Sicurezza sismica dei capannoni industriali in acciaio

Negli ultimi anni, i terremoti che hanno colpito il territorio italiano hanno evidenziato la notevole vulnerabilità dei capannoni industriali, con gravi conseguenze economiche legate all’interruzione della produzione. A fronte di questa criticità, all’interno del progetto di ricerca RELUIS-CARTIS, è stato condotto uno studio approfondito sulla risposta sismica di tali strutture, con l’obiettivo di sviluppare strumenti previsionali per valutarne la propensione al danneggiamento.

Il progetto e gli obiettivi

Lo studio, coordinato dal prof. Raffaele Landolfo e portato avanti in collaborazione con il prof. Gianmaria Di Lorenzo, si è inserito nelle attività del Task VP2 della linea RELUIS-CARTIS e della linea MARS. Obiettivo principale è stato l’elaborazione di un programma di simulazione capace di ricostruire l’evoluzione tipologica e tecnologica dei capannoni in acciaio dagli inizi del ‘900 ai giorni nostri, valutandone le prestazioni in condizioni sismiche.

Simulazioni e parametri investigati

Sono stati analizzati 36 modelli rappresentativi delle tipologie costruttive più diffuse nel tempo, tenendo conto di:

• Epoca costruttiva
• Luce delle navate (da 10 a 50 metri)
• Numero di navate (1 o 2)
• Numero di campate (da 7 a 10)
• Interasse e altezza delle colonne (6 o 8 m; fino a 16 m)
• 5 tipologie di copertura, in base a documentazione storica
• Materiali strutturali: dalla muratura e ghisa dell’inizio secolo, passando per acciai agglomerati, fino agli acciai moderni (S360, S430, S510)
• Carichi ambientali e accidentali, inclusi neve, vento (CNR 10011) e presenza di carroponte

Le simulazioni, sviluppate su software SAP2000, hanno previsto una modellazione accurata delle strutture, con l'inserimento di cerniere plastiche, analisi pushover nelle due direzioni principali (trasversale a telaio e longitudinale controventata) e valutazione della risposta a sollecitazioni sismiche.

Curve di fragilità e confronto tra modelli

L’analisi statica non lineare ha consentito la generazione di curve di fragilità analitiche, poi confrontate con curve empiriche derivate dal modello ASUS basato sul codice FIMO. Si è osservata una discrepanza significativa tra i due approcci:

• In direzione trasversale (schema a telaio), il metodo empirico sottostima la vulnerabilità.
• In direzione longitudinale (schema a controvento), al contrario, fornisce una stima più conservativa, e quindi di maggiore sicurezza.

Queste tendenze sono state confermate per tutte le tipologie di acciaio analizzate. Per ridurre le discrepanze, è stata proposta una modifica alla relazione analitica nelle situazioni critiche, al fine di ottenere curve più coerenti con i risultati empirici.

Verso una classificazione della vulnerabilità tipologica

Lo studio rappresenta un passo fondamentale verso l’elaborazione di curve tipologiche di classe per i capannoni industriali, strumenti essenziali per la valutazione della sicurezza sismica del patrimonio produttivo nazionale. I risultati finora ottenuti rappresentano una solida base, ma sarà necessario completare il programma di simulazione nell’ambito del progetto RELUIS per arrivare a una definizione affidabile e applicabile a scala nazionale.

Testo estratto dalla videoregistrazione dell'intervento, con l'ausilio dell'IA.