Studio della risposta di elementi non strutturali di edifici scolastici soggetti ad eventi sismici

Abstract

Storicamente, l’ingegneria sismica si è focalizzata sulla risposta di sistemi strutturali e su come mitigare
danni strutturali indotti da eventi sismici. Tuttavia, in parallelo con l’implementazione di approcci progettuali
basati sulla risposta delle strutture, capire l’importanza del comportamento degli elementi non
strutturali e rendere tali elementi parte integrante della progettazione ed analisi sismica di un edificio ha
assunto importanza fondamentale.
Una struttura può raggiungere una prestazione desiderata soltanto se tutti gli elementi, strutturali e non,
sono in grado di rispondere ad un evento sismico in maniera controllata, in linea con le raccomandazioni
del progettista. Infatti, il collasso di elementi architettonici, meccanici o elettrici, così come quello del
contenuto di un edificio, può ridurre significativamente la prestazione sismica dell’intero sistema.
Danni ad elementi non strutturali sono stati osservati in molte occasioni nel corso di eventi sismici avvenuti in
tutto il mondo. Oltre a provocare immense perdite finanziarie dirette ed indirette, il collasso di elementi non
strutturali ha sovente limitato la funzionalità di strutture di importanza strategica. Inoltre, elementi non strutturali
progettati in maniera inadeguata possono diventare un pericolo per la sicurezza delle persone presenti.
La risposta degli elementi non strutturali è stata in molte occasioni preoccupante per quanto riguarda gli
edifici scolastici. Danneggiamento a vani scale e vie di uscita, così come il collasso di controsoffitti e muri
di partizione, sono situazioni ricorrenti a seguito di eventi sismici in strutture scolastiche. È evidente che un
edificio in simili condizioni non può considerarsi sicuro per i suoi occupanti, anche se il sistema strutturale
è effettivamente in grado di sostenere le azioni laterali indotte dall’evento sismico. È importante ricordare
che i complessi scolastici sono srutture critiche anche per il fatto che sono generalmente occupate da un
gran numero di utenti, minorenni per la maggior parte, determinando un’esposizione notevole in sede di
valutazione del rischio sismico. Inoltre gli edifici scolastici sono da considerarsi come edifici strategici dal
momento che, in molte situazioni, vengono utilizzati come ricoveri nel corso di emergenze.
La risposta sismica degli elementi non strutturali è stata studiata in maniera superficiale e solo negli ultimi
anni l’interesse per questo tema è andato crescendo. In confronto a tutto il lavoro svolto relativamente a
sistemi strutturali nel corso degli ultimi decenni, la ricerca scientifica disponibile sul tema degli elementi
non strutturali è ad un livello decisamente preliminare e le normative disponibili sono tipicamente di natura
empirica e basate in gran parte sulle osservazioni di terremoti del passato, anziché su oggettiva evidenza
analitica e sperimentale.
L’obiettivo del presente documento è quello di rivisitare una serie di eventi sismici registrati in diverse parti
del mondo nel corso degli ultimi 50 anni, prestando particolare attenzione ai danni non strutturali sofferti
dagli edifici scolastici.