Da notevoli dimostrazioni emerge che i muri di legno possono resistere a una pressione equivalente a 100 kilonewtons.
In una scoperta rivoluzionaria, un team di ricercatori guidato da Nadja Manser, una dottoranda e ricercatrice presso i Laboratori federali svizzeri per la scienza e la tecnologia dei materiali (Empa), ha messo in discussione le consolidate ipotesi ingegneristiche sulla capacità di sostegno strutturale delle pareti in legno con aperture per finestre.
La ricerca, che rappresenta il culmine di un'iniziativa nazionale quadriennale, aveva l'obiettivo di colmare una lacuna critica nell'ingegneria del legno riguardante l'assenza di dati strutturali per le pareti con aperture per finestre. Il team ha collaborato strettamente con partner industriali per ottimizzare il nuovo modello computazionale.
Gli esperimenti hanno comportato una serie di prove su larga scala condotte insieme all'ETH Zurigo e alla Scuola universitaria professionale di Berna. Il team di ricerca ha testato pannelli di tavole individuali comunemente utilizzati nella costruzione a telaio in legno e ha scalato fino a intere sezioni di parete con dimensioni di finestre variabili.
Il team ha dimostrato con successo che le pareti in legno con aperture possono resistere a più di 100 kilonewton di carico orizzontale. Nella fase finale della ricerca, condotta nella sala costruttiva di Empa, la struttura ha resistito a oltre 100 kilonewton di forza prima che una delle travi cedesse.
La scoperta smentisce l'assunto che le pareti in legno con aperture non offrono alcun sostegno strutturale. Questo concetto, che ha a lungo influenzato la progettazione degli edifici in legno, con queste sezioni spesso trattate come vuoti o zone morte strutturali nei modelli ingegneristici, potrebbe potenzialmente consentire la rinuncia a un nucleo in cemento negli edifici in legno per raggiungere i valori di rigidità desiderati.
Manser sta sviluppando un modello computazionale che cattura la rigidità orizzontale delle pareti in legno con aperture. L'obiettivo è quello di derivare un modello pratico semplificato che sia meno intensivo dal punto di vista computazionale ma fornisca ancora valori sufficientemente precisi.
La ricerca ha importanti implicazioni per l'industria della costruzione in legno, portando la costruzione in legno più vicino a sostituire i materiali convenzionali. Tuttavia, è importante notare che attualmente non esistono regolamentazioni che stabiliscano quanto carico orizzontale una parete in legno a telaio può sostenere se contiene un'apertura per finestra, in Svizzera o in altri paesi europei.
Questa ricerca innovativa potrebbe rivoluzionare il modo in cui progettiamo e costruiamo con il legno, offrendo un approccio più sostenibile e conveniente alla costruzione. Man mano che il team continua a raffinare il loro modello computazionale, possiamo aspettarci un futuro in cui la costruzione in legno diventa ancora più diffusa nell'ambiente costruito.
