Perché molti palazzi a Taiwan si sono inclinati dopo il terremoto e non sono crollati?

Un aspetto che colpisce del violento terremoto a Taiwan di magnitudo 7.4 del 3 aprile 2024 sono le immagini di svariati palazzi che, pur non essendo crollati, con il sisma si sono “inclinati”, accasciati parzialmente a terra quasi a realizzare un possibile ribaltamento. Anche se è presto per dare una spiegazione certa del fenomeno, si possono fare delle ipotesi sulle sue possibili cause. La prima naturalmente è legata alla buona performance sismica degli edifici, che in molti casi ne ha impedito il crollo e ha contribuito a mantenere basso il bilancio di vittime e feriti (al momento sono stati dichiarati 12 morti); la seconda è una possibile liquefazione del terreno, dovuta al sisma stesso, che avrebbe ridotto la capacità portante del suolo.

Le ipotesi sull'accasciamento dei palazzi a Taiwan

Difficile dire in così poco tempo e senza ulteriori indagini quali siano le cause per cui molti edifici siano crollati letteralmente accasciandosi parzialmente a terra, quasi come se si volessero mettere in ginocchio. Meccanismi di questo tipo possono essere solitamente generati tanto da problemi in fondazione, quanto da deficienze strutturali parziali a piano terra.

Per quanto riguarda il primo aspetto, una potenziale causa potrebbe essere ricondotta a un problema di liquefazione generato dall'evento sismico. In questo caso, l'acqua di falda naturalmente presente nel terreno interagisce con lo scheletro di particelle solide durante l'evento sismico e, per effetto delle vibrazioni indotte, “scompone” la matrice che lega insieme i grani, facendo diventare il terreno un mezzo privo di capacità portante che si muove nell'acqua di falda. In questa condizione, la fondazione perde la sua funzione e l'edificio tende a sprofondare parzialmente (quindi si inclina) o ribaltare totalmente. In questo caso, difficilmente si avranno danni strutturali in elevazione, in quanto durante lo sprofondamento tutta la struttura si comporta come un unico blocco rigido, con scarse sollecitazioni trasferite dallo scuotimento al suolo.

In relazione al secondo aspetto, invece, il fenomeno potrebbe essere praticamente assimilato a quello del meccanismo da piano soffice già visto nel terremoto di magnitudo 7.9 in Turchia a febbraio 2023, che provocò enormi danni agli edifici. La differenza in questo caso è dettata dall'estensione del danneggiamento al piano terra (quello soffice appunto): la conformazione strutturale nel suo complesso porta in questo caso a concentrare il danneggiamento alla base ma in porzioni planimetricamente limitate. Perdendo il supporto del piano terra, l'edificio si accascia fin quando trova un nuovo appoggio, eventualmente in una condizione di equilibrio precario (quindi inclinato).

La lezione dai precedenti eventi sismici

Sorge comunque spontaneo farsi una domanda su quale sia il motivo di questo radicale differente comportamento strutturale osservato se visto in macro-scala. Come mai, per esempio, in Turchia un anno fa si è assistito a tanti crolli di edifici? La risposta va cercata nelle strategie di mitigazione del rischio sismico intraprese a Taiwan a valle delle conseguenze generate dall'ultimo importante e distruttivo evento sismico, ovvero quello del 1999, cioè circa 25 anni fa. In quella occasione, un violento terremoto causò importanti danni, morti e ingenti perdite economiche.

La strategia adottata a valle di quanto accaduto è constata nella costruzione di nuove strutture progettate secondo le più moderne tecniche antisismiche, adottando quella che tecnicamente viene definita strategia di riduzione della vulnerabilità strutturale. In questo contesto, infatti, si trovano innovative soluzioni strutturali antisismiche che prevedono l'utilizzo di sistemi di isolamento sismico e particolari dispositivi. Questo è per esempio il caso del grattacielo Taipei 101, dotato della famosa massa accordata oscillante, entrata in funzione anche nell'ultimo evento sismico come strumento aggiuntivo di dissipazione energetica.

Tuttavia, visto che non tutto il costruito attuale risulta avere queste particolari caratteristiche innovative di progettazione sismica, e considerando comunque l'aleatorietà intrinseca di un terremoto, danni strutturali e/o crolli sono sempre attesi (con una certa probabilità), ma sono ora limitati e gestibili, anche e soprattutto in ottica di operatività e soccorsi post-sisma.

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