Motivazioni tecniche alla base dell’idea
Semplificazione del processo costruttivo.
Miglioramento della resistenza alle azioni orizzontali (date dal sisma), della duttilità e della capacità dissipativa del modulo parete per struttura edilizia.
La semplificazione del processo costruttivo crea un prodotto gestibile; qualunque progetto incontra risposta. L’elemento base che detta le regole della modularizzazione è la lastra rettangolare in legno costruito secondo le caratteristiche del pannello a strati incrociati, realizzata a tre strati di dimensioni 125×400/500 cm e 205×400/500, utilizzata indifferentemente a pavimento e sulle pareti. La dimensione 400/500 cm e i suoi sottomultipli è riscoperta per ottimizzare la modularizzazione e standardizzazione della costruzione, e per distribuire orditure primarie secondarie a interassi di cm 40,50,80,100, 133, 160, 200, 250 senza vincoli o limitazioni architettoniche.
Il sistema costruttivo legno-legno è costituito da un’intelaiatura in montanti e traversi di legno controventati da un pannello in trilama chiodato su tutti i lati.
Nell’ideazione del metodo di base della parete e dei sistemi di assemblaggio dello stesso, nonché del collegamento reciproco fra i pannelli, si è tenuto conto di:
- Necessità di miglioramento delle proprietà meccaniche (resistenza e rigidezza laterale, duttilità e capacità dissipativa in caso di sisma)
- Ripristino del sistema costruttivo a seguito di eventi eccezionali (urti, esplosioni, sisma, …)
- Possibilità di realizzare una camera di ventilazione sulla parete, e o comunque un qualsiasi rivestimento dal cappotto isolante e poi intanacato alla pietra.
- Massima elasticità al raggiungimento del rispetto delle norme in materia di contenimento dei consumi energetici e abbattimento/isolamento acustico, anche in funzione del luogo in cui si va a costruire (probabilmente in Africa, avremmo delle esigenze diverse di isolamento rispetto alla Norvegia).
- facilità di posa, rapidità, sicurezza (nella gestione dei pesi ad esempio) e efficienza nel montaggio.
CARATTERISTICHE TECNICHE
– Intelaiatura in legno
L’intelaiatura in legno del modulo parete consta di montanti verticali in legno di conifera lamellare GL24 con sezione pari 8×12/16/20/24/28 cm a seconda delle esigenze dovute alle caratteristiche del sito di costruzione, zona 1,2,3,4 e al numero dei piani. I montanti verticali sono collegati da traversi orizzontali di legno massiccio C24 spesso 8 cm e profondità a seguire i montanti. In
Figura 1 si riporta un dettaglio della struttura in legno del modulo parete del proseguo dei collegamenti tra i piani.
Figura 1 – Intelaiatura in legno del modulo parete.
Il collegamento montanti verticali traversi, viene realizzato mediante la chiodatura con chiodi mm 4*40 ad aderenza migliorata su staffe realizzate appositamente per tale tecnica e chiodi ad aderenza migliorata mm 4*60 nel pannello in tri-lam o mediante viti; in questo modo si elimina la possibilità di rottura fragile del traverso indotta dall’infissione della vite lungo la fibratura.
Si evidenzia che le varie larghezze del pannello parete vengono realizzate semplicemente cambiando i traversi orizzontali e non i montanti verticali.
– Pannello in tri-lam
Un primo sistema di controventamento dell’intelaiatura in legno è costituito da una pannellatura di tre strati di abete incollati ortogonalmente tra loro con le medesime tecniche adottate per la realizzazione del lamellare, dello spessore di 28 mm (+-1mm di tolleranza) fissata lungo tutto il perimetro mediante chiodi o viti ai montanti verticali e ai traversi. La pannellatura viene giuntata in prossimità delle mezzerie della struttura lignea, sia verticale che orizzontale.
– Disposizione dei chiodi o viti di connessione pannello al telaio in legno.
La particolare disposizione dei chiodi o delle viti di collegamento del pannello tri-lam al telaio in legno conferisce una elevata resistenza alle azioni orizzontali e allo stesso tempo evita l’istaurarsi di fenomeni di rottura fragile degli elementi stessi. I chiodo/viti sono disposti lungo i bordi dei pannelli ed in prossimità di tutti gli elementi strutturali che interseca.
– Collegamento alla fondazione
Il collegamento a terra del montante parete deve assicurare il trasferimento alla fondazione dei tiri verticali dovuti all’effetto roking e dell’azione tagliante indotti da una azione orizzontale applicata in sommità della parete. Il trasferimento di tali azioni avviene mediante due sistemi di connessione distinti:
- Staffe ad H in combinazione con staffe a U ad azine hol-down (tenere premuto/giù), per contrastare i tiri verticali
- Fissaggi a taglio: per trasferire l’azione tagliante alla fondazione.
Staffe ad H in combinazione con staffe a U ad azine hol-down: in corrispondenza dei montanti verticali della parete al piano terra, il collegamento della staffa H alla fondazione è realizzato mediante 4/6 tasselli diametro mm 12; piastre formate mediante piega a freddo di lamiere in acciaio zincate. Il collegamento legno-staffa avviene mediante chiodi tipo anker 4×60 il cui numero e distribuzione viene calcolato a seconda della necessità della struttura. La staffa è metallica viene realizzata mediante lamiera presso-piegata in acciaio S235JR. La connessione è progettata in modo tale che tutte le parti che possono manifestare meccanismi di rottura fragile siano sovradimensionate rispetto a quelle che manifestano meccanismi di rottura duttile. Nel caso specifico il collegamento alla fondazione con tasselli e la sezione netta della staffa metallica H+U presentano una resistenza maggiore rispetto a quella della connessione chiodata.
Fissaggi a taglio: la resistenza a taglio della parete viene conferita dal controventamento in pannelli tri-lam. Ciascun contributo di resistenza deve essere trasferito alla fondazione mediante in prossimità di apposite lame piegate a salire (ribattezzate orecchie) che fungono da elemento di resistenza a taglio, posizionato in asse alla struttura lignea.
Le connessioni sopra descritte trasferiscono a terra le sollecitazioni indotte sulla parete da una azione orizzontale. I carichi gravitazioni vengono trasferiti a terra direttamente per contatto tra gli elementi lignei e la fondazione.
– Collegamento interpiano vengono eseguite su strutture oltre i 3 piani.
Gli elementi di collegamento tra i piani devono consentire la trasmissione del taglio dalla parete posta al piano superiore alla parete posta al piano inferiore ma anche contrastare i tiri verticali che insorgono a causa dell’effetto “rocking” della parete.