Il sempre maggiore interesse per le costruzioni in legno è legato alla loro ecosostenibilità e alla convenienza tecnica ed economica, anche perché favoriscono soluzioni costruttive finalizzate al basso consumo energetico.

Tra i vari sistemi costruttivi in legno quello a parete massiccia denominato XLam presenta ottime caratteristiche e prestazioni e si presta alla prefabbricazione. Dal punto di vista sismico gli edifici XLam dimostrano un buon comportamento grazie alla loro leggerezza e ad una buona capacità di dissipazione energetica concentrata negli elementi di connessione.

Nonostante questo sistema costruttivo sia diffuso nella pratica comune, poche indicazioni costruttive e di calcolo sono riportate dalle normative nazionali ed internazionali. Allo stato attuale, nell’ambito della progettazione sismica, le normative impongono di mantenere gli elementi lignei in campo elastico e concentrare nei giunti metallici di connessione la capacità dissipativa la quale viene sintetizzata mediante il fattore di struttura q. Il sistema costruttivo XLam appartiene alla categoria generica di edifici realizzati mediante pannelli incollati, ai quali è attribuito un fattore di struttura q=2 piuttosto limitato. Per ottenere dati che possano costituire un valido e credibile supporto per la scelta di prescrizioni normative più corrette si sono svolte e sono in corso campagne di indagini sperimentali [1,2] che possono essere utilmente supportate ed estese mediante simulazioni numeriche per la previsione della risposta sismica delle strutture in XLam.

Nel presente lavoro si propone un modello numerico capace di riprodurre il comportamento isteretico fortemente non lineare a anisotropo tipico delle connessioni legno-acciaio più utilizzate. Il modello numerico proposto è utilizzabile per indagare il comportamento sismico in ambito non lineare degli edifici Xlam e in legno in genere.

L’efficacia del modello numerico è stata verificata riproducendo i risultati delle prove sperimentali e simulazioni numeriche condotte nell’ambito del progetto di ricerca denominato SOFIE. Tale progetto prevede numerose prove sperimentali, sia su singoli pannelli parete che su edifici multipiano in XLam in scala reale su tavola vibrante. I risultati più importanti finora ottenuti sono riportati in [1] e [2]. Le analisi dinamiche non lineari sono state condotte con riferimento all’edifico a 3 piani testato su tavola vibrante e descritto in [2]. Si è fatto riferimento ad un set di sette accelerogrammi spettrocompatibili e il fattore di struttura è stato determinato sia con un approccio basato sulle accelerazioni di picco al suolo che con un approccio basato sui valori di taglio alla base. I risultati sono concordi con quanto riportato in [3] e confermano che l’edificio studiato presenta una capacità dissipativa maggiore rispetto a quella indicata dalle attuali normative, con un fattore di struttura circa pari a 3.

A completamento del lavoro svolto sono state eseguite delle valutazioni di tipo energetico sulle capacità dissipative dei diversi elementi di connessione impiegati in questo sistema costruttivo.

REFERENCE

[1] CECCOTTI, A. LAURIOLA, M. P. PINNA, M. SANDHAAS, C. : SOFIE Project – Cyclic Tests on Cross-Laminated Wooden Panels, Proceedings WCTE, Portland, USA, 2006

[2]CECCOTTI, A. FOLLESA, M. LAURIOLA, M. P.: La sperimentazione sismica sulle costruzioni di legno: attualità e prospettive, Seminario CIAS, Cipro, 2007

[3]CECCOTTI, A. : New Technologies for Construction of Medium- Rise Buildings in Seismic Regions: The XLAM Case, Structural Engineering International, Volume 18, Number 2, May 2008, pp. 156-165.