Il titolo dell’articolo potrebbe lasciar trasparire una vena ironica e irriguardosa verso i professionisti. In realtà questo articolo non è rivolto a loro, ma a tutti coloro che non si occupano di ingegneria sismica. Durante le cene estive in famiglia e con gli amici (non del settore) mi sono reso conto che gran parte delle persone non sa cosa accade alle proprie abitazioni in caso di un malaugurato evento sismico.
Il secondo tipo di evento sismico da controllare è caratterizzato da intensità molto inferiori che hanno una buona probabilità di ripetersi ogni 50 anni. Solo per questo tipo di eventi è richiesto che non avvengano danni sulle strutture e sugli elementi non strutturali. Il tipo di azione sismica viene chiamato SLD o stato limite di danno.
Adesso va fatta una precisazione: in un edificio ci sono elementi strutturali (che hanno il compito principale) ed elementi non strutturali (muri di tamponatura, solai, parapetti, comignoli) che comunque interferiscono ed interagiscono con gli elementi strutturali. Durante un terremoto distruttivo (quello SLV) viene richiesto ad una struttura di disperdere (tecnicamente si usa il termine “dissipare”) l’energia indotta dalle onde sismiche proprio attraverso il danneggiamento controllato delle parti non strutturali e strutturali.
Le parti strutturali di un edificio antisismico devono danneggiarsi solo nel caso di eventi severi (come quelli che abbiamo chiamato SLV). In questi casi il danno deve avere una sequenza ben precisa: prima le estremità delle travi, poi le estremità dei pilastri, poi il piede del pilastro del piano terra. Dopo il danneggiamento la struttura (anche se con evidenti fuori-piombo) dovrebbe restare ancora in piedi. Ovviamente un’altra scossa, anche di entità inferiore, metterà a dura prova la nostra struttura.
A questo punto della discussione, per far capire meglio i concetti, potrebbe essere utile riportare delle domande (e risposte) tipo “talk show estivo” in merito ai concetti delle strutture in zona sismica.
Per quale magnitudo è progettata la mia struttura?
Nei calcoli strutturali non si utilizza la magnitudo in quanto esprime l’energia sprigionata della scossa alla fonte (ipocentro). Essendo riferita a diversi chilometri sotto le nostre abitazioni non ha un interesse diretto per la progettazione delle strutture. Gli ingegneri tipicamente usano l’accelerazione al suolo, cioè l’accelerazione che scuote l’edificio dalle fondamenta. Questa viene amplificata dalle deformazioni degli strati di terreno sopra l’ipocentro, anche a diversi chilometri di distanza. Il suolo spesso fa da “amplificatore” delle onde sismiche.
Effetti locali nel terremoto di Città del Messico
Per le strutture in calcestruzzo, cosa differenzia una antisismica da una non?
A prima vista nulla. La differenza sta tutta in ciò che non si vede: armature e dimensioni strutturali. Una struttura antisismica ha pilastri di dimensioni maggiori dell’altezza delle travi, ha pochissime (meglio nessuna) travi a spessore di solaio (travi “nascoste” nello spessore del solaio), fondazioni massicce e più rigide (soprattutto più alte). Ma la vera differenza la fanno le staffe poste all’estremità di travi e pilastri. La distanza tra le staffe in un edificio antisismico è molto ridotta (dai 5 ai 10 cm) rispetto ai consueti 25-30 cm delle strutture normali. Inoltre sono presenti staffe anche all’interno dei nodi (incroci tra travi e pilastri).
Differenze tra strutture in calcestruzzo antisismiche e non
Cosa si deve fare in caso di terremoto?
Purtroppo il terremoto ha un grosso vantaggio: non si sa quanto tempo duri ogni scossa. L’istinto ci porta verso le vie d’uscita, ma queste spesso sono le più pericolose. Scale e ascensori sono le parti che si danneggiano maggiormente, inoltre, i muri perimetrali potrebbero ribaltarsi verso l’esterno e cadere proprio davanti a finestre e porte. Per quanto difficile dobbiamo cercare di rimanere lucidi, “accendere” i nostri sensi al massimo e guardare tutto ciò che è intorno a noi. Ogni casa ha un punto più sicuro come ad esempio sotto una trave molto corta posta tra due pilastri (è improbabile che cedano entrambi), o sotto un tavolo resistente o il telaio di una porta. Di sicuro è meglio aspettare che la scossa finisca stando lontani dagli angoli del fabbricato (sono le parti più vulnerabili) e da mobili alti (ed es. armadi).
Da cosa posso capire se la mia casa è sicura?
Il panorama edilizio italiano è molto vario e per capire il grado di sicurezza di un edificio è opportuno rivolgersi ad un professionista (meglio se ingegnere strutturista). Ci sono però degli aspetti semplici da controllare che danno alle strutture delle caratteristiche vantaggiose rispetto agli effetti del sisma. Il primo aspetto è la forma: edifici regolari (come parallelepipedi) rispondono meglio di edifici con forme articolate, vuoti e pieni con varie rientranze. Poi la distribuzione delle aperture: porte e finestre concentrate in zone limitate rendono queste parti più vulnerabili. Se la nostra casa è in muratura (muri portanti massicci senza pilastri) è fondamentale che l’edificio abbia delle catene a livello sei solai o cordoli perimetrali ai solai stessi. Muri fatti di mattoni pieni tendono ad essere più resistenti di muri in pietra. Se il tetto non poggia su capriate (strutture di legno o acciaio formate da maglie triangolari) potrebbe essere spingente (altro punto negativo). Se l’edificio è in cemento armato è opportuno che i pilastri di forma rettangolare siano orientati nelle due direzioni: pilastri tutti in un senso sono indice di un lato più debole. Per quanto riguarda i materiali, gli edifici costruiti negli anni ’50, ’60, e ’70 sono spesso realizzati con materiali scadenti e in assenza di armature adeguate. Ultima cosa: se avete copia del fascicolo dei calcoli, controllate la normativa utilizzata, se successiva al ’96 è già un buon punto di partenza, ancora meglio se dopo il 2003.
Come incidono le caratteristiche del luogo dove è ubicato l’edificio?
Ci sono due importanti materie che caratterizzano sismicamente un luogo: la statistica e la geologia. Per quanto riguarda la statistica, esistono zone che storicamente hanno subito violenti terremoti, mentre altre in cui non è mai avvenuto un evento sismico. Le zone più pericolose sono gli appennini e le zone a forte attività vulcanica. Se si studiasse il problema solo con la statistica, nelle zone in cui è da poco avvenuto un evento, il prossimo sarà atteso tra centinaia di anni. Ma purtroppo ci sono anche i fattori geologici. Oltre ai fenomeni legati faglie attive, in caso di terremoto edifici costruiti su pendii o cucuzzoli sono più soggetti ad amplificazioni degli effetti, come lo sono anche edifici posti su strati bassi e soffici (valli generatosi mediante sedimenti).
Esistono soluzioni più sicure per il terremoto?
Eccome! Le nostre abitazioni sono realizzate con tecniche convenzionali e pertanto hanno dei limiti di prestazioni invalicabili. Oltre all’utilizzo di strutture leggere (legno o acciaio), il massimo si può ottenere mediante l’istallazione di isolatori sismici. Questi particolari elementi “sconnettono” la struttura dal terreno nei riguardi delle oscillazioni orizzontali. Così facendo la nostra casa non subirà spostamenti orizzontali ed il terremoto è come che non fosse mai avvenuto. Queste soluzioni danno un grosso contributo al fattore psicologico: chi ha subito il terremoto porta con sé una paura che lo accompagnerà sempre.
Ad un anno dal terremoto di Amatrice noto che l’approccio della società al terremoto non è cambiato. Nell’ambito dell’edilizia ci preoccupiamo di troppe cose meno importanti (primi fra tutti gli “esercizi di burocrazia”). Nessuno ci potrà aiutare a vivere tranquilli oltre alla nostra cultura.
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