Cos’è la progettazione sismica?

La progettazione sismica è un’area specifica dell’architettura dedicata all’analisi strutturale di edifici, ponti e strade, con l’obiettivo di renderli resistenti ai terremoti e ad altre attività sismiche. Il suo obiettivo etico è la protezione degli occupanti e degli utenti di queste strutture. In un terremoto, le strutture malsane hanno maggiori probabilità di crollare e causare danni. Le aree fortemente urbanizzate diventano più letali a causa dell’elevata densità di strutture e della minaccia di collasso strutturale. In questo senso, le strutture possono essere viste come un aumento del pericolo creato da qualsiasi attività sismica e un aumento del rischio per la vita.

La progettazione sismica deve tenere conto dei vari effetti prodotti dal movimento del suolo causato dal terremoto. Durata, magnitudo e velocità sono fattori di analisi sismica che dovrebbero essere misurati dagli architetti e ogni terremoto possiede il suo pericolo unico. Tuttavia, l’elemento comune allo spostamento delle strutture da parte del moto dei terremoti è il trasferimento della forza sismica nelle strutture stesse, motivo per cui le strutture vengono distrutte. Il movimento del terreno produce quella che viene definita una forza d’inerzia all’interno delle strutture; maggiore è la massa della struttura, maggiore è questa forza d’inerzia, e quindi la probabilità di distruzione. La chiave diventa come le strutture possono assorbire queste forze al fine di ridurre al minimo i danni, invece di essere distrutte da esse.

Uno degli approcci della progettazione sismica è quello di produrre strutture più leggere, a causa della correlazione tra massa strutturale e forza d’inerzia. La selezione dei materiali è fondamentale per il processo al fine di ridurre al minimo la massa; tuttavia, il progettista sismico deve anche essere a conoscenza dei codici e dei requisiti edilizi locali quando sceglie il materiale. Questi materiali devono anche avere buoni indici di assorbimento. Tali materiali sono duttili e sono in grado di muoversi con la forza del terremoto e di dissipare il suo impatto. I materiali con buoni indici di assorbimento sono il legno; telai in acciaio; e pareti armate, come calcestruzzo o muratura, mentre i telai prefabbricati in calcestruzzo sono considerati poveri assorbenti.

Il tipo di struttura prodotta determinerà anche i requisiti per una progettazione sismica di successo. Gli edifici sono più soggetti a danni rispetto alle strade a causa della concentrazione della forza sismica in una forma più densa. Durante la progettazione degli edifici, l’architetto deve calcolare un’equa distribuzione della massa per garantire che ci sia un centro alla struttura. Questo centro afferma che la struttura è radicata. La distribuzione irregolare della massa comporterà una destabilizzazione dell’edificio in caso di terremoto.