Sistemi strutturali a base di legno per il progetto di nuove costruzioni a basso danneggiamento

Gruppo di lavoro

Prof. Antonio Sandoli (Università degli Studi del Molise);
Prof. Giovanni Fabbrocino (Università degli Studi del Molise).

Descrizione

Il tema di ricerca riguarda la definizione di una tipologia costruttiva con pannelli in CLT (Cross-Laminated Timber) a basso danneggiamento. In particolare, esso mira ed eliminare alcune criticità tipiche degli edifici “tradizionali” a pannelli CLT che sono fonte di danno strutturale permanente nella costruzione a seguito di eventi calamitosi naturale (quali quelli sismici).

Obiettivi della ricerca

Gli obiettivi della ricerca possono essere sintetizzati nei seguenti punti:

Studio critico degli aspetti tecnologici degli edifici “tradizionali” in CLT e definizione di un edificio CLT 2.0 a basso danneggiamento.
Messa a punto di un sistema innovativo a basso danneggiamento del collegamento pannello-pannello e pannello-fondazione e proposta di modifica della tipologia costruttiva “tradizionale” al fine di evitare danni permanenti nel solaio a causa del contatto tra parete verticale e solaio (orizzontale).

Metodologia di ricerca

Per il perseguimento degli obiettivi sopra elencati si sta studiando una alternativa alla tecnologia costruttiva “tradizionale” in CLT. In primo luogo, per eliminare il danno permanente nella zona di contatto tra parete verticale e solaio, si sta studiando una soluzione costruttiva di tipo balloon frame, cioè pareti a tutta altezza con solai che non interrompono la continuità verticale delle pareti (come contrariamente avviene per il caso dell’edificio “tradizionale”).

In secondo luogo, è stato avviato lo studio di un sistema di collegamento parete-fondazione (e parete-parete), alternativo ai classici hold-downs utilizzati nell’edificio “tradizionale”. Il sistema proposto è in grado di assorbire gli sforzi di trazione indotti dalle azioni flessionali, dissipando plasticamente l’energia sismica. Il collegamento concentra il danno in un singolo elemento fusibile (barra metallica), facilmente sostituibile a seguito del danneggiamento sismico. Questo consente al pannello ligneo di esibire un comportamento di tipo elastico e senza subire concentrazioni danno permanente nella zona di collegamento.

L’edificio CLT 2.0 ha un risvolto anche sugli aspetti di sostenibilità: la riduzione del danno permanente negli elementi strutturali rende più performante il ciclo di vita della costruzione poiché si riduce il materiale da dismettere e quindi da riciclare a seguito di danneggiamenti di tipo sismico.

Interazioni con altri gruppi di ricerca nazionali e internazionali

Il gruppo di ricerca UniMol si confronta periodicamente con il gruppo di ricerca dell’Università di Napoli Federico II, attraverso riunioni finalizzate alla progettazione di set-up di prove di laboratorio e alla scrittura di articoli scientifici.

Impatto

Il significativo impatto della ricerca è motivato nelle seguenti osservazioni:

Realizzazione di edifici in CLT a a basso danneggiamento: la riduzione del danno comporta oltre alla riduzione di costi legati alla eventuale demolizione dell’edificio danneggiato, un incremento della sostenibilità della costruzione letto nell’ottica del ciclo di vita. Infatti, la riduzione del materiale di dismissione e riciclo rende l’edificio CLT più sostenibile.
Fornire una ulteriore spinta motivazionale alla realizzazione e diffusione di edifici in legno ed in particolare in CLT.
Fornire un contributo tecnico esaustivo che possa essere recepito anche dalle norme tecniche per le costruzioni o linee guida.