Gli edifici multipiano a struttura di legno stanno guadagnando un’importanza sempre crescente, proponendosi come valida alternativa rispetto a soluzioni realizzate con altri materiali da costruzione, come per esempio è accaduto in occasione della ricostruzione a seguito del terremoto in Abruzzo del 2009 (progetto C.A.S.E). Infatti, come dimostrato dal comportamento “sul campo” di edifici in legno realizzati in zone ad alto rischio sismico, la limitata massa volumica del materiale ha come vantaggio la possibilità di minori sollecitazioni indotte da un evento sismico. D’altra parte alcuni sistemi costruttivi lignei come quelli a telaio (platform frame), tra i più diffusi per l’edilizia civile in paesi come gli Stati Uniti ed il Giappone, sono caratterizzati da una grande ridondanza strutturale di collegamenti meccanici dotati di buone capacità di duttilità e dissipazione energetica, per i quali quindi, in accordo con le recenti indicazioni normative (Eurocodice 8, NTC 2008), viene assegnato un fattore di struttura tra i più elevati. Il sistema costruttivo a telaio si sta imponendo anche nel nostro paese, grazie anche all’alto grado di prefabbricazione, ma con alcune peculiarità, sia in termini di geometria che di materiali utilizzati, rispetto alle soluzioni a “telaio leggero” tipicamente presenti nel mercato nord-americano e nord-europeo: per esempio non solo i montanti ed i traversi presentano sezioni maggiori, ma anche i pannelli di rivestimento utilizzati sono preferibilmente di spessore e peso elevati.

Per tali ragioni si è ritenuto necessario, nell’ambito di un progetto di ricerca industriale dedicato all’edilizia sostenibile in legno, effettuare un’estesa campagna sperimentale avente come oggetto la caratterizzazione meccanica, in termini di rigidezza, resistenza e duttilità, dei componenti e collegamenti strutturali di un sistema costruttivo a telaio ligneo al variare di alcuni parametri geometrici e materiali utilizzati. Nell’ambito di tale ricerca si sono quindi realizzati modelli fisici sia di collegamenti (angolari di collegamento tra i pannelli intelaiati e i diaframmi orizzontali di base, intermedi e di copertura; collegamenti tra montanti e traversi del pannello e i fogli di rivestimento) che di componenti strutturali (pareti di taglio realizzate con pannelli intelaiati), in seguito sottoposti a prove di tipo statico monotone e cicliche in accordo con i protocolli di normativa.

I risultati di tale campagna sperimentale hanno consentito l’ottimizzazione della tecnologia costruttiva e la creazione di un database di dati sperimentali utilizzato nell’analisi della risposta di edifici multipiano in zona sismica, sia attraverso metodi lineari (analisi modale con spettro di risposta), sia con metodi non lineari (analisi di pushover, analisi time-history).

Al fine di validare i modelli numerici basati sulla conoscenza dei componenti strutturali di base, è in corso la progettazione e la realizzazione di un edificio multipiano in legno in scala reale da sottoporre a prova su tavola vibrante.