La Certificazione sismica degli impianti

Si è spesso portati a pensare che durante un evento sismico la condizione di agibilità sia ascrivibile esclusivamente alla struttura portante.

Tale affermazione è parzialmente vera: una struttura non agibile strutturalmente non consente l’accesso ai suoi occupanti, un corpo di fabbrica agibile strutturalmente e quindi disponibile all’entrata in sicurezza dei suoi occupanti può essere utilizzato in modo analogo a prima del terremoto?

Questa domanda è nevralgica soprattutto nei confronti delle attività produttive dove l’agibilità è sicuramente ascrivibile alla struttura, ma anche agli elementi secondari non portanti quali ad esempio controsoffitti, magazzini, impianti elettrici, idraulici e così via.

L’interruzione di uno di questi servizi ne decreta l’interruzione dell’attività produttiva e quindi una perdita economica notevole.

Una volta terminata la sequenza sismica, è opportuno che si configuri la seguente situazione: veloce riparazione dei danni a cui deve seguire un altrettanto veloce ritorno alla piena operatività, il che si traduce in tempi ragionevoli dedicati al ripristino ed un altrettanto veloce ritorno alla quotidianità.

Effettuate le riparazioni, affinché un impianto produttivo sia considerato tale, occorre che tutti gli elementi impiantistici e produttivi al suo interno siano funzionanti. In un’ottica preventiva, quali sono gli elementi la cui rottura e/o danneggiamento può comportare un ritardo all’operatività quotidiana?

Ad esempio:

• componenti elettrici o meccanici legati ad esempio al sistema di sicurezza di una centrale nucleare;
• connessioni supporti, dispositivi di protezione di circuiti elettrici ad elevata intensità di corrente;
• gruppi di continuità ed attrezzature di emergenza;
• controsoffitti e pareti divisorie non portanti;
• sistemi di fissaggio per impianti e tubature.

Le attuali norme tecniche delle costruzioni consentono una quantificazione della forzante sismica che può sollecitare la struttura non portante, sia questo ad esempio un tassello di ancoraggio dell’impianto o di una scaffalatura di un magazzino.

Il paragrafo di riferimento è il § 7.2.3 “CRITERI DI PROGETTAZIONE DI ELEMENTI STRUTTURALI “SECONDARI” ED ELEMENTI NON STRUTTURALI” in cui è indicato il metodo di quantificazione della forzante sismica da adottarsi nelle verifiche per le connessioni non strutturali.

Criterio di progetto degli impianti 

Sempre le NTC08, indicano al § 7.2.4 i principi su cui deve essere basata la progettazione degli impianti: “Ciascun elemento di un impianto che ecceda il 30% del carico permanente totale del solaio su cui è collocato o il 10% del carico permanente totale dell’intera struttura, non ricade nelle prescrizioni successive e richiede uno specifico studio.

Gli elementi strutturali che sostengono e collegano i diversi elementi funzionali costituenti l’impianto tra loro e alla struttura principale devono essere progettati seguendo le stesse regole adottate per gli elementi costruttivi senza funzione strutturale ed illustrate nel paragrafo precedente.

L’effetto dell’azione sismica sull’impianto, in assenza di determinazioni più precise, può essere valutato considerando una forza (Fa) applicata al baricentro di ciascuno degli elementi funzionali componenti l’impianto, calcolata utilizzando le equazioni (7.2.1) e (7.2.2).

Gli eventuali componenti fragili debbono essere progettati per avere resistenza doppia di quella degli eventuali elementi duttili ad essi contigui, ma non superiore a quella richiesta da un’analisi eseguita con fattore di struttura q pari ad 1.

Gli impianti non possono essere vincolati alla costruzione contando sull’effetto dell’attrito, bensì debbono essere collegati ad essa con dispositivi di vincolo rigidi o flessibili; gli impianti a dispositivi di vincolo flessibili sono quelli che hanno periodo di vibrazione T maggiore o uguale a 0,1s. Se si adottano dispositivi di vincolo flessibili i collegamenti di servizio dell’impianto debbono essere flessibili e non possono far parte del meccanismo di vincolo.

Deve essere limitato il rischio di fuoriuscite incontrollate di gas, particolarmente in prossimità di utenze elettriche e materiali infiammabili, anche mediante l’utilizzo di dispositivi di interruzione automatica della distribuzione del gas. I tubi per la fornitura del gas, al passaggio dal terreno alla costruzione, debbono essere progettati per sopportare senza rotture i massimi spostamenti relativi costruzione terreno dovuti all’azione sismica di progetto”