A quale terremoto di magnitudo può resistere un edificio medio?

Risposta più breve: La maggior parte delle case negli Stati Uniti starebbe bene fino a una magnitudo 7 o giù di lì.

Risposta migliore:
Gli edifici sono costruiti per resistere a una data magnitudo di scuotimento nella loro particolare posizione (vedi scala di intensità Mercalli), non a una specifica magnitudo del terremoto. In generale, l'intensità massima di scuotimento è proporzionale alla magnitudo del terremoto e inversamente proporzionale alla distanza dall'epicentro. L'edificio medio di una zona sarà stato costruito secondo il codice edilizio minimo al momento della costruzione. Quindi il modo migliore per pensare a questo è quello di guardare i codici di costruzione (ad esempio, Building Codes | FEMA.gov). Ma questi sono complicati e difficili da trasformare per i non ingegneri in un'idea di scuotimento massimo sicuro.

Allora guardiamo su cosa si basano quei codici: le mappe di pericolosità sismica. L'USGS (e agenzie equivalenti in tutto il mondo) mantiene e aggiorna queste mappe ogni anno o giù di lì. L'USGS ha anche un'applicazione web che estrae dati per luoghi specifici dalle mappe di progettazione sismica degli Stati Uniti (U.S. Seismic Design Maps). Questi sono usati dai professionisti della progettazione edilizia.

Nota che le norme minime di costruzione in luoghi con fondamentalmente nessun rischio sismico (bianco e grigio sulle mappe USGS) richiederanno ancora che un edificio resista alla pioggia, al vento e ad altri fenomeni atmosferici comuni, oltre a sostenere il suo stesso peso e il suo contenuto nel tempo. Così una casa standard con struttura in legno in una zona senza rischio sismico sarà ancora 'di buon design' ai fini della scala Mercali, e può resistere a scosse di intensità VII con solo danni minori (ad esempio, intonaco caduto, ecc). Per rendere una casa normale sicura in caso di scosse di intensità da VIII a X, le modifiche sono abbastanza semplici: ancorare la struttura alle fondamenta, ancorare e/o rinforzare i camini, ancorare gli apparecchi più grandi, in particolare gli scaldabagni. Si noti che "sicuro" qui non implica l'assenza di danni. Gli edifici con struttura in legno costruiti secondo il codice moderno possono sopportare una discreta quantità di danni senza diventare insicuri per le persone all'interno.

Gli edifici in muratura sono una questione diversa. I mattoni e la pietra sono fragili, e una volta che si incrinano, un ulteriore movimento può causarne la caduta. Le scosse di intensità VII-VIII possono far crollare camini, colonne e pareti in muratura. L'intensità IX e oltre garantisce fondamentalmente la distruzione degli edifici in muratura. Tuttavia, la maggior parte delle case in mattoni in California (e in molti altri posti) sono in realtà costruite con telai di legno o metallo e hanno solo una facciata di mattoni. Questa facciata può incrinarsi e cadere in un terremoto (in aree ad alto rischio sismico sono ancorate alla struttura in modo che solo pezzi più piccoli possano effettivamente cadere), ma il resto della struttura rimarrà intatto, e chiunque all'interno di quella struttura è al sicuro.

Gli edifici più grandi usano sovrastrutture in cemento armato e metallo. L'armatura metallica è forte nella tensione e nella flessione e impedisce al calcestruzzo di incrinarsi. Questi edifici sono anche progettati più intensamente e possono incorporare tecniche avanzate per mitigare il rischio sismico, come contrappesi o isolamento di base. Quindi il livello di scuotimento a cui possono resistere sarà quello per cui i codici locali li hanno progettati quando sono stati costruiti.

Domande correlate:
In che modo gli edifici antisismici sono diversi dagli edifici normali? Come sono in grado di resistere a un terremoto? Fino a che punto possono resistere a un terremoto?
Come possiamo evitare i danni dei terremoti? Esistono case antisismiche? Quanto costa costruire un edificio antisismico? Come posso verificare se il mio edificio ha una struttura antisismica?