Testi a cura del dott. Roberto Romani
Non è cosa semplice distinguere con certezza quanto del buon funzionamento riscontrato per le strutture lignee sotto l’effetto del terremoto sia attribuibile alle caratteristiche intrinseche del materiale, quali la leggerezza, la resistenza e la deformabilità, e quanto, invece, alla particolare tipologia costruttiva delle strutture, la cui duttilità gioca un ruolo cruciale. Certo è che tale distinzione non può assolutamente scaturire dalle sole riflessioni su edifici palesemente illesi o poco danneggiati in occasione di passati terremoti.
Ben note sono le caratteristiche peculiari del legno in caso di sisma; tuttavia, una quantificazione più approfondita delle loro prestazioni in termini ingegneristici è ritenuta, da autori come Ceccotti, utile per meglio definire la questione esposta.
Il legno ha un indiscutibile comportamento fragile, dovuto alla disomogeneità del materiale, dovuta ai suoi inevitabili difetti. In particolare, è soggetto a fragilità soprattutto il legno strutturale, che, per le sue grandi dimensioni, presenta una maggiore probabilità di difetti nascosti all’interno. Questa caratteristica, in caso di sisma, non può che essere considerata negativa; infatti, le membrature lignee della struttura collassano improvvisamente quando il diagramma tensioni-deformazioni evidenzia ancora un comportamento elastico del materiale. La duttilità della struttura, cioè l’assorbimento parziale dell’energia sismica, può avvenire soltanto grazie al comportamento plastico delle unioni.
Analizzando lo Chalet Torlonia, appare immediatamente evidente che le unioni realizzate nella struttura sono incastri “a mezzo legno” e i collegamenti avvengono con l’ausilio di accessori meccanici, lignei o metallici. Le unioni incollate, invece, risultano completamente assenti; ciò è dovuto a due fattori: l’inesistenza di colle per esterni resistenti all’umidità e l’esigenza di realizzare una struttura totalmente smontabile.
Tutto ciò risulta a vantaggio della struttura quando essa è sollecitata a resistere ad azioni sismiche. Infatti, gli incastri “a mezzo legno”, assolvendo al proprio compito attraverso un mai perfetto contatto diretto legno-legno, hanno la possibilità di grandi spostamenti, che evitano inaccettabili stati di sollecitazione nei vari elementi strutturali lignei e garantiscono una forte dissipazione di energia anche per compressione e attrito tra le parti a contatto. I collegamenti con l’ausilio di accessori meccanici, come chiodi, bulloni e spinotti, presentano evidenti capacità duttili e dissipative dell’energia, assenti a livello di materiale base, grazie alla deformabilità plastica degli stessi elementi metallici e ai forti effetti di rifollamento delle pareti del foro praticato nel legno.
L’assenza di unioni incollate scongiura inoltre connessioni molto rigide, che, per questo, mantengono le stesse caratteristiche di fragilità tipiche del legno con cui sono realizzate. Lo Chalet Torlonia, inoltre, non ha le fondamenta essendo soltanto poggiato sul terreno tramite gli otto pilastri metallici. Il comportamento duttile della struttura trae vantaggio anche da questa caratteristica, peraltro ben nota almeno fin dal 1781, anno in cui F. Milizia pubblicò i suoi “Principi di architettura civile”, dove si legge di “eliminare completamente il legame di solidarietà tra l’edificio, concepito come scatola rigida, chiusa, e la sua fondazione”.
Inoltre, si afferma che la casa “non devesi … piantare o fondare in terra, ma posare solamente sopra …”. Fatta eccezione per la fragilità, le altre caratteristiche del legno si possono considerare tutte in modo positivo per resistere al sisma: la leggerezza, per la quale il legno, a parità di resistenza, pesa cinque volte meno del calcestruzzo; la resistenza, la quale migliora ulteriormente in caso di carichi istantanei, come durante un terremoto; e la deformabilità, anch’essa con valori migliori in caso di carichi istantanei, capace di smorzare l’intensità dell’azione sismica.
Le considerazioni riportate potrebbero giustificare l’ottimo comportamento al sisma della struttura in studio rispetto ai molti terremoti subiti, ma certamente non sono sufficienti per spiegare quanto accadde il 13 gennaio 1915, quando colpì la città di Avezzano. L’entità di tale disgraziato evento causò il crollo di tutti gli edifici della città, imprigionando sotto le macerie oltre 11.000 persone su una popolazione totale di 13.000.
Solamente una casa seppe resistere a tanta energia distruttiva, insieme allo Chalet Torlonia, il quale, costruito per far conoscere nel mondo l’imponente opera del prosciugamento del lago Fùcino, si rese utile infine per dare riparo ai pochi superstiti di una sciagura che alcuni considerano in relazione con gli assestamenti geologici a seguito del prosciugamento.
Nel caso del sisma del 1915, è l’osservazione dell’intera struttura che ci aiuta a capire le possibili motivazioni di tanta resistenza. L’assenza di fondamenta, i pilastri sovradimensionati, i tre ordini di catene poligonali chiuse, i pannelli laterali chiusi, ma soprattutto la presenza di molte centinaia di viti utilizzate per realizzare e fissare i pannelli, svolgono un ruolo fondamentale nella capacità di dissipazione dell’energia sismica, a tutto vantaggio del comportamento duttile del manufatto.
