi possiamo comprendere che l'impalcato del sistema bilanciato del ponte Morandi, era un pesante biscotto quasi privo di armatura lungo circa 170 metri ed alto tra 4.5 metri e poco meno di 4 metri, che stava su solo perché era compresso a causa della trazione dei cavi, e sostenuto sempre dalla trazione dei cavi. La trazione dei cavi dello strallo aveva due effetti fondamentali:
  1. esercitava una forza verticale verso l'alto sul ponte, proprio come se fosse un appoggio.
  2. esercitava una forza di compressione sul calcestruzzo, donandogli una resistenza alla flessione che da solo senza una ingente armatura mai avrebbe avuto, proprio come un biscotto.

Finché durava.

Perché proprio come smettendo di schiacciare le monete queste cadono giù, così il biscotto-Morandi, se non fosse più stato schiacciato, sarebbe venuto giù. Non sarebbe stato necessario che la (pre)compressione cessasse del tutto: sarebbe stato sufficiente che diminuisse un po', per esempio del 10, del 20 o del 30%. In questo caso, le monete sarebbero lo stesso cadute giù.

Quindi c'era una doppia causa scatenante il crollo, se quei tiranti avessero smesso di tirare quanto dovevano.


Il sistema bilanciato è un arco che incassa la freccia e non la scocca. I 4 triangoli sono un simbolo che vuol dire "appoggio" (immagine tratta dalla relazione del MIT, opportunamente modificata).

Passiamo ora a esaminare come gli stralli erano effettivamente costruiti. In primo luogo - su ogni lato del ponte: Sud/Mare, Nord/Valle-, non c'erano due stralli ma sostanzialmente uno strallo solo. Infatti, i cavi principali erano fatti passare sopra la pila, come in un gigantesco arco che, anziché scoccare la freccia, la incassa. La pila agiva come una freccia sospinta verso l'alto dalle reazioni esercitate dal terreno, 90 metri più in basso.
Il fatto che vi fosse continuità nello strallo GE-SV, su ciascun lato (Sud/Nord), voleva dire che un qualsiasi problema a un trefolo in un qualsiasi punto lungo i suoi 180 metri di sviluppo, si sarebbe trasformato nella totale inattivazione del trefolo, sia sul lato Genova che sul lato Savona. Quindi, tutto il vitale sistema che sorreggeva il ponte-biscotto era un unico sistema, e un danno in un qualsiasi suo punto avrebbe inattivato la parte attaccata lungo tutto il suo sviluppo.
Per poter essere ben teso, l'arco riceve una spinta verso l'alto dalla freccia-pila, che a sua volta è spinta verso il basso dallo strallo-corda e quindi fortemente compressa.
Spezzone del grissino-pila praticamente privo di armatura e in più, cavo. Le frecce bianche indicano l'armatura perimetrale, tra l'altro quasi priva di copriferro. I cerchi rossi indicano che il calcestruzzo, all'interno, non era affatto armato. 

Uhm, altra compressione, questa volta nella pila. Allora: poca armatura! E infatti le fotografie delle rovine mostrano che le gambe delle V capovolte che formano la pila, erano pochissimo armate, e per di più cave. Erano, a loro volta, degli enormi biscotti compressi, o forse, meglio, dei giganteschi grissini.
Se per qualche motivo avessero dovuto resistere a un po' di flessione, per esempio per un tiro sbilanciato degli stralli, ebbene, si sarebbero rotte come giganteschi grissini: come infatti è avvenuto.
Le pile-grissini, non erano collegate all'impalcato (la strada). Erano due V capovolte, e inclinate su un piano verticale, collegate in cima da un traversone.

Fino a questo momento abbiamo visto montare una gigantesca molla-arco, caricata da grossi grissini-freccia, e sorreggente un pesante biscotto di 170 metri. Il tutto, lo ricordo, montato sopra le teste di ignari cittadini che abitavano i palazzi ora evacuati.
Precompressione del calcestruzzo grazie alla trazione dei cavi secondari

Veniamo ora a comprendere l'altra specifica invenzione, fatta da Morandi: gli stralli precompressi.
Dato che uno dei timori per l'acciaio è che la ruggine lo corroda, Morandi inventa una specie di involucro in calcestruzzo che vuole a tenuta d'umidità e acqua.

Le forze rosse sono di trazione. Le forze verdi di compressione. Il calcestruzzo è compresso. I cavi secondari tesi. La somma della compressione nel calcestruzzo e della trazione nei cavi secondari dà zero. Lo strallo è quindi complessivamente teso, grazie alla trazione dei cavi principali.
Quindi avvolge i cavi principali tesi da questo involucro e applica, alle due estremità dell'involucro, una forza che schiaccia l'involucro comprimendolo. In questo modo, secondo lui, i cavi principali d'acciaio, che reggono lo ricordo tutto quanto, vengono ad essere protetti da uno scafandro impenetrabile alla umidità e all'acqua. Quindi, pensa Morandi, i cavi d'acciaio non si corroderanno mai.

Questa idea era sbagliata.

Già negli anni '40 Sandro Dei Poli aveva pubblicato un libro, in Italia, in italiano, - Crolli e Lesioni di Strutture 1942-XX, Hoepli-, recentemente ripubblicato da EPC, nel quale si mettevano in evidenza i danni causati - a Giava - dagli ambienti marini sul calcestruzzo armato. Pochi in Italia lo avevano letto, e quindi quasi tutti, incluso Morandi, nel 1968 ancora credevano alla favola del calcestruzzo inattaccabile quando ben bene compresso.
Iniezione dei cavi. Da quel momento in poi - in teoria - l'applicazione di ulteriori carichi avrebbe visto reagire lo strallo omogeneizzato come un tutt'uno.

Dopo aver compresso lo scafandro in calcestruzzo il sistema Morandi prevede di iniettare i cavi, vale a dire che i vuoti intorno ai trefoli di acciaio (principali e secondari) vengono riempiti. Almeno: in teoria. Ci sono infatti fondati motivi per ritenere che i cavi principali del Polcevera non siano stati iniettati e che siano rimasti liberi dentro una cavità protetta da un lamierino.

Da quel momento in poi, dato che - in teoria - la iniezione garantisce la solidarietà tra le varie parti, ogni ulteriore carico volto a tendere lo strallo, avrebbe visto reagire il sistema complessivo. Il calcestruzzo si sarebbe un po' decompresso, i cavi si sarebbero tesi un altro pochettino. La grande rigidezza dello strallo avrebbe fatto sì che le variazioni di tensione nei cavi, dovute ai carichi mobili, sarebbero state minime, il grosso lo avrebbe sostenuto la decompressione del calcestruzzo. Quindi, la fatica dell'acciaio non sarebbe esistita. Infatti l'acciaio sarebbe rimasto a una tensione grosso modo quasi costante, dovuta essenzialmente:
  • per i cavi principali, al peso del ponte.
  • per i cavi secondari, alla trazione iniziale a loro assegnata per precomprimere lo scafandro.

In realtà l'iniezione dei cavi è una procedura difficile e molto spesso inadeguata. Se l'iniezione è parziale ciò lascia i cavi all'aria e li espone agli attacchi della corrosione. Inoltre diventa molto difficile prevedere il comportamento di un sistema parzialmente iniettato e parzialmente no.

Dato che l'idea principale di usare il calcestruzzo per proteggere l'acciaio dalla corrosione era sbagliata, la corrosione dei cavi, dapprima secondari, poi principali, iniziò praticamente sin da subito. Nel 1992 (circa 25 anni dopo la costruzione), fu trovata una estesa corrosione negli stralli del sistema bilanciato 11, e secondo svariate fonti, anche in quelli 9 e 10. Ma fu riparato solo il sistema 11.

Uno degli aspetti deleteri del sistema Morandi, è che se da una parte lo scafandro non serve a proteggere un bel nulla, esso serve molto bene a rendere difficile la ispezione dei cavi, che sono sepolti dentro lo scafandro e sostanzialmente inaccessibili.

Il crollo del viadotto Morandi è stato causato molto probabilmente dalla forte sottostima della corrosione dei cavi principali.

Corrosione nei cavi: cosa provoca?

Immaginando che si corrodano per primi i cavi più esterni, quelli secondari, la prima cosa che succede è che la precompressione del calcestruzzo (dello scafandro) sparisce. Questo provoca seri problemi? No, niente affatto. Infatti sono i cavi principali a sostenere tutto, e possono anche tranquillamente sostenere il peso dei veicoli, che sono una cosa modesta rispetto all'enorme peso del ponte.

Invece, i guai seri cominciano quando i cavi principali cominciano a corrodersi. Essi, lo abbiamo visto, tengono tutto. Sono 352 trefoli. Prima si corrode uno, e cede. Poi un altro, e cede. Poi un altro ancora, così per 50 anni.

All'aumentare della corrosione dei cavi principali, il ponte-biscotto si sarebbe gradualmente caricato di sforzi maggiori, andando pericolosamente a raggiungere la zona delle impossibili trazioni, o delle insostenibili compressioni. Infatti la precompressione del biscotto sarebbe diminuita, mentre al tempo stesso la forza di sostegno alle sue estremità sarebbe diminuita anch'essa. Contemporaneamente, lo sforzo (forza diviso area) della parte residua (ovvero non corrosa) dei cavi principali sarebbe aumentato, dai 70 Kg/mmq iniziali, su, su, e ancora su, verso i 170 che erano il limite fisico del sistema.

In base a simulazioni numeriche eseguite, quando la corrosione avesse intaccato il 65% dei cavi, la loro forza sarebbe diminuita del 30% (e così il sostegno e la precompressione da essi esercitata), mentre il loro sforzo sarebbe aumentato del 100%, circa (da 70 a 140 kg/mmq).

Finché alle 11:36 del 14 Agosto 2018 si è raggiunto il limite. E il sistema è esploso come una costruzione fatta di grissini e biscotti, quale essa era.

Possiamo davvero pensare di ricostruirlo eguale, o di conservarne la memoria come se fosse stata un'opera geniale?

Io non credo.



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(1) "En efecto, en el viaducto de Polcevera, incluidos lor tirantes, ha sido puesta en obra una cantidad de acero (per m2 de tablero), en paridad de luz, como ya se ha indicado, de casi 1/3 de la empleada en el puente de Benford; esto, habiendo cuidado mucho las diferents tensiones maximas en las que dicho acero esta solicitado en estas dos obras de arte"
 Forse "Benford" è un refuso e in realtà è Bendorf
Morandi R., Viaducto sobre el Polcevera, en Génova-Italia, Informes de la Construccion, Vol. 21, n° 200, Mayo 1968 ".
(2)  "The structure has been designed to show maximum efficiency under the applied loads which will act on it, and this has saved a considerable amount of material".
Morandi R., Viaducto sobre el Polcevera, en Génova-Italia, Informes de la Construccion, Vol. 21, n° 200, Mayo 1968 " (riassunto dell'articolo in inglese)
(3)  "mientras el entramado resulta praticamente privado de armadura longitudinal, e exception del extremo del salto y de la zona proxima a los apoyos intermedios".
Morandi R., Viaducto sobre el Polcevera, en Génova-Italia, Informes de la Construccion, Vol. 21, n° 200, Mayo 1968 "