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Il Terremoto e i Danni sugli Edifici in Cemento Armato

Il Terremoto e i Danni sugli Edifici in Cemento Armato

Crollo e Danneggiamento delle Strutture Portanti.

L’uso del cemento armato nelle costruzioni ha avuto inizio alla fine del 1800 e si è sviluppato nel periodo successivo fino a sostituire i sistemi tradizionali in muratura. Nei confronti del “Terremoto” però il vero spartiacque è il 1974. Dal 1908, anno del devastante terremoto di Messina e Reggio Calabria, e fino al 1974 infatti, in Italia i comuni erano stati classificati come sismici e sottoposti a norme restrittive per le costruzioni, solo dopo essere stati fortemente danneggiati dai terremoti. È solo con la legge n. 64 del 2 Febbraio 1974: “Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche”, che viene approvata una normativa sismica nazionale che stabilisce il quadro di riferimento per le modalità di classificazione sismica del territorio e che introduce la redazione delle norme tecniche per le costruzioni nelle zone sismiche.

Per sfatare un “luogo comune” dobbiamo quindi dire che un edificio in cemento armato non è di per sé “antisismico”; sono antisismici tutti quegli edifici costruiti con determinati criteri e materiali rispondenti alle normative sulle costruzioni in zona sismica che, come abbiamo visto, fanno la loro comparsa in Italia solo dopo il 1974. Se confrontiamo un edificio in cemento armato dei primi anni 60 con uno realizzato ai giorni nostri potremo infatti vedere che sono profondamente diversi, concettualmente diversi.

A differenza delle strutture in muratura dove i “muri” sono sia struttura che involucro dei nostri edifici, in quelli in cemento armato la funzione di struttura è demandata ad un “telaio” di travi e pilastri, mentre l’involucro, costituito da “murature di tamponamento”, non svolge alcuna funzione portante. Per meglio visualizzare questo fatto guardate l’immagine sottostante.

Potete vedere quello che viene detto lo “scheletro” del nostro edificio; una struttura “spaziale”, che si sviluppa nelle tre dimensioni, costituita da travi, pilastri e solai, uniti tra loro. Questo tipo di struttura è ottimale per “sopportare un terremoto”.

I motivi per cui anche gli edifici di questo tipo possono crollare o danneggiarsi gravemente in occasione di forti scosse di terremoto sono ovviamente tantissimi e i più svariati. Come abbiamo visto per le murature, anche in questo caso l’uso di materiali scadenti e “posati in opera” non a “regola d’arte” è una delle cause di crollo più frequente. Per realizzare un buon telaio che possa resistere bene ad un terremoto bisogna usare un cemento con determinate caratteristiche di resistenza, impastarlo con acqua e inerti a regola d’arte in modo da formare un buon calcestruzzo, realizzare “gabbie metalliche” di armatura con barre di acciaio di determinate caratteristiche. Se usiamo un calcestruzzo depotenziato, cioè con poco cemento e di caratteristiche scadenti, una armatura con ferri sottodimensionati e “staffati” male, il risultato sarà il danneggiamento delle strutture sino al crollo dell’edificio.

Nell’immagine che segue si può vedere uno dei casi più frequenti e cioè la rottura a taglio di un pilastro. Questo è un fatto gravissimo indice di una struttura progettata male.

Proseguendo, nella successiva immagine, possiamo vedere delle lesioni sul “nodo” trave-pilastro; anche questo un caso molto frequente, dove la rottura è dovuta ad un’insufficiente armatura con assenza di staffe metalliche.

Crollo e Danneggiamento delle Strutture Non Portanti.

Come abbiamo già visto la funzione portante viene assolta da un “telaio” di  travi e pilastri, da quello che viene detto lo “scheletro” del nostro fabbricato. Quando si verifica un evento sismico l’accelerazione del terreno, che “scuote” l’edificio e lo fa oscillare, produce una deformazione del nostro “scheletro”, ed è  proprio questa che “spacca” e “scolla”  le tamponature esterne, i tramezzi, i pavimenti e tutto quello che è “appiccicato”, per così dire, alla nostra struttura.

I muri esterni che chiudono i “telai”, costituenti l’involucro del nostro edificio, i tramezzi, che dividono lo spazio interno, e i pavimenti incollati sui solai, essendo di gran lunga molto più “rigidi”, non riescono a seguire la struttura nella sua deformazione e allora si “rompono” e si “staccano”.

Posiamo vedere nell’immagine sottostante come la tamponatura esterna si sia scollata dal telaio di travi e pilastri a cui era cementata e si sia ribaltata, crollando. Nella stessa immagine possiamo anche vedere come il tramezzo interno della camera si sia danneggiato con le classiche lesioni a “X” ( vi ricordate l’articolo sui danni delle murature?).

Nell’immagine seguente potete vedere un altro danno “classico” causato dal terremoto. Si tratta del crollo di porzione del soffitto: l’intonaco, parte dei laterizi del solaio, del cemento di “copriferro” dei travetti. Quello che in gergo tecnico viene definito lo “sfondellamento” del solaio.

Vediamo ancora un altra immagine.

La tamponatura esterna di un edificio in cemento armato è per la stragrande maggioranza dei casi formata da un muro cosiddetto a “cassetta”. Un muro cioè costituito in realtà da due muri, “staccati” tra loro, uno interno e uno esterno, dove ( ma solo in epoca recente, a seguito della legislazione sul risparmio energetico) viene inserito, nella camera d’aria tra le due fodere murarie che si viene a formare, un materiale di coibentazione termica.

Nell’edificio sottostante possiamo vedere come la scossa sismica abbia provocato in alcune parti il solo crollo della fodera esterna del nostro muro a cassetta.

Anche se le strutture del nostro edificio in cemento armato non hanno subito danni o danni gravi, le parti non strutturali possono invece lesionarsi e crollare, costituendo un grave pericolo per gli occupanti. Proprio per questo motivo è necessario, quando si costruisce in zona sismica, preoccuparsi, non solo delle strutture, ma anche delle parti non strutturali, adottando una serie di accorgimenti tecnici in grado di ridurre al minimo questi inconvenienti, che sono estremamente pericolosi per l’incolumità delle persone.

BENE!

Spero di aver esposto l’argomento nel modo più semplice e chiaro possibile. Nei prossimi articoli tratteremo ancora l’argomento “Terremoto”. Vedremo i danni sugli edifici in muratura e le tecniche di riparazione, miglioramento e adeguamento sismico. Continuate a seguirci!

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