ISOLAMENTO SISMICO DEGLI EDIFICI - BASE-ISOLATION E PROGETTO ARCHITETTONICO

Ingegneria Sismica

· BASE-ISOLATION E PROGETTO ARCHITETTONICO

· INTRODUZIONE ALLE PROBLEMATICHE GENERALI

INTRODUZIONE ALLE PROBLEMATICHE GENERALI

L’utilizzo dell’isolamento sismico si fonda su una concezione nuova del progetto strutturale e richiede pertanto una revisione ed un aggiornamento di alcune abitudini progettuali. Questo è dovuto al fatto che la risposta sismica delle strutture isolate è completamente diversa da quelle non isolate, e coinvolge problematiche teorico-costruttive nuove e del tutto differenti. E’ necessario comunque precisare che, attualmente in Italia, non in tutti gli ambiti delle costruzioni civili questa innovazione nei metodi e nelle tecniche progettuali comporta lo stesso livello di “novità”. Infatti, a differenza di quanto è avvenuto nella costruzione dei ponti (soprattutto autostradali), nei quali l’isolamento sismico è largamente impiegato da oltre 20 anni, l’isolamento alla base di edifici ad uso residenziali o commerciale ha riguardato un numero piuttosto limitato di realizzazioni.

In quest’ambito il progetto architettonico costituisce un aspetto critico della progettazione antisismica mediante isolamento alla base, coinvolgendo le implicazioni che derivano dal processo secondo il quale, nella pratica corrente, si sviluppa il progetto delle costruzioni in zona sismica. L’obiettivo fondamentale che si cerca di raggiungere è quello di armonizzazione le morfologie architettoniche, e le conseguenti configurazioni strutturali, con le prestazioni specifiche dei sistemi di isolamento. In altri termini, l’importanza della risposta sismica della costruzione isolata è legata alla propria configurazione strutturale, la quale è fortemente condizionata dalla morfologia architettonica. L’armonizzazione della configurazione architettonica e strutturale, con i requisiti dell’isolamento sismico, costituisce una priorità fondamentale affinché questa tecnica di protezione sismica possa assicurare le sue prestazioni nel modo più efficace. Questa necessità scaturisce dall’osservazione che fra le cause dei danni prodotti dai terremoti, spesso viene individuata la configurazione del sistema resistente. Quest’ultima, infatti, rappresenta il principale fattore che condiziona le modalità di risposta delle costruzioni.

A questo proposito c’è comunque da sottolineare un aspetto positivo della strutture isolate, che ne incoraggia l’utilizzo: l’isolamento alla base è capace di ridurre l’importanza degli effetti negativi di molte irregolarità strutturali, consentendo ai progettisti maggiori scelte compositive. In particolare, la predominanza del primo modo di vibrare consente di ridurre, o di eliminare completamente, le deformazioni torsionali alla base delle strutture in elevazione. Questa particolare peculiarità riduce in maniera consistente le sollecitazioni massime nei pilastri degli edifici in cui siano presenti distribuzioni eccentriche delle rigidezze.

E’ importante aggiungere che una progettazione sviluppata su questi criteri costituisce anche il principale fattore che consente di ridurre i costi di realizzazione. Infatti, l’isolamento può raggiungere le massime prestazioni soltanto quando le esigenze dell’isolamento stesso siano tenute in conto fin dalle prime fasi progettuali. Contrariamente, se il progetto architettonico viene elaborato senza considerare un futuro impiego di uno specifico sistema di protezione sismica, la successiva decisione di inserire l’isolamento può creare difficoltà non facilmente superabili. Le soluzioni da adottare possono dar luogo ad arrangiamenti che richiedono maggiori costi, con l’eventualità di non poter neppure sfruttare in pieno le potenzialità del sistema di protezione adottato.

Queste considerazioni, accennate in questa breve introduzione, indicano che i grandi vantaggi, strutturali ed economici, legati all’impiego dell’isolamento alla base, potranno essere tali solamente, se fin dall’inizio della progettazione, l’edificio viene concepito nella sua globalità, fondendo insieme necessità strutturali ed esigenze architettonico-compositive.