ReLUIS: il WP12 come cerniera tra ricerca e aggiornamento normativo per costruzioni in acciaio, legno e composte

L’aggiornamento delle Norme Tecniche per le Costruzioni rappresenta un passaggio cruciale per allineare la progettazione strutturale italiana all’evoluzione degli Eurocodici di seconda generazione. In questo contesto si inserisce il lavoro del WP12, che integra le competenze maturate su strutture in acciaio, legno e sistemi composti con un forte orientamento al trasferimento normativo. Le attività svolte mirano non solo a recepire le novità europee, ma anche a colmare lacune delle norme attuali e a introdurre criteri innovativi per la progettazione sismica, la durabilità e la sicurezza strutturale. Il contributo del WP12 di ReLUIS si configura così come un supporto tecnico-scientifico diretto al processo di revisione normativa nazionale.

Il Work Package 12 di ReLUIS si colloca all’interno delle attività di ricerca dedicate ai contributi normativi e nasce dalla confluenza di due precedenti WP storicamente focalizzati rispettivamente sulle strutture in acciaio e sulle costruzioni in legno. Questa integrazione riflette una scelta strategica: affrontare in modo unitario l’evoluzione normativa dei principali sistemi strutturali, favorendo una lettura coerente tra materiali diversi e promuovendo soluzioni ibride. L’obiettivo generale del WP12 è contribuire in modo concreto all’aggiornamento delle norme tecniche, attraverso la produzione di documenti prenormativi, proposte di modifica alle regole esistenti e, in alcuni casi, l’introduzione di criteri del tutto nuovi, capaci di colmare lacune presenti negli attuali riferimenti regolamentari.

Un elemento di forte qualificazione del WP12 è l’intimo legame con lo sviluppo della seconda generazione degli Eurocodici. Le unità di ricerca coinvolte hanno infatti partecipato in modo sostanziale ai lavori europei su Eurocodice 3 (strutture in acciaio), Eurocodice 5 (strutture in legno) ed Eurocodice 8 (progettazione sismica), contribuendo ai documenti di background e alle nuove formulazioni normative. Questa convergenza tra livello europeo e nazionale assume un valore strategico nel momento in cui il processo di aggiornamento delle norme italiane è entrato nella sua fase operativa, offrendo l’opportunità di un allineamento più consapevole e fondato su evidenze scientifiche mature.

Come ha affermato Raffaele Landolfo nella relazione, il WP12 è articolato in tre macro-ambiti dedicati alle costruzioni in acciaio, alle costruzioni in legno e alle strutture composte, declinate sia nella tecnologia mista acciaio-calcestruzzo sia nelle più recenti configurazioni acciaio-legno. La dimensione relativamente contenuta del numero di unità di ricerca coinvolte ha favorito un coordinamento stretto e una lettura organica dei risultati, consentendo di sviluppare contributi che non restano confinati al livello accademico ma sono pensati per una reale trasferibilità verso la normativa e la pratica professionale.

Innovazioni per le strutture in acciaio tra sismica, collegamenti e collasso progressivo

 Nel settore delle costruzioni in acciaio, le attività del WP12 hanno affrontato temi che intercettano direttamente le criticità più attuali della progettazione strutturale. Un primo fronte di ricerca riguarda la progettazione sismica, con particolare attenzione alla nuova classe di duttilità DC2 introdotta nella seconda generazione dell’Eurocodice 8, concepita come soluzione intermedia tra progettazione elastica e progettazione dissipativa. La scarsa disponibilità di casi di studio e di validazioni pregresse ha reso necessario un lavoro sistematico di verifica dell’affidabilità delle nuove regole, soprattutto per edifici controventati e per strutture leggere in profili sottili piegati a freddo. In questi ultimi casi, finora scarsamente coperti dalla normativa, sono stati sviluppati modelli di capacità delle pareti che tengono conto del contributo irrigidente dei pannelli di chiusura, in particolare quando realizzati in legno, con ricadute dirette sulla definizione dei fattori di comportamento per il calcolo della domanda sismica di progetto.

Accanto alle soluzioni tradizionali per strutture metalliche sismoresistenti, un filone innovativo riguarda l’impiego di collegamenti trave-colonna ad attrito, nei quali la dissipazione dell’energia sismica avviene attraverso lo scorrimento controllato tra superfici metalliche. Le indagini sperimentali condotte sui contatti di attrito, con prove cicliche dedicate, hanno permesso di caratterizzare il comportamento tribologico dei materiali, valutando l’evoluzione del coefficiente d’attrito e i fenomeni di usura sotto azioni ripetute. Questo approccio apre la strada a soluzioni progettuali che, una volta codificate opportunamente, possono migliorare la controllabilità del danno e la riparabilità post-sisma delle strutture.

Un ulteriore ambito di ricerca riguarda il collasso progressivo nelle strutture in acciaio, affrontato sia a livello globale, attraverso la definizione della domanda strutturale conseguente alla perdita di elementi portanti come le colonne, sia a livello locale, con particolare riferimento al comportamento dei nodi trave-colonna soggetti a elevate trazioni in presenza di meccanismi catenari a seguito di azioni eccezionali.

In parallelo, gli studi sui collegamenti di base e sui nodi trave-colonna, condotti alla luce delle nuove prescrizioni dell’Eurocodice 3 Parte 1-8, hanno messo in evidenza differenze quantitative rilevanti nella classificazione di resistenza e rigidezza rispetto ai criteri precedenti, mostrando come le nuove metodologie offrano una rappresentazione più realistica delle proprietà meccaniche dei collegamenti. Questi risultati hanno un impatto diretto sull’analisi strutturale globale, poiché la corretta classificazione dei nodi influenza in modo sostanziale la risposta dell’intero sistema.

Le costruzioni in legno tra sopraelevazioni, durabilità e progettazione sismica avanzata

Nel macro-ambito delle costruzioni in legno, il WP12 affronta tre direttrici principali: edifici di nuova costruzione, interventi di sopraelevazione e durabilità. Il contributo alla nuova generazione dell’Eurocodice 5 e dell’Eurocodice 8 si è tradotto in analisi critiche delle principali novità normative e nella redazione di esempi di calcolo che aiutano a rendere operativi i nuovi criteri di verifica. Questo lavoro di traduzione dalla norma alla pratica progettuale rappresenta un passaggio essenziale per favorire l’adozione consapevole delle nuove regole da parte dei professionisti.

Il tema delle sopraelevazioni in legno assume un rilievo particolare nel contesto italiano, caratterizzato da un patrimonio edilizio esistente spesso vulnerabile e da una crescente domanda di densificazione urbana. Le ricerche condotte hanno analizzato l’interazione tra la struttura sopraelevata in legno e l’edificio sottostante, sia in calcestruzzo armato sia in muratura, evidenziando come la leggerezza del legno non sia di per sé sufficiente a garantire un miglioramento delle prestazioni globali.

Le analisi mostrano che l’incremento di massa e di domanda sismica sulla struttura esistente può comportare un peggioramento delle condizioni di sicurezza, mitigabile solo attraverso una progettazione attenta della capacità dissipativa della sopraelevazione e dei collegamenti di interfaccia. L’introduzione di dispositivi dissipativi, come controventi fluido-viscosi, emerge come una strategia efficace per ridurre l’impatto sulla struttura esistente, aprendo prospettive interessanti per soluzioni integrate di adeguamento e ampliamento.

Il tema della durabilità del legno è stato affrontato in una prospettiva che integra sostenibilità, ciclo di vita e manutenzione predittiva. Le linee guida sviluppate per la progettazione della durabilità, basate anche su campagne di rilievo in situ su elementi esposti agli agenti atmosferici come balconi e componenti esterni, propongono procedure sistematiche di ispezione, valutazione e manutenzione. L’elaborazione di modelli di degrado consente di pianificare interventi preventivi, spostando l’attenzione dalla manutenzione reattiva a una gestione programmata della vita utile delle strutture in legno.

Parallelamente, l’introduzione di criteri di classificazione meccanica dei giunti trave-colonna in legno, ispirati alle metodologie già consolidate per l’acciaio, rappresenta un passo avanti significativo verso una progettazione più razionale dei sistemi sismoresistenti realizzati con tale materiale.

Sistemi composti acciaio-calcestruzzo e acciaio-legno

Le strutture composte costituiscono il terzo pilastro del WP12 e comprendono sia i sistemi acciaio-calcestruzzo sia le configurazioni ibride acciaio-legno. Nel caso delle strutture composte acciaio-calcestruzzo, l’attenzione si è concentrata sulla performance di nodi trave-colonna con soletta collaborante, sviluppando modelli numerici avanzati capaci di descrivere in modo integrato il comportamento delle componenti metalliche e della parte in calcestruzzo. Le analisi, condotte in campo lineare e non lineare, mirano a valutare l’influenza di questi nodi sulla risposta globale della struttura, con ricadute dirette sulla definizione delle regole di progetto per edifici multipiano.

Nel campo delle soluzioni ibride acciaio-legno, le ricerche esplorano sia l’impiego dell’acciaio come rinforzo locale di elementi lignei, attraverso dispositivi di confinamento o collegamenti dedicati, sia la progettazione di sistemi strutturali completi che combinano telai in acciaio con componenti in legno. Queste soluzioni, ancora poco normate, presentano potenzialità rilevanti in termini di leggerezza, dissipazione energetica e adattabilità agli interventi sull’esistente, ma richiedono un inquadramento regolamentare che ne consenta un uso diffuso e sicuro.

Prospettive di trasferimento normativo dei risultati del WP12

La strategia di trasferimento dei risultati del WP12 precedentemente illustrati verso la normativa si articola in diverse forme, che vanno dalle proposte di modifica delle regole esistenti all’elaborazione di nuove prescrizioni e capitoli, fino alla produzione di linee guida e strumenti operativi per la progettazione.

L’orizzonte temporale del progetto è strettamente connesso al processo di aggiornamento delle norme tecniche italiane, con l’ambizione di rendere disponibili contributi pronti per essere recepiti in modo organico. In questo senso, il WP12 si configura come una vera e propria cerniera tra ricerca avanzata e pratica normativa, capace di trasformare risultati scientifici in criteri applicabili, contribuendo a una progettazione strutturale più sicura, innovativa e allineata agli sviluppi europei.

DI SEGUITO LA REGISTRAZIONE INTEGRALE DELL'INTERVENTO DI RAFFAELE LANDOLFO.

IN SINTESI
-Inquadramento del WP12 come strumento di collegamento tra ricerca scientifica ed evoluzione normativa nazionale
-Contributi agli Eurocodici di seconda generazione e allineamento con il processo di aggiornamento delle NTC
-Innovazioni per le strutture in acciaio: progettazione sismica, collegamenti ad attrito e collasso progressivo
-Sviluppi sulle costruzioni in legno: sopraelevazioni, durabilità e nuovi criteri di progettazione in ambito sismico
-Approfondimenti sui sistemi composti acciaio-calcestruzzo e acciaio-legno
-Produzione di linee guida, proposte di modifica normativa e strumenti operativi per i progettisti