Perché le case con struttura in legno sono più resistenti ai terremoti rispetto alle case in cemento o in mattoni

A volte si dice che le case a telaio in legno sono troppo leggere per essere robuste. Eppure, la leggerezza comporta una serie di vantaggi: fondamenta più semplici ed economiche, pareti più sottili che significano più spazio utilizzabile a parità di superficie costruita, migliore comportamento durante i terremoti. La Romania è un Paese ad alto rischio sismico e abbiamo ricordi molto spiacevoli di questi eventi. Non sorprende quindi che quando le persone decidono di costruire, siano interessate a rendere le loro case il più possibile antisismiche. Il legno, che è elastico e più leggero dei comuni materiali da costruzione, ha la capacità di rendere antisismiche le case con questa struttura.

Come il terremoto agisce sulla casa

I terremoti si verificano a causa di fenomeni geologici. Hanno un punto centrale, chiamato epicentro, da cui si propagano le onde d'urto in modo che il terremoto venga avvertito anche lontano dalla zona in cui si è verificato. Queste onde sismiche fanno muovere la terra e con essa le case. Il movimento della terra acquisisce una certa accelerazione che, insieme al peso della casa (la sua massa, per essere precisi), forma la forza d'inerzia sismica che agisce lateralmente sulle pareti. È la forza più importante che agisce durante un terremoto e la più pericolosa. Di conseguenza, le pareti crollano e il soffitto non sostenuto crolla.

L'azione della forza sismica si manifesta su qualsiasi edificio, indipendentemente dal materiale di cui è fatto. Per questo motivo le case vengono progettate tenendo conto di questo aspetto. La resistenza sismica degli edifici residenziali e commerciali è regolata da Codice di progettazione sismica P100emesso dal Ministero dello Sviluppo, dei Lavori Pubblici e dell'Amministrazione. In base a queste norme, gli elementi della struttura di resistenza e il loro posizionamento sono calcolati in modo che la risposta dell'edificio ai terremoti sia ottimale.

Una casa con struttura in legno è 3-4 volte più leggera di una casa in cemento o in mattoni.

La stabilità e la resistenza di un edificio sono date dalla resistenza meccanica del materiale con cui è costruito. Il legno ha una resistenza meccanica paragonabile a quella dei comuni materiali da costruzione. Ad esempio, il legno di abete rosso ha una resistenza alla compressione di 24 N/mm², leggermente superiore a quella dei comuni mattoni o del calcestruzzo, mentre il legno di quercia è uguale al calcestruzzo ad alta resistenza, con una resistenza alla compressione di 50 N/mm². Nel caso di legno industrializzato, come ad esempio LVL o travi laminate, la resistenza alla compressione è ancora più elevata.

Il legno, tuttavia, ha un peso specifico inferiore a quello dei materiali da costruzione sopra citati, e la differenza è significativa. Ad esempio, il legno di abete rosso secco ha un peso specifico di 405 kg/m³, mentre il peso specifico del calcestruzzo normale è di 2200 kg/m³. Ciò significa che un elemento costruttivo in legno è molto più leggero di uno simile in calcestruzzo o mattoni con una resistenza alla compressione paragonabile. Il peso degli elementi costruttivi si aggiunge al peso totale della casa, il che significa che una casa con struttura in legno con la stessa resistenza meccanica di una casa in cemento o mattoni è molto più leggera. Secondo gli esperti, una casa in legno è 3-4 volte più leggera di una in cemento o in mattoni.

La forza sismica che agisce sulla casa è direttamente proporzionale al peso della casa stessa, e maggiore è il peso della casa, maggiore è la forza. Poiché una casa con struttura in legno è più leggera di una casa in cemento o in mattoni di pari resistenza, in caso di terremoto la forza sismica sarà minore.

Il legno può deformarsi senza compromettere la sua resistenza

La resistenza meccanica non è l'unica proprietà del legno che ha un impatto sulla resistenza ai terremoti. Anche l'elasticità, la malleabilità e la durezza sono importanti.

La naturale capacità degli edifici in legno di tornare alla loro forma originale dopo un terremoto li ha resi una scelta popolare nelle regioni soggette ad attività sismica. Alcuni edifici in legno vecchi di secoli sono rimasti in piedi dopo grandi terremoti, mentre i moderni edifici in cemento armato hanno subito danni significativi. Un esempio, l'edificio in legno più antico del mondo,una pagoda di 5 piani in un Giappone sismicamente attivo ha più di 1000 anni.

L'elasticità del legno che costituisce la struttura e i dispositivi di fissaggio - viti, connettori metallici, elementi di fissaggio - conferiscono all'edificio la capacità di deformarsi per poi tornare alla sua forma originale, ammortizzando così la forza del terremoto. La forza si dissipa e l'edificio rimane in piedi.

Anche la malleabilità e la durezza del legno sono importanti in caso di terremoto. Il legno è in grado di resistere alle forze sismiche laterali senza subire danni e, essendo un materiale duro, resiste agli urti o agli attriti senza cedere.

È chiaro e dimostrato che un edificio in legno è molto più resistente ai terremoti di uno in cemento o in mattoni. Test recente hanno dimostrato che un edificio a struttura in legno fino a sei piani può resistere a un terremoto di magnitudo 7,5 con danni minimi. Nel nostro Paese non è possibile realizzare edifici in legno così alti, la normativa non consente ancora di superare i 3 livelli (piano terra e 2 piani). Ma se volete una casa nuova, prendete in considerazione questa opzione, poiché la resistenza ai terremoti non è l'unico vantaggio di case su struttura in legno.