La costruzione in legno e il sisma

Maurizio Piazza, Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Strutturale, Università degli Studi di Trento

Il legno è un materiale da costruzione antico, forse uno dei più utilizzati al mondo, ingiustamente trascurato

per buona parte del secolo scorso nel nostro Paese. Esso è indubbiamente materiale vantaggioso per la

costruzione in zona sismica, tenuto conto della massa volumica ridotta rispetto alla capacità portante: i valori

del rapporto resistenza/massa per legno e legno lamellare sono quasi identici a quelli dell’acciaio da

carpenteria metallica e circa 5 volte superiori a quelli del calcestruzzo armato. D’altra parte, la cultura della

costruzione in legno è particolarmente sviluppata proprio in regioni caratterizzate da alto rischio sismico:

America del Nord, dove la costruzione di edifici per civile abitazione in legno rappresenta la normalità;

Giappone e Cina, dove le costruzioni di legno più antiche (età di oltre 8 secoli) sono costituite da templi di

notevole altezza situati in zone altamente sismiche.

Si deve peraltro riconoscere che il legno presenta anche caratteristiche sfavorevoli legate all’intrinseca

fragilità nei confronti di alcune sollecitazioni, ma tale svantaggio può essere del tutto annullato a livello di

comportamento strutturale visto che l’edificio in legno non è mai corpo monolitico, ma risulta composto da

diversi elementi (travi, pareti, solai) uniti tra loro attraverso collegamenti metallici. Questi garantiscono, se

correttamente progettati, notevoli deformazioni in campo anelastico, potendo quindi dissipare l’energia

sviluppata durante il terremoto e fornire una risposta sismica estremamente favorevole.

La particolarità della progettazione di strutture sismoresistenti in legno risiede proprio nella individuazione

delle zone dissipative nei nodi e nei collegamenti, esatto contrario di quanto avviene nella progettazione dei

telai in acciaio o in cemento armato, nei quali è invece necessario preservare i nodi strutturali per favorire

fenomeni di plasticizzazione al di fuori dei medesimi nodi.

La ricerca, in questo settore, è quanto mai necessaria. Essa costituisce la base indispensabile per le scelte

progettuali affinché la struttura possa rispondere appieno alle prestazioni di resistenza sismica richieste, ma

porge anche al Normatore un robusto supporto per le decisioni che devono essere prese per la redazione o

revisione di una norma tecnica (ad esempio le NTC, attualmente in discussione in sede C.S.ll.pp.).

In effetti, il processo di revisione della normativa procede, sia a livello Europeo che Italiano, prendendo in

considerazione anche le risultanze delle recenti ricerche teoriche e sperimentali che hanno confermato le

ottime prestazioni delle strutture di legno sottoposte a eccitazione sismica a fronte di una corretta

progettazione. Si possono citare, ma l’elenco è tutt’altro che esaustivo, i recenti progetti di ricerca SOFIE

(italiano), SERIES (europeo, tuttora in corso), NEESWood (americano), che hanno fornito una risposta univoca

e positiva alla domanda: il legno è sicuro in zona sismica?

Ma tali ricerche, con sperimentazione diretta su tavola vibrante di edifici a scala reale, hanno anche

dimostrato che l’ottima prestazione in presenza di input sismici di elevata intensità (ben superiori a quelli

italiani) si accompagna a danneggiamenti dell’edificio inesistenti o minimi. La struttura in legno, quindi,

assicura la sopravvivenza degli occupanti l’edificio ma, limitando i danni alle parti strutturali e non,garantisce

anche l’immediato riutilizzo dell’edificio dopo il sisma. A fronte di una corretta progettazione, il legno si

dimostra quindi uno dei più sicuri materiali utilizzabili per la costruzione sismo-resistente.

Anche il mondo industriale è parte attiva nel garantire le prestazioni attese, visto che recita una parte

fondamentale nel processo costruttivo, a partire dai materiali tutti certificati (siano essi elementi di legno o

collegamenti) per finire con la fase realizzativa propriamente detta(che deve garantire la perfetta rispondenza

dell’opera finita ai requisiti progettuali). In ciò il legno è assimilabile alla costruzione metallica: anche la

struttura lignea è, per sua natura, prefabbricata, con elementi (travi o pannelli) forniti con lavorazioni già

effettuate, con una mano d’opera che è chiamata a rispettare in cantiere le istruzioni di montaggio. Essenziali

sono, in questa fase, i controlli sia da parte dell’Impresa responsabile del montaggio sia da parte della

Direzione lavori.

In conclusione, ricerca, sperimentazione, certificazione di prodotto, controllo del processo sono le chiavi che

hanno permesso al legno strutturale di diventare un materiale affidabile e sicuro per la moderna costruzione

sismoresistente.

Prove di laboratorio svolte presso Eucentre e LNEC, Lisbona.

Prove di laboratorio svolte presso Eucentre e LNEC, Lisbona.