Nel 2016, il Centro Italia è stato colpito da un terremoto devastante. Questo evento, oggetto dello studio “A seismological and engineering perspective on the 2016 Central Italy earthquakes” condotto da Marco Fasan, Andrea Magrin, Claudio Amadio, Fabio Romanelli, Franco Vaccari e Giuliano F. Panza, ha scosso profondamente le comunità locali, mettendo a nudo la vulnerabilità delle strutture e la resilienza delle persone. Nell’epicentro di questa catastrofe naturale, sorge l’imperativo di un’analisi accurata e approfondita. Tale indagine non si limita a esaminare le dinamiche sismiche coinvolte, ma si estende anche all’aspetto umano, rivelando le sfide affrontate dalle persone, le loro storie di resilienza e la necessità di rafforzare la preparazione alle catastrofi.
Il terremoto del Centro Italia del 2016
Nel cuore dell’Italia, tra le affascinanti località di Amatrice, Accumoli e Arquata del Tronto, si è consumato un evento che ha segnato profondamente la storia sismica del paese. Il terremoto del Centro Italia ha colpito queste pittoresche comunità, caratterizzate da un ricco patrimonio storico-architettonico, con conseguenze devastanti. Le case, in gran parte costruite con materiali tradizionali come la muratura e il calcestruzzo armato, hanno subito un impatto implacabile. Analizzare con attenzione queste strutture diventa cruciale per comprendere la dinamica di questa tragedia e per trarre insegnamenti fondamentali in termini di progettazione e ingegneria sismica.
MDSI: dalle profondità sismiche a costruzioni resilienti
Gli studiosi si sono avvalsi con sagacia del Metodo di Progettazione Sismica Integrata (MDSI). Quest’approccio innovativo spicca per la sua capacità di esaminare con attenzione il movimento del suolo massimo consentito, offrendo una prospettiva dettagliata a livello sia regionale che specifico del sito colpito.
L’utilizzo di questa metodologia avanzata ha svolto un ruolo fondamentale nell’analisi post-terremoto, offrendo un quadro esauriente delle dinamiche sismiche coinvolte e aprendo la strada a riflessioni più approfondite nella progettazione e costruzione di edifici resilienti nelle zone a rischio sismico.
Risultati
Per periodi fino a 2 secondi, i risultati dell’analisi mostrano una congruenza tra i valori ottenuti attraverso il MDSI e quelli derivati dalle normative vigenti. Questo è un elemento positivo, indicando che per gli eventi sismici più brevi, le attuali linee guida di progettazione sono sufficientemente robuste per garantire un comportamento strutturale adeguato.
Tuttavia, per periodi superiori a 2 secondi, si osserva una divergenza significativa tra i risultati del MDSI e gli spettri delle normative esistenti. In termini pratici, ciò suggerisce che le attuali regolamentazioni potrebbero non essere completamente efficaci nel garantire la sicurezza strutturale durante terremoti prolungati.
Questo è un aspetto critico, poiché eventi sismici con periodi più lunghi possono comportare sforzi strutturali diversi e più intensi. La mancanza di adattamento delle attuali normative a questo scenario potrebbe tradursi in un rischio maggiore del previsto per edifici e infrastrutture in queste situazioni.
Danneggiamenti e vulnerabilità strutturale
Il terremoto del Centro Italia ha causato danni significativi, evidenziando la vulnerabilità di diversi tipi di edifici. I luoghi maggiormente interessati, tra cui Amatrice, Accumoli e Arquata del Tronto, presentano un patrimonio architettonico diversificato, con edifici in muratura antica e costruzioni in calcestruzzo armato di epoche differenti.
Edifici in muratura
Nei centri colpiti, gli edifici in muratura non armata, caratterizzati da muri portanti a doppia spessa (‘a sacco’), hanno evidenziato una significativa vulnerabilità sismica. La mancanza di connessioni adeguate tra le spesse murature, unite a diaframmi flessibili in legno e connessioni scadenti tra pareti e pavimenti, ha contribuito ai danni osservati.
Il ribaltamento fuori piano del muro perimetrale è stato comune, soprattutto a causa di connessioni inefficaci ai diaframmi e alle pareti ortogonali. Edifici con connessioni più solide hanno dimostrato un comportamento in piano migliore, manifestando principalmente crepe diagonali e verticali tra aperture (pilastri e travi). La città di Norcia, con un’esperienza positiva, ha beneficiato di tiranti in acciaio, travi ad anello e diaframmi irrigiditi.
Edifici in calcestruzzo armato
Gli edifici in calcestruzzo armato, principalmente intelaiati con riempimenti in muratura, hanno subito danni dovuti alla mancanza di dettagli sismici prescritti nei codici dell’epoca. Crepe diffuse nei riempimenti esterni, espulsione di riempimenti per mancanza di connessione efficace e danni fragili a colonne e giunti trave-colonna sono stati riscontrati. La mancanza di staffe adeguate, barre lisce e l’assenza di dettagli per i riempimenti hanno contribuito ai danni non strutturali e strutturali.
Lezioni apprese e indicazioni
Le lezioni apprese dal terremoto del 2016 nel Centro Italia sono fondamentali per plasmare il futuro della progettazione sismica e per migliorare la resilienza delle comunità alle scosse telluriche. Dall’analisi dettagliata emergono diverse considerazioni che delineano chiaramente le vie da percorrere per affrontare sfide simili in futuro.
- Necessità di aggiornare e applicare i dettagli costruttivi sismici:
Una delle lezioni più evidenti è la necessità di un costante aggiornamento dei dettagli costruttivi. Gli edifici costruiti prima dell’introduzione dei dettagli sismici mostrano una maggiore vulnerabilità. Un programma di retrofitting e aggiornamento è essenziale per migliorare la resistenza sismica degli edifici esistenti e garantire che siano allineati con le normative attuali. - Importanza delle connessioni efficienti:
La presenza di connessioni efficienti tra pareti e diaframmi è emersa come un elemento chiave per migliorare la resistenza sismica degli edifici. Tiranti in acciaio, travi ad anello ben connesse e diaframmi irrigiditi sono elementi cruciali per garantire una risposta strutturale efficace durante un terremoto. - Diversità di comportamento tra muratura e calcestruzzo armato:
La differenza di comportamento tra edifici in muratura e calcestruzzo armato sottolinea l’importanza di adottare approcci specifici per ciascun tipo di struttura durante la progettazione e la valutazione sismica. Mentre gli edifici in calcestruzzo armato mostrano generalmente un comportamento migliore, la muratura richiede attenzione particolare a connessioni e materiali. - Considerazioni sui dettagli di connessione e di materiale:
I dettagli di connessione e l’uso di materiali appropriati sono elementi cruciali per garantire la resistenza sismica. La progettazione accurata delle connessioni e la scelta attenta dei materiali devono essere parte integrante del processo, evitando connessioni deboli e materiali non idonei. - Approccio integrato per la valutazione sismica:
Un approccio integrato alla valutazione sismica, considerando sia gli aspetti strutturali che quelli non strutturali, è fondamentale. Questo comprende la valutazione degli elementi non strutturali, come riempimenti e partizioni interni, che possono influire sulla sicurezza complessiva degli edifici. - Implementazione di pratiche di ristrutturazione efficaci:
L’esempio della città di Norcia dimostra l’efficacia delle pratiche di ristrutturazione nel migliorare la sicurezza sismica. Implementare efficaci programmi di ristrutturazione è cruciale per migliorare la resistenza degli edifici esistenti, contribuendo alla loro maggiore resilienza in caso di futuri eventi sismici. - Sensibilizzazione e coinvolgimento della comunità:
Infine, la sicurezza sismica richiede un impegno collettivo. La sensibilizzazione e il coinvolgimento attivo della comunità sono essenziali per promuovere la consapevolezza e garantire una risposta tempestiva in caso di terremoto. L’educazione pubblica sulle pratiche di sicurezza sismica contribuisce a ridurre il rischio sismico e a costruire comunità più resilienti. Queste lezioni forniscono un solido fondamento per il futuro, guidando la progettazione e la costruzione di edifici più sicuri e resilienti.
Progettare il futuro
Dall’analisi dei danni e delle considerazioni ingegneristiche emerse, possiamo trarre conclusioni significative che gettano luce sulle sfide e le opportunità per il futuro.
La vulnerabilità sismica dell’ambiente costruito è stata un elemento chiave nei danni osservati, aggravata da effetti di sorgente e caratteristiche del sito. In particolare, le strutture in muratura hanno mostrato cedimenti fuori e in piano, mettendo in evidenza la necessità di elementi strutturali chiave come tiranti in acciaio e diaframmi ben collegati. Gli edifici in calcestruzzo armato, sebbene abbiano mostrato una maggiore resilienza rispetto a quelli in muratura, hanno evidenziato l’importanza di dettagli costruttivi sismici, come lo spaziamento delle staffe e il criterio trave debole-colonna forte. Tuttavia, la loro migliore performance ha sottolineato il potenziale di adattamento e miglioramento delle strutture esistenti.
L’analisi ha chiaramente indicato la necessità di interventi immediati di retrofitting, soprattutto per le strutture con caratteristiche simili in aree a potenziale sismico elevato. Questo costituisce una priorità per garantire la sicurezza delle comunità e la protezione del patrimonio edilizio esistente. La progettazione futura deve considerare livelli adeguati di accelerazione spettrale compatibili con scenari sismici previsti.
Lo studio su questo terremoto ha rivelato le fragilità nelle pratiche di progettazione sismica esistenti, ma ha anche offerto preziose lezioni per il futuro. L’innovazione, l’aggiornamento costante delle normative e la consapevolezza pubblica sulla sicurezza sismica sono elementi chiave per costruire comunità più resilienti in zone a rischio sismico. Solo attraverso un impegno continuo verso la sicurezza strutturale possiamo mitigare gli impatti devastanti di futuri eventi sismici.
