Acciaio: progettare e costruire sicuro in zona sismica

Acciaio: progettare e costruire sicuro in zona sismica

Il sisma che ancora sta lesionando gravemente il Centro Italia ha sollevato nuovamente un problema cruciale sorto già con i terremoti dell’Emilia del 2012 e dell’Aquila del 2009: la fragilità del costruito in Italia. Tale fragilità, in questo tragico evento, ha segnato case, scuole, edifici ricettivi e storici realizzati in Comuni non soggetti, all’epoca della loro nascita, ad alcuna classificazione sismica. Il nostro è un Paese sismico, non finiremo mai di ripeterlo: è necessario che ci sia la massima attenzione sul problema e la più approfondita padronanza sulle soluzioni tecnologiche atte ad affrontare, nel futuro, eventi simili.

Il nostro è un Paese sismico, ormai lo sappiamo molto bene. Per far fronte al rischio sismico c’è solo una strada da seguire, quella della prevenzione. È dato per certo che la prevenzione, intesa come l’insieme delle azioni necessarie a ridurre il rischio sismico, costi meno delle perdite, dirette e indirette, da affrontare in caso di terremoto.
Dobbiamo occuparci della sicurezza dei nostri edifici e crescere, in questo senso, dal punto di vista culturale, non pensando sempre che sia un fatto ineludibile e chiedendoci, piuttosto, se le nostre abitazioni, le nostre scuole e i luoghi dove lavoriamo e dove sono concentrate le nostre attività produttive siano sicuri e in grado di resistere a un terremoto.

Fondazione Promozione Acciaio, con la Commissione Sismica per le Costruzioni in Acciaio, è costantemente impegnata nel diffondere le conoscenze indispensabili ad affrontare con serenità la progettazione sismica di strutture in carpenteria metallica, un riferimento sicuramente importante per gli attori del settore nel miglioramento dei livelli di sicurezza delle costruzioni in tali zone.

Orientarsi verso la scelta migliore

I terremoti e le azioni che producono sulle costruzioni hanno sempre costituito un’insidia con la quale i costruttori si sono dovuti confrontare e portandoli ad esplorare soluzioni diverse per realizzare edifici capaci di resistere al sisma e la ricerca in tale direzione ha trovato stimoli continui. Nonostante ciò, bisogna ammettere che le nostre capacità di descrivere il fenomeno terremoto e prevedere la risposta delle costruzioni sono ancora limitate.

Parlando di protezione nei confronti dell’azione sismica è comunque opportuno sottolineare due aspetti. Il primo riguarda il concetto di sicurezza. Le azioni, le caratteristiche meccaniche dei materiali e la costruzione nel suo insieme non sono note con precisione per cui non esiste la “sicurezza assoluta” e una probabilità di collasso, piccola ma non nulla, esiste sempre. La resistenza di una costruzione è quindi calibrata in modo da contenere la probabilità di collasso durante il suo ciclo di vita al di sotto di un valore di equilibrio ritenuto accettabile per la società in termini di costi di costruzione e di perdite attese.

La seconda questione riguarda l’approccio usuale alla progettazione sismica. Le costruzioni sono progettate in modo da “sopravvivere” a terremoti disastrosi, nel senso che sono in grado di assicurare alle persone la possibilità di rimanere in vita ed uscire dall’edificio. E’ quindi normale che gli edifici si danneggino anche pesantemente durante il sisma e che il loro recupero sia estremamente costoso e spesso non conveniente (demolizione). Sono possibili approcci alternativi da valutare in termini di rapporto costi-benefici ed una consapevole progettazione sismica dovrebbe tener conto non solo dei costi immediati di realizzazione ma anche dei costi attesi nel ciclo di vita per la riparazione dei danni dovuti ai terremoti.

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Il contributo dell’acciaio per la sicurezza sismica degli edifici

Il 70% dell’edificato italiano non è in grado di resistere ai terremoti ed è proprio in considerazione della vulnerabilità del nostro patrimonio che le scelte dei futuri interventi in edilizia devono tenere conto dell’esperienza di Paesi che hanno saputo affrontare e vincere la sfida ai terremoti: Giappone e USA, per esempio, dove le costruzioni in genere e quelle antisismiche in particolare sono realizzate con struttura in acciaio. Le strutture portanti in acciaio garantiscono l’assorbimento dell’energia sismica utilizzando le elevate riserve plastiche dell’acciaio. E ciò avviene con l’uso di dettagli costruttivi meno onerosi rispetto a quelli di una struttura realizzata con materiali tradizionali.

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I terremoti non sono tutti uguali

Le scelte strutturali in zona sismica sono strettamente connesse alle caratteristiche del terremoto di progetto previsto nel luogo in cui si costruisce. E’ quindi utile definire dei parametri che permettano di descrivere terremoti sostanzialmente diversi in termini di risposta strutturale e correlare questi parametri con informazioni deducibili dal luogo di costruzione. Una volta inquadrato il problema in termini geografici, diventa importante la localizzazione di dettaglio e le caratteristiche di deformabilità del terreno.

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Il quadro normativo italiano e internazionale

In ambito nazionale i criteri di progettazione antisismica sono entrati nella pratica progettuale e costruttiva solo di recente. Fino agli anni 80 si è costruito in assenza di indicazioni precise e le costruzioni successive, fino al 2009, sono state progettate in base a criteri antisismici ampiamente inadeguati.
Al momento, la riduzione del rischio sismico delle costruzioni esistenti è una questione particolarmente rilevante ed urgente, la cui soluzione richiede l’avvio di un programma di prevenzione capace di coniugare efficacia e sostenibilità economica.

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Nuove realizzazioni ed esempi applicativi

Costruire una nuova costruzione con prestazioni sismiche migliori richiede solitamente un incremento, lieve ma certo, dei costi iniziali di costruzione mentre riduce drasticamente le perdite quantificabili nel caso di terremoto. Il mondo delle costruzioni si sta velocemente muovendo verso nuovi criteri per orientare le scelte nell’ambito delle nuove costruzioni e per individuare priorità e strategie di intervento per quello che riguarda il patrimonio esistente. Le costruzioni a secco, che in questi ultimi anni hanno visto un incremento notevole, sono in grado di garantire un’ottima risposta ai terremoti: in condizione di sisma molto elevato, la duttilità tipica di tale soluzione garantisce alti livelli di sopportazione allo stress sismico. La caratteristica di “elasticità” dell’acciaio ben si presta a questo genere di fenomeni, e in effetti, nei paesi esteri, dove l’incidenza del sisma è molto alta, l’utilizzo dell’acciaio è determinante per la sicurezza delle costruzioni e della popolazione.

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Esempi applicativi

Il recupero delle costruzioni esistenti ed esempi applicativi

Gli interventi sull’esistente costituiscono un tema di sempre più sentita importanza di fronte all’invecchiare del patrimonio delle costruzioni e delle infrastrutture realizzate durante i decenni della forte crescita economica e demografica del secolo scorso. E’ predominante il problema della sicurezza sismica delle costruzioni realizzate secondo criteri antisismici obsoleti oppure senza classificazione alcuna. La ricerca e l’applicazione di soluzioni efficaci e competitive per ridurre la vulnerabilità delle costruzioni esistenti nei confronti dei terremoti hanno assunto ruoli di crescente centralità nel settore delle costruzioni e l’acciaio, in tale ambito, gioca un ruolo indubbiamente fondamentale.

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Esempi applicativi

Foto di apertura: Associazione “La Nostra Famiglia”, Bosisio Parini (LC) – ph. Beppe Raso / Studio Paolo Bodega, Studio Maurizio Varratta – tratta da Aa Architetture in Acciaio – FPA)


Un commento su “Acciaio: progettare e costruire sicuro in zona sismica

  1. “Nonostante ciò, bisogna ammettere che le nostre capacità di descrivere il fenomeno terremoto e prevedere la risposta delle costruzioni sono ancora limitate.” Aggiungerei che il terremoto di Amatrice ha messo ( e rimesso) in discussione tante teorie sia per i costruttori ma anche per i sismologi e geologi. Inoltre, per storia, morfologia del territorio, usi e costumi, non possiamo fare paragoni alla lettera con territori tipo Giappone e USA
    Tetti pesanti e uso smodato di cemento armato sopra muri in pietra è uno dei problemi
    Saluti
    Rob ( Cittareale- Rieti)

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