Construcțiile metalice sunt mai durabile seismelor ?
Oggi dibatteremo un argomento controverso di cui abbiamo sentito pareri pro e contro, ed è proprio per questo che abbiamo deciso di scrivere questo articolo per sfatare ogni mito. Sappiamo tutti che ogni anno decine di migliaia di costruzioni vengono colpite da eventi sismici; naturalmente qui parliamo di costruzioni classiche realizzate in muratura di mattoni, BCA (calcestruzzo aerato autoclavato), ecc. e parliamo solo di queste perché le costruzioni con struttura metallica sono molto più resistenti ai danni causati dai terremoti. Con questo articolo vogliamo argomentare perché le costruzioni con struttura metallica sono più resistenti a questi eventi sismici, pertanto vi lasciamo di seguito le argomentazioni concrete che dimostrano come queste non siano solo miti, bensì la realtà delle costruzioni realizzate in metallo. Ecco alcuni argomenti:
L’acciaio è leggero
L’acciaio è flessibile
L’acciaio è molto resistente Prendiamoli uno alla volta: Uno dei principali vantaggi dell’utilizzo dell’acciaio per un edificio è quello di essere molto leggero pur mantenendo un elevato livello di resistenza. Materiali leggeri e resistenti come l’acciaio eliminano alcuni dei problemi che rendono gli edifici tradizionali vulnerabili ai terremoti. Una minore pressione viene esercitata sui vari componenti durante un evento sismico, grazie al peso ridotto dell’acciaio. La conclusione è che le strutture in acciaio hanno tolleranze più elevate, per cui i terremoti causano meno danni. Sebbene l’acciaio sia resistente, è anche flessibile. Può deformarsi e persino torsione quasi in ogni direzione senza perdere la sua integrità strutturale. La flessibilità è uno degli aspetti più importanti degli edifici nelle zone soggette a terremoti. La flessibilità dell’acciaio permetterà a un edificio di sopravvivere facilmente a un’attività sismica moderata senza causare reali danni strutturali. L’acciaio è diverso dal legno o dal cemento, poiché il movimento della lega non provoca danni permanenti al materiale. Ciò che non può essere trascurato è la resistenza dell’acciaio. Un altro motivo per cui le strutture realizzate in acciaio si comportano bene durante i terremoti è semplicemente dovuto alla struttura molecolare della lega. L’acciaio non si frantumerà né si romperà come altri materiali da costruzione. Ha un alto rapporto resistenza/peso, per cui, anche se un peso extra viene gravato sull’edificio durante l’attività sismica, questo non supererà le tolleranze dell’acciaio. Ciò consente a una costruzione di sopravvivere facilmente a un terremoto. A ciò si possono aggiungere i seguenti aspetti: Il fatto che l’acciaio sia leggero e resistente consente la fabbricazione di grandi componenti edilizi. Questi potrebbero essere grandi colonne, travi o pannelli a parete. I grandi elementi costruttivi sono importanti per proteggere una struttura dagli eventi sismici, poiché sono in grado di torsione e muoversi senza rompersi. I componenti di grandi dimensioni hanno un elevato livello di elasticità rispetto agli elementi formati da molte parti piccole/distinte unite con adesivi o bulloni. L’acciaio è una scelta popolare per gli edifici resistenti ai terremoti perché possiede proprietà uniche che non sono presenti in altri tipi di materiali. Molte costruzioni utilizzano una combinazione di cemento speciale e altri materiali, come il bambù o la plastica. L’acciaio dà a progettisti e ingegneri la libertà di creare un edificio che soddisfi tutte le raccomandazioni e le tolleranze per sopravvivere a un evento sismico. È inoltre un materiale da costruzione facilmente accessibile ed economico rispetto ad altre opzioni più esotiche oggi disponibili.
Nell’immagine allegata vediamo una grande differenza tra i due tipi di materiali utilizzati nella costruzione, motivo per cui puntualizzeremo ulteriormente alcuni aspetti. Metteremo a confronto alcuni aspetti delle due costruzioni come segue:
Le costruzioni in muratura: Rigidezza elevata, ma duttilità ridotta: La muratura (mattone, pietra, cemento non armato) è rigida e resistente alla compressione, ma debole di fronte alle forze di trazione e taglio. Durante un terremoto, le forze laterali generate superano rapidamente i limiti di resistenza del materiale. Nessuna capacità di dissipazione dell’energia: La muratura non può assorbire e dissipare l’energia sismica in modo efficace. Per questo motivo, crepe e crolli sono frequenti. Peso proprio elevato: La grande massa degli edifici in muratura amplifica le forze sismiche sulla struttura (forza sismica = massa x accelerazione). Fragilità: Le strutture in muratura tendono a cedere improvvisamente, senza preavviso, il che le rende più pericolose.
Le costruzioni in metallo: Duttilità e flessibilità superiori: I metalli, come l’acciaio, sono capaci di allungarsi e deformarsi senza rompersi. Ciò consente loro di assorbire l’energia sismica e di adattarsi ai movimenti del suolo. Elevata resistenza al taglio e alla trazione: Le strutture metalliche sono progettate per resistere meglio alle forze laterali generate da un terremoto. Capacità di dissipazione dell’energia: Le strutture in metallo hanno giunti flessibili e possono assecondare i movimenti del suolo senza subire danni significativi. Peso proprio ridotto: La minore massa del materiale riduce le forze inerziali che agiscono sulla struttura durante un terremoto. Esempio concreto: Una casa in muratura non armata durante un forte terremoto può presentare crepe nei muri e, in casi estremi, le pareti possono crollare completamente. Un edificio in acciaio può subire deformazioni visibili (come la flessione delle travi), ma rimane intatto e non crolla. Conclusione: La resistenza di una struttura ai sismi dipende dai materiali utilizzati, dal peso della struttura e dal suo design. La muratura è più adatta per zone senza un’attività sismica intensa, mentre le strutture in metallo sono preferite nelle regioni inclini ai terremoti, grazie alla loro flessibilità e resilienza.”
