WEBVTT

00:00:07.080 --> 00:00:10.406
I terremoti sono da sempre
un fenomeno terrificante

00:00:10.406 --> 00:00:14.011
e sono diventati sempre più letali
col crescere delle nostre città,

00:00:14.011 --> 00:00:17.650
con il crollo degli edifici
che diventa uno dei maggiori rischi.

00:00:17.650 --> 00:00:20.239
Perché gli edifici crollano 
durante un terremoto

00:00:20.239 --> 00:00:21.949
e come lo si può prevenire?

00:00:22.219 --> 00:00:24.389
Guardando tanti film 
sui disastri naturali

00:00:24.389 --> 00:00:27.098
potreste esservi fatti l'idea
che il crollo di un edificio

00:00:27.098 --> 00:00:29.947
sia causato direttamente 
dal terreno sottostante

00:00:29.947 --> 00:00:32.977
che trema violentemente 
o che addirittura si apre e si separa.

00:00:32.977 --> 00:00:35.298
Ma non è così che funziona.

00:00:35.298 --> 00:00:39.374
Anzitutto, gran parte degli edifici 
non si trova esattamente sulla faglia

00:00:39.374 --> 00:00:43.976
e il movimento delle placche tettoniche 
è molto più profondo delle fondamenta.

00:00:43.976 --> 00:00:46.316
Allora cosa succede realmente?

00:00:46.316 --> 00:00:50.077
In effetti, la dinamica dei terremoti 
e i loro effetti sugli edifici

00:00:50.077 --> 00:00:52.065
sono un po' più complicati.

00:00:52.065 --> 00:00:55.282
Per averne un idea, 
architetti e ingegneri usano dei modelli,

00:00:55.282 --> 00:00:59.778
come una griglia bidimensionale di linee 
che rappresentano travi e pilastri,

00:00:59.778 --> 00:01:02.432
oppure una serie di bastoncini 
con delle sfere

00:01:02.432 --> 00:01:05.432
i cui cerchi rappresentano 
la massa degli edifici.

00:01:05.432 --> 00:01:09.280
Nonostante il livello di semplificazione,
questi modelli sono piuttosto utili

00:01:09.280 --> 00:01:12.009
poiché prevedere le reazioni
di un edificio al terremoto

00:01:12.009 --> 00:01:14.553
è anzitutto una 
questione di fisica.

00:01:14.553 --> 00:01:16.868
La maggior parte dei crolli
durante i terremoti

00:01:16.868 --> 00:01:20.282
in realtà non è causata 
dal terremoto in sé.

00:01:20.282 --> 00:01:23.229
Al contrario, quando la terra si muove
al di sotto un edificio,

00:01:23.229 --> 00:01:26.284
provoca lo spostamento 
delle fondamenta e dei piani inferiori,

00:01:26.284 --> 00:01:28.975
trasmettendo le onde d'urto
al resto della struttura

00:01:28.975 --> 00:01:31.814
e facendola vibrare avanti e indietro.

00:01:32.414 --> 00:01:36.136
La potenza di questa oscillazione
dipende da due fattori principali:

00:01:36.136 --> 00:01:39.196
la massa dell'edificio, 
concentrata nella parte inferiore,

00:01:39.196 --> 00:01:40.568
e la sua rigidezza

00:01:40.568 --> 00:01:44.595
che è la forza necessaria a provocare 
un certo spostamento.

00:01:44.595 --> 00:01:48.155
Oltre al materiale da costruzione
e alla forma delle sue colonne,

00:01:48.155 --> 00:01:51.137
la rigidezza dipende
fondamentalmente dall'altezza.

00:01:51.137 --> 00:01:54.175
Edifici più bassi tendono a essere
più rigidi e a muoversi meno,

00:01:54.175 --> 00:01:56.927
mentre gli edifici più alti
sono più flessibili.

00:01:57.347 --> 00:02:00.557
Potreste pensare che la soluzione 
sia costruire edifici più bassi

00:02:00.557 --> 00:02:02.843
così da ridurre 
gli spostamenti al minimo.

00:02:02.843 --> 00:02:05.700
Tuttavia, il terremoto del 1985
in Città del Messico

00:02:05.700 --> 00:02:08.700
ne costituisce 
un buon controesempio.

00:02:08.700 --> 00:02:09.812
Durante il terremoto,

00:02:09.812 --> 00:02:13.602
molti edifici tra i 6 e i 15 piani 
sono crollati.

00:02:13.602 --> 00:02:15.132
La cosa bizzarra

00:02:15.132 --> 00:02:17.999
è che gli edifici più bassi 
lì vicino sono rimasti in piedi

00:02:17.999 --> 00:02:22.135
e anche quelli con più di 15 
piani sono stati meno danneggiati,

00:02:22.135 --> 00:02:24.555
mentre quelli di media altezza
che sono crollati,

00:02:24.555 --> 00:02:28.730
sono stati visti muoversi molto più
violentemente del terremoto stesso.

00:02:28.730 --> 00:02:30.590
Come è possibile?

00:02:30.590 --> 00:02:34.322
La risposta ha a che fare con una cosa
chiamata frequenza naturale.

00:02:34.322 --> 00:02:36.038
In un sistema in oscillazione,

00:02:36.038 --> 00:02:39.051
la frequenza ci dice quante volte 
in un secondo

00:02:39.051 --> 00:02:41.891
si ripete un'oscillazione completa,
cioè avanti e indietro.

00:02:41.891 --> 00:02:43.731
Si tratta dell'inverso del periodo,

00:02:43.731 --> 00:02:47.520
che rappresenta i secondi necessari
a completare un ciclo.

00:02:47.520 --> 00:02:51.763
La frequenza naturale di un edificio,
determinata da massa e rigidezza,

00:02:51.763 --> 00:02:55.330
è la frequenza alla quale le vibrazioni
tendono ad accumularsi.

00:02:55.330 --> 00:03:00.277
Aumentando la massa di un edificio
si abbassa il livello al quale vibrerebbe,

00:03:00.277 --> 00:03:03.745
mentre aumentando la rigidezza
le vibrazioni sono più veloci.

00:03:03.745 --> 00:03:06.382
Quindi nell'equazione 
che rappresenta questa relazione

00:03:06.382 --> 00:03:09.911
rigidezza e frequenza naturale
sono direttamente proporzionali,

00:03:09.911 --> 00:03:13.654
mentre la massa e la frequenza naturale
sono inversamente proporzionali.

00:03:14.184 --> 00:03:17.658
Ciò che è successo in Città del Messico
è un effetto chiamato risonanza,

00:03:17.658 --> 00:03:20.198
dove la frequenza delle onde sismiche

00:03:20.198 --> 00:03:24.135
corrispondevano alla frequenza naturale
degli edifici di media altezza.

00:03:24.535 --> 00:03:27.456
Proprio come una spinta sull'altalena
data al momento giusto,

00:03:27.456 --> 00:03:31.211
ogni ulteriore onda sismica
ha aumentato la vibrazione dell'edificio

00:03:31.211 --> 00:03:33.052
nella direzione già avviata,

00:03:33.052 --> 00:03:36.616
provocandone uno spostamento ancora 
maggiore e così via,

00:03:36.616 --> 00:03:40.753
fino a spingerlo ben oltre
lo spostamento iniziale.

00:03:41.303 --> 00:03:44.685
Al giorno d' oggi gli ingegneri lavorano
con geologi e sismologi

00:03:44.685 --> 00:03:48.702
per predire le frequenze 
dei movimenti sismici in zone da edificare

00:03:48.702 --> 00:03:51.626
così da prevenire i crolli 
dovuti agli effetti di risonanza

00:03:51.626 --> 00:03:55.023
tenendo in considerazione fattori
come il tipo di terreno o di faglia,

00:03:55.023 --> 00:03:57.947
così come i dati 
dei precedenti terremoti.

00:03:57.947 --> 00:04:00.817
Movimenti a basse frequenze
provocheranno più danni

00:04:00.817 --> 00:04:02.985
agli edifici più alti e flessibili

00:04:02.985 --> 00:04:05.789
mentre i movimenti ad alte frequenze
minacciano maggiormente

00:04:05.789 --> 00:04:08.453
le strutture più basse e rigide.

00:04:08.453 --> 00:04:11.316
Gli ingegneri hanno anche ideato
modi per assorbire gli shock

00:04:11.316 --> 00:04:14.347
e ridurre la deformazione 
usando sistemi innovativi.

00:04:14.947 --> 00:04:17.423
L'isolamento alla base 
sfrutta strati flessibili

00:04:17.423 --> 00:04:21.346
per isolare il movimento delle fondamenta
dal resto dell'edificio,

00:04:21.346 --> 00:04:25.225
mentre i sistemi con smorzatore 
a massa accordata eliminano la risonanza

00:04:25.225 --> 00:04:28.536
oscillando fuori fase 
rispetto alla frequenza naturale

00:04:28.536 --> 00:04:30.003
per ridurre le vibrazioni.

00:04:30.003 --> 00:04:33.835
Per concludere: non sono gli edifici 
più robusti a restare in piedi

00:04:33.835 --> 00:04:35.477
ma quelli più intelligenti.