Dispositivi antisismici: come funzionano e perché possono fare davvero la differenza

Ogni terremoto riporta al centro del dibattito pubblico un tema ricorrente: come proteggere gli edifici esistenti evitando danni strutturali che li rendano inagibili.

Migliaia di edifici industriali prefabbricati costruiti prima dell’introduzione delle moderne normative antisismiche continuano ogni giorno a ospitare lavoratori, impianti e produzioni di valore, spesso senza che i proprietari siano pienamente consapevoli delle loro vulnerabilità.

La buona notizia è che oggi esistono tecnologie in grado di aumentare significativamente la sicurezza sismica senza ricorrere a interventi invasivi. Tra quelle più efficaci e più diffusamente adottate, la tecnologia che prevede l’impiego di dispositivi antisismici dissipativi per capannoni prefabbricati.

Quando si pensa ai danni provocati da un terremoto l’immagine è quella di un edificio che collassa. Nella realtà, molti edifici conservano la struttura principale, ma si danneggiano gravemente in un modo tale da renderne impossibile la riparazione.

Nel caso dei prefabbricati industriali la situazione è diversa a causa della mancanza di vincoli efficaci in corrispondenza dei nodi tra elementi. I dissipatori antisismici intervengono su queste connessioni per controllarne il movimento e ridurre il rischio di perdita di appoggio o collasso degli elementi.

Ed è proprio ciò che è emerso dopo il terremoto dell’Emilia del 2012, che ha evidenziato una vulnerabilità diffusa negli edifici prefabbricati realizzati prima dell’evoluzione delle normative antisismiche.

Per molti anni l’approccio più intuitivo alla sicurezza è stato quello di rendere gli edifici sempre più rigidi per resistere al terremoto.

Oggi la ricerca nel campo dell’ingegneria sismica ha dimostrato che questa non è sempre la strategia più efficace, in particolare per strutture molto flessibili come quelle prefabbricate. Un edificio molto rigido tende, infatti, a trasferire forze molto elevate agli elementi strutturali. La strategia progettuale più moderna segue invece un principio diverso: non impedire il movimento, ma controllarlo.

Ed è qui che entrano in gioco i dissipatori antisismici per prefabbricati, progettati per assorbire parte dell’energia sviluppata dal terremoto e limitare le sollecitazioni che raggiungono la struttura.

Ogni terremoto trasmette energia all’edificio. I dissipatori intercettano una parte di questa energia concentrandola sui dispositivi stessi e la assorbono attraverso deformazioni o movimenti controllati.

Questo permette di:

• ridurre gli spostamenti tra gli elementi strutturali;
• diminuire le sollecitazioni sulle connessioni;
• limitare il rischio di collassi;
• preservare l’integrità della struttura principale;
• ridurre i danni anche agli elementi non strutturali.

Il risultato non è soltanto una maggiore sicurezza per le persone, ma anche una significativa riduzione dei tempi necessari per il ritorno alla normale operatività dopo un evento sismico.

Per un’azienda, questo significa limitare il rischio di lunghi fermi produttivi e proteggere il valore dell’investimento immobiliare.

Non tutti i dissipatori sismici funzionano allo stesso modo, e la scelta della tecnologia più adatta dipende dal tipo di struttura e dalle caratteristiche degli elementi da mettere in sicurezza.

Si possono distinguere:

• i dissipatori isteretici, che dissipano energia attraverso la deformazione plastica di elementi metallici;
• i dissipatori ad attrito, che sfruttano la frizione controllata tra superfici a contatto;
• i dissipatori a instabilità impedita, utilizzati soprattutto nei controventi;
• i dissipatori fluido-viscosi, la cui dissipazione dipende dalla velocità di spostamento anziché dall’entità dello spostamento stesso;
• I dispositivi a fusibile dissipativo, utilizzati soprattutto per edifici prefabbricati esistenti.

Per la protezione sismica dei capannoni prefabbricati esistenti possono essere impiegati i dispositivi a fusibile dissipativo, progettati per intervenire sulle diverse tipologie di connessione.

SismoCell per i collegamenti trave-pilastro
SismoCell realizza un collegamento dissipativo tra trave e pilastro mediante componenti in acciaio e fibra di carbonio.

SismoBox per gli elementi di copertura
SismoBox interviene sui collegamenti tra le travi e gli elementi di copertura del capannone prefabbricato.

SismoShock per pannelli di tamponamento
Sismoshock completa la gamma e realizza un collegamento dissipativo non rigido tra i pannelli e la struttura in cemento armato.

Le tre soluzioni sono progettate per adattarsi alle caratteristiche dell’edificio e alle diverse tipologie di elementi prefabbricati da collegare, garantendo la possibilità di diverse configurazioni di ancoraggio. L’installazione può essere pianificata in modo da limitare le interferenze con l’attività produttiva e i dispositivi non richiedono manutenzione.

Ogni evento sismico ci ricorda che il rischio non può essere azzerato, ma può essere gestito e ridotto.
Per gli edifici prefabbricati esistenti, intervenire sulle vulnerabilità più critiche attraverso dispositivi antisismici dissipativi significa aumentare la sicurezza delle persone, proteggere il patrimonio aziendale e ridurre l’impatto economico di un eventuale terremoto.