Test sismici su tavola vibrante

In questo articolo vogliamo proporvi alcuni video che dimostrano come si effettuano test sismici in laboratorio per  testare la resistenza degli edifici alle sollecitazioni sismiche.

L’approccio empirico in questo caso è fondamentale perché riesce a fornirci la risposta che avrebbe l’edificio sottoposto a certe sollecitazioni. I contro sono che queste simulazioni soprattutto in scala 1:1 sono molto costosi come si può immaginare. Ma come vengono effettuati questi esperimenti?

(test sismico su casa in legno; notiamo come il movimento dei piani sembri indipendente l’uno dall’altro e questo permette una buona duttilità della struttura e quindi una buona dispersione di energia)

L’elemento che rende possibile tutto ciò si chiama tavola vibrante che è in grado di sottoporre la struttura ad una vasta gamma di imput che simulano il movimento del terreno. Le prime apparecchiature di questo tipo sono state scoperte all’università di Tokyo nel 1893. C’è stata una grande evoluzione dal punto di vista tecnico tra le tecnologie di ieri e oggi. Infatti appena scoperte, queste tavole erano semplici rulli meccanici sopra i quali veniva posto il modello.

(test sismico su struttura progettata solo per carichi verticali; si noti come la progettazione anche per carichi orizzontali risulti necessaria)

Oggi i modelli da testare sono fissati su di una piattaforma rettangolare capace di avere movimenti fino a 6 gradi di libertà che vengono resi possibili grazie ad attuatori idraulici. L’obiettivo di tali prove è sottoporre il modello a sollecitazioni che riproducono il più realisticamente possibile un sisma e capire come la struttura risponde. Il modello viene inoltre dotato di numerosi sensori e ovviamente numerose telecamere per capire al meglio la risposta dinamica dell’edificio.

(si noti come avviene una rottura dei pilastri di piano terra con un meccanismo principalmente di taglio (rottura brusca). Nella realtà questo tipo di cinematismo si può avere ad esempio quando si presenta una differente rigidezza tra il piano terra e i restanti piani; es:condominio con tamponamenti solo dal primo piano in poi) 

In sostanza, sollecitato alla base attraverso un dispositivo elettromeccanico, questo strumento consente di relazionare le caratteristiche dell’azione sismica alla base della struttura e le oscillazione che genera su di essa in funzione delle sue caratteristiche che possono essere ad esempio i tipi di vincoli che ritroviamo nella struttura o le varie rigidezze degli elementi strutturali. In sostanza, lo stato di sollecitazione alla quale è sottoposta in presenza di sisma.

Uno strumento cosi importante ha sicuramente progredito un campo che è relativamente recente in Italia come quello dell’ingegneria sismica e che ha iniziato ad avere una buona base di progettazione con la NTC2008.