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Terremoti: tecnologie innovative per rafforzare prevenzione e sicurezza

25 febbraio 2016

Fibre ottiche, interferometri radar, accelerometri. Sono alcune delle tecnologie innovative  per il  monitoraggio e controllo anti-sismico, in grado di rafforzare la prevenzione dal rischio  terremoti nel nostro Paese. Il punto in un convegno all’ENEA.

Rendere disponibili procedure di analisi e valutazione sempre più affidabili, ridurre i costi delle tecnologie antisismiche, accrescerne la disponibilità e garantire il corretto utilizzo delle tecniche di monitoraggio. Sono alcune delle propostepresentate dall’ENEA nel corso di un convegno su “Monitoraggio di siti e strutture. Stato dell'arte e prospettive future”, organizzato a Roma presso la sede dell’Agenzia per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile. "Una più ampia diffusione del monitoraggio sismico di edifici e infrastrutture è essenziale per prevenire danni irreparabili che comporterebbero costi di ristrutturazione molto rilevanti o, addirittura, la demolizione”, sottolinea Paolo Clemente dirigente di ricerca dell’Agenzia.

Interferometro al Ponte della Musica a Roma
Interferometro al Ponte della Musica a Roma.
In Paesi come Giappone e Stati Uniti il monitoraggio sismico è una realtà ormai consolidata. La California ha addirittura introdotto già da molti anni una tassa sulle nuove costruzioni per finanziare questo tipo di analisi. Nel nostro Paese le tecnologie ENEA sono utilizzate per tenere ‘sotto osservazione’ a San Giuliano di Puglia la nuova scuola Francesco Jovine e il Palazzo Marchesale, un edificio storico sede del Municipio. Un’attività che coinvolge anche tre strutture del Centro di Protezione Civile Regionale di Foligno: il centro operativo e l’edificio forestale – entrambi costruiti con tecnologie antisismiche - e un capannone industriale. Sulle strutture sono stati disposti accelerometri che consentono di verificare il comportamento dell’edificio in caso di terremoto e valutarne l’affidabilità strutturale nel tempo. I risultati del monitoraggio vengono inviati ai due enti proprietari - Comune di San Giuliano e Regione Umbria – e saranno presto disponibili al pubblico attraverso una piattaforma interattiva che il Comune molisano sta per mettere a disposizione dei cittadini.

Interferometro a San Giuliano di Puglia per monitorare un sito in frana.
Interferometro a San Giuliano di Puglia per monitorare un sito in frana.
"Il monitoraggio dinamico è un efficace strumento di diagnosi - rimarca Clemente - caso di opere di nuova realizzazione consente di verificare l’effettivo comportamento della struttura - da confrontare con quello previsto in fase di progetto -mentre su costruzioni più vecchie permette di stimare lo stato di salute e individuare eventuali danneggiamenti”. Il monitoraggio sismico consente quindi di tenere sotto controllo una struttura e intervenire prima che i danni diventino irreparabili, un’attività essenziale soprattutto per infrastrutture strategiche ed edifici ‘sensibili’ come scuole e ospedali.

Fra le tecnologie più efficaci si guarda, ad esempio, all’interferometro radar già utilizzato per il monitoraggio della Colonna Aurelianaa Roma, uno strumento che permette di misurare le vibrazioni di strutture come torri e ponti a sviluppo lineare e di monitorare da remoto siti in frana, senza accedere direttamente alla struttura o al sito.

monitoraggio della Colonna Aureliana a Roma
monitoraggio della Colonna Aureliana a Roma
Tutto questo a costi contenuti. “Perfetto per il monitoraggio di un ponte di difficile accesso o di un edificio alto – spiega Clemente - l’interferometro radarpuò essere posizionato anche a centinaia di metri perché invia onde elettromagnetiche: dalla variazione del segnale riflesso è possibile dedurre come sta vibrando la struttura. All’ENEA abbiamo già testato la sua efficacia e sono in corso altre applicazioni con 'NHAZCA', uno spin-off dell’Università di RomaLa Sapienza”.

Una collaborazione che ha già avuto come ‘caso studio’ il Ponte della Musica di Roma, conl’utilizzo in contemporanea dell’interferometro radar di NHAZCA - Natural HAZards Control and Assessment - e di sismometri ENEA. Altra tecnologia molto efficace, le fibre ottiche – anche queste a basso costo – attualmente utilizzate per il monitoraggio di diverse strutture, tra cui una paratia di pali a San Giuliano di Puglia. Si tratta di sensori ‘incollati’ - in fase di costruzione - alle armature metalliche dei pali in cemento armato che permettono di misurare le deformazioni della paratia e ottenere informazioni sul suo stato di salute. Su un singolo cavo è possibile inserire fino a 20 sensori che riflettono il fascio di luce inviato lungo il tratto; dalla caratteristiche della luce riflessa è possibile misurare la deformazione.

Nel corso del convegno, fra i casi citati, quello del West Valley College in California, colpito nel 1984 dal terremoto di Morgan Hill: il sistema di monitoraggio rivelò un’eccessiva deformabilità della copertura che lo rendeva particolarmente vulnerabile. L’edificio fu adeguato e la normativa antisismica successiva tenne conto dell’esperienza, prescrivendo coperture più rigide. Il caso americano - ma non solo - insegna che il monitoraggio delle strutture consente di acquisire esperienza sulle loro caratteristiche dinamiche e ciò è fondamentale per l’aggiornamento delle norme tecniche, la progettazione di nuove costruzioni e il miglioramento di quelle esistenti.

Il convegno è stato anche l’occasione per omaggiare l’ingegnere Dario Rinaldis e la sua professionalità spesa al servizio dell’ENEA. Precursore nel campo del monitoraggio sismico in Italia a metà degli anni ’80, tra le principali attività figura l’aver contribuito ad avviare nel nostro Paese la rete accelerometrica nazionale per la registrazione dei terremoti, gestita attualmente dal Dipartimento della Protezione Civile.

Per maggiori informazioni:

Paolo Clemente, Centro Ricerche ENEA Casaccia, paolo.clemente@enea.it

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