La sicurezza delle costruzioni in relazione ai fenomeni sismici è oggetto di ricerca e studi specifici da decenni nel mondo intero. Particolarmente intensi in questi ultimi decenni sono stati anche i risultati ottenuti nell’ambito delle strutture in legno, che tradizionalmente sono da sempre molto diffuse in zone note per la frequenza dei fenomeni sismici: il Giappone e alcune regioni del Nord America sono gli esempi più eloquenti; in tali regioni la casa in legno in zona sismica è una realtà.
È ormai riconosciuto a livello internazionale come gli edifici in legno ben progettati e realizzati secondo le tecniche più moderne, come la tecnologia X-Lam e il sistema della costruzione intelaiata, possano garantire i livelli più avanzati di sicurezza sismica.Ma perché il legno resiste meglio di altri materiali ai terremoti?
- Il legno è molto più leggero degli altri materiali da costruzione; le forze agenti su una costruzione in caso di sisma sono proporzionali alla massa della costruzione stessa. La massa del legno è circa 1/5 di quella del calcestruzzo: questo significa che le costruzioni in legno sono sottoposte ad un impeto distruttivo del terremoto decisamente più ridotto.
- Il legno presenta un comportamento meccanico particolarmente favorevole, se confrontato con la sua massa. A parità di massa, la resistenza meccanica del legno è fra le migliori in assoluto. Questo significa che le strutture in legno sono in grado di assorbire senza danni anche forze e sollecitazioni importanti.
- Per le sue caratteristiche meccaniche, il legno è naturalmente elastico e quindi sopporta facilmente una lieve deformazione: questo si manifesta in modo positivo in particolar modo durante l’azione del sisma, in quanto la minor rigidezza (cioè la maggiore deformabilità) della costruzione permette di assorbire meglio l’onda sismica.
- L’edificio in legno non è mai un corpo monolitico, ma è formato da diversi elementi (di regola parete e solaio) uniti tra loro attraverso connessioni meccaniche (detti anche giunti o collegamenti). Queste, se ben progettate e realizzate, fungono da ulteriore elemento a favore della deformabilità della costruzione e contribuiscono a dissipare l’energia sprigionata dal sisma, evitando così il crollo della struttura. Di fatto, la sicurezza sismica di un edificio in legno dipende anche dalle connessioni e dalla loro corretta progettazione.
- I moderni edifici in legno sono progettati privilegiando l’utilizzo di elementi piani, come le pareti e le solette di pannelli X-Lam (legno massiccio a strati incrociati) o il telaio di legno ricoperto di pannelli OSB (Oriented Strand Board) in caso di struttura intelaiata. Le costruzioni a elementi piani sono più resistenti in caso di sisma rispetto alle costruzioni eseguite con elementi lineari (per esempio le strutture a pilastri) perché la rigidezza e la resistenza della struttura sono distribuite su tutta la costruzione e non sono concentrate in pochi punti.
Simulazione sismica X-LAM
Qui potete vedere il test video di una casa in legno antisismica.
La resistenza sismica degli edifici in legno è ampiamente provate da diversi studi, in particolare dal progetto Sofie del Cnr-Ivalsa. Un edificio in legno di 7 piani e 24 metri di altezza, realizzato con i pannelli X-Lam, è uscito indenne da un test antisismico decisamente rude: la simulazione su pedana vibrante del terremoto di Kobe (magnitudo 7,2 della scala Richter) che nel 1995 in Giappone provocò la morte di oltre seimila persone.
Il 6 ottobre dello scorso anno un test analogo è stato eseguito per la prima volta in Europa nel laboratorio della Fondazione Eucentre, Centro europeo di formazione e ricerca in ingegneria sismica, di Pavia. Un edificio in legno di quattro piani alto 12 metri ha resistito per trenta minuti alla simulazione di accelerazioni molto più elevate di quelle del terremoto dell’Aquila senza riportare danni significativi alla struttura portante.