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18 marzo 2014
ANTISISMICA: Procedure e strategie per modificare il comportamento degli edifici
Per perseguire sia l’adeguamento sia il miglioramento, le normative attuali insistono su alcuni principi inderogabili, che il progettista deve sempre tenere presenti:
• errori grossolani vanno eliminati;
• forti irregolarità degli edifici vanno ridotte;
• una maggiore regolarità in resistenza si ottiene rinforzando un numero ridotto di elementi;
• risultano sempre opportuni interventi volti a migliorare la duttilità locale;
• l’introduzione di rinforzi locali non deve ridurre la duttilità della struttura.
Le strategie di intervento sono quindi di due tipi: selettive, in cui si opera su un numero limitato di elementi strutturali, e globali, in cui si modifica l’impianto strutturale nel suo insieme, ad esempio inserendo nuovi ed ulteriori elementi strutturali, quali pareti o telai.
I principi ispiratori delle strategie di intervento selettive sono:
• eliminazione di tutti i meccanismi di collasso di tipo fragile: si deve intervenire rinforzando a taglio gli elementi che presentano tale problema; in genere sono le travi tozze, i pilastri in corrispondenza dei mezzanini delle scale, i nodi trave-pilastro;
• eliminazione di tutti i meccanismi di collasso di piano (“piano soffice”): questo è uno dei problemi più sentiti nel nostro parco edifici. Molte costruzioni presentano una configurazione a “piano pilotis”, che, per quanto appetibile dal punto di vista architettonico, presenta purtroppo un’elevatissima vulnerabilità nei confronti dei terremoti. E’ molto importante ricordare che non si deve intervenire sui pilastri del piano pilotis con l’intento di incrementarne la capacità deformativa: ciò porta a collassi rovinosi;
• aumento della capacità deformativa globale (duttilità) della struttura. Questa, negli edifici in cemento armato, opera sulle cosiddette cerniere plastiche (o, più propriamente, zone dissipative) che sono quelle zone di estremità degli elementi dove si dissipa, attraverso il danneggiamento, l’energia immessa nella costruzione dal terremoto. Sono zone dove le armature trasversali (staffe) giocano un ruolo fondamentale per assicurare un corretto comportamento dissipativo.
Questa strategia è conseguibile in uno dei seguenti modi:
- incrementando la capacità rotazionale delle potenziali cerniere plastiche, senza variarne la posizione: in tal modo si mantiene l’assetto strutturale esistente, conferendo più capacità deformativa agli elementi che si danneggiano per primi, siano essi travi o pilastri. E’ una strategia di minor costo, ma richiede la verifica puntuale del comportamento di ogni elemento in condizioni sismiche;
- rilocalizzando le potenziali cerniere plastiche nel rispetto del criterio della gerarchia delle resistenze: in tal modo si persegue l’obiettivo di rendere la struttura un meccanismo stabile ad elevata dissipazione di energia, facendo sì che il danno si concentri solo nelle travi e non nei pilastri, che, notoriamente, sono dotati di minore duttilità. E’ una strategia di maggior costo, ma richiede solo la verifica a priori del rispetto della gerarchia delle resistenze.
Le strategie di intervento globali si riferiscono alla modifica del comportamento d’insieme della costruzione. In genere, esse implicano interventi di una certa complessità ed invasività, quali ad esempio l’inserimento di nuovi elementi strutturali o la trasformazione di elementi non strutturali, quali le tamponature, in elementi strutturali. In tutti questi casi è bene essere consapevoli che l’equilibrio complessivo della costruzione è alterato, come anche il trasferimento dei carichi al terreno: ognuno degli interventi sopra citato non potrà infatti prescindere da un’attenta verifica dell’impianto di fondazione, che potrebbe divenire a sua volta oggetto di ulteriori, e più pesanti, interventi di rafforzamento.
Modulo n.387
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