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 (leggerezza, resistenza, deformabilità) e quanto, invece, alla particolare tipologia costruttiva delle strutture (duttilità).
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, anche se una quantificazione, in termini ingegneristici, più approfondita delle loro prestazioni è ritenuta, da Ceccotti ed altri autori, utile per meglio definire la questione esposta.
Il legno ha un indiscutibile comportamento fragile, dovuto alla disomogeneità del materiale che viene attribuita ai suoi inevitabili difetti; in particolare è soggetto a fragilità soprattutto il legno strutturale che per le sue grandi dimensioni, ha una maggiore probabilità di difetti nascosti all’interno. Questa caratteristica, in caso di sisma, non può che essere considerata negativa perché 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 che le unioni realizzate nella struttura sono incastri “a mezzo legno” e collegamenti con l’ausilio di accessori meccanici, lignei o metallici. Le unioni incollate, invece, risultano completamente assenti; ciò a causa di due fattori: inesistenza di colle per esterni resistenti all’umidità ed esigenza di realizzare una struttura totalmente smontabile.
Tutto questo 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 per attrito tra le parti a contatto; i collegamenti con l’ausilio di accessori meccanici quali chiodi, bulloni, sPinotti, ecc., hanno evidenti capacità duttili e dissipative dell’energia, assenti a livello di materiale base, dovute alla deformabilità plastica degli stessi elementi metallici ed ai forti effetti di rifollamento delle pareti del foro praticato nel legno (gli elementi metallici di collegamento, sotto l’effetto di un’oscillazione sismica, si fanno sempre più spazio nel legno prima di raggiungere la vera e propria frattura localizzata); l’assenza di unioni incollate scongiurano 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 trova 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: “… eliminare completamente il legame di solidarietà tra l’edificio, concepito come scatola rigida, chiusa, e la sua fondazione …”; 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, della quale i già buoni valori migliorano ancora in caso di carichi istantanei quali durante il terremoto; la deformabilità, infine, anch’essa con valori migliori in caso di carichi istantanei, riesce a smorzare l’intensità dell’azione sismica.
Le considerazioni appena riportate, però, potrebbero forse essere sufficienti a giustificare l’ottimo comportamento al sisma della struttura in studio in relazione ai tanti generici terremoti subiti, ma certamente non sono sufficienti per quello che, il 13 gennaio 1915, colpì la città di Avezzano. L’entità di tale disgraziato evento, infatti, causò, il crollo di tutti gli edifici della città imprigionando sotto le macerie ben oltre 11 mila persone su una popolazione totale di 13 mila.
Solamente una casa seppe resistere a tanta energia distruttiva, insieme allo Chalet Torlonia il quale, costruito come si dice per far conoscere nel mondo l’imponente opera del prosciugamento del lago Fucino, si rese utile, infine, per dare riparo ai pochi superstiti di una sciagura che alcuni ritengono 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 certamente sovradimensionati, i tre ordini di catene poligonali chiuse, i pannelli laterali chiusi ma, soprattutto, la presenza di molte centinaia di viti che, 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.
