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Bizzarre e innovative soluzioni antisismiche nel mondo

La necessità di costruire edifici che possano resistere ai terremoti è un bisogno diffuso in tutto il mondo. Dei molti progetti realizzati da ingegneri di tutte le nazionalità, alcuni sono ancora in fase di sperimentazione, altri invece sono già stati applicati con successo. Facendo una ricerca sulle novità che questo comparto propone, troviamo alcune soluzioni alquanto bizzarre ma sicuramente geniali.

Nel 2011 in Giappone, ad esempio, in seguito ad un evento sismico molto importante, l’azienda Air Danshin Systems ha messo a punto un sistema che consente di sollevare la casa nell’esatto momento in cui un sensore registra un terremoto. L’azienda nipponica ha così creato la prima “casa antisismicache lievita”.

Nel dettaglio, l’edificio viene staccato, fino a 3cm, dal suolo per mezzo di aria compressa. Questo sistema non è altro che l’evoluzione dei cuscinetti, composti da strati alternati di gomma e acciaio, già in uso per attutire le vibrazioni che isolano le fondamenta degli edifici.

Questo stesso principio viene applicato anche nel progetto degli ammortizzatori per edifici, simili a quelli delle auto, che donano alle case maggiore elasticità e resistenza nei confronti delle scosse di terremoto e ciò sia rispetto alla globalità della costruzione che rispetto ai singoli piani.

Un’altra invenzione futuribile è il “pendolo che assorbe le vibrazioni”, un progetto concreto che potrebbe rendere le abitazioni a prova di terremoto.

L’applicazione più celebre di questo metodo si trova al Taipei 101, il quinto grattacielo più alto al mondo, in cui tra l’80esimo e il 92esimo piano è stata posizionata una sfera sospesa del diametro di 5,5 metri e del peso di 660 tonnellate. Con le sue oscillazioni, la sfera fa da controbilanciere delle vibrazioni dei terremoti, applicando il principio “dell’assorbimento armonico”,  una tecnica usata anche sul  Dublin Spire e sul London Millennium Bridge.

Ma la ricerca di soluzioni innovative ed efficaci contro le onde sismiche non finisce qui: un team di ricercatori ha messo a punto dei fusibili per edifici, ispirati al concetto dei fusibili inseriti in un circuito elettrico, ancora in fase sperimentale presso l’università di Standford, costituito da armature di acciaio che assorbono le vibrazioni.

Nella classifica delle novità antisismiche, troviamo  anche gli “edifici con l’anima”, ovvero costruizioni concepite con un’anima di cemento armato accoppiato (ed è questa la novità) ad un sistema di rinforzo e di isolamento delle fondamenta. L’interesse dei costruttori nei confronti di questa tecnica è motivato soprattutto dal risparmio economico. Il metodo è stato progettato e testato dall’Università di Berkley.

Un progetto alquanto originale, almeno nel nome, è il “mantello dell’invisibilità” per abitazioni, di cui nel 2009 la Physical Review Letters, ha pubblicato lo studio.

Il sistema è composto da anelli concentrici realizzati con un materiale che assorbe le vibrazioni del terreno. Gli anelli verrebbero seppelliti intorno alle fondamenta dell’edificio con lo scopo di ammoritizzare le onde di superificie generate dal sisma.

Anche l’Università del Nevada nel 2012 ha messo a punto una sperimentazione in merito agli “smart materials”, ovvero materiali che mantengono una memoria della loro forma originaria e sanno ricostituirla in caso di sollecitazioni estreme, rendendo più stabili gli edifici. Lo studio ha messo a confronto l’utilizzo di acciaio e di nitinol, una lega di nichel è titanio, che risulterebbe addirittura più efficace dell’acciaio nel contenere i danni causati da un terremoto.

E’ stata anche realizzata una pellicola in fibre a matrice polimerica, super resistente, da applicare alle colonne portanti e agli altri elementi fondamentali di sostegno dell’edificio, che rappresenterebbe un ottimo sistema di protezione dalle onde del terremoto.

In ultimo merita una menzione il progetto utilizzato per sostenere e proteggere la Transitional Cathedral di Christhurch in Nuova Zelanda. Questa cattedrale è sostenuta da 98 tubi di carbone rinforzati da un’anima di legno. La struttura e la progettazione antisismica di questo luogo di culto sono illustrate in un articolo sul New Scientist. Per aumentare il livello di sicurezza della cattedrale, sono stati impiegati materiali quali il bambù, la plastica e gli pneumatici usati.

Verosimilmente la ricerca e la sperimentazione nel campo della sicurezza sismica andranno avanti intensificandosi. Ad oggi, però, le costruzioni più sicure in assoluto restano quelle con struttura prevalentemente in acciaio. L’acciaio è duttile, elastico e malleabile. Esso coniuga perfettamente le esigenze  dell’architettura e dell’ingegneria strutturale, grazie alla facilità con la quale si sposa con altri materiali, dando vita a strutture molto performanti e sicure.

Strutture in acciaio e altri materiali famose nel mondo:

 

CENTRE POMPIDOU Parigi

SHARD LONDON BRIDGE Londra

THE NEW YORK TIMES BUILDING New York

MAISON HÈRMES  Tokyo