Architettura

Il segreto per evitare che gli edifici collassino? Costruirli con punti deboli

Costruire edifici che abbiano intenzionalmente punti deboli ne previene il collasso in caso di terremoto. Come fa la lucertola perdendo la coda per difendersi dai predatori.

Una nuova ingegneria ispirata al mondo animale è possibile? Potrebbe sembrare una metafora azzardata, ma costruire edifici che abbiano intenzionalmente debolezze strutturali potrebbe aiutare a prevenire un loro catastrofico collasso in caso di terremoto, un'innovazione ispirata ai "punti deboli" nella coda delle lucertole, che la perdono apposta per salvarsi dai predatori.

Il paradosso del punto debole. Un gruppo di ricercatori dell'ICITECH-UPV di Valencia ha capovolto tutte le teorie dell'ingegneria strutturale con una proposta innovativa: rendere gli edifici meno robusti per aumentarne la sicurezza. Un concetto che promette di rivoluzionare il modo in cui pensiamo alla resistenza e alla sicurezza degli edifici. Ma come funzionerebbe? Nel dettaglio, invece di affidarsi esclusivamente a connessioni forti tra le varie componenti, il nuovo metodo mira a isolare le parti danneggiate per prevenire il collasso dell'intero edificio.

Isolare il collasso. La tradizionale strategia di migliorare il collegamento tra le parti di un fabbricato ha un limite: mentre può essere efficace contro piccoli cedimenti iniziali, in caso di danni più estesi può aumentare il rischio di crolli progressivi. A questo proposito, la ricerca cita come esempio il tragico crollo delle Champlain Towers di Miami, avvenuto nella notte tra il 23 e il 24 giugno 2021.

L'approccio sviluppato dall'istituto iberico e descritto in un articolo su Nature, affronta questa sfida creando edifici in grado di limitare il crollo alla sola area colpita inizialmente, proteggendo il resto della struttura. Secondo i ricercatori, questa soluzione non solo salva vite umane ma riduce anche i danni economici.

Fusibili strutturali. Il cuore del nuovo metodo si basa su elementi chiamati "fusibili strutturali". Proprio come i fusibili elettrici, questi elementi proteggerebbero da sovraccarichi, permettendo di isolare le parti danneggiate di un edificio e impedendo la propagazione dei danni. «Con i nostri progetti, l'edificio mantiene la continuità in condizioni normali, ma si segmenta quando la propagazione del guasto diventa inevitabile», spiega Nirvan Makoond, uno degli autori dello studio. Questo approccio garantisce che, anche in caso di gravi danni iniziali, venga evitato il crollo totale dell'immobile.

Costi contenuti. Un altro vantaggio è l'impatto minimo sui costi di realizzazione. Questo metodo può essere applicato praticamente a qualsiasi nuovo edificio utilizzando materiali convenzionali, senza così richiedere investimenti significativi. Finora, la sua efficacia è stata dimostrata su un palazzo in scala reale costruito in cemento prefabbricato, poi sottoposto a carichi che andavano oltre la resistenza dei materiali. Il team di ricerca sta attualmente lavorando per estenderne l'applicabilità anche a edifici realizzati in cemento gettato in opera e acciaio.

13 giugno 2024 Simone Valtieri
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