I disastri naturali sono improvvisi e tremendamente devastanti, il
che li rende una grave minaccia per le comunità a livello
internazionale. Gli Ingegneri però hanno imparato ad anticipare
alcuni eventi come uragani, bufere di neve e tornado, ma altri
possono ancora colpire senza preavviso. Terremoti di qualsiasi entità
possono verificarsi in qualsiasi momento dell’anno quasi senza
indicazioni. Possono colpire piccole aree remote o distruggere grandi
città e devastare completamente le infrastrutture e i manufatti.

L’Agenzia federale americana di gestione delle emergenze (FEMA) lavora in collaborazione con il programma nazionale per la riduzione dei pericoli di terremoto per la ricerca e la progettazione di pratiche e regolamenti di costruzione strutturale per la protezione contro i terremoti. Il loro obiettivo è ridurre al minimo danni e lesioni attraverso l’integrità strutturale di un edificio.

I professionisti della sicurezza FEMA, Agenzia federale americana di gestione delle emergenze lavorano ogni giorno a stretto contatto con ingegneri e architetti per identificare le caratteristiche che un edificio dovrebbe avere per poter resistere ai terremoti. Scopriamo insieme le indicazioni e i consigli degli esperti americani su come costruire una struttura antisismica. Scopriamo insieme le indicazioni e i consigli degli esperti americani su come costruire una struttura antisismica.

Perché costruire strutture antisismiche?

I terremoti sono definiti come un rapido scuotimento del terreno
causato dallo spostamento della roccia e delle placche tettoniche
sotterranee. Il terreno sembra solido, ma la crosta superiore della
terra è profonda e lunghi periodi di tempo causano l’accumulo di
pressione tra piastre e fessure. Quando la pressione cede, vibrazioni
sismiche e violenti tremori si riverberano in superficie, colpendo
immediatamente la terra. Dopo il terremoto iniziale, possono
verificarsi scosse di assestamento con conseguenti ulteriori danni.

I terremoti possono praticamente accadere ovunque sulla terra, ma le aree ad alto rischio sono quelle nei pressi delle faglie sismiche. Le strutture costruite in queste aree sono tenute a rispettare precisi ed elevati standard di costruzione. In queste aeree gli edifici potrebbero dover essere in grado di subire movimenti radicali e spostamenti delle fondamenta per ridurre al minimo i danni e proteggere le persone dentro e intorno a loro. Se si fratturano o collassano infatti, nessun piano di emergenza può proteggere le persone dai danni. I progetti di edifici antisismici considerano le seguenti caratteristiche che influenzano la loro integrità strutturale:

  • rigidità e resistenza,
  • regolarità,
  • ridondanza,
  • basi e percorsi di carico.

Rigidità e forza. Durante la progettazione di edifici
antisismici
, i professionisti della sicurezza raccomandano
un’adeguata rigidità e resistenza verticale e laterale. Le strutture
tendono a gestire il movimento verticale causato dai terremoti meglio
del movimento laterale o orizzontale. Senza considerare i terremoti,
i professionisti della progettazione continuano a concentrarsi sulla
rigidità verticale e sulla resistenza di un edificio in quanto deve
sostenere se stesso. Tuttavia, i terremoti introducono nuove forze
direzionali per le quali potrebbe non essere possibile prepararsi.
Gli edifici si sposteranno a destra e sinistra durante l’evento e, se
non costruiti correttamente, si destabilizzeranno rapidamente.

Regolarità. Questa caratteristica si riferisce al
movimento dell’edificio quando viene spinto in direzioni laterali. I
professionisti della sicurezza e i progettisti di edifici vogliono
che l’edificio si muova allo stesso modo in modo da dissipare
l’energia senza esercitare troppa forza da una parte o dall’altra. Se
un edificio è irregolare le debolezze diventeranno evidenti quando
l’edificio oscilla. La debolezza sarà compromessa e la struttura
subirà un danno concentrato – che comprometterà la struttura nel
suo insieme.

Ridondanza. Probabilmente una delle caratteristiche della
progettazione antisismica più importante. I professionisti della
sicurezza consigliano di distribuire equamente la massa e la forza in
tutta la struttura, quindi la forza non deve dipendere esclusivamente
da un fattore.

Fondazioni. Una fondazione stabile è una delle principali
caratteristiche di una struttura antisismica. I professionisti devono
osservare da vicino come il terreno reagisce e si muove prima di
costruire. Gli edifici progettati per resistere a violenti terremoti
hanno fondamenta profonde e pile sospese.

Percorso di carico continuo. Legando alla caratteristica di
fondazione stabile, i componenti strutturali e non strutturali di un
edificio devono essere interconnessi in modo da dissipare le forze
inerziali. Molteplici punti di forza e ridondanze condividono la
forza del terremoto che divide le fondamenta. Se la struttura non è
completamente legata, i componenti si sposteranno indipendentemente e
il collasso sarà imminente. Il percorso di carico continuo è il
viaggio delle onde sismiche attraverso l’edificio –
lateralmente e verticalmente. È fondamentale che il percorso sia
intatto altrimenti non sarà in grado di dissipare i potenti brividi
di un terremoto.

N.B. I terremoti si verificano meno frequentemente di altri
disastri naturali, ma la costruzione di strutture antisismici ci
aiuta a protteggerci da tutti i disastri naturali.

L’articolo 5 consigli per costruire una struttura antisismica proviene da Unione Geometri.

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Autore: Mauro Melis

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