Cosa si intende per edificio antisismico?

L’interpretazione di “struttura antisismica” può variare a seconda del punto di vista, più o meno tecnico, di chi la esprime: più analitica per gli addetti ai lavori, più intuitiva per i proprietari o i conduttori di immobili.

Per gli addetti ai lavori, il concetto di antisismico si basa sui diversi livelli di capacità di una struttura di rispondere all’accelerazione e agli spostamenti richiesti in caso di terremoto. Per i proprietari di immobili, invece, l’edificio considerato antisismico è spesso da ricondurre ad un pensiero più netto e immediato: la struttura resiste a un terremoto e non si danneggia.

Quest’ultima affermazione non rispecchia sempre la realtà, disattendendo di conseguenza le aspettative di un non addetto ai lavori, poiché come esplicitato da diverse normative tecniche, la struttura antisismica progettata secondo la normativa si danneggia in caso di terremoto:

“La formulazione dello stato limite indica una struttura caratterizzata da uno stato di danno diffuso tale da rendere non economica la riparazione” (Rif. CNR-DT 212/2013)

“Stato Limite di Salvaguardia della Vita: a seguito terremoto la costruzione subisce rotture e crolli dei componenti non strutturali di impiantistici e significativi danni dei componenti strutturali…” (Rif. NTC 2018)

Edificio antisismico e Stato Limite sono concetti tra loro fortemente legati, la cui definizione porta a chiarire cosa significhi davvero sicurezza sismica e come possa essere declinata a seconda delle priorità di protezione che impone la normativa.

Il concetto di stato limite è fondamentale per comprendere gli obiettivi di quelli che sono definiti i diversi livelli di una struttura antisismica. La scelta del livello di sicurezza da soddisfare dipende dalle esigenze specifiche dell’edificio e dalle sue funzioni, che possono differire a seconda che si tratti di una scuola, di un’abitazione oppure di un edificio industriale.

Per i tecnici assume particolare rilievo la definizione di Stato limite di un edificio, data dalle leggi in materia antisismica e in particolare dalle NTC 2018. La normativa antisismica italiana formula le sue previsioni proprio sulla base del concetto di Stato Limite.Si tratta di quella condizione di funzionamento al di là della quale una struttura non è più in grado di garantire la sicurezza delle persone e delle cose che contiene. Gli stati limite da considerare nella progettazione antisismica sono quattro: SLC, Stato Limite di Collasso,  SLV, Stato Limite di salvaguardia della vita umana, SLD, Stato Limite di Danno e SLO, Stato Limite Operatività.

Per quanto riguarda la progettazione antisismica, le norme tecniche di attuazione sono contenute nel Decreto Ministeriale 17/01/2018. Queste norme, al capitolo 3, definiscono, tra le diverse azioni sulle costruzioni, le procedure e i criteri da seguire per la verifica degli stati limite delle strutture in caso di terremoto.

La verifica degli stati limite è effettuata mediante calcoli che tengono conto delle caratteristiche della struttura, delle azioni sismiche e degli obiettivi di sicurezza che si vogliono raggiungere. Il concetto di stato limite è fondamentale nella progettazione antisismica perché permette di definire in modo chiaro e preciso i requisiti di sicurezza che una struttura deve soddisfare. Per semplicità, riportiamo di seguito la descrizione dei due che possiamo ritenere più pertinenti allo scopo del presente articolo.

• Lo Stato Limite di salvaguardia della Vita umana (SLV) è il riferimento con cui solitamente si progetta un intervento antisismico, in quanto garantisce la sicurezza delle persone in caso di terremoto. Per questo motivo, la normativa impone che le nuove costruzioni siano sempre progettate per soddisfare almeno questa condizione.
• Lo Stato Limite di Operatività (SLO) è invece più stringente, in quanto deve garantire che gli edifici possano continuare a svolgere la loro funzione anche in caso di terremoto, senza subire danni e interruzioni d’uso significative. Si tratta di un fattore di particolare importanza se si tratta di scuole, ospedali e, più in generale, luoghi pubblici di rilevante interesse per la comunità.

In seguito al terremoto del 2012 in Emilia-Romagna, che per la prima volta ha provocato danni gravi e diffusi soprattutto alle strutture produttive, è emerso un aspetto fino ad allora inedito e legato alle conseguenze dannose di un terremoto sull’economia del territorio e di tutto il Paese. La causa di danneggiamenti e collassi più diffusa è stata la perdita d’appoggio degli elementi prefabbricati di copertura. Tra le altre tipologie di danno riscontrate, i capannoni hanno riportato lesioni significative alla base dei pilastri. Quasi sempre questi danni hanno obbligato all’interruzione dell’attività produttiva o addirittura alla demolizione l’edificio, comportando così costi davvero onerosi per gli imprenditori e compromettendo la continuità lavorativa delle aziende.

Sulla base di questi eventi, si può ben comprendere quanto sia stato importante utilizzare delle tecnologie utili a garantire, oltre alla sicurezza delle persone, anche la continuità dell’operatività aziendale. Rendere gli edifici industriali più sicuri significa, in quest’ottica, non solo proteggere le persone che lavorano all’interno dell’edificio ma anche preservare la struttura stessa salvaguardando impianti, macchinari e magazzini ed evitando così importanti costi di ripristino nonché un fermi produttivi.

Esistono diverse tecnologie che possono essere utilizzate per migliorare la sicurezza degli edifici industriali e per renderli più resistenti alle sollecitazioni sismiche. Tra le più utilizzate quelle che comportano l’impiego dei dispositivi antisismici.

I dispositivi antisismici hanno lo scopo di migliorare la risposta sismica di un edificio in caso di terremoto. Possono essere di tre tipi: isolatori, dissipatori e dispositivi di vincolo temporaneo. I primi limitano le accelerazioni trasmesse alla struttura dal terreno, mentre i dissipatori dissipano parte dell’energia del sisma trasmessa alla struttura. I dispositivi di vincolo temporaneo entrano in funzione, o interrompono la loro funzione di vincolo, in presenza di azioni sismiche.

L’applicazione dei dispositivi antisismici può ridurre notevolmente i danni agli edifici in caso di terremoto, preservando la struttura e garantendo la sicurezza delle persone.

Tra i numerosi esempi di utilizzo di dispositivi antisismici che hanno permesso di ottimizzare il rapporto tra performance e costi degli interventi garantendo la possibilità di concentrare il danneggiamento nei dispositivi per minimizzare i danni alle strutture, troviamo il miglioramento sismico dello stabilimento Volvo di Anzola Emilia , un esempio di come sia possibile rendere più sicure le strutture esistenti con dispositivi antisismici, anche in tempi brevi e con costi contenuti.

L’intervento, realizzato nel rispetto della Legge 122/2012, in seguito al terremoto che ha colpito l’Emilia-Romagna, ha portato ad un miglioramento sismico complessivo della struttura pari al 60% del livello di sicurezza richiesto ad una nuova struttura. Tra i principali interventi, la realizzazione di collegamenti dissipativi trave-pilastro mediante dispositivi a fusibile dissipativo Sismocell. Le opere hanno consentito di ottenere il duplice obiettivo di garantire la sicurezza dei lavoratori e di assicurare la continuità operativa dell’azienda in caso di terremoto.