Comportamento sismico delle strutture di legno alla luce dello sviluppo del nuovo EN1998-1-2

Negli ultimi anni, l'evoluzione tecnologica e normativa nel settore delle costruzioni ha portato a una crescente attenzione verso le strutture in legno, in particolare in zone sismiche. L’Europa è attualmente impegnata in un processo di revisione degli Eurocodici, con l’obiettivo di aggiornare e migliorare le linee guida tecniche per il calcolo delle strutture in legno.

Questa transizione rappresenta un passo significativo per garantire maggiore sicurezza e affidabilità nelle costruzioni. Su questo tema, a SAIE 2024 (Bologna, 9-12 ottobre) ne ha parlato il professor Massimo Fragiacomo (Professore Ordinario di Tecnica delle Costruzioni nel Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile – Architettura, Ambientale dell’Università dell’Aquila) in occasione dell'evento dedicato alla Scuola di Ingegneria Strutturale organizzata da RELuis.

Un materiale che ha cambiato le regole del gioco

A partire dagli anni ’90, l’utilizzo del legno in Italia era prevalentemente limitato a coperture e solai. Tuttavia, dagli anni 2000 in poi, il panorama è cambiato radicalmente con l’introduzione di nuovi materiali come i pannelli di compensato a strati incrociati (noti come XLAM o CLT). Questi pannelli hanno aperto nuove possibilità, permettendo la realizzazione di edifici multipiano, grandi coperture e strutture ad alta efficienza in termini di tempi di costruzione.

Un esempio emblematico è quello di un edificio residenziale a Graz, in Austria, costruito con una combinazione di pareti in XLAM e un nucleo in cemento armato. La struttura in legno è stata completata in soli cinque giorni grazie all’utilizzo di viti autoperforanti, che eliminano la necessità di prefori e riducono significativamente i tempi di montaggio. Questa velocità, unita alla leggerezza del materiale e al ridotto impatto ambientale, rende il legno una scelta sempre più attraente per i progettisti.

Sicurezza sismica e resistenza: il punto di forza del legno

Numerosi test su tavole vibranti condotti in diverse parti del mondo hanno dimostrato l’elevata resistenza sismica delle strutture in legno. Ad esempio, un edificio in XLAM di sette piani testato in Giappone ha resistito a un sisma di grande intensità, simile ai terremoti più distruttivi registrati in quel paese. La flessibilità intrinseca del legno, combinata con il suo basso peso specifico, contribuisce a ridurre le sollecitazioni sismiche, offrendo un significativo vantaggio rispetto a materiali più pesanti come il cemento armato.

L’evoluzione normativa: il nuovo Eurocodice 8

Il nuovo Eurocodice 8 rappresenta un passo avanti cruciale per le costruzioni in legno. Mentre la versione attuale dedica solo sei pagine al legno, la nuova normativa ne prevede ben 41, a cui si aggiungono ulteriori capitoli specifici dedicati agli edifici esistenti e ai ponti. Questa espansione riflette i progressi nella ricerca scientifica e la crescente importanza del legno nelle costruzioni moderne.

Tra le principali innovazioni normative troviamo:

• Introduzione di nuovi materiali: Il CLT, l’OSB (pannelli di particelle orientate) e i pannelli in fibrogesso, finora poco considerati, saranno inclusi come elementi resistenti;
• Nuovi schemi strutturali: Saranno meglio definiti i sistemi costruttivi come i pannelli XLAM, i telai leggeri e le strutture a tronchi orizzontali (loghouse);
• Miglioramento delle regole di progettazione in capacità: Saranno introdotti nuovi criteri per garantire che le connessioni dissipative, come viti e bulloni, possano assorbire energia in modo efficace durante un sisma;
• Nuovi valori di fattore di comportamento (Q): Questi permetteranno analisi più precise del comportamento sismico delle strutture, distinguendo tra diverse classi di utilità.

Focus sui giunti: il cuore della dissipazione energetica

A differenza delle strutture in cemento armato o acciaio, in cui le cerniere plastiche si formano nelle travi o nei pilastri, nelle strutture in legno la dissipazione dell’energia sismica avviene quasi esclusivamente nei giunti. Elementi metallici come viti e bulloni devono essere progettati per deformarsi plasticamente, evitando rotture fragili. La normativa introduce nuovi dettagli per garantire che i giunti siano adeguatamente dimensionati e progettati in modo da promuovere la duttilità.

Progettazione e sovraresistenza

Il nuovo Eurocodice richiede di applicare un criterio di progettazione in capacità, ovvero garantire che le parti non dissipative di una struttura (come travi e pannelli) siano sufficientemente resistenti rispetto alle connessioni. Questo approccio permette di evitare rotture indesiderate e di massimizzare la sicurezza globale della struttura.

Il legno, con la sua combinazione di leggerezza, resistenza e sostenibilità, è destinato a diventare un protagonista sempre più rilevante nelle costruzioni antisismiche. Il nuovo Eurocodice 8, che entrerà in vigore entro il 2028, rappresenta una guida fondamentale per progettisti e costruttori, fornendo strumenti aggiornati e dettagliati per affrontare le sfide del settore.

Questa evoluzione normativa, unita ai progressi tecnologici e alla crescente consapevolezza ambientale, pone il legno al centro del futuro dell’edilizia, combinando innovazione, sicurezza e rispetto per l’ambiente.