La costante crescita della popolazione e il conseguente aumento della densità urbana aumentano il rischio per la vita umana e i danni alle proprietà causati da disastri naturali. Nel 2017, la Federal Emergency Management Agency (FEMA) degli Stati Uniti ha stimato che il costo annuale dei danni causati dal terremoto negli Stati Uniti era di 6,1 miliardi di dollari.

I codici edilizi non sono retroattivi, il che significa che gli edifici devono essere conformi solo ai codici in vigore al momento della loro progettazione e costruzione. L'adeguamento delle strutture esistenti e l'applicazione degli standard edilizi è la sfida più grande per i governi locali e federali del Nord America.

I terremoti hanno rappresentato una grave minaccia per le infrastrutture. I danni causati dai terremoti hanno portato allo sviluppo e all'evoluzione di codici edilizi progettati per resistere o ridurre al minimo i danni agli edifici. Questo è noto come progettazione sismica e prende in considerazione l'entità e la frequenza dei terremoti in una particolare regione.

Tuttavia, poiché i regolamenti edilizi vengono spesso implementati per i nuovi edifici progettati dopo che si è verificato un evento e non si applicano agli edifici esistenti, gli aggiornamenti dei regolamenti edilizi possono sembrare troppo piccoli, troppo tardi.

Tremoti e codici

Gli standard di costruzione moderni in Canada e negli Stati Uniti sono emessi rispettivamente dal National Research Council Canada (NRC) e dall'American Society of Civil Engineers. Prescrivono linee guida dettagliate per la valutazione, la progettazione e la costruzione di infrastrutture resilienti, riflettendo le più recenti conoscenze sulla sismologia ingegneristica e sulla pratica progettuale.

Nel 1906, un terremoto colpì San Francisco causando 3.000 morti e 10,5 miliardi di dollari di danni. Questo evento ha motivato la ricerca sui terremoti negli Stati Uniti e ha posto le basi per l'introduzione dell'Uniform Building Code nel 1927, ma queste linee guida non erano obbligatorie.

Il terremoto di Long Beach del 1933, di magnitudo 6,4, che causò 115 morti e 819 milioni di dollari di perdite, espose la maggiore vulnerabilità delle scuole ed è stato il motivo per cui la progettazione sismica di scuole ed edifici è diventata obbligatoria in California.

A quel tempo, le agenzie federali erano riluttanti a progettare strutture a prova di terremoto dove era sconosciuto il verificarsi di terremoti. Nel 1935, l'Uniform Building Code ha adattato una mappa che divideva gli Stati Uniti in quattro zone sismiche in cui i terremoti avevano una probabilità simile di verificarsi. Gli edifici situati in ciascuna zona sono stati progettati per forze sismiche definite come una piccola percentuale del peso strutturale, variabile dal due percento (bassa sismicità) al quattro percento (alta sismicità).

Il grande terremoto dell'Alaska nel 1964 - magnitudo 9,2, 131 morti, 2,6 miliardi di dollari di perdite - ha catturato l'attenzione dell'ufficio scientifico dell'US Geological Survey (USGS), che ha rivisto la mappa del rischio sismico esistente nel 1969. Le principali revisioni riguardavano la centrale e zone orientali, dove l'intensità sismica prevista è aumentata in modo significativo.

Il terremoto di San Fernando del 1971 - magnitudo 6,6, 66 morti, 3,3 miliardi di dollari di perdite - causò il crollo di strutture critiche e spinse l'USGS a proporre una nuova mappa sismica probabilistica nel 1976, che associava il pericolo dei terremoti a livelli di scuotimento del suolo che avrebbero dovuto verificarsi in luoghi particolari nel tempo.

Nel 1977, FEMA, USGS, National Institute of Standards and Technology e National Science Foundation hanno unito le forze nell'ambito del National Earthquake Hazards Reduction Program per promuovere la ricerca in sismologia ingegneristica, incorporare le ultime conoscenze nella progettazione e costruzione dei terremoti nei codici e ridurre la vulnerabilità sismica della nazione.

I terremoti di Loma Prieta del 1989 e Northridge del 1994 in California hanno rivelato lacune nella progettazione sismica.

Tre codici edilizi antisismici erano ancora ampiamente utilizzati negli anni '90 negli Stati Uniti:l'Uniform Building Code negli stati occidentali, il Building Officials and Code Administrators International, Inc. National Building Code negli stati nord-orientali e centrali e lo Standard Building Code negli stati stati del sud-est.

L'International Code Council ha unito questi codici regionali in un unico insieme di codici edilizi nazionali nel 1994 per ridurre i costi e la complessità della costruzione di edifici.

Oggi, le modifiche raccomandate sono state adottate in uno standard nazionale per la progettazione strutturale generale. Nel 2016, questo è stato aggiornato per includere il primo standard nazionale per la resilienza agli tsunami.

Contesto canadese

Il primo National Building Code of Canada è stato emesso nel 1941 e includeva raccomandazioni per la progettazione sismica nell'appendice. I regolamenti edilizi in Canada esistevano prima della seconda guerra mondiale, ma rientravano nella giurisdizione municipale. L'NRC ha pubblicato il National Building Code per promuovere l'uniformità delle normative in tutto il paese.

Dopo l'edizione del 1941, gli edifici furono progettati per le forze sismiche, un approccio progettuale simile a quello prescritto nella versione del 1927 dell'Uniform Building Code. In Canada, i terremoti si verificano lungo la costa occidentale, nella Cordigliera, nell'Alto Artico, nel Canada orientale e lungo la costa orientale. La prima carta di zonizzazione sismica è stata introdotta nell'edizione 1953 del codice.

La mappatura sismica probabilistica è stata introdotta nell'edizione del 1970 del Codice edilizio nazionale e aggiornata nel 1985. Le mappe di pericolosità sismica probabilistica mostrano potenziali terremoti che geologi e sismologi concordano potrebbero verificarsi in una particolare area.

Il nuovo modello di pericolosità incorporava nuovi modelli di terremoti e nuovi dati di pericolosità. Gli edifici in Canada sono ora progettati per terremoti che hanno una probabilità del 2% di ripetersi tra 50 anni.

Poiché gli eventi meteorologici estremi dovuti ai cambiamenti climatici iniziano a verificarsi in aree in cui prima non si sapeva che si verificassero, il retrofit delle infrastrutture pubbliche e private esistenti è essenziale per la nostra resilienza.

L'adeguamento delle strutture esistenti e l'applicazione degli standard edilizi sono le maggiori sfide per i governi locali e federali in Canada e negli Stati Uniti. Quasi la metà di tutti gli americani è esposta a un rischio sismico significativo, con perdite annuali dovute a terremoti stimate in 4,4 miliardi di dollari.

Il rischio per vite umane e proprietà continuerà a crescere, colpendo in modo sproporzionato i più emarginati e vulnerabili, se queste debolezze infrastrutturali non saranno risolte.