Strutture ibride acciaio–legno: verso nuovi paradigmi progettuali tra ricerca, sperimentazione e normativa

Le strutture ibride acciaio-legno stanno assumendo un ruolo sempre più centrale nel panorama dell’ingegneria strutturale contemporanea, grazie alla loro capacità di coniugare sostenibilità, leggerezza e prestazioni sismiche. Tuttavia, a fronte di una crescente diffusione applicativa, manca ancora un quadro normativo organico che ne disciplini la progettazione. La relazione di Beatrice Faggiano presentata a ANIDIS 2025 offre un’analisi aggiornata dello stato dell’arte e delle principali linee di ricerca. Dalle tipologie strutturali alle strategie di progettazione dissipativa, emerge un settore in rapida evoluzione. Un ambito che, tra sperimentazione e innovazione, si candida a diventare sempre più rilevante anche nella pratica professionale.

L’evoluzione delle strutture ibride e il vuoto normativo

el panorama contemporaneo dell’ingegneria strutturale, le soluzioni ibride acciaio–legno stanno emergendo come una delle traiettorie più promettenti per coniugare sostenibilità, prestazioni e innovazione tecnologica. La relazione presentata da Beatrice Faggiano in occasione di ANIDIS 2025 offre uno spaccato particolarmente significativo dello stato dell’arte e delle prospettive future di queste tipologie costruttive, mettendo in evidenza come la ricerca stia rapidamente colmando il divario tra pratica progettuale e quadro normativo.

Negli ultimi anni, le strutture ibride acciaio–legno hanno conosciuto una diffusione crescente, con esempi già realizzati, edifici in costruzione e numerosi progetti di grande scala. Questo sviluppo, tuttavia, non è ancora accompagnato da un adeguato supporto normativo. Se da un lato l’Eurocodice dedica uno specifico capitolo alle strutture composte acciaio–calcestruzzo, dall’altro manca ancora un riferimento organico per le combinazioni acciaio–legno.

Proprio da questa lacuna nasce l’impegno della comunità scientifica, sia a livello nazionale che internazionale. In Italia, il progetto ReLUIS, finanziato dal Dipartimento della Protezione Civile, ha incluso tra le proprie attività lo studio delle costruzioni ibride all’interno del Work Package 12, tradizionalmente dedicato alle strutture in acciaio ma oggi esteso anche al legno. Parallelamente, a livello europeo, gruppi di lavoro come il WG6 della European Convention for Constructional Steelwork stanno affrontando in modo sistematico il tema delle strutture composte e ibride, segno evidente della crescente centralità del legno anche nel settore dell’acciaio.

La presente relazione è stata presentata ad ANIDIS 2025 (Assisi, 7-11 settembre) e gli autori sono: Giacomo Iovane e Beatrice Faggiano e Raffaele Landolfo.

Tipologie strutturali e stato dell’arte della ricerca

Uno degli aspetti più rilevanti del lavoro presentato riguarda la sistematizzazione delle principali configurazioni strutturali ibride acciaio–legno. L’analisi della letteratura ha permesso di individuare quattro macro-tipologie ricorrenti, che rappresentano altrettanti approcci progettuali.

La prima tipologia è costituita da telai in acciaio accoppiati a pareti in legno, spesso realizzate in pannelli CLT o in sistemi a telaio leggero. In questi casi, grande attenzione è dedicata ai collegamenti, frequentemente progettati come dispositivi dissipativi, spesso basati su meccanismi ad attrito o soluzioni ricentranti, con un chiaro orientamento verso applicazioni in ambito sismico.

Una seconda categoria riguarda i sistemi di solaio composti, in cui travi in acciaio collaborano con impalcati in legno massiccio o diaframmi a base lignea. In questo ambito, la ricerca si concentra soprattutto sul comportamento dei connettori, quali viti e bulloni, attraverso campagne sperimentali e modellazioni numeriche.

La terza tipologia include sistemi strutturali pienamente ibridi, in cui acciaio e legno si combinano a livello globale. Si tratta di configurazioni in cui, ad esempio, colonne in acciaio sono abbinate a travi e solai in legno, oppure telai lignei sono irrigiditi da controventi o nodi in acciaio. Questa categoria rappresenta forse il terreno più fertile per l’innovazione progettuale.

Infine, una quarta tipologia riguarda dispositivi strutturali specifici, come controventi a instabilità impedita (BRB) realizzati mediante combinazioni di acciaio e legno, che aprono scenari interessanti per la dissipazione dell’energia sismica.

Nel complesso, la letteratura degli ultimi quindici anni mostra una crescita significativa degli studi, con un equilibrio tra analisi numeriche e sperimentazioni, spesso condotte su scala reale. Il confronto con soluzioni interamente in acciaio rimane un riferimento costante, a testimonianza del fatto che le strutture ibride si propongono come alternative competitive e non semplici varianti.

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Progettazione sismica e primi risultati delle analisi

Un contributo particolarmente interessante della ricerca illustrata riguarda lo studio preliminare di sistemi intelaiati ibridi in ambito sismico. Le configurazioni analizzate includono telai a momento, sistemi controventati concentrici ed eccentrici, con diverse combinazioni tra elementi in acciaio e in legno.

Il confronto tra soluzioni “tutto acciaio”, “tutto legno” e ibride ha permesso di valutare l’impatto delle scelte progettuali in termini di massa strutturale e comportamento globale. Le analisi hanno evidenziato come le strutture interamente in legno risultino generalmente le più leggere, mentre i telai a momento mostrano masse più elevate. Tuttavia, l’aspetto più significativo emerge nel confronto tra progettazione dissipativa e non dissipativa.

L’applicazione dei criteri di capacity design, con una chiara individuazione degli elementi dissipativi (generalmente in acciaio), consente infatti di ottenere riduzioni apprezzabili della massa strutturale anche in configurazioni semplici. Questo risultato suggerisce che, nonostante la maggiore complessità progettuale, le soluzioni dissipative possano risultare vantaggiose già a scala ridotta e, con ogni probabilità, ancora più efficaci in edifici multipiano e multicampata.

Le attività di ricerca sono attualmente in evoluzione, con l’avvio di analisi statiche non lineari e successive indagini dinamiche, finalizzate alla definizione di criteri progettuali e linee guida operative.

Filiera del legno e prospettive di sviluppo territoriale

Accanto agli aspetti strettamente strutturali, la relazione ha posto l’attenzione anche su un tema strategico: lo sviluppo della filiera del legno in Italia, in particolare nelle regioni meridionali. La costituzione di una rete universitaria che coinvolge atenei dal Molise alla Sicilia rappresenta un passo importante verso la valorizzazione di risorse forestali oggi sottoutilizzate.

L’obiettivo è duplice: da un lato, promuovere l’impiego di specie legnose locali anche in ambito strutturale, attraverso attività di ricerca e certificazione; dall’altro, supportare i territori nella definizione di modelli di gestione sostenibile dei boschi. In questo contesto, le strutture ibride acciaio–legno possono rappresentare un volano per l’innovazione, favorendo l’integrazione tra materiali tradizionali e tecnologie avanzate.

Verso nuove linee guida progettuali

Il lavoro presentato ad ANIDIS 2025 evidenzia come il tema delle strutture ibride acciaio–legno sia ormai maturo per un salto di qualità, che passa necessariamente attraverso la definizione di riferimenti normativi e linee guida condivise. La crescente quantità di dati sperimentali e numerici, unita all’interesse della comunità scientifica e professionale, crea le condizioni ideali per questo sviluppo.

In prospettiva, l’integrazione tra acciaio e legno non rappresenta soltanto una scelta tecnica, ma una strategia progettuale capace di rispondere alle sfide della sostenibilità, della resilienza sismica e dell’efficienza costruttiva. La ricerca in corso lascia intravedere un futuro in cui queste soluzioni diventeranno sempre più diffuse, supportate da strumenti normativi adeguati e da una filiera produttiva evoluta.

Riferimenti normativi
-UNI EN 1993-1-1 (Eurocodice 3) – Progettazione delle strutture in acciaio
-UNI EN 1995-1-1 (Eurocodice 5) – Progettazione delle strutture in legno
-UNI EN 1998-1 (Eurocodice 8) – Progettazione sismica.

DI SEGUITO LA RELAZIONE INTEGRALE DI BEATRICE FAGGIANO.

Il testo è stato elaborato mediante la trascrizione dell'intervento, con l'aiuto dell'IA.

IN SINTESI
-Le strutture ibride acciaio-legno sono sempre più diffuse ma non ancora supportate da un quadro normativo dedicato, a differenza di quanto avviene per altri sistemi composti.
-La ricerca, illustrata da Beatrice Faggiano a ANIDIS 2025, ha individuato quattro principali tipologie strutturali ibride ricorrenti.
-Gli studi disponibili combinano analisi numeriche e sperimentali, con particolare attenzione ai collegamenti e ai dispositivi dissipativi per applicazioni sismiche.
-Le prime analisi progettuali mostrano che le soluzioni dissipative ibride possono ridurre la massa strutturale rispetto a quelle non dissipative, migliorando l’efficienza globale.
-Le attività in corso mirano a sviluppare linee guida progettuali e a valorizzare la filiera del legno, soprattutto nel contesto italiano, integrando sostenibilità e innovazione.