Prevenzione sismica grazie alle moderne tecnologie: d’esempio è ora anche la Cina | FOTO

Oltre che negli edifici, l’isolamento sismico in Cina è largamente utilizzato per proteggere ponti e viadotti
  • prevenzione sismica cina
  • Figura 1 - La prima applicazione cinese dell’isolamento sismico, ad un edificio residenziale di Shantou, protetto da HDRB
  • Figura 2 - Edificio di 6 piani, isolato sismicamente, rimasto indenne durante il terremoto di Wenchuan del 2008
  • Figura 3 - Assenza di danni all’interno dell’edificio isolato sismicamente di Figura 2
  • Figura 4 - Assenza di danni all’interno dell’edificio isolato sismicamente di Figura 2
  • Figura 5 - Edificio di 19 piani a Taiyuan City (Cine Settentrionale), fino a qualche anno fa il più alto ad essere stato isolato sismicamente nella R.P. Cinese
  • Figura 6 - Isolatore sismico installato alla sommità del piano terreno dell’edificio di Figura 5
  • Figura 7 - Alcuni dei 60 nuovi edifici in muratura isolati sismicamente nella Cina Occidentale (1996)
  • Figura 8 - Nuovo centro residenziale di Pechino, con 50 edifici in c.a. isolati sismicamente al di sopra di un’unica sottostruttura di 2 piani
  • Figura 9 - Edifici in c.a. isolati sismicamente eretti al di sopra della stazione centrale della metropolitana di Pechino
  • Figura 10 - Uno degli isolatori 3D che sorreggono gli edifici di Figura 9
  • Figura 11 - Schema degli isolatori 3D di Figura 10 (con 4 è indicato l’elemento di isolamento verticale)
  • Figura 12 - Complesso residenziale eretto nella Cina Sudoccidentale, costituito da 82 edifici di 4÷16 piani (Atot= 210.000 m2), tutti isolati sismicamente
  • Figura 13 - Complesso residenziale eretto nella Cina Sudoccidentale, costituito da 94 edifici di 4÷6 piani (Atot= 280.000 m2), tutti isolati sismicamente
  • Figura 14 - Edificio in c.a. per uffici, isolato sismicamente a Jiangsu, nella Cina Orientale
  • Figura 15 - Edificio in c.a. isolato alla sommità del primo piano a Canton
  • Figura 16 - Isolatori dell’edificio di Figura 15
  • Figura 17 - Biblioteca in c.a. di Taiyuan City (Cina Settentrionale), isolata sismicamente
  • Figura 18 - Edificio in c.a. per uffici isolato sismicamente a Xinjian (Cina Occidentale)
  • Figura 19 - L’ospedale di Lu Shan, costituito da 2 edifici fondati convenzionalmente ed 1 isolato sismicamente
  • Figura 20 - Uno degli isolatori sismici dell’ospedale di Lu Shan
  • Figura 21- Integrità dell’edificio isolato sismicamente dell’ospedale di Lu Shan dopo l’omonimo terremoto del 2013
  • Figura 22- Alcuni dei dispositivi HDRB installati per isolare sismicamente 2 serbatoi LNG nella Provincia di Guangdong nel 2006
  • Figura 23- Un edificio cinese di notevole altezza protetto da dispositivi VD già nel 2008
  • Figura 24- Controventi dissipativi con dispositivi VD installati nell’edificio cinese di Figura 23
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Di Alessandro Martelli (esperto di sistemi antisismici, già direttore ENEA) – La Repubblica Popolare (R.P.) Cinese iniziò ad applicare le moderne tecnologie antisismiche (in particolare quelle d’isolamento sismico e di dissipazione di energia) assai più tardi del Giappone ed anche di altri Paesi (Italia inclusa): solo nel 1994, infatti, fu completato, a Shantou, il primo edificio cinese isolato sismicamente (Figura 1, gallery scorrevole in alto). Esso fu protetto poggiandolo su isolatori elastomerici ad alto smorzamento (High Damping Rubber Bearing o HDRB); lo visitai, assieme ai progettisti, quando la sua costruzione era quasi terminata e feci notare che le tubazioni del gas “d’interfaccia” (cioè quelle che vi entravano dall’esterno) non erano dotate dei giunti indispensabili per permetterne l’integrità durante gli ampi spostamenti laterali causati dal terremoto…

Dopo la suddetta prima applicazione delle moderne tecnologie antisismiche, però, la qualità delle realizzazioni cinesi migliorò nettamente e la R.P. Cinese procedette rapidamente ad effettuarne numerose altre: ora ne vanta varie migliaia. In particolare, gli edifici cinesi isolati sismicamente erano già circa 4.000 nel 2018 (molti dei quali residenziali).

È notare che il numero annuo delle applicazioni dell’isolamento sismico era raddoppiato dopo il disastroso terremoto di Wenchuan (o del Sichuan) del 12 maggio 2008, di magnitudo M = 8,0, che aveva causato oltre 90.000 vittime e 85 miliardi di dollari USA di danni (la pericolosità sismica dell’area colpita era stata fortemente sottostimata): ciò accadde, probabilmente, anche perché, contrariamente a molti edifici fondati convenzionalmente, i pochi edifici isolati sismicamente presenti al tempo nell’area epicentrale (3 in cemento armato, c.a., ed 1 in muratura, di 6 piani, Figure 2÷4) non avevano subito danni (https://www.meteoweb.eu/2021/05/violenti-terremoti-e-isolamento-sismico/1689633/).

Alcuni degli edifici isolati cinesi in c.a. sono di notevole altezza (Figure 5 e 6). Numerosi, poi, sono quelli in muratura (Figura 7): già nel 2005 questi ultimi erano già 270, soprattutto di nuova costruzione (in considerazione del fatto che, grazie all’isolamento sismico alla base, non è necessario fornire duttilità alla sovrastruttura).

Fra le ulteriori applicazioni cinesi dell’isolamento sismico ad edifici di particolare interesse vale poi la pena di citare le seguenti, già realizzate nel 2008:

  • i 50 edifici in c.a., di 7÷9 piani, di un centro residenziale di Pechino, isolati separatamente, ma sorretti da un’unica sottostruttura di 2 piani (di area complessiva Atot = 480.000 m2), contenente tutte le infrastrutture (Figura 8), che permise un risparmio dei costi di costruzione del 25% e, così, di innalzare l’altezza degli edifici, in media, di 3 piani (100.000 m3 di ulteriore superficie utile);
  • gli edifici in c.a. che furono eretti al di sopra della stazione centrale della metropolitana di Pechino e che furono protetti con isolatori sismici tridirezionali (3D), per proteggerli non solo dal terremoto, ma anche dalle vibrazioni verticali indotte dai treni circolanti nella metropolitana (Figure 9÷11);
  • complessi residenziali costituiti da numerosi edifici tutti isolati sismicamente (singolarmente), ad esempio nella Cina Sudoccidentale (Figure 12 e 13);
  • altri edifici sia pubblici che residenziali, in c.a., isolati sismicamente, realizzati ovunque nella R.P. Cinese, alcuni dei quali sono mostrati, a titolo di esempio, nelle Figure 14÷18.

Circa le applicazioni cinesi dell’isolamento sismico agli edifici successive al 2008, di particolare importanza fu quella ad 1 dei 3 corpi di fabbrica dell’ospedale di Lu Shan (di 7 piani fuori terra, oltre ad 1 piano interrato, Figure 19 e 20), situato nell’area che era già stata colpita dal terremoto di Wenchuan del 2008: tale corpo di fabbrica, contrariamente ai 2 fondati convenzionalmente, come ho già scritto (https://www.meteoweb.eu/2021/05/violenti-terremoti-e-isolamento-sismico/1689633/) e come è mostrato dalla Figura 21, restò indenne durante il terremoto di Lu Shan del 23 aprile 2013 (M = 7,0) e completamente funzionante dopo tale evento.

Oltre che negli edifici, l’isolamento sismico è largamente utilizzato, nella R.P. Cinese, per proteggere ponti e viadotti: nel 2008 queste applicazioni erano già 400. Infine, come pure ho già scritto (https://www.meteoweb.eu/2022/03/la-protezione-sismica-degli-impianti-a-rischio-di-incidente-rilevante-mediante-moderne-tecnologie/1771064/), nella R.P. Cinese non mancano neppure gli impianti industriali (in particolare chimici o petrolchimici) a Rischio di Incidente Rilevante (RIR) che sono stati isolati sismicamente. Un esempio da ricordare nuovamente riguarda 2 serbatoi di gas naturale liquefatto (Liquefied Natural Gas o LNG) che furono isolati nel 2006, con 360 HDRB, nella Provincia di Guangdong, Cina Meridionale (Figura 22).

Come poi ho già citato sopra, l’isolamento non è l’unica moderna tecnologia antisismica ad essere largamente applicata nella R.P. Popolare Cinese: infatti, già nel 2011 erano già stati eretti anche circa 500 edifici cinesi protetti da controventi dissipativi (con Elastic Plastic Damper, EPD, Viscous Damper, VD, ecc.), o da dissipatori “a masse accordate” (Tuned Mass Damper o TMD), o pure da sistemi di controllo attivo od ibrido (Active Control, AC, od Hybrid Control, HC). Correttamente, a mio parere (https://www.meteoweb.eu/2022/03/la-prevenzione-sismica-in-giappone/1772957/), dissipatori sono i dispositivi utilizzati, in particolare, in edifici di notevole altezza (Figura 23). Infine, occorre non dimenticare che, già nel 2008, erano circa 200 i ponti ed i viadotti cinesi protetti da dissipatori.

Per concludere, noto che, così come il Giappone, anche la R.P. Cinese è, senza dubbio, un Paese assai più sismico dell’Italia, ma che, grazie ad una sempre più vasta applicazione delle moderne tecnologie antisismiche, così come i giapponesi, anche i cinesi devono ora temere il terremoto molto meno che in passato. Prendiamo, dunque, esempio anche dai cinesi: come ho già ricordato più volte, le tecnologie più efficaci per attuare corrette politiche di prevenzione sismica, rendendo sicure tutte le nostre strutture, le possediamo anche noi, da tanti anni (https://www.change.org/p/presidenza-del-consiglio-dei-ministri-governo-italiano-che-si-inizino-finalmente-ad-attuare-serie-politiche-di-prevenzione-dai-rischi-naturali).

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