Questo è il primo articolo che pubblico sul sito, spero sia il primo di una serie, in cui inizialmente voglio fare luce su alcune delle branche fondamentali dell’ingegneria e di cui mi occupo personalmente. Inizialmente non voglio entrare nel dettaglio delle macro-categorie che citerò, ma ne darò una breve descrizione, (anche perché non basterebbe un libro, vista la vastità di questa materia) in modo che anche coloro che non sono propriamente “tecnici” o della materia, possano capire. Approfondirò sicuramente  e successivamente singoli argomenti che ho trattato personalmente o che mi sembrano dal punto di vista ingegneristico particolarmente interessanti.

L’ingegneria sismica è quella branca dell’ingegneria civile, che studia la risposta meccanica delle strutture a sismi (o terremoti), e la conseguente progettazione delle stesse con criteri detti “antisismici” , al fine di poter contrastare il rischio prodotto dai terremoti stessi.

Come avviene il monitoraggio?

Senza entrare nel dettaglio dei metodi di determinazione di intensità e magnitudo dei terremoti, magari farò un articolo approfondito in merito, al giorno d’oggi ci sono potenti strumenti per poter determinare e classificare i singoli sismi. Le varie stazioni nazionali (quella italiana la potete trovare qui) monitorano mediante sismografi i sismi che avvengono su tutto il territorio e li classificano in base a determinati criteri, che spesso sono le scale di intensità o la magnitudo (Mercalli, Richter etc..) di cui sicuramente avete sentito parlare.

C’è da dire però, che sin dai primi avvenimenti sismici, seppur non disponendo di strumentazioni, venivano stese delle vere e proprie relazioni dei danni provocati dai terremoti, emesse spesso dai regnanti dell’epoca, o da figure di spicco nella società. E questo ha permesso nel tempo di ricostruire anche sismi avvenuti centinaia di anni or sono. Tra l’altro la cura e il metodo con cui sono scritte fa trapelare quell’attenzione con cui un tempo venivano fatte tutte le cose, non a caso, come ben sappiamo, molte strutture storiche realizzate centinaia di anni fa, sono ancora in piedi dopo aver subito qualsiasi tipo di avvenimenti.

Principio alla base

Cosa avviene all’arrivo di un sisma? In sostanza si tratta di un fenomeno di liberazione dell’energia immagazzinata nel sottosuolo sotto forma di onde sismiche. Tali onde si propagano attraverso il terreno più o meno facilmente a seconda della tipologia dello stesso, e generano sulle strutture delle forzanti orizzontali. La finalità dell’ingegneria è quindi quella di progettare soluzioni costruttive che resistano alle più probabili sollecitazioni simiche che agiranno sulla struttura, in modo che l’opera rimanga indenne o che comunque subisca danneggiamenti che non ne comportino l’integrità strutturale e comunque non subire crolli anche in caso di terremoti molto violenti.

Criteri di progettazione

Sicuramente la prima regola che ogni ingegnere dovrebbe sposare, è quella che prima di qualsiasi calcolo, vige la ragione e l’arte del buon costruire. Detto questo, oggi esistono vari materiali innovativi e tipologie costruttive nell’ambito delle costruzioni antisismiche, tra i quali gli isolatori e smorzatori sismici. Alla base di tutte queste tecniche troviamo però alcune semplici regole fondamentali che devono essere seguite, indipendentemente dalla tipologia di costruzione (telaio in c.a, muratura o legno) affinché questa possa comportarsi nel miglior modo, e dissipare quando previsto una buona parte di energia. Queste possono essere riassunte come segue:

• Utilizzare impalcati leggeri che diminuiscano la massa totale della struttura (infatti come è noto la forzante sismica è direttamente proporzionale alla massa della struttura ed aumenta con essa)

• Realizzare una struttura il più possibile simmetrica, sia in pianta che in altezza, in modo da non avere eccessive eccentricità tra i baricentri di massa e rigidezza.

• Cercare di avere il più possibile una struttura scatolare, ben collegata da cordolature e ammorsature, soprattutto per le strutture in muratura.

• Particolare cura e attenzione nella progettazione e realizzazione dei particolari costruttivi, che per le strutture intelaiate riguarda principalmente i nodi strutturali, mentre per le restanti tipologie, si tratta di tutti quei punti di connessione tra elementi diversi, in cui è necessario prestare particolare attenzione al fine di evitare un dimensionamento errato degli stessi.

• La duttilità dell’opera ove prevista, va garantita, oltre che con appositi criteri di progettazione, anche con particolare attenzione a quanto descritto nel punto precedente.