Il problema sismico è agevolmente riconducibile allo studio di azioni orizzontali sulla struttura. Si tratta chiaramente di una semplificazione, ma l’approssimazione è sempre fatta in maniera conservativa, in modo cioè di sovrastimare le reali richieste sulla struttura. L’intensità di queste azioni è funzione di un certo numero di fattori quali ad esempio la pericolosità sismica dell’edificio, la tipologia dei terreni, il peso della struttura, la rigidezza della stessa. In siti ricadenti in zone di pericolosità sismica elevata l’intensità delle azioni è talmente alta che sarebbe impensabile costruire in modo che le strutture possano resistere a eventi sismici eccezionalmente potenti per il sito in cui ricade la costruzione. La progettazione, secondo tutti i codici internazionali, è dunque volta a sviluppare strategie che garantiscono alla struttura di rimanere in piedi in condizioni sismiche, seppur gravemente danneggiata. L’attenzione della progettazione si sposta dunque dal tema delle resistenze a quello della duttilità. Duttilità è capacità di deformarsi dissipando energia, di solito in termini di energia di deformazione. Se alla capacità dissipativa si aggiunge capacità di smorzamento, gli effetti di un terremoto sulle strutture in termini di azioni orizzontali risultanti sono ulteriormente abbattuti.
La scelta progettuale, dunque, si concentra sulla tipologia di meccanismo dissipativo da attribuire alla struttura. Da un lato si può scegliere di conferire alla struttura la duttilità necessaria a dissipare l’energia di un terremoto con una certa probabilità di accadimento in un periodo di tempo predefinito, dall’altro di concentrare la dissipazione in un unico meccanismo come l’isolamento sismico alla base della struttura.
Nel primo caso è fondamentale che la struttura sia sufficientemente armata e che sia posta la massima attenzione ai dettagli costruttivi. La presenza di acciaio negli elementi di calcestruzzo, così come la cura nei dettagli costruttivi, conferiscono alla struttura la duttilità sufficiente a dissipare gli effetti dell’azione sismica in modo adeguato. Per garantire che la struttura rimanga in piedi si segue la filosofia del capacity design, secondo cui la duttilità è conferita alla struttura progettandola in modo da evitare meccanismi di rottura fragile. Si ottiene questo risultato se si adottano le regole della Gerarchia delle Resistenze (GdR), secondo cui la rottura a taglio (rottura fragile) deve precedere quella a flessione (duttile) per tutti gli elementi resistenti, e la plasticizzazione delle travi deve precedere quella delle colonna. La GdR taglio/flessione e trave debole/colonna forte combinata con regole costruttive e di dettaglio garantiscono che le strutture ottengano lo scopo per cui sono state progettate: la salvaguardia della vita umana. Già in un precedente post, relativo ai danni subiti dalle strutture a L’Aquila ponevo l’attenzione sui dettagli costruttivi. Ed è chiaro come come in occorrenza del terremoto di progetto la struttura si danneggia, in modo da non collassare ma perdendo la sua funzionalità. L’aggravio sul costo di costruzione, conseguente all’applicazione del capacity design, è quindi necessario e irriducibile.
Nel secondo caso, invece, si intende abbattere gli effetti dell’azione sismica sulle strutture riducendo sensibilmente la rigidezza della struttura nelle direzioni orizzontali e disaccoppiando di fatto il moto del terreno da quello della struttura. Questo si ottiene facilmente adottando un isolamento sismico alla base che permette alle strutture, superato un certo livello di intensità dell’azione orizzontale, di oscillare e dissipare energia. La struttura posta al di sopra degli isolatori (sovrastruttura) rimane fondamentalmente elastica ed è sottoposta a spostamenti pressochè rigidi. Pertanto tamponamenti, impianti, mobilia e quant’atro non subiscono azioni inerziali differenziate con conseguenti ribaltamenti e rotture, ma la sovrastruttura si muove rigidamente. Si diceva che la sovrastruttura (così come la sottostruttura, cioè ciò che è sotto lo strato degli isolatori) rimane in campo elastico e che la dissipazione è affidata interamente alla capacità deformativa degli materiali viscoelastici che compongono gli isolatori. Pertanto se la sovrastruttura non deve avere comportamento dissipativo perde di significato il rispetto delle regole di gerarchia delle resistenze e di dettaglio costruttivo.
Dal punto di vista normativo, in Italia sono vigenti le NTC08, le quali, a loro volta, si ispirano direttamente agli Eurocodici. Questi ultimi dicono chiaramente che per costruzioni generiche isolate alla base si adotta un fattore di struttura* q pari a 1 [EC8 – 10.7] , mentre se se parla di edifici per la sovrastruttura si può adottare q = 1.5 [EC8 – 10.10(5)]. Inoltre non è necessario rispettare per le costruzioni generiche le regole di GdR né di dettaglio costruttivo in zona sismica [EC8 – 10.4(7)]. Per gli edifici, invece, si applicano le regole di dettaglio della classe di duttilità Bassa [EC8 – 10.10(4)]. Non è altrettanto univoca la norma italiana. Infatti, in un primo momento si dice che la sovrastruttura e la sottostruttura devono rimanere in campo elastico [NTC08 - 7.10.2] e che si applicano i particolari costruttivi della zona di pericolosità sismica 4, in deroga alle regole di dettaglio costruttivo [del punto NTC08 - 7.4.6]. Nella successiva Circolare Esplicativa del 2009 si dice invece che vanno considerate le regole di dettaglio costruttivo della classe di duttilità Bassa [NTC08 - C7.10.2]. Nulla è quindi detto in modo univoco riguardo all’applicabilità o meno delle regole di GdR. Questo costituisce un “vuoto”, una omissione, che non lascia liberi i progettisti di adottare tecniche costruttive di avanguardia che non si prestano all’applicazione delle regole di GdR, e che si potrebbero realizzare solo se associate ad un meccanismo dissipativo del tipo isolamento alla base.
E’ augurabile quindi che al successivo aggiornamento delle Norme Tecniche (e sarebbe proprio necessario), anche questo aspetto venga ulteriormente chiarito. Per ora non ci resta che porre un quesito tecnico alle strutture competenti.
* il fattore di struttura è un coefficiente riduttivo delle azioni sismiche orizzontali che tiene in conto della duttilità della struttura.

