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Ingegneria sismica: Le moderne tecnologie antisismiche, L'adeguamento sismico delle strutture

http://gabrielemartufi.altervista.org © Terremoti all'italiana / Rai News 24 / TGR / 2009 Alessandro Martelli, Paolo Clemente, Franco Barberi, Giuseppe Mancinelli e Alberto Parducci ci parlano dell'adeguamento sismico degli edifici, della protezione sismica delle strutture e delle moderne tecnologie antisismiche. L'ingegneria sismica è una branca o specializzazione dell'ingegneria civile che studia la risposta meccanica delle strutture ai sismi e le metodologie o tecniche per la progettazione di costruzioni con criteri antisismici al fine di ridurne la vulnerabilità sismica, quindi il rischio in caso di evento sismico, oppure per adeguare a un grado di sicurezza maggiore sulle strutture già realizzate, ma non più conformi alle normative antisismiche elaborate o aggiornate successivamente alla data della costruzione. Le tecniche antisismiche adottate sono le uniche in grado di assicurare, anche in maniera efficace, una protezione preventiva dei danni materiali e dell'incolumità fisica delle persone diversamente dagli studi scientifici, teorici e anche sperimentali di previsione dei sismi, studi che sono ancora in fase di sviluppo, ma che tuttavia non agiscono sulla limitazione dei danni né incidono sul pericolo sismico. In termini molto semplificati, si tratta di comprendere come le onde sismiche si propagano attraverso il terreno e come vengono trasmesse alla struttura. Ovvero si tratta di progettare la struttura tenendo conto delle forze orizzontali indotte dalle onde sismiche, forze che possono essere anche decine di volte maggiori di quelle prodotte dal vento. Infatti le accelerazioni di piano (orizzontali), generalmente maggiori di quelle del terreno (PGA), registrate durante i terremoti possono raggiungere percentuali significative dell'accelerazione di gravità (anche superiori al 50%). La finalità ingegneristica è di realizzare una soluzione costruttiva economica, che possa proteggere la costruzione dalla più probabile tipologia di sollecitazioni sismiche che prevedibilmente agiranno sulla struttura consentendo, nella migliore delle ipotesi, che l'opera rimanga indenne o che subisca danneggiamenti lievi, facilmente ripristinabili in seguito a una serie di riparazioni. Il criterio fondamentale delle costruzioni antisismiche è quello di realizzare opere che consentono di salvare sempre e comunque le vite umane, pur sacrificando l'indennità strutturale. In questo caso la struttura resistente dell'edificio, progettata con i criteri sottoelencati (unitamente a un'alta duttilità strutturale), potrà (e dovrà) anche deformarsi in maniera considerevole uscendo ampiamente dal campo elastico, con fessurazioni del cemento armato ampie e diffuse. L'adeguamento sismico delle strutture (spesso indicato anche con l'inglese seismic retrofit) consiste nella modificazione delle costruzioni esistenti per renderle più resistenti all'azione sismica, ossia al movimento del terreno dovuto a un terremoto. Strategie di adeguamento sismico (o seismic retrofit) sono state sviluppate negli ultimi decenni in seguito all'introduzione di nuove norme antisismiche e alla disponibilità di materiali avanzati (ad esempio materiali fibrorinforzati, calcestruzzo rinforzato con fibre e acciaio ad alta resistenza). Le strategie si differenziano concettualmente dalle tecniche di riabilitazione sismica, in quanto le prime sono costituite da un approccio complessivo atto a raggiungere un obiettivo prestazionale di riabilitazione, come l'aumento della resistenza, l'incremento della deformabilità, la riduzione della domanda di deformazione, mentre le seconde sono i metodi tecnicamente necessari a raggiungere una strategia, ad esempio il rivestire con acciaio le colonne portanti alla base ("FRP jacketing"). In ingegneria sismica con il termine "isolamento sismico" alla base (in inglese, base isolation) delle strutture si intende quella tecnica di progettazione strutturale antisismica che prevede l'utilizzo di isolatori sismici. Essi vengono posizionati tra le fondazioni e la soprastruttura e sono generalmente realizzati mediante cuscinetti di neoprene armato, ma ne esistono di diverse tipologie basate su differenti principi fisici. L'idea di base di tale tecnica, quale che sia la tipologia di isolatori utilizzati, consiste nell'abbassare la frequenza della vibrazione della struttura soprastante rispetto a quella proveniente dal terreno (disaccoppiamento), allontanandola, in particolare, dalle frequenze di risonanza della struttura. Tale abbassamento della frequenza della vibrazione trasmessa alla struttura soprastante si traduce in un movimento molto lento (con bassissime accelerazioni) della stessa, con conseguente riduzione quasi completa delle azioni sismiche su essa agenti. Mediante tale tecnica si riesce ad isolare quasi completamente la struttura dagli effetti del sisma realizzando così la protezione sismica voluta. https://assisisociety.com