Prof. Angelo Marcello Tarantino

Antisismica: una ''tavola vibrante'' per testare edifici in scala reale

Progetto d'eccellenza quello portato avanti da un gruppo di lavoro del Corso di Laurea in Ingegneria Civile dell'Università di Modena e Reggio Emilia: un'innovativa "tavola vibrante" su cui testare modelli di edifici realizzati in scala reale, sottoponendoli a terremoti simulati per verificane la resistenza

Un importante  progetto per rendere sicure ed affidabili le strutture e le infrastrutture civili nei riguardi degli eventi sismici: lo ha  messo a punto l'Università di Modena e Reggio Emilia, che insieme agli Atenei di di Bologna, Ferrara e Parma e un il gruppo di ricercatori americani, ha realizzato un Progetto di Ricerca Sperimentale per la costruzione di una "tavola vibrante" su cui modellare prototipi di edifici e di opere civili in scala reale, a prova di terremoto.
Ad annunciarlo il Prof. Angelo Marcello Tarantino, docente dell'UniMoRe, nella prolusione tenuta a Reggio Emilia in occasione dell'avvio del nuovo anno accademico dell'università.
"Per studiare gli effetti del sisma sulle costruzioni - afferma il Prof Tarantino - è fondamentale poter riprodurre un terremoto in laboratorio: lo strumento tecnico per la simulazione dello scuotimento sismico è la  tavola vibrante.I ricercatori della nostra Università, collaborando con quelli delle altre tre Università della Regione, hanno messo a punto il progetto di una innovativa tavola vibrante con un'elevata capacità portante. Ciò consentirà di realizzare su di essa modelli e prototipi di edifici e di opere civili praticamente in scala reale, con i loro pesi e volumi definitivi, ma con bassi costi. La tavola avrà tutti e sei i gradi di libertà di un corpo nello spazio e permetterà di riprodurre in laboratorio, con grande accuratezza, ogni possibile terremoto. In sostanza, posizionata una costruzione sulla tavola, la si potrà sottoporre ad un terremoto di progetto, caratterizzato dalle tre componenti dell'accelerogramma e in particolare da una prescritta intensità, durata e contenuto in frequenze. Sarà così possibile valutare direttamente in laboratorio gli effetti e la reale capacità di una costruzione di resistere al sisma. Il risultato è importante, poiché l'indagine sperimentale è notoriamente caratterizzata da grande affidabilità. Una volta che la struttura ha superato le prove di laboratorio, essa può essere costruita nella pratica e anche realizzata in serie.  La tavola vibrante consentirà una grande varietà di applicazioni: saranno indagati gli effetti della sollecitazione sismica su costruzioni con strutture intelaiate in cemento armato, in carpenteria metallica, in muratura portante o in legno, ma anche su opere stradali, ponti, viadotti, sottopassi, opere marittime, opere portuali, dighe, opere geotecniche, rilevati, muri di sostegno, serbatoi, acquedotti, etc". Altra importante peculiarità della tavola vibrante è la sua applicazione per gli scenari di rischio multiplo, dove le diverse sorgenti di rischio si possono combinare (es rischio sismico sommato a quello alluvionale): la tavola vibrante permette di indagare sul livello di sicurezza delle opere idrauliche presenti nel territorio, quali gli argini dei fiumi e delle casse di espansione, in diverse condizioni di saturazione delle terre.
La disponibilità di uno strumento del genere, adeguatamente progettato, consentirebbe di colmare il deficit di conoscenza attuale sul comportamento dinamico delle costruzioni  pervenendo a modelli di comportamento più affidabili".

"La tavola è costituita da una piastra metallica nervata molto rigida di 8 metri x 12 - spiega ancora il Prof. Tarantino -  La piastra è posizionata su quattro pistoni cilindri a molla in grado di sostenere un carico utile di 300 ton. I pistoni a molla sostengono la piastra ed il carico portato in modo diffuso, così da rendere la configurazione di equilibrio statico sufficientemente mobile. Su questa configurazione, dotata di bassa inerzia e ridotta rigidezza, agiscono gli 8 attuatori oleodinamici (4 orizzontali e 4 verticali) che riproducono le azioni dinamiche e che sono in grado di imprimere alla tavola un qualunque accelerogramma sismico".

L'importanza del progetto di UniMoRe non è solo quella legata alla progettazione di edifici e infrastrutture antisismici ma si espliciterà anche nella sua funzione di attrattore per tutti i ricercatori del settore, italiani e stranieri. Fondamentale poi  il ruolo della tavola vibrante nella formazione degli allievi ingegneri che potranno seguire le simulazioni di terremoti su manufatti in scala reale e studiarne gli effetti sulle strutture, acquisendo esperienze e competenze in altro modo non conseguibili, a vantaggio della loro futura attività professionale e del territorio che potrà disporre di tecnici altamente formati.
Il progetto ha un costo totale di 5,5 milioni di euro cui  3,5 per la realizzazione della piattaforma  e 2,0 milioni per un capannone di almeno 1.200 metri quadrati, lontano da centri abitati, che la contenga.

red/pc