Tornado e Uragani in Italia: cosa cambia per gli Strutturisti

Una tromba d’aria, nel pomeriggio di lunedì 29 luglio 2013, ha colpito le zone di Trezzo sull’Adda e Grezzago, in provincia di Milano, interessando, come già era accaduto in occasione del terremoto del maggio 2012 in Emilia e nella Lombardia meridionale, in particolare gli edifici siti nelle zone industriali ed artigianali. Tale episodio non è un fatto isolato, essendo occorsi fenomeni analoghi in varie parti d’Italia. Esperti di Climatologia ci dicono che i tropici si stanno estendendo, e con essi i fenomeni che vi si associano: i tornado, chiariamolo subito, non sono destinati a diminuire, essendo vero esattamente il contrario.

 

Per avere qualche elemento quantitativo su cui riflettere, notiamo che gli uragani sono classificati utilizzando la scala Saffir Simpson Sale. Questa scala va dalla categoria 1, che è la più debole, alla categoria 5, la più forte.

 

 

 

Vediamo quali sono le velocità nominali del vento associate alle varie categorie di uragani:

Categoria 1: Venti da 74 a 95 mph, corrispondenti a circa 120-155 km/h;

Categoria 2: Venti da 96 a 110 mph (155-175 km/h);

Categoria 3: Venti da 111 a 130 mph (175-210 km/h);

Categoria 4: Venti da 131 a 155 mph (210-250 km/h);

Categoria 5: Venti superiori a 155 mph (250 km/h).

 

Questo schema di classificazione potrà essere utilizzato per fornire una stima del potenziale di danni e inondazioni che possono essere previste come conseguenza di un uragano; esso,  analogamente, potrà costituire lo scheletro per una classificazione del territorio italiano al fine di includere le trombe d’aria tra le azioni di progetto di strutture ed accessori ad esse esposte.

 

Nelle giornate immediatamente successive all’evento, l’Autore ha potuto visitare alcune delle ditte colpite, in qualità di tecnico impegnato nelle verifiche strutturali sugli edifici colpiti: da queste visite ha ricavato un’esperienza che qui condivide con i Colleghi lettori di Ingegneri.cc, anche per nuovi spunti di riflessione al riguardo, con temi propri dell’Ingegneria Forense.

 

Alcune delle aziende nelle zone industriali visitate sono state devastate dall’evento, che ha danneggiato, soprattutto, serramenti e coperture, sia direttamente ad opera della tromba d’aria, ma soprattutto da parte delle lattonerie che si sono comportate come lame volanti.


 

Vedere pannelli di tamponamento sconnessi dalle travi porta-pannello, serramenti e portoni sfondati, recinzioni investite dalle automobili, strutture metalliche letteralmente strappate dai loro basamenti, lattonerie depositate per buona parte a terra ma anche sui cavi delle linee d’alta tensione, pali della luce crollati, ha rappresentato, anche in chi ha partecipato a varie fasi post sisma, un’esperienza che definire drammatica non pare eccessivo.

 

Se si pensa, oltre ai danni diretti ad immobili e loro contenuto, stimabili da un minimo di 50 €/m2 ad un massimo di oltre 250 €/m2, per i fabbricati più danneggiati, alla forzata interruzione delle attività produttive, si ha, purtroppo solo in parte, contezza di quanto gravi siano state le conseguenze di quanto accaduto, anche in considerazione della non trascurabile presenza di coperture in eternit. Questo aspetto però, da solo, meriterebbe un articolo, ma lasciamo il testimone a tecnici con competenze in tema di ingegneria ambientale.

 

Partendo dai numeri drammatici di poco sopra, vediamo di focalizzare gli aspetti tecnici di maggiore rilievo per uno Strutturista alla luce dell’esperienza vissuta.

 

In ottica di sintesi, i danni occorsi agli edifici industriali colpiti possono così schematizzarsi:

1. danni strutturali: spostamento dei tegoli di copertura, sconnessione dei pannelli di tompagno dai supporti, rovina delle tettoie metalliche;

2. danni non strutturali: rottura di serramenti e coperture, danneggiamento di recinzioni, rovina agli impianti elettrici e speciali (antintrusione, rilevazione incendio, ecc.), macchinari contenuti nei capannoni ;

3. danni materiali di altro tipo, per tutte le parti colpite da parti disconnesse dai loro supporti.

 

Iniziamo dalla considerazione del valore medio dell’azione da assumere nella verifica per gli effetti del vento, stimabile nella zona visitata in circa 400 N/m2, abbiamo subito un elemento di riflessione: questo valore, a giudicare dagli effetti prodotti in alcuni edifici investiti, sulle connessioni tra pannelli di tamponamento ed i relativi supporti, appare meritevole di una revisione in aumento, almeno di un 35/45% secondo l’Autore in base alle prime verifiche condotte. Questo incremento, in via diretta, avrebbe i medesimi effetti d’incremento sulle azioni da assumere nella verifica dei supporti.

 

Ma così procedendo si dovrebbe proseguire includendo, nelle porzioni da sottoporre a verifica, anche parti che usualmente non sono comprese nel novero delle porzioni di cui s’interessa lo Strutturista, come lattonerie e coperture leggere, ma non solo quelle leggere. Abbiamo visto infatti spostati, sotto l’effetto combinato delle sollecitazioni di natura tangenziale agenti sulle coperture dall’esterno, e delle sollecitazioni di pressione normale effetto della pressione agente all’interno della costruzione, anche tegoli di massa tale da non potersi comprendere tra le coperture leggere.

 

 

Veniamo quindi alla seconda constatazione: non è più pensabile affidare alla buona volontà ed alla tradizione spesso orale e diretta, degli esecutori di coperture e lattonerie, la durabilità di coperture e lattonerie e dei relativi fissaggi. Appare invero necessario che si investa lo Strutturista anche di indicare modalità, ma soprattutto frequenza e caratteristiche prestazionali, dei fissaggi sia di coperture e lattonerie, ma anche dei telai dei serramenti ai relativi pannelli di tompagno, per far fronte ad eventi, come quello occorso, che non si è più autorizzati ad assumere come eventi non prevedibili.

 

Gli strumenti operativi necessari non sono affatto estranei al bagaglio tecnico e computazionale dei progettisti di strutture, cui sarà anche da sottolineare l’importanza vitale di svolgere le verifiche dei pannelli di tamponamento, e non solo per il loro sostegno diretto sotto l’effetto dei carichi gravitazionali propri dei pannelli stessi.

 

In queste valutazioni un ruolo fondamentale sarà da affidare, quindi,  alle travi porta-pannello, formanti l’appoggio inferiore dei pannelli medesimi, he saranno da verificare per le combinazioni di azioni maggiormente sollecitanti, comprendenti sia il peso proprio dei pannelli che l’azione combinata della pressione interna ed esterna agente sul pannello.

 

Parimenti saranno da verificare le tettoie esterne formate da carpenterie in metallo e teli di copertura, analizzabili con i metodi oggi comunemente disponibili per famiglie di strutture che operano secondo schemi strutturali di non particolare complessità.

 

Alla luce poi delle gravi conseguenze, in termini anche economici ma non solo, derivanti dall’inefficienza impiantistica, risulta importante sottoporre a verifica, per le azioni che studi invero disponibili in norme straniere derivate dai Paesi in cui i tornado sono all’ordine del giorno, le parti impiantistiche direttamente esposte ai fenomeni eolici che solo finora potevano definire di eccezionale gravità. Ci riferiamo, a solo titolo di esempio, alla diffusa letteratura disponibile, di cui in bibliografia s’indicano alcuni riferimenti.

 

Bibliografia di approfondimento

GIBBS T., Hurricanes and their Effects on Buildings and Structures in the Caribbean.

MARSHALL T.P., Building Damage Issues in Hurricanes.

BASKARAN, A., SAVAGE, M.G. (National Research Council Canada), Wind pressure measurements on full scale flat roofs.

JEAN-PAUL PINELLI et al., Hurricane Damage Prediction Model for Residential Structures.

CICCHIELLO P., CONTE S. et al., Wind Storm Effects on Structures and Other Parts of a Building in Italy – (in preparazione).

AYSCUE J.K., Hurricane Damage to Residential Structures: Risk and Mitigation.

FM Global, Protecting Roofing Systems Against Wind Storm Damage.

Chubb Group of Insurance Companies, Hurricane Preparedness.

 

Articolo di Pierpaolo Cicchiello

 

Questo articolo ti ha interessato? È stato pubblicato in origine sul tabloid Ingegneri di Maggioli Editore: scopri i contenuti della rivista e abbonati subito.


Lascia una risposta

L'indirizzo email non verrà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

News dal Network Tecnico