In tutto il mondo, i gravi terremoti scuotono regolarmente regioni intere. Più di due miliardi di persone vivono in zone pericolose, molte delle quali in strutture non costruite per sopportare un terremoto. Insieme ai partner dell'industria, i ricercatori dell'Istituto Fraunhofer per la ricerca su legno WKI stanno sviluppando materiali da costruzione progettati per impedire che gli edifici crollassero in un disastro naturale.
Sono moltissime le aree al mondo colpite da gravi terremoti e sono più di 2 miliardi le persone che vivono in zone a elevato rischio sismico e in abitazioni non adeguate. Si inserisce in questo ambito lo studio di ricerca del Center for Light and Environmentally- Friendly Structures del Fraunhofer Institute for Wood Research, Wilhelm-Klauditz- Institut WKI. Grazie alla collaborazione con la Technical University of Braunschweig’s Organic Building Materials e la divisioneWood Materials dell' Institute for Building Materials, Concrete Construction and Fire Protection, così come con alcuni partner industriali come l'azienda Pitzl Metallbau di Altheim, un team di ricerca ha sviluppato una serie di soluzioni edilizie antisimiche.
Struttura rinforzata per grattacieli
Attualmente, gli ingegneri del Fraunhofer WKI stanno lavorando a una struttura ultra-resistente che ha come obiettivo quello di proteggere anche i grattacieli durante un terremoto. Il rinforzo è costituito da connettori in acciaio controllati da un sensore che forniscono un elevato livello di rigidità, mantenendosi comunque abbastanza elastici per mantenere l'integrità strutturale di fronte a gravi scosse.
In poche parole in caso di sisma o di forte vento la struttura non è sottoposta a nessun cosiddetto stress critico: oscilla ma non crolla. In caso di sisma i connettori scivolano l'uno sull'altro, trasformando l'energia cinetica in energia di attrito e impedendo che l'edificio crolli.
I connettori scivolano l'uno sull'altro contrastando il crollo della struttura
"Il trucco- spiega Norbert Rüther, responsabile del progetto di Fraunhofer WKI- sta nell'usare attriti per dissipare la forza. Le singole parti del connettore sono pressate l'una contro l'altra applicando una forza significativa. Quando il limite di sforzo specificato viene superato, i connettori iniziano a scivolare l'uno sull'altro ".
Sono stati eseguiti diversi test per verificare le prestazioni della struttura. In una prova i ricercatori hanno studiato la natura dello stress che viene posto sulle strutture applicando forze statiche, cicliche e dinamiche, mentre un altro test ha riguardato la resistenza nel tempo della struttura con delle simulazioni ambientali. In entrambe i casi i risultati sono stati positivi.
In commercio tra un paio di anni
I connettori ad alte prestazioni sono compatibili con qualsiasi materiale e struttura di supporto, tra cui calcestruzzo, acciaio, mattone e legno. Il sistema è attualmente in fase di prototipazione e nell'arco di un paio di anni dovrebbe essere pronto per la produzione su scala.
