Il layout distributivo nella progettazione antisismica di un edificio, ha un impatto cruciale sulla sua resistenza alle forze sismiche. Le criticità principali legate al layout derivano da irregolarità nella distribuzione di massa, rigidezza e resistenza. Vediamo nel dettaglio i principali aspetti critici:
1. Irregolarità di Massa
Concentrazione di carichi: Se i carichi sono concentrati su alcuni piani o aree dell’edificio, come nei piani più bassi o in zone con attrezzature pesanti, si possono generare forze aggiuntive e torsioni in risposta ai movimenti sismici.
Distribuzione asimmetrica: Una distribuzione non uniforme della massa può creare punti deboli e favorire il collasso di alcune parti della struttura, poiché i piani reagiscono in modo diverso alle sollecitazioni sismiche.
2. Irregolarità di Rigidezza
Piani deboli o flessibili: Se un piano ha una rigidezza significativamente inferiore rispetto ad altri (ad esempio, il piano terra con molte aperture per parcheggi), si verifica l’effetto “soft story”, che può causare il collasso concentrato del piano.
Pareti portanti discontinue: La mancanza di continuità nelle pareti portanti o nei setti in muratura tra i piani rende più probabile l’effetto di distorsione e, in caso di evento sismico, può portare a cedimenti.
3. Irregolarità di Resistenza
Differenti materiali o strutture: Se i materiali strutturali o le tecniche costruttive variano all’interno della struttura, alcune parti possono cedere prima di altre sotto sforzo, causando danni parziali o totali.
Strutture miste: L’utilizzo di strutture miste, come acciaio e cemento, senza un’adeguata integrazione antisismica, può causare un comportamento disomogeneo e sfavorevole sotto stress sismico.
4. Irregolarità Planimetriche
Forma irregolare dell’edificio: Edifici con forme irregolari (a “L”, a “T”, a “U”) hanno un comportamento complesso sotto sollecitazione sismica e tendono a subire più danni rispetto alle forme regolari. La torsione generata è difficilmente controllabile.
Spazi aperti e asimmetrici: La presenza di grandi spazi aperti, come atri o cortili interni, può causare uno squilibrio delle forze, che si traduce in maggiori deformazioni e punti deboli strutturali.
5. Irregolarità Verticali
Cambio di destinazione d’uso nei piani: Se alcuni piani sono adibiti ad usi che comportano carichi maggiori (come sale macchine o depositi), è necessario prevedere una progettazione specifica per bilanciare la resistenza e la rigidezza lungo l’altezza dell’edificio.
Terrazze e rientranze: Rientranze nei piani superiori o terrazze senza una controparte rigida al piano inferiore possono generare punti critici di deformazione, richiedendo un rinforzo adeguato.
6. Distribuzione dei Dispositivi di Vincolo
Giunti sismici mal posizionati: Se i giunti sismici non sono posizionati correttamente, possono non essere in grado di assorbire le deformazioni, e compromettere la struttura. In edifici lunghi o con espansioni diverse, giunti ben distribuiti sono essenziali per evitare danni localizzati.
Isolatori e dissipatori in posizioni errate: La posizione di isolatori sismici e dissipatori di energia è critica. Una cattiva disposizione può ridurre l’efficacia della dissipazione dell’energia sismica e non proteggere adeguatamente la struttura.
7. Distribuzione delle Vie di Fuga e Uscite di Sicurezza
Inaccessibilità delle vie di fuga: La disposizione deve garantire vie di fuga accessibili e sicure. Scale e uscite devono essere rinforzate per evitare danni durante il terremoto, garantendo vie di uscita stabili anche dopo un evento sismico.
Percorsi non lineari: Se le vie di fuga seguono percorsi irregolari o tortuosi, l’evacuazione potrebbe risultare più lenta e complicata in caso di danni strutturali.
8. Concentrazione di Aree Tecniche e Impiantistiche
Zone tecniche centralizzate: La presenza di attrezzature pesanti come generatori o serbatoi in un’unica area può causare concentrazioni di massa che influenzano negativamente la risposta della struttura.
Assenza di supporti antisismici per impianti: Gli impianti devono essere dotati di dispositivi di ancoraggio o ammortizzatori, per evitare che si spostino durante il terremoto e danneggino la struttura.
Miglioramenti possibili
Semplificazione delle forme: Preferire layout semplici e regolari, con forme rettangolari o quadrate e una distribuzione simmetrica dei carichi.
Continuità delle pareti portanti: Utilizzare setti continui e resistenti lungo tutti i piani.
Ottimizzazione delle vie di fuga: Posizionare le vie di fuga in modo che siano facilmente accessibili e rinforzate per rimanere praticabili dopo un evento sismico.
Distribuzione bilanciata di massa e rigidezza: Evitare concentrazioni di massa in singoli punti e assicurare che la rigidezza sia distribuita uniformemente su tutti i piani e direzioni.
Il layout distributivo nella progettazione antisismica di un edificio è essenziale per migliorare la risposta della struttura e garantire la sicurezza dell’edificio in caso di terremoti.
