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SISTEMI ANTISISMICI

In che modo gli elementi non strutturali proteggono vite umane negli edifici

Forniamo soluzioni testate per sopportare i movimenti generati da eventi sismici, tra cui sistemi di supporto di impianti, prodotti per la protezione antincendio passiva, sistemi di ancoraggio.  L’obiettivo è salvare vite, proteggere i beni materiali e migliorare le prestazioni dell’edificio.

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L'importanza dei sistemi non strutturali

I maggiori costi di riparazione dopo un terremoto

L’impatto di un terremoto si suddivide in tre ambiti: perdita di vite umane, compromissione del funzionamento dell’edificio e danni materiali. Tutti questi aspetti comportano inevitabilmente delle perdite economiche.

I terremoti causano perdite importanti. Oltre a danneggiare gli elementi strutturali di un edificio, comportano molto di frequente anche gravi danni agli elementi non strutturali, come gli impianti elettrici, impianti meccanici e gli impianti antincendio. Questi sistemi sono essenziali per la protezione di vite umane in un edificio. Negli ultimi anni, le norme relative ai sistemi non strutturali si sono basate su criteri sempre più rigidi. 

In passato i progettisti si concentravano sulla progettazione antisismica di elementi strutturali in grado di impedire il crollo dell’edificio. Ora l’orientamento sta cambiando, forte di esperienze che hanno dimostrato come i sistemi non strutturali di un edificio siano altrettanto importanti. È infatti essenziale garantire il funzionamento ininterrotto di servizi come l’erogazione di acqua ed energia elettrica (distribuite tramite tubazioni e cavi), servizi di emergenza (impianti di allarme), protezione antincendio passiva (compartimentazione) e attiva (sprinkler).

Le ricerche hanno dimostrato che l’investimento in componenti non strutturali è di gran lunga superiore rispetto ai componenti strutturali e copre il 50-70% dei costi di un edificio. Dopo numerosi eventi sismici, è stato osservato che i danni risultanti dai componenti non strutturali superavano le perdite dovute ai danni strutturali.

Costi di riparazione conseguenti a un evento sismico

I terremoti mettono in pericolo la vita delle persone negli edifici anche quando le strutture non subiscono danni. Le tubazioni e i cavi sono soggetti a enormi forze inerziali durante l'evento sismico, causando rotture e danni ai comparti antifuoco. Ciò causa perdite di gas o fuoriuscite di liquidi infiammabili a cui - come confermato dall’esperienza - seguono incendi ed esplosioni. 

In caso di incendio, anche i sistemi di rilevamento svolgono un ruolo essenziale, ma il loro funzionamento è compromesso se i cavi vengono danneggiati. Non solo: la forza dell’evento sismico può interrompere l'erogazione di acqua e compromettere i sistemi antincendio che proteggono l’edificio.

Non vi è dubbio che gli eventi sismici riducano il livello di protezione offerto dagli edifici stessi: con appropriati ancoraggi, supporti per le installazioni e sistemi di protezione passiva antincendio, gli edifici sono predisposti per proteggere la vita degli occupanti anche in situazioni di estremo pericolo.

Normative edilizie

In costante sviluppo

L’industria edilizia è regolata da norme che sono costantemente riviste e aggiornate, al fine di garantire degli standard minimi sotto diversi aspetti, come l’utilizzabilità e la sicurezza. 

L’obiettivo di queste norme è:

  • prevenire i danni agli elementi strutturali e non strutturali dell’edificio, in caso di sisma di bassa intensità;
  • limitare i danni agli elementi strutturali e non strutturali dell’edificio a livello riparabile in caso di sisma di intensità media;
  • evitare il crollo parziale o totale degli edifici durante i sismi di elevata intensità.

Tuttavia i requisiti di sicurezza previsti dalle norme edilizie variano in funzione del tipo di edificio. Gli edifici pubblici, che comprendono strutture essenziali come gli ospedali, sono sottoposti a verifiche più attente e devono attenersi a norme più rigorose, poiché devono assicurare l’operatività anche dopo un terremoto.

Le tipologie di edifici si suddividono nelle seguenti classi d’uso, in funzione della loro importanza, dove la classe d’uso IV è la più rilevante:

Classe IV
Costruzioni con funzioni pubbliche o strategiche importanti, industrie con attività particolarmente pericolose. Sono, ad esempio: ospedali, aeroporti, stazioni dei Vigili del Fuoco, centrali elettriche, ponti e reti ferroviarie di importanza critica

Classe III
Costruzioni il cui uso prevede affollamenti significativi. Edifici a occupazione intensiva (a lungo termine). Sono, ad esempio: scuole, musei, università, centri militari, penitenziari. 

Classe II
Costruzioni con normali affollamenti, senza funzioni pubbliche essenziali. Sono: centri sportivi, cinema, teatri, centri commerciali o sale concerti.

Classe I
Costruzioni con presenza solo occasionale di persone.

Prestazioni degli elementi non strutturali

Testati e verificati secondo le ultime norme.

Poiché le norme edilizie si stanno evolvendo verso una maggiore attenzione per i sistemi non strutturali, anche le industrie del settore devono ora offrire sistemi testati secondo norme riconosciute in tutto il mondo, come EN o ASTM.

Hilti offre prodotti e sistemi con prestazioni di altissimo livello in applicazioni non strutturali sottoposti a test ufficiali sotto il controllo di organizzazioni esterne. 

Ma vogliamo anche fare un passo in più verso la protezione delle vite umane.

Hilti sta partecipando a un ampio progetto di ricerca in collaborazione con partner accademici come l’Università di San Diego in California. Abbiamo condotto test su scala completa su un edificio di cinque piani simulando tre eventi sismici, seguiti da un incendio, per analizzare il comportamento di diversi elementi non strutturali come i sistemi di ancoraggio, la protezione passiva antincendio e i sistemi di supporto per impianti (staffaggio).

Inoltre Hilti collabora con EUCENTRE e l’Università di Pavia per analizzare e comprendere la risposta sismica di elementi e sistemi non strutturali utilizzando metodi analitici, numerici e sperimentali. 

Infine, organizziamo attivamente numerose conferenze, come la Seismic Academy in Italia, che raccoglie esperti, professori e ricercatori di tutto il mondo per discutere della progettazione sismica degli elementi strutturali e non strutturali.

Calcolo di ancoraggi antisismici

È importante utilizzare gli ancoraggi giusti sia negli elementi strutturali che in quelli non strutturali degli edifici: consulta la nostra gamma di sistemi di categoria antisismica C2.

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Calcolo di sistemi di protezione antincendio antisismici

Gli incendi sono estremamente comuni dopo un terremoto. I nostri sistemi sono concepiti per consentire ai componenti un certo grado di movimento, oltre alla funzione principale di contrastare la generazione e diffusione di incendi. Il materiale impiegato per riempire spazi che potrebbero lasciare penetrare fuoco e fiamme è ancora più importante dopo i movimenti generati da un sisma.

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Calcolo di sistemi di supporto modulare antisismici

Costruire edifici a prova di sisma sta diventando un requisito sempre più importante nell’ambito della progettazione edile. I nostri tecnici possono aiutarti a trovare prodotti, soluzioni tipiche e a sostenerti in fase di calcolo dall’inizio del progetto a tutte le fasi realizzazione.

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