Appunti Architettura tecnica T

ORIZZONTAMENTI IN LEGNO

Costruzioni in legno

Il legno è uno dei primi materiali impiegati dall'uomo per le costruzioni. Motivazioni principali:

• buona resistenza meccanica (nei confronti delle tensioni opportunamente orientate) → caratteristiche variabili in funzione delle condizioni ambientali e della specie; quindi anche a seconda dei carichi e delle luci da coprire, per luci molto piccole si possono mettere travetti e tavolato, sopra i 4m bisogna mettere una trave più grossa su cui poggiare i travetti, sopra i 7-8m con il legno non è possibile, la flessione dell'orditura principale è tale da doverla contenere con diepilastri. Mentre il legno lamellare ha possibilità infinite, è un legno in parte incollato e necessita di un pesante intervento dell'uomo
• elevata adattabilità → ampiamente impiegato sia per fini strutturali sia per finiture;
• leggerezza
• semplice e veloce lavorabilità

Vantaggi:

è un materiale leggero (1/4 - 1/6 rispetto al cls), rispetto all’acciao;

• è naturale e biodegradabile, si può riciclare;
• è duraturo, se ben trattato e conservato;
• ha bassa conducibilità termica, se gli si associa un isolante, non c’è bisogno di isolare di più;
• ha proprietà igroscopiche;
• ha scarsa sensibilità alle variazioni termiche;
• la sua velocità di combustione è lenta, uniforme e calcolabile, la combustione è circa 2mm al minuto, questo è utile per motivi di sicurezza ed evacuazione dell’edificio;
• consente la prefabbricazione (legno lamellare e in xlam);

Svantaggi:

• è un materiale anisotropo (con comportamento diverso a seconda che le sollecitazioni siano parallele o perpendicolari alle fibre), nel caso in cui la sollecitazione sia parallela alle fibre, la resistenza sarà minore;
• per il legno massello, la sezione

massima dipende dalle dimensioni del tronco;

• è combustibile, entra nel calcolo di incendio e quindi nella massa di materiale combustibile;
• è un materiale organico, quindi deperibile, ad es nel caso in cui si infiltri dell’acqua, si creano deifunghi
• necessita di manutenzione periodica;
• consente la realizzazione di edifici relativamente poco sviluppati in altezza;
• è necessario un accurato studio dei nodi, dove appoggiano diverse travi di orditura secondaria;

NTC 2018 le norme tecniche suddividono il legno in:

• Legno strutturale: legno massiccio direttamente ricavato dai tronchi (segato, squadrato o tondo)
• Prodotti strutturali a base di legno: legno lamellare incollato, pannelli a base di legno assemblaticon adesivi oppure con mezzi di unione meccanici[strutture lamellari: composizione delle membrature tramite incollaggio di lamelle (spessore max25 mm) → non esiste più il limite dimensionale imposto dal fusto]

Il legno lamellare ha un vantaggio siccome non si può sapere il comportamento della colla dopo anni.

Materiali derivati:

• Legni compensati (strati sottili da 0,2 a 3 mm incollati): per serramenti, rivestimenti, soffittature
• Paniforti (anima in listelli a fibratura parallela tenuti insieme da fogli esterni incollati)
• Pannelli di lana di legno (aggregati di trucioli impregnati di sostanza antiputrescenti, antiparassitarie e ignifughe pressati con materiale legante): per isolamento termico e acustico, per soffittature e pareti leggere
• Truciolari (legno frantumato e agglomerato a caldo e a pressione con agglomeranti a base di resine sintetiche): per rivestimenti, soffittature, anima dei pannelli sandwich

Collegamenti - realizzati quasi sempre in legno e in acciaio per evitare delle lavorazioni complicate del legno e l'usura. Le giunzioni possono essere realizzate efficacemente anche solo con incastri. Sulle strutture esistenti, dove gli incastri non garantiscono

Sicurezza in caso di sisma:

• Per formatura delle sedi di attacco:
  1. Ad incastro
  2. Ad alloggiamento
  3. Mista
• Per fissaggio delle parti assemblate:
  1. Per fissaggio diretto:
     1. Con perni o biette lignee
     2. Per ferratura
     3. Per incollaggio
  2. Per fissaggio indiretto:
     1. Con piastre o fazzoletti
     2. Con angolari o "scarpe"
     3. Con "cravatte" (fasciatura di nastri o piattine in acciaio)

Elementi costruttivi - SOLAI:

Impalcato con tavolato - Esistono solai composti da un'unica serie di travi al di sopra del quale si va a mettere un tavolato, i travetti non possono essere distanti più di 80 cm, lo stesso vale per il doppio tavolato.

Impalcato con pianelle - La pianella standard è 25x12x3, per cui è la metà di un mattone. Servono per fare i solai essendo lunghe 25cm (max 30cm), l'interasse tra i travetti non può essere superiore ai 30cm. Presentano un minimo di malta tra loro.

ma sono praticamente libere, per cui nel caso di scosse violente queste tendono a cadere. Se il solaio è teorico e vale la pena conservarlo, allora si va a perforare le pianelle in corrispondenza dei travetti, si mettono dei connettori e una rete elettrosaldata, poi si fa un getto di 4-5cm per dare un'uniforme resistenza al solaio. Se si vuole diminuire la massa sismica e non è un edificio vincolato allora si tolgono tutte le pianelle e si sostituisce con un doppio tavolato.

- Solaio ad orditura semplice - (per luci fino a 4-5 m) → le travi sono disposte parallelamente alla dimensione minore del vano. Sulle travi è disposto un assito di tavole o pianelle laterizie ed una caldana (collaborante). Interasse → dipende dalla luce, dal carico, dalla sezione delle travi e dal tipo di impalcato. Generalmente: H trave = 1/24 luce. N.B. Per le NTC 2018, in assenza di elementi di controvento trasversali intermedi lungo la trave, il rapporto altezza/spessore per

Una trave a sezione rettangolare deve rispettare la condizione h/b ≤ 4. (Stabilire l'altezza della trave dell'orditura principale)

Solaio ad orditura composta: (per luci > 5 m) → le travi principali sono disposte parallelamente alla dimensione minore del vano, le secondarie poggiano sulle travi principali. Sulle travi è disposto un assito di tavole o pianelle laterizie ed una caldana (collaborante).

Interasse travi principali → max 3 m. Generalmente: H trave principale = 1/18 luce, H trave secondaria = 1/24 luce.

In caso di sisma il problema del solaio è lo sfilamento, per cui è importante avere un collegamento tra i travetti attraverso una piastrina. Il solaio ha ad esempio i travetti affiancati, da un punto di vista estetico questa soluzione non si può utilizzare senza un controsoffitto. Oppure una soluzione con travetti appoggiati su correnti imbullonati, consentono l'utilizzo parallelo ai travetti di spessori di isolante termico notevoli, da

appoggiare sui travetti.

Elementi costruttivi – COLLEGAMENTI FRA TRAVI

• Per sovrapposizione: la trave secondaria è sovrapposta alla trave principale; il collegamento avviene tramite bullonatura o tramite squadrette d’angolo. La soluzione più vantaggiosa per il problema delle altezze è quella del gradino parziale, ma andando a togliere del materiale il travetto ha localmente un indebolimento
• Collegamenti a raso, contenuti nello spessore delle travi: effettuati con angolari esterni o interni alla sezione della trave secondaria, si ha la struttura secondaria che è esattamente dello spessore della trave principale, che crea un piano, ma il collegamento rimane nascosto.
• Con staffature o con elementi metallici passanti: elementi metallici completamente attraversanti la trave principale
• Sdoppiamento delle travi: le travi abbinate sono accostate al montante

Elementi costitutivi - SOLAI

Come conseguire l’infinita rigidezza: in due modi,

Cioè o con un doppio tavolato incrociato oppure andando a realizzare una caldana armata al di sopra del tavolato, questo fa diventare il solaio un solaio composito, in legno-cls, si vanno quindi a mettere i connettori che sono dotati di un perno superiore che va ad incastrarsi tra le maglie della rete elettrosaldata, in questo modo il getto in cls collabora con il solaio e i due materiali lavorano insieme. L'infinità rigidezza è data dai 4-5cm di spessore del cls. Si realizzano anche solai con pianelle.

Elementi costitutivi - COLLEGAMENTI CON IL CORDOLO IN C.A.

Nello spessore del solaio - per prevenire lo sfilamento la trave viene forata, e attraversata da una barra di armatura. La trave rimane a contatto per diversi giorni con il cls completamente bagnato per cui si può rivestire la testa della trave con una guaina impermeabile oppure si usano legni duri che non hanno grossa sensibilità all'umidità.

Al di fuori del cordolo -

Piastra a forcella che blocca un travetto, si può utilizzare anche nel rifacimento dei coperti di edifici esistenti. Si devono utilizzare delle staffe che possono essere collegate al cordolo tramite barre filettate con una resina che fa da colla, in questo modo ha un'elevata resistenza allo sfilamento. Una volta che il travetto è completamente inserito nella staffa, è a diretto contatto con il cordolo, per cui non si vede più nulla.

Pacchetti di finitura - tra ambienti riscaldati - se si tratta quindi di un solaio posto tra ambienti riscaldati non necessita di isolamento termico. Partendo dal basso, si ha l'orditura principale, l'orditura secondaria, con i vari connettori, che sono barre con una filettatura nella zona inferiore, con una parte piegata. Poi si hanno connettori con andamento a V, poi si trova la soletta che ha uno spessore di 4-5cm con la rete elettrosaldata. Poi nella parte superiore si va a realizzare un massetto di 8-10cm.