progettazione sismica prestazionale

progettazione sismica prestazionale

progettazióne sìsmica prestazionale locuz. sost. f. – Progettazione di un edificio basata su parametri prestazionali attribuibili ai singoli elementi e non sull’adempimento di prescrizioni stabilite a priori. Tale approccio porta al concetto di soddisfacimento di una certa performance sismica come obiettivo, quantificabile attraverso il tracciamento di curve di fragilità caratterizzanti i singoli elementi di un edificio. L’individuazione di tali curve è di fondamentale importanza nella determinazione della risposta sismica attesa e nella quantificazione economica delle perdite derivanti dal danneggiamento dei componenti, strutturali e non. Una curva di fragilità esprime il rapporto tra un parametro rappresentativo della risposta strutturale di un certo componente EDP (Engineering demand parameter) e la probabilità di superamento di un determinato stato di danno. Esistono due tipi di EDP che ben si prestano a descrivere il livello di danno di un componente all’interno di un edificio e quindi a un approccio prestazionale all’ingegneria sismica: l’IDR (maximum Interstory drift ratio) e il PFA (Peak floor acceleration). L’indice IDR appare particolarmente significativo per tutti quei componenti che risultano danneggiati a seguito di apprezzabili deformazioni implicanti spostamenti relativi nei piani orizzontali a livello dei solai. Al contrario, l’indice PFA è indicato soprattutto per le curve di fragilità relative a tutti quei componenti, tipicamente non strutturali, che risultano particolarmente sensibili alle forze d’inerzia, per es. gli impianti elettromeccanici, i controsoffitti e tutti quegli elementi appesi alle strutture orizzontali che sono soprattutto vulnerabili ai picchi di accelerazione. Alcuni elementi appaiono sensibili a entrambi gli indici: IDR e PFA; per es., gli ascensori posseggono componenti (come binari, porte, ecc.) vulnerabili nei confronti degli spostamenti relativi degli interpiani e altri (come motori e contrappesi) che vengono danneggiati dai picchi di accelerazione. Il livello di performance atteso è un concetto intrinsecamente legato a un determinato componente, così come di conseguenza il livello di danno. Il dato principale al fine di determinare una curva di fragilità è la descrizione dei livelli di danno per un certo componente, contestualmente all’intensità dell’indice correlato per cui tale danno si manifesta. Le informazioni necessarie allo sviluppo delle curve di fragilità derivano essenzialmente da: risultati di prove sperimentali; dati rilevati durante gli eventi sismici all’interno di edifici strumentalmente monitorati; dati rilevati da ispezioni in edifici non monitorati strumentalmente danneggiati da un evento sismico in cui siano disponibili le accelerazioni del terreno nelle zone circostanti. Si intuisce immediatamente come la determinazione delle curve di fragilità per i componenti di un determinato edificio sia una questione critica. Ne consegue il valore dei tentativi presenti in letteratura di creare database quanto più possibile esaustivi che, a partire dalla quantificazione del danno registrato in un gran numero di componenti a determinati picchi di accelerazione oppure a determinati livelli di spostamento relativo tra diversi livelli di solai, possano fornire, per interpolazione, le rispettive curve di fragilità. La ricerca si è ampiamente occupata della risposta sismica dei componenti non strutturali degli edifici. Il danneggiamento di componenti quali impianti, tamponamenti, arredi e simili è stato diffusamente studiato e i risultati sono disponibili nella letteratura specifica. Inoltre, sono preziosi i dati derivanti da specifiche campagne sperimentali finalizzate a cogliere gli aspetti dei menzionati componenti sotto determinate condizioni di carico. Esistono varie strategie per limitare i rischi correlati al danneggiamento degli elementi non strutturali. Le misure di prevenzione possono essere progettate partendo da un’approfondita conoscenza dello stato di fatto dell’edificio in oggetto e decidendo una strategia basata sulle priorità di intervento.