Un esempio della tipica struttura soft-story californiana Foto per gentile concessione di Adan Engineering Il 17 gennaio 1994, un terremoto di magnitudo 6.7 ha colpito il quartiere di Reseda, a Los Angeles. Il terremoto di Northridge, come divenne noto, ha portato l'attenzione nazionale su un difetto strutturale fondamentale che affligge migliaia di edifici situati in alcune delle città americane più soggette a terremoti. Mentre il terremoto scuoteva la città, il piano inferiore del complesso di appartamenti di Northridge Meadows è crollato sotto i due piani soprastanti. Sedici residenti, tutto al primo piano, morì di conseguenza [fonte:Reich]. Perché il complesso è crollato quando tanti altri edifici sono rimasti in piedi? Perché Northridge Meadows era un edificio a piani bassi.
Edifici a storia dolce , così chiamato per avere le prime storie molto meno rigide delle storie di cui sopra, sono particolarmente suscettibili ai danni del terremoto a causa di grandi, aperture non armate al piano terra e nella loro costruzione tipicamente in legno. Queste aperture spesso accolgono posti auto, grandi finestre e ampi atri in edifici residenziali e commerciali. Senza una progettazione adeguata, tali strutture sono molto meno in grado di resistere al forze laterali -- forze che spingono una struttura da un lato all'altro -- che i terremoti generano. Una volta che il primo piano si piega, i piani superiori crollano sopra di esso, schiacciare qualsiasi cosa sotto.
Questo è chiaramente un grosso problema nella densità di popolazione, zone a rischio sismico come Los Angeles e San Francisco (e, teoricamente, qualsiasi città ad alta densità, zona sismica con costruzione simile), eppure quelle città hanno ancora migliaia di edifici dai piani bassi che necessitano di miglioramenti. Uno studio condotto dal California Institute of Technology ha rilevato che, dei 20 stimati di Los Angeles, 000 edifici a piani bassi, solo 800 erano stati migliorati [fonte:Jessup]. San Francisco affronta una situazione simile con i suoi circa 10, 800 edifici a piani morbidi [fonte:Association of Bay Area Governments]. Ancora peggio, gli esperti prevedono un forte terremoto nella Bay Area nei prossimi decenni. Se si verifica un tale terremoto, Di conseguenza, l'80% degli edifici a piani morbidi di San Francisco crollerebbe o sarebbe danneggiato in modo irreparabile [fonte:Selna].
Cosa si può fare per prevenire un simile disastro? È qui che entrano in gioco gli ingegneri strutturali come il dottor Scott Adan. Fondatore e preside di Adan Engineering, è specializzato in un processo noto come retrofit sismico soft-story .
"Rigidità laterale e resistenza sono gli ingredienti chiave per rendere gli edifici "sicure contro i terremoti". In un edificio dai piani morbidi, i componenti laterali o non sono mai stati considerati o semplicemente non sono abbastanza forti per resistere alle forze sismiche imposte, " spiega Adamo.
Il retrofit sismico soft-story affronta queste sviste, aggiungendo i componenti strutturali necessari affinché gli edifici rimangano in piedi dopo un terremoto. Continua a leggere per scoprire come funziona il processo e come le città stanno incoraggiando i proprietari di edifici ad apportare questi miglioramenti.
Gli edifici con più aperture non supportate al piano terra possono essere in difficoltà quando un terremoto colpisce la città. Questa casa in California ha affrontato una seria ricostruzione dopo il terremoto di Northridge del 1994. Foto per gentile concessione di FEMA News I primi passi in qualsiasi ammodernamento sismico soft-story sono l'analisi della struttura e la determinazione del modo migliore per rafforzare la proprietà. Gli ingegneri strutturali e gli appaltatori devono valutare diversi fattori quando decidono il modo migliore per affrontare un progetto del genere. Non solo devono garantire che l'edificio soddisfi gli standard strutturali richiesti per gli edifici ristrutturati, ma devono anche ridurre al minimo l'impatto sulla funzionalità dell'edificio. Per quanto facile (e potenzialmente antiestetico) potrebbe essere rinforzare gli edifici riempiendo i parcheggi al piano terra con bretelle o murando le finestre panoramiche, sia le leggi urbanistiche della città che i proprietari di edifici diffidenti assicurano che non sia un'opzione. Anziché, ingegneri e appaltatori in genere utilizzano alcuni approcci diversi per completare un retrofit sismico soft-story.
"Si possono rinforzare muri esistenti, aggiungere nuovi "pareti di taglio" o aggiungere un telaio in acciaio nelle aree morbide dell'edificio, " dice l'ingegnere strutturista Adan. Per rafforzare le pareti esistenti, finiture come cartongesso o stucco vengono sostituite con compensato più robusto. Anche l'ancoraggio dei muri alle fondamenta fa parte del processo. Aggiunta pareti di taglio -- muri costruiti al solo scopo di aggiungere stabilità laterale -- possono anche essere molto efficaci, purché non interferiscano con la funzione della struttura. Se lo fanno, un telaio in acciaio può rappresentare l'opzione migliore, sebbene tali telai possano essere più costosi e pericolosi da installare (a causa del rischio di incendio e dei fumi nocivi generati dalla loro saldatura in posizione) rispetto ad altre tecniche.
Piuttosto che rendere gli edifici antisismici, il retrofit mira a renderli antisismici, il che significa che saranno ancora in piedi quando l'agitazione si fermerà. Adan è pronto a sottolineare che, anche con questi miglioramenti, gli edifici ristrutturati continuano a non soddisfare gli standard strutturali delle costruzioni moderne.
"Nella maggior parte dei casi, le Linee guida [International Code Council] per il retrofit sismico di edifici esistenti richiedono che i retrofit di piani morbidi forniscano almeno l'80% di resistenza del livello sopra (il piano vulnerabile) e che la rigidità retrofit sia circa il 60% di quella richiesta per la nuova costruzione , " lui dice.
Vedremo quanto costano i retrofit in seguito.
Il costo di un retrofit soft-story varia notevolmente a seconda dell'ambito del progetto, ma un grande edificio può costare fino a $ 100, 000 da adattare in alcuni casi [fonte:Selna].
Chiaramente, Il retrofit sismico soft-story non è economico, ma possono essere soldi ben spesi. Un sondaggio Caltech ha rilevato un rapporto benefici-costo 7:1 per i soldi spesi per le pareti di taglio e un rapporto 4:1 per i soldi spesi per i retrofit dei telai in acciaio [fonte:Association of Bay Area Governments]. Ancora, i proprietari di edifici spesso non vogliono affrontare i problemi e le spese del processo, quindi le città stanno adottando una varietà di approcci per incoraggiare o, in alcuni casi, richiedono persino ai proprietari di ristrutturare i loro edifici.
A Berkeley, ad esempio, i proprietari di edifici a piani bassi devono far valutare i loro edifici per le debolezze strutturali. Se poi scelgono di correggere quelle debolezze dipende da loro, ma se un proprietario decide di rinunciare alla spesa, lui o lei deve affiggere un avviso che informa tutti i residenti e gli ospiti che l'edificio è probabilmente pericoloso in caso di terremoto. Altre città incoraggiano i retrofit rinunciando ai requisiti di zonizzazione per i parcheggi e ad altri codici edilizi, fornendo incentivi fiscali o impedendo ai proprietari di edifici di eseguire altri lavori di ristrutturazione o miglioramento fino a quando non hanno prima ammodernato il loro edificio. Andare avanti, città come Fremont richiedono semplicemente che i proprietari di edifici a piani bassi costruiti prima del 1978 li riadattino o debbano affrontare multe salate [fonte:Piano d'azione comunitario per la sicurezza sismica]. Auspicabilmente, politiche come queste, piuttosto che un altro terremoto, porterà l'attenzione tanto necessaria alla questione del retrofitting soft-story.
Continua a leggere per altri link sui terremoti che ti faranno tremare.
Perché la California?In California, la vastità e il numero di storie soft, con cornice in legno, plurifamiliare, le strutture residenziali sminuiscono quelle di altre regioni sismicamente attive, dice Adamo, l'ingegnere strutturista. Come mai? Dopo il grande terremoto e incendio del 1906, gran parte di San Francisco è stata ricostruita, principalmente dall'abbondante offerta di legname disponibile localmente. Questo boom edilizio soft-story non ha precedenti internazionali, spiega Adamo. Altre aree della California hanno seguito l'esempio della popolazione del dopoguerra e dei boom edilizi, periodi in cui i rischi sismici non erano ben compresi e le norme edilizie in genere non affrontavano la minaccia.
