In questa guida parliamo di isolatori sismici, dispositivi fondamentali per proteggere gli edifici dalle conseguenze dei terremoti. Forniremo una panoramica sul loro funzionamento e sulle modalità di installazione. Descriveremo i loro effetti e indagheremo sulla loro reale capacità di protezione dai sismi.
L’installazione di isolatori sismici è uno degli interventi più richiesti da chi, potendo eseguire ristrutturazioni di un certo tipo, vive o possiede proprietà in zone altamente sismiche. Almeno nell’immaginario collettivo, infatti, è un intervento efficace. Nei prossimi paragrafi risponderemo a questa e ad altre domande.
Cosa sono gli isolatori sismici
Prima di indagare sulle reali capacità degli isolatori sismici è bene fornire una panoramica sul loro funzionamento. Dunque, cosa sono gli isolatori sismici? Come funzionano?
Gli isolatori sismici sono dispositivi strutturali progettati per ridurre drasticamente la trasmissione dell’energia sismica dal terreno all’edificio.
Vengono collocati tra le fondazioni e la struttura sovrastante e hanno la funzione di “disaccoppiare” il movimento tellurico dalla costruzione.
Quando si verifica un terremoto, l’energia che normalmente si trasferirebbe direttamente agli elementi portanti viene in gran parte assorbita o deviata dagli isolatori, che consentono alla struttura di muoversi in modo controllato e più lento rispetto al suolo.
Il principio di base è la modifica della rigidezza orizzontale e l’introduzione di una capacità di dissipazione o di deviazione del moto. Questo consente di ridurre accelerazioni, spostamenti e sollecitazioni interne.
Il risultato è una drastica riduzione dei danni strutturali e, soprattutto, un notevole incremento della sicurezza per gli occupanti dell’edificio durante l’evento sismico.
Le tipologie di isolatore sismico
La scienza delle costruzioni ha fatto il suo corso, negli ultimi anni, anche e soprattutto in ambito antisismico. Dunque, non stupisce la presenza di almeno due tipologie di isolatori sismici: quelli a scorrimento e quelli elastomerici.
Gli isolatori sismici a scorrimento, nello specifico, sono composti da superfici curve o piane a basso attrito, generalmente in acciaio e materiale polimerico, che consentono alla struttura di muoversi orizzontalmente rispetto alla fondazione durante un sisma.
Il loro principio di funzionamento si basa sulla possibilità di far “scivolare” l’edificio su queste superfici controllate, rallentando e allungando la durata del movimento sismico.
Ciò comporta una drastica riduzione delle accelerazioni trasmesse alla struttura. Sono spesso usati in edifici nuovi o ponti, poiché garantiscono ottima efficienza con spostamenti importanti e prevedibili.
Gli isolatori sismici elastomerici, invece, sono costituiti da strati alternati di gomma e acciaio. La gomma consente la deformazione orizzontale e l’elasticità, mentre l’acciaio garantisce resistenza verticale.
Durante il terremoto, questi isolatori si flettono lateralmente assorbendo l’energia sismica e restituendo gradualmente la forma originaria. Sono noti per la loro capacità di combinare flessibilità e rigidezza, permettendo un controllo preciso del moto orizzontale e una buona stabilità verticale. Sono impiegati sia in edifici nuovi che in progetti di adeguamento sismico.
Di seguito, una tabella che riassume le differenze tra le due tipologie di isolatori.
Criterio |
A scorrimento |
Elastomerici |
Composizione |
Superfici in acciaio e materiali polimerici a basso attrito |
Strati alternati di gomma e acciaio |
Grado di efficacia |
Molto elevato in caso di scosse intense e prolungate |
Elevato, più adatto a scosse frequenti ma meno violente |
Invasività installazione |
Alta, richiede spazio e fondazioni progettate ad hoc |
Media, può essere integrato anche in edifici esistenti |
Le differenze tra isolatori sismici e dissipatori sismici
Molto spesso gli isolatori vengono confusi con i dissipatori. In realtà, si tratta di due elementi profondamente diversi. Entrambi riducono le conseguenze dei terremoti, ma in modo differente.
Come abbiamo visto, gli isolatori sismici agiscono riducendo la trasmissione diretta dell’energia sismica all’edificio, disaccoppiando la struttura dal terreno e consentendo movimenti controllati.
I dissipatori, invece, non evitano il trasferimento dell’energia ma la assorbono direttamente all’interno della struttura dissipandola sotto forma di calore o deformazione controllata.
Questo perché i dissipatori sono dispositivi che si inseriscono nei nodi strutturali (ad esempio tra i pilastri e le travi) per ridurre lo stress interno causato dalle vibrazioni.
In buona sostanza, gli isolatori deviano il problema, i dissipatori lo assorbono. Entrambi sono efficaci, ma con funzioni e applicazioni diverse.
Gli isolatori sismici proteggono davvero dai terremoti?
Veniamo al nocciolo della questione e calcoliamo la reale capacità degli isolatori sismici di proteggere dai terremoti. Immaginiamo un edificio di tre piani costruito negli anni Duemila, con struttura in cemento armato e progettazione secondo le normative sismiche vigenti. A questo edificio viene applicato un sistema di isolamento sismico alla base, composto da isolatori elastomerici.
Ora, immaginiamo un terremoto di magnitudo 7, con un’accelerazione al suolo pari a 0,35 g (valore tipico per eventi distruttivi in Italia). In assenza di isolatori, l’edificio subirebbe accelerazioni interne quasi pari a quelle del terreno: quindi 0,30 – 0,35 g. Con isolatori installati, l’accelerazione trasmessa alla struttura si riduce del 50-80%, portandosi a circa 0,07 – 0,15 g. Questo significa che:
- Le forze orizzontali che agiscono sulla struttura si riducono proporzionalmente.
- I danni a travi, pilastri, tamponature e impianti vengono drasticamente contenuti.
- La probabilità di crolli parziali o totali si abbassa notevolmente, anche con terremoti molto forti.
In definitiva, sì: gli isolatori sismici proteggono davvero, rendendo un sisma potenzialmente distruttivo molto più gestibile, salvaguardando la struttura e soprattutto le vite umane.
Come spendere il giusto con gli isolatori sismici
L’installazione degli isolatori sismici costa decine di migliaia di euro. Anzi, in alcuni casi si raggiunge il centinaio di migliaia. Un costo in assoluto molto elevato, ma quasi irrisorio se si considera il vantaggio che se ne trae: la sopravvivenza.
Nondimeno, potrebbe emergere la necessità di risparmiare, ovviamente senza compromettere la qualità dell’intervento. Si può fare? Ovviamente sì, basta raccogliere più preventivi e confrontarli.
Ciò permette di imparare a distinguere le buone offerte dalle cattive offerte e individuarne una in grado di eccellere per rapporto qualità prezzo.
Ora, i preventivi devono essere dettagliati e omogenei. In caso contrario, sarebbe difficile ricavare evidenze utili. Preventivi complessi, dunque, quasi impossibili da trovare con la ricerca manuale, che in genere determina risultati casuali, quasi imparagonabili tra di loro.
Ma una soluzione c’è: i tool di richiesta preventivi. Questi trasmettono preventivi a stretto giro, tecnicamente funzionali al confronto.
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