Tesi Master Universitario II livello in Costruzioni in Legno by Clelia Bartolomei

i racconti in Studiolegno

Scuola di Ingegneria e Architettura DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE, CHIMICA, AMBIENTALE E DEI MATERIALI Dipartimento di Scienza Agrarie

Master Universitario di II Livello in Costruzioni in legno TESI DI MASTER

La metodologia aziendale nellâ&#x20AC;&#x2122;ambito del legno

CANDIDATE

SUPERVISORI

Arch. Clelia Bartolomei Ing. Erica Benini

Ing. Maria Urru responsabile ufficio tecnico StudioLegno s.r.l. Ing. Valeria Mariani collaboratrice StudioLegno s.r.l.

Anno Accademico 2014/2015

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Indice

ABSTRACT

INTRODUZIONE

1. Tipologie Strutturali

1.1 Soluzioni dedicate alle coperture

1.2 Tipologie costruttive per edifici: travi e

pilastri, XLAM, MHM 2. Metodologia Dal preventivo al cantiere

2.1 La fase preventiva

2.2 La fase di offerta - contratto- preordine

2.3. Il rilievo

2.4 La restituzione del rilievo mediante il

software SEMA

2.5 Il dimensionamento della struttura

2.6 Il calcolo delle connessioni 2.6.a. Connessioni standard 2.6.b. Connessioni speciali

33 44

2.7 Lavorazioni sul SEMA ed esportazione

in K2 2.8 Lâ&#x20AC;&#x2122;ordine del materiale

2.9 Redazione di posa e cantiere

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3. I volti e le scene di Studiolegno

4. Conclusioni

NOTE

BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA

ALLEGATI

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ABSTRACT

L’esperienza di tirocinio in StudioLegno porta alla conoscenza di una visione eclettica di come si possa pensare l’iter progettuale delle costruzioni in legno. All’interno di una realtà di piccole dimensioni vi è la possibilità di gestire e di seguire direttamente tutte le fasi progettuali, dalla preliminare alla esecutiva, rapportandosi con innumerevoli personalità: dal cliente privato, alle imprese, dall’Ufficio tecnico ai posatori. La giornata aziendale si presenta quotidianamente diversa, ritmata sia da fasi lavorative di elaborazione, restituzione, di studio, di calcolo, sia da incontri con il cliente e le imprese riguardo le decisioni di progetto strutturale e di scelte tecnologiche, che da visite in cantiere e da periodi di sistemazione dei materiali con l’aiuto e la disponibilità dei posatori che sono la massima espressione della concretezza e della realizzazione del prodotto finale. Il tirocinio in azienda mostra una continua sinergia tra le diverse parti, sia tecnico-operative, che amministrativo-commerciali, dimostrando dunque quanto sia importante una organizzazione efficace, dinamica, d’intesa, che a volte può subire imprevisti di ogni genere. Il ritmo lavorativo si presenta dunque alquanto variegato: ora frenesia di cantiere, di proposte progettuali, di ordini, ora quiete e concetrazione di studio, di calcoli. Tale dicotomia porta senza dubbio ad accettare fasi lavorative sempre diverse, a districarsi all’interno di una “macchina operativa”, a porsi continuamente sempre pronti a cambiare schema, progetto, idea, a rendersi flessibile e a non rimanere inermi sugli avvenimenti imprevisti. E’ stato un percorso simultaneamente breve-lungo: breve, perchè ci si è rese conto di quanto sia vasta la realtà del legno, pochi mesi non bastano a destreggiarsi e a “possedere” in maniera indipendente il materiale legno che si dimostra continuamente diverso nelle molteplici “esperienze progettuali”; lungo, perchè il clima aziendale è stato sempre accompagnato da un clima famigliare, disponibile, che ha portato a consolidare rapporti professionali essenziali, che appaiono quasi di lunga data.

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INTRODUZIONE

L’azienda StudioLegno s.r.l. ha sede a Riccione e ha una organizzazione interna che si costituisce principalmente su tre ambiti: l’ambito commerciale, l’ambito amministrativo e l’ambito tecnico. L’ambito commerciale si pone l’obiettivo di far conoscere l’azienda e il prodotto finale che l’azienda stessa sviluppa nei confronti di potenziali portatori d’interesse. Ciò avviene tramite visite in cantiere, presentazione delle offerte progettuali e strutturali (coperture, case, pergolati) e delle tipologie più utlizzate, uso dei mate riali più efficacemente compatibili con la struttura legno, ponendo al cliente interessato l’attenzione su aspetti tecnici basilari, che può conoscere e vedere in azienda mediante modelli rappresentativi. In tale ambito è fondamentale una continua ricerca mirata ad ottenere il miglior materiale a un prezzo appropriato, è importante quindi intessere rapporti con i fornitori di materiale, in base alle esigenze del cliente e all’organizzazione dell’azienda, riferite in particolar modo alle tempistiche del cantiere, poichè StudioLegno s.r.l. non contempla al suo interno il centro di trasformazione del legname. L’ambito amministrativo è strettamente in contatto con la figura commerciale, poichè gestisce tutto ciò che è inerente ai pagamenti, extra ed intra azienda, interfacciandosi sia con i clienti, sia con i fornitori, che con i dipendenti nell’ambito prettamente economico. L’ambito tecnico, rappresentato dall’Ufficio Tecnico, lavora su due divisioni: “HOME” si occupa di realizzare case in legno, supportato da squadre di artigiani della posa sia interne all’azienda che collaborazione esterne, “inlegno” si concentra sulla realizzazione di coperture, strutture e pavimenti da esterno e in generale rappresenta la divisione interna di professionisti della posa per il montaggio di manufatti in legno. Entrambe le divisioni si interfacciano in maniera continuativa, le squadre di posa offrono la possibilità di lavorare conto terzi per garantire sia al cliente che ai tecnici un lavoro eseguito a regola d’arte. L’aspetto tecnicio rappresenta dunque una parte consistente dell’azienda, affiancata anche dalla gestione ed elaborazione dei preventivi, che porta a un contatto diretto dei tecnici con il cliente, i formitori, i posatori e le imprese, cercando quindi di organizzare le diverse parti alla realizzazione del progetto. StudioLegno è un’azienda dedicata quindi alla progettazione e alla realizzazione di strutture in legno. L’esperienza è racchiusa in anni di porgetti, ricerche e realizzazioni che permettono di sviluppare e sperimentare nuove soluzioni. 7

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fonte [StudioLegno srl]

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fonte [StudioLegno srl]

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1. Tipologie strutturali Nel corso del tirocinio nell’azienda StudioLegno srl è stato possibile vedere e utlizzare diverse tipologie strutturali, alcune dedicate alle coperture, altre dedicate alle case, specificatamente in soluzioni di parete.

1.1 Soluzioni dedicate alle coperture

Le coperture in legno hanno una storia ben radicata all’interno del patrimonio edilizio italiano, e quindi assolutamente non di nuova tecnologia, al contrario invece dei nuovi sviluppi delle strutture delle case. Alla base delle coperture in legno vi è l’utilizzo del legno lamellare, ormai di largo impiego in questo campo delle costruzioni in legno. Il legno lamellare come legno strutturale viene utilizzato principalmente per tutte le orditure principali di solai e coperture, e anche di eventuali seconde orditure. Durante l’ultimo mese di tirocinio si è assistito anche alla variazione della classificazione del legno lamellare, la quale ha creato piccoli scompensi, in quanto l’allineamento tra progettisti, azienda e fornitori ha richiesto qualche tempo di riassesto riorganizzativo. E’ possibile notare però come, anche nell’ambito delle coperture, si trovi l’innovazione, arricchita dal continuo evolversi delle strutture in legno. E’ il caso infatti dell’utilizzo dell’impalcato autoportante maschiato, ossia pannelli di lamellare sdraiato, normalmente GL 24, di larghezza 40 cm netto, con incastro maschio e femmina di 1.5 cm, con spessori da 8 a 26 cm, in una larghezza standard di 62,5 cm e con lunghezze fino a 18 metri. L’utilizzo di tale elemento consente l’abolizione dell’orditura secondaria e della perlina, riducendo così gli spessori del pacchetto di copertura. A seconda dei requisiti dell’opera e delle possibilità tecniche degli stabilimenti, gli elementi possono essere prodotti con doppio maschio e doppia femmina, con maschio e femmina semplici o senza profilatura. Il prodotto permette di montare a tempo record una copertura subito calpestabile, che consente la posa di qualsiasi pavimento o tetto. Ad una visione inferiore della copertura questa si presenta come una superficie già finita e di qualità materica. Grazie alla gradevole temperatura delle superfici, la copertura crea un clima abitativo piacevole. L’elevato grado di prefabbricazione e la precisione dei singoli elementi permettono una posa veloce in cantiere. Grazie ai tempi ridotti di montaggio e alla particolare lavorabilità, nonché al peso ridotto, rappresenta un’alternativa eccellente ai comuni solai realizzati con orditura di travetti o in cemento armato. a seguire scheda tecnica impalcato dell’azienda Mayr-Melnhof Holz

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fonte [Mayr-Melnhof Holz] 11

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fonte [Mayr-Melnhof Holz] 12

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fonte [Mayr-Melnhof Holz] 13

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fonte [Mayr-Melnhof Holz] 14

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esempio uso dell’impalcato autoportante

Consiste quindi in una trave di legno lamellare disposta orizzontalmente (l’elemento ligneo lavora a flessione nel piano debole della sezione), caratterizzata da una profilatura degli elementi tale da permettere un collegamento in orizzontale successivamente alla posa in opera, quindi tale sistema non si differenzia, dal punto di vista statico, dal comportamento di una sezione di legno lamellare sollecitata nel piano debole, e deve quindi venire dimensionato seguendo le stesse formule di verifica che si usano normalmente per un elemento inflesso. Utilizzando un lamellare di classe GL 24, la resistenza caratterista a flessione risulta pari a 24 MPa. Alcune normative, come per esempio l’Eurocodice 5, nel caso di elementi di legno lamellare altezza di sezione inflessa h < 600 mm, permettono di aumentare i valori di resistenza caratteristici mediante un coefficiente amplificativo kh pari al minimo tra (600/h) 0,2 e 1,15. Nel caso di un lamellare sdraiato, avendo appunto un’altezza massima della sezione inflessa minore di 24 cm, possiamo utilizzare questo coefficiente amplificativo delle resistenze. Questi elementi possono essere utilizzati come impalcato strutturale nelle coperture e nei solai, in quanto, è possibile garantire la verifica di resistenza, almeno per i valori di luce e di carico comunemente adottati nelle costruzioni. Durante il periodo di tirocinio vi è stata anche la modifica, con conseguente aggiornamento, della normativa EN 14080: 2013 [allegato 01] riguardanti i cambiamenti di restistenza delle diverse classi del legno lamellare (GL). Questo ha provocato un assestamento da parte sia dei fornitori sia dei tecnici dei software di calcolo.

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1.2 Tipologie costruttive per edifici: travi-pilstri, XLAM, MHM

esempio ristrutturazione a travi-pilastri

Le tipologie strutturali, viste durante il periodo di tirocinio, sono principalmente tre; il sistema a pannelli XLAM, a pannelli MHM e a travi-pilastri. Grande assente il sistema a telaio, che per le sue caratteristiche intrinsiche si indirizza maggiormente verso una specifica fascia di utilizzo; come la sua leggerezza, che risulta una sua peculiarità, in quanto permette che questo sistema possa dominare la fascia di costruzioni dedicate alle sopraelevazioni e definisce un ottimo comportamento sismico, essendo la forza sismica proporzionale alla massa del sistema strutturale; risulta un punto di demerito invece la sua poca massività che lo rende meno indicato per quelle zone climatiche caratterizzate da periodi estivi molto caldi. Il sistema costruttivo travi e pilastri è principalmente indicato per tettoie, verande o interventi che prevedono il legno a vista e la frapposizione tra pilastro e pilastro non di pareti ma di vetrate. Bisogna porre attenzione all’attacco parete-vetrata, in quanto il legno rimane sempre più caldo della vetrata e questo può causare pro blematiche di condensa e quindi di umidità a contatto con il legno con conseguente ammaloramento. Grande innovazione tra le strutture in legno è il sistema XLAM, costituito da lamelle affiancate che formano i diversi strati: questi a loro volta vengono incollati a strati incrociati, da cui il nome Cross Lam. Questa tecnologia, utilizzata nella realizzazione di edifici, è impiegata non solo in parete ma anche in soluzioni di solai, anche se spesso, per quest’ultimo scopo viene sostituito dal legno lamellare sdraiato per un’ottimizzazione del materiale, avendo questo una migliore resa al fuoco e un minor spreco di legno. [fig.01] Le pareti in legno massiccio MHM (Massive Holz Mauer) sono realizzate con tavole in legno massiccio classe C24 (abete strutturale). Le tavole vengono fissate a strati incrociati mediante chiodi in alluminio grippati. Lo spessore di una singola tavola è pari a 23 mm; generalmente per edifici fino a due piani le pareti portanti esterne sono costituite da 9 strati, per uno spessore complessivo di 20,5 cm; si può arrivare, a seconda dell’altezza dell’edificio e della sismicità della zona in cui è prevista l’edificazione, sino ad uno spessore di 34 cm (15 strati). Lo spessore quindi dipende dalle caratteristiche progettuali e deriva da un preciso calcolo strutturale. Le pareti vengono fissate a terra tramite piastre che reagiscono a sforzi di taglio e di trazione derivanti dalle azioni sismiche; lungo il bordo tra una parete e l’altra sono previste delle viti truciolari per garantire un corretto comportamento scatolare dell’edificio. I solai vengono realizzati con travetti e tavolato, oppure con lastre 16

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in alto a sinistra fig.01

in legno lamellare. [fig.02] [allegato 02 - certificazione ETA MHM] La struttura compatta della parete in legno massiccio, e la grande massa legnosa che ne deriva, garantiscono un accumulo di calore molto più consistente rispetto ad altri sistemi di costruzione. Per migliorare le caratteristiche di isolamento, sulla superficie delle tavole sono fresate piccole scanalature. La struttura stratificata della parete in legno massiccio, con spessore fino a 34,0 cm, consente la realizzazione di elementi per pareti interamente in legno massiccio, questo fa si che gran parte dell’isolamento sia già conferito dalla struttura, che essendo ben presente in legno, sfrutta le proprietà intrinseche del materiale. Grazie alla struttura a strati incrociati di tavole essiccate, propria delle pareti in legno massiccio, la parete non è sottoposta a nessun cedimento né ritiro, e mantiene così la propria forma nel tempo. Grazie all’utilizzo di legno asciutto e alla completa eliminazione di collanti o malte, in una casa con pareti in legno massiccio, è subito presente un’atmosfera confortevole, a differenza di una parete in mattoni che, per effetto dell’elevato tenore d’acqua della malta, richiede circa 373 giorni per asciugarsi,allo stesso modo di una parete in calcestruzzo che ne richiede addirittura 1599. [fonte: Wienerberger-Ziegel] La forma costruttiva a diffusione aperta e il legno, materiale per costruzioni a secco, consentono inoltre di evitare il rischio di formazione di muffe, prevenendo così danni alla struttura e pericoli per la salute degli abitanti. Definendo l’impianto elettrico nella fase di progettazione, al momento della prefabbricazione delle pareti, è possibile creare i fori per il passaggio all’interno di tubi protettivi flessibili e per il successivo inserimento di scatole di derivazione e di prese. L’impianto termoidraulico va realizzato esternamente alla parete. Per il passaggio delle colonne di scarichi viene realizzata successivamente una controparete in cartongesso o in perlina di abete. [fig.03] Punto di forza della parete MHM è la sua caratteristica ecologica, dettata da diversi fattori: • materia prima con capacità di ricrescita ottimale • nessun impiego di collanti né di sostanze chimiche L’alta capacità di carico dei chiodi in alluminio grippati garantisce stabilità e resistenza elevate degli elementi per pareti. La parete in legno massiccio è pertanto realizzata senza collanti come mezzi di 17

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giunzione. Grazie alla conseguente forma costruttiva a diffusione aperta e alla struttura esclusiva del legno, nella parete in legno massiccio è possibile fare totalmente a meno di freni vapore o barriere. Negli interni non è più necessario ricorrere a protezioni chimiche del legno. Negli esterni le misure costruttive di protezione proprie del legno riducono al minimo l’utilizzo di mezzi protettivi. • riciclaggio senza problemi La parete in legno massiccio realizzata secondo criteri ecologici è riciclabile e può essere avviata direttamente al sistema di recupero. In tal modo gli elementi, ad esempio sotto forma di frammenti triturati, possono servire alle generazioni future come combustibile privo di CO2. Grazie al proprio potere calorifico, i circa 150 m³ di legno di una casa potrebbero poi sostituire approssimativamente 30.400 l di olio combustibile, pari al fabbisogno attuale di una famiglia per 12 anni. (150 m³ * 450 Kg/m³ di peso specifico apparente * 19 MJ di potere calorifico legno / 42 MJ potere calorifico olio combustibile).

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a lato - fig.02 - fig.03 fonte [FBE woodliving]

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2. Metodologia. Dal preventivo al cantiere

L’iter aziendale copre nella sua interezza tutte le fasi necessarie alla realizzazione del prodotto finale, andando a sviluppare fin dai primi albori la parte preventiva di disegno, fino a giungere allo studio dei particolari co struttivi, ad organizzare e toccare con mano il materiale legno, le connessioni, le piastre.

2.1 La fase preventiva

La fase preventiva rappresenta il primo ambito in cui l’azienda si trova di fronte a clienti privati o imprese che richiedono un’offerta, basandosi su progetti a volte già dimensionati da collaboratori esterni, a volte “sprovvisiti” di qualsiasi riferimento o poco precisi da necessitare, a volte, quasi un completo dimensionamento dell’Ufficio tecnico aziendale. Il preventivo quindi parte da un predimensionamento di massima, utile per inquadrare in maniera veritiera il carico economico dell’opera progettuale. Il progetto viene quindi riportato nel software Sema, che può calcolare automaticamente una distinta di mi surazione in cui vengono riportate le superfici ad esempio delle coperture, i metri cubi totali del legname, suddivisi anche singolarmente in base all’elemento disegnato (puntoni, displuvi, compluvi, arcarecci). Queste informazioni risultano necessarie e importanti nella fase preventiva. A partire dall’ambito delle coperture viene quindi computato il materiale legno e la corrispettiva lavorazione e/o trattamento in metri cubi: nello specifico le travi lamellari, la lavorazione del software K2 , l’impalcato maschio/femmina. Gli strati non strutturali e gli eventuali trattamenti, realizzati su questi, vengono calcolati in metri quadrati: è il caso quindi di perline di differente spessore, pannello di osb, tavolato grezzo, pannello play wood e altri particolari strati. Allo stesso modo anche l’isolante viene considerato in metri quadrati, vengono prescelti principalmente due tipi di isolante: la fibra di legno, abbinata con differenti spessori e densità, e la lana di roccia, che risulta più pesante per la realizzazione in particolare di coperture ventilate. All’interno del preventivo viene anche supposta la quantità eventuale del numero di connessioni, considerando se la struttura, nel caso di coperture, presenta travi in luce o in appoggio, di conseguenza si possono avere piastre standard o speciali, o semplici ancoraggi in appoggio. La parte conclusiva del preventivo si concentra sui trasporti, sulla posa e sugli eventuali imprevisti; calcolati in maniera numerica per quanto riguarda il trasporto e l’imprevisto ( numeri di trasporto e di imprevisti), valutati in uomini-giorno per la parte di posa. Nell’ambito delle case l’iter è il medisimo, con l’aggiunta di alcune voci che totalizzano il progetto. 20

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L’utilizzo di pannelli XLAM o MHM viene calcolato in metri quadri, sia di parete che di solaio; le soglie di montaggio al contrario in metri cubi. Il preventivo delle case contempla la quantificazione di tutto ciò che è necessario per realizzare una struttura in legno, considerando i necessari massetti per il solaio, l’impermeabilizzazione, soglie di finestre e porte finestre, la scelta di infissi (legno/alluminio, legno o pvc), coppi o tegole, finiture interne in fibrogesso o similari. E’ possibile quindi preventivare progetti chiavi in mano, a seconda delle richieste del cliente che può ri chiedere entrambe le soluzioni: solo fornitura o fornitura e montaggio. Il preventivo si presenta dettagliato nelle sue voci e specifiche, allegato di informazioni tecniche, energetiche e di sviluppo tridimensionale della struttura, utili per far comprendere al cliente l’intera rendicontazione. esempio liste di misurazione dal software SEMA

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2.2 La fase di offerta - contratto - preordine

La fase di offerta consiste nella presentazione del preventivo al cliente, nella discussione quindi delle scelte strutturali e di progetto intraprese; a volte vi è la possibilità di valutare differenti soluzioni che possano offrire una previsione solo fornitura oppure fornitura e montaggio. In questa fase l’azienda si presenta per la maggior parte delle volte come il tecnico incaricato dalla proprietà che sia cliente privato o impresa. Durante la presentazione preventiva è quindi lecito che ci sia una fase di contrattazione tra il cliente e l’azienda che porta ad un accordo che soddisfi entrambe le parti. Si attende quindi la conferma dell’incarico. La fase successiva consiste nella redazione del contratto che, solo al momento della firma, da inizio a tutti i processi che conducono all’apertura del cantiere. All’interno del contratto vengono indicate esplicitamente le forniture previste e quelle invece considerate extra e quindi non conteggiate nel costo finale. La gestione della fase contrattuale viene affidata quindi alla parte amministrativa dell’azienda che gestisce personalmente le pratiche tra clienti, azienda e imprese. A seguito della firma del contratto, i tecnici dell’azienda verificano i calcoli strutturali, la presenza o meno di ultime varianti strutturali ed architettoniche e di conseguenza le quantità e la classe del materiale, necessarie al progetto. Dopo tale verifiche preliminari l’azienda invia ai fornitori esterni una lista preordine, al fine di poter definire la disponibilità dei materiali, i tempi di consegna e il prezzo di fornitura. Questo è dettato da esigenze intrinsiche all’azienda, poichè non è essa stessa centro di trasformazione, ciò implica una organizzazione pre cedente all’inizio del progetto per poter gestire al meglio le consegne e poter rispettare le tempistiche decise con il cliente per l’inizio dei lavori. E’ possibile che in questa fase vi siano degli imprevisti, relativi in particolar modo a modifiche di dimensionamento strutturale, che provocano la rettifica del preordine e l’invio di una nuova lista che rallenta dunque l’iter di cantiere per diversi motivi, quali, ad esempio, la non disponibilità del materiale da parte dei fornitori esterni.

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dallâ&#x20AC;&#x2122; alto - vista 3D fase preventiva - tipologia contratto

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a fianco lista preordine

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2.3 Il rilievo

La fase successiva al preordine risulta essere quella del rilievo, fondamentale per la buona riuscita dell’opera. Ogni rilievo ha le sue peculiarità: i tecnici si recano in cantiere per verificare il disegno preventivato e il predimesionamento di massima. A volte le condizioni di lavoro non sono del tutto favorevoli: è il caso del progetto riferimento 1, ambito di ristrutturazione. Al momento del rilievo il tecnico dell’azienda non è potuto accedere alla copertura per l’inagibilità del sottotetto, le misure dunque sono state prese partendo dai cornicioni esterni, senza poter contare dunque sui cordoli interni e facendo prettamente riferimento ai disegni catastali per la struttura della copertura. Il rilievo è apparso in un primo momento non prettamente di supporto al progetto, ma l’esperienza tecnica e operativa e la sinergia tra posatori e ufficio tecnico hanno portato alla realizzazione a regola d’arte e alla buona riuscita dell’opera. Nei casi più favorevoli, sia di ristrutturazione che di nuova costruzione, il cantiere si presenta generalmente libero a livello del sottotetto, con i livelli degli appoggi e dei cordoli decisi nel progetto. In alcuni casi le coperture sono progettate su strutture in cemento armato: siamo nella situazione in cui le misure sono fondamentali per verificare la posizione degli appoggi o dei cordoli esistenti, utili per definire le imposte degli elementi strutturali (ad esempio puntoni, diagonali), ma soprattutto il loro allineamento, il quale risulta spesso non parallelo soprattutto nei casi di ristrutturazione, o di intervento su edifici esistenti. Le situazioni risultano quindi variagate sia nel caso di cantieri di case che di coperture. Dal rilievo l’azienda considera 20-25 giorni alla consegna del materiale legname in cantiere. Le tempistiche di cantiere sono veloci in generale nell’ambito del legno: per le coperture (per progetti di medie dimensioni) sono necessari quattro giorni per mettere in sicurezza il tetto con gli strati protettivi e le guaine. Nei casi di cantieri di edifici (case) si procede al rilievo una volta realizzate le fondazioni: le misure pongono l’attenzione sul posizionamento dei cordoli su cui si posano le soglie e le pareti. Nella fase di rilievo, di cantieri di grandi dimensioni, vengono definite anche le varie aree di cantiere secondo l’organizzazione dell’azienda e del progetto/cantiere stesso. La fase di rilievo risulta di grande importanza, infatti errori in questa fase possono compromettere la buona riuscita del lavoro finale o addirittura il montaggio degli elementi strutturali. a seguire foto della situazione post rilievo e demolizione manto copertura 25

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2.4 La restituzione del rilievo mediante il software SEMA

L’azienda StudioLegno srl utilizza un software specifico per le strutture in legno: SEMA. Il SEMA è efficace perchè ha potenzialità per gestire l’intera commessa sia che si tratti di una copertura che di un intero edificio. Il software SEMA consente l’”import” di planimetrie, la stampa in scala e visioni completamente quotate con moduli di progetto standardizzati. Per la gestione completa di una struttura in legno SEMA consente di realizzare costruzioni in legno massiccio e lamellare, a pareti portanti o a telaio; possiede all’interno una sua biblioteca flessibile implementabile secondo le esigenze dell’azienda, delle funzioni pratiche per stampare i progetti, funzionalità flessibili della banca dati per il preventivo o per la distinta del materiale, come anche l’interfacciabilità con i programmi MS-Office. Consente l’uscita di esecutivi in scala per la produzione di pareti con l’uso di modelli di Layout di stampa, quotatura automatica delle sezioni, delle visioni di pareti e delle visioni dall’alto. Le funzioni libere di CAD e quotazione (QUOT) servono per il completamento ottimale della progettazione esecutiva e produttiva. Di fondamentale importanza per l’azienda risulta la possibilità del software di creare un computo metrico, una lista di quantità e il file di trasferimento alla macchina. Diverse sono le liste che il programma riesce a elaborare, come il rilevamento di tutte le superfici nette e lorde come anche di tutti gli elementi costruttivi di parete e solaio. [fig.04] Il software permette di creare automaticamente delle liste ordini, di taglio e di quantità nel momento in cui si riporti a disegno il progetto, potendo optare a funzioni di filtraggio a piacere per definire qualsiasi tipo di lista parziale: sono aspetti utili per l’azienda nella gestione totale del lavoro. SEMA permette i collegamenti tra i vari elementi, che siano tradizionali in legno, o mezzi di collegamento in acciaio, attraverso la realizzazione di lavorazioni sugli elementi, con trasferimento delle lavorazioni anche ai file macchina, tramite export, e conteggio del materiale. Esistono ampie biblioteche con lavorazioni 3D flessibili per le costruzioni complesse quali sezioni libere, inte stature di qualsiasi tipo, lavorazioni di tipo finale degli elementi strutturali, tipologie di forature.

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fig.04 liste misure SEMA e corrispettivo 3D

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Attraverso quindi il software SEMA si riporta il rilievo su file e si imposta il lavoro, basandosi parallelamente sul disegno a base del preventivo e inserendo le nuove informazioni ricevute dal rilievo e dalle varianti di progettista architettonico e strutturale. In questa fase ci si accorge delle reali difficoltà di progetto, a partire innanzitutto dalla restituzione delle misure del rilievo che possono non essere verificate per cui la tolleranza è troppo elevata, e si studiano tutte le possibilità di realizzazione fino alla scelta che consenta una resa migliore. E’ infatti in questa fase che ci si accorge dell’importanza di un buon rilievo, che rende più facile e scorrevole il lavoro.

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2.5 Il dimensionamento della struttura

StudioLegno srl lavora principalmente con progettisti architettonici e strutturali esterni: in questa situazione implica una impostazione, da parte dell’azienda, dedicata a verificare il progetto strutturale che viene utilizzato alla base del lavoro e a svilupparne l’esecutivo. Il rapporto tra i progettisti e l’azienda in questa fase risulta rilevante, poichè la soluzione esecutiva, il gusto architettonico e il progetto strutturale devono dialogare tra loro alla perfezione. Molto spesso, anche se presente un progettista strutturale esterno, viene richiesto all’azienda di risolvere i punti critici della struttura, ed è in questo momento che prende forma il vero progetto, basato su un lavoro di team e di sinergia che da forma alla struttura nel suo complesso. Nel caso in cui l’azienda sia anche progettista strutturale questa elabora direttamente il progetto strutturale, mancando il dialogo di uno strutturista esterno, e il lavoro prosegue in maniera più lineare, in quanto alcune scelte dipendono esclusivamente dall’azienda o dal dialogo azienda-progettista architettonico. L’azienda si avvale, nella fase di dimensionamento strutturale, di un ingegnere interno ed uno esterno, che utilizzano diversi software dedicati al calcolo strutturale oltre a tabelle proprie preimpostate, che danno un dimensionamento immediato, utile anche in una fase iniziale-preliminare e verifiche a mano. In StudioLegno srl viene utilizzato principalmente AbiesBEAM: è un programma di calcolo automatico agli elementi finiti che consente di analizzare travi in legno lamellare e massiccio (diritte, rastremate, inclinate, curve, centinate, a sbalzo), portali curvi per strutture a grandi luci e diagonali, puntoni, elementi di colmo e rompitratta per le normali coperture, travi in acciaio (HEA, IPE, ecc). Nell’ambiente 2D, la modellazione matematica e la valutazione dei carichi avviene in automatico, non richiedendo intervento da parte del tecnico, se non nella definizione dei dati geometrici, sulla base dei quali il programma esegue poi l’analisi statica della struttura, calcolando deformazioni, sollecitazioni e tensioni su tutti gli elementi. Ancora una volta, l’operatore può apportare le modifiche desiderate mediante l’aggiunta o l’eliminazione di aste, o variando i carichi o le caratteristiche di aste e nodi. E’possibile inoltre poter verificare la parte che consente l’analisi dei collegamenti e dei rinforzi locali realizzati mediante l’impiego di elementi metallici (scarpette, staffe, piastre, spinotti, viti o chiodi). 30

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Le caratteristiche principali del software prevedono un input parametrico grazie al quale è possibile inserire tutti i dati necessari dell’elemento da verificare (normativa di riferimento, carichi permanenti e accidentali, scelta di stratigrafia, interasse e luce dell’elemento), che è possibile modificare in seguito alla modellazione eseguita in automatico dal programma. Inseriti le informazioni necessarie, è possibile visionare tutte le sollecitazioni e tensioni sugli elementi, avendo precedentemente scelto la normativa a cui far riferimento (NTC2008, EC5 o DIN1052/88). Le verifiche effettuate possono essere salvate in formato DXF, e le relazioni di calcolo, comprensive di diagrammi vengono in automatico stampate in Word. Oltre alle verifiche delle resistenze meccaniche AbiesBEAM prevede anche quelle dei collegamenti e verifiche al fuoco. a seguire layout del programma AbiesBEAM

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2.6 Il calcolo delle connessioni

Una fase importante all’interno del processo di metodologia del cantiere risulta il calcolo delle connessioni. Ogni connessione viene studiata nel dettaglio, per poter realizzare le giuste lavorazioni sulle travi, sia che si tratti di fresature per alloggiare piastre interne, sia che si tratti di connessioni di carpenteria, e che quindi definiscono una lavorazione sull’elemento in legno che deve combaciare perfettamente sull’altro elemento con cui si colleghi. Le connessioni sono di diverso tipo, e in base alla scelta tipologica, esse seguono iter differenti all’interno dell’azienda. Principalmente si distinguono tre tipi di connessioni: connessioni speciali, standard e di carpenteria; queste ultime vengono spesso utilizzate a supporto delle connessioni metalliche, principalmente nella fase di montaggio. Le connessioni speciali vengono progettate direttamente in azienda ed inviate all’esterno a ditte di carpenteria per essere elaborate e formate. Le connessioni invece standard vengono scelte sui cataloghi dei maggior produttori di connessioni (nei casi specifici Soltech, Rothoblass). L’azienda analizza dunque i calcoli strutturali ricevuti da tecnici esterni, calcola le sollecitazioni in ogni punto di connessione tra i diversi elementi e di conseguenza definisce la tipologia di connessione più adatta, tenendo in considerazione per quanto possibile il calcolo strutturale di partenza. Nei casi più semplici, e meno sollecitati, si scelgono connessioni standard.

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2.6.a Connessioni standard

Le connessioni standard vengono ordinate in base alla resistenza alle sollecitazioni, dalla più bassa alla più alta, nella gamma si scelgono quindi viti, tra cui Torx e Sfs, o piastre da catalogo, seguendo le tabelle fornite direttamente dai fornitori. Le tabelle si trovano all’interno dei cataloghi delle ditte fornitrici, dove vengono riportati i valori necessari di resistenza per adottare la connesione più congeniale al progetto e sono inoltre scaricabili online. I maggiori fornitori per StudioLegno srl sono Rothoblass [fig.05, in alto], [fig.06, in basso] e Soltech [fig.07], di cui si riportano qui di seguito alcuni prodotti e le relative caratteristiche utili alla scelta finale di impiego. Nel catalogo Rothoblass, oltre alle tabelle dei singoli connettori, con indicate le resistenze della piastra stessa e il numero di connettori necessari a garantire determinate resistenze, sono indicate a bordo pagina, quelli che vengono chiamati da Rothoblass i principi generali [fig.08], ossia le formule utili alla scelta della connessione più consona al caso in esame.

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fig.07 tabelle connessioni Soltech

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Nel settore delle case, oltre alle connessioni sopra riportate, e dedicate principalmente alle coperture, vengono inserite anche le connessioni atte ad ostacolare lo slittamento e il ribaltamento delle pareti, dettati dalle azioni del vento e/o del sisma. In fase di calcolo delle connessioni, e quindi nel caso in cui il calcolo strutturale non sia affidato a terzi, si pone attenzione a scegliere l’adeguata soluzione e nello specifico per gli hold-down [fig.09] e gli angolari si tiene conto anche della necessità di non riempire tutti i fori della piastra con chiodi, ma di utilizzare una determinata proporzione che consenta il rispetto della gerarchia delle resistenze e di conseguenza la rottura lato chiodo e non lato piastra in caso di sisma. Nel caso in cui il progettista strutturale sia esterno all’azienda, l’azienda deve comunicare le considerazioni fatte allo strutturista, a cui rimane la scelta di come proseguire e quali azioni adottare nel progetto, essendo egli stesso titolare della pratica. StudioLegno garantisce supporto al progettista, fornendogli gli elaborati definitivi che normalmente comportano varianti e derivano da cambiamenti, spesso richiesti dal cliente o derivanti da esigenze costruttive in corso d’opera. Le pareti degli edifici svolgono la duplice funzione di portare i carichi verticali derivati dai solai di pertinenza e di resistere alle azioni orizzontali di vento e sisma, agenti nel loro piano, trasmesse dai vari orizzontamenti e/o dalle pareti esterne poste in direzione ortogonale. Per quanto riguarda le azioni orizzontali occorre porre la dovuta attenzione alle connessioni della sovrastruttura di legno alle fondazioni al fine di evitare sia il sollevamento (gestito e contrastato da particolari angolari detti hold-down) sia lo slittamento (con angolari lungo la base della parete). Durante il tirocinio è stato possibile eseguire un calcolo di fissaggio di parete [riferimento 4]. L’edificio si presenta regolare in pianta ed in alzato [fig.10], risulta quindi possibile utilizzare l’analisi statica lineare come metodo di valutazione delle forze sismiche agenti e non è necessario ridurre il fattore di struttura utilizzato. La prima fase risulta quella di suddividere le pareti in pannelli, in questo caso si è scelto di considerare l’interruzione del pannello nei punti di interruzione di parete. I setti molto piccoli non sono stati considerati ai fini del calcolo sismico. 35

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in alto fig.08principi generali in basso fig.09tabella hold-down pagina a fianco fig.10-

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Una volta definiti i diversi dati della struttura e del suolo si procede al calcolo della forza sismica come qui di seguito riportato: - Classe del suolo di fondazione: B - Fattore di struttura: q = 1,5 - Zona geografica sismica 2: ag/g=0,18 - Altezza sul livello del mare: 80 m - Carico di neve: Zona 1: Qk = 1,3 KN/m2 - Carico Permanente copertura: Gk= G1+G2 = 1,5 KN/m2 - Peso proprio della parete (xlam: 500kg/m3) = 0,6 KN/m2 CALCOLO FORZA SISMICA st= 1 ss= 1,2 s=st+ss = 2,2 T*c= 0,299 s Cc=1,10 ∙ (T*c)-0,20 =1,40 Tc = Cc ∙T*c = 0,42 s Tb = Tc/3 = 0,14 s Td=4,0 ∙ ag/g +1,6=2,32 s T1= 0,05 ∙ H3/4 = 0,16 s Essendo Tb<T1<Tc viene utilizzata la formula sotto riportata per ricavare l’ordinata dello spettro di risposta: Se(T1) = ag ∙ S ∙ F0/q ordinata dello spettro di risposta 37

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q XLAM=1,5 F0 = 2,47 KN Se(T1) =0,65 KN Taglio sismico: Fb = Se(T1) x W x λ di seguito la tabella con indicate lunghezza, spessore e altezza dei pannelli

Per il calcolo del peso proprio delle pareti si sceglie di considerare la lunghezza totale delle pareti, per la loro altezza e spessore, e non sommare tutti i pannelli, in quanto 4 pareti hanno altezza uguale a 2,95 m, solo una ha altezza 3,725 m. E’ un caso in cui si è a favore di sicurezza.

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Area del piano = 75,69 m2 Viene calcolato perciò il peso complessivo dell’edificio da considerare ai fini sismici W= ∑Gkj + ∑Ψej ∙ Qij ∑Gkj = peso della copertura + peso proprio delle pareti =(G1+G2) ∙ Area del piano + ∑Vi ∙ ρ W(G1+G2)= 113,535 KN WGp= 61,596 KN ∑Gkj = 175,131 KN Ψej=ϕ ∙ Ψ2j, dove Ψ2j=0 W= 175,13 KN λ=1 (λ=0,85 se l’edificio ha almeno 3 piani e se T0<2 Tc, in tutti gli altri casi λ=1) Fb = Se(T1) ∙ W ∙ λ = 114,38 KN Calcolato il taglio sismico Fb = Se(T1) ∙ W ∙ λ, definito tramite l’ordinata dello spettro di risposta, il peso sismico della struttura, e il coefficiente λ , il quale dipende dal numero di piani della struttura, Fb viene suddiviso sui vari piani, nel caso di studio, e in seguito sulle pareti. Una volte determinato questo valore, definito T// = (Fb/Areapiano ∙ Ainf ) , questo viene amplificato di un coefficiente δ che tiene conto della non perfetta coincidenza del baricentro delle masse con quello delle rigidezze ad ottenere il valore Td, come riportato nella tabella di seguito. (pagina seguente)

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Nella tabella è possibile trovare già espressi i valori dei tagli agli estremi delle pareti, valori che consentono di dimensionare gli hold-down necessari a sopportare la forza sismica. Verificato che gli sforzi dovuti dal sisma sono maggiori di quelli derivanti dall’azione del vento si prosegue dimensionando gli hold-down, utilizzando, in questo esempio, come valore dimensionante quello maggiore ricavato dal calcolo dell’equilibrio su ogni pannello. Dal punto di vista grafico vengono indicati i vari sforzi agli estremi delle pareti, come negli schemi seguenti.

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•Hold down: Rd = 46,79 KN parete 5 e 9 Rd=Kmod ∙ Rklegno / γm Kmod = 1 γm = 1 Rk legno = 50,72 KN da tabella Rothoblass Rd (con Rk = 50,72) = 50,72 > 46,79 KN Viene scelto di conseguenza WHT540, con 27 chiodi φ 4,0 x 60 da tabella Rothoblass Per il rispetto della gerarchia delle resistenze e quindi per evitare la rottura della lama, si sceglie di utilizzare 2 hold down WHT540 con 14 chiodi ognuno. Avendo inserito meno chiodi, rispettando Rd conn < 1,5-2 Rd acciaio, come qui di seguito riportato, si ha di conseguenza che la rottura avvenga lato chiodo e non lato lama, e quindi la gerarchia delle resistenze sulla parete risulta verificata.

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Rd = 32,00 KN restanti pareti Rd=Kmod ∙ Rklegno / γm Kmod = 1 γm = 1 Rk legno = 57,90 Rd (con Rk = 86,9) = 57,90 > 32 Viene scelto di conseguenza WHT440, con 30 chiodi φ 4,0 x 60 Per il rispetto della gerarchia delle resistenze e quindi per evitare la rottura della lama, si sceglie di utilizzare 2 hold-down WHT540 con 15 chiodi ognuno. • Angolari Gli angolari vengono dimensionati in funzione del taglio sismico sulla parete in oggetto. Si considera quindi la parete con il valore di Taglio sismico maggiore, quindi la parete 9.

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Td = 46,43 KN Rd=Kmod ∙ Rklegno / γm Kmod = 1 γm = 1 si considera l’angolare TCN 200 Rk legno= 22,10 KN Rd ang. (Rk=22,10) = 22,10 KN Td/resistenza dell’angolare =2,10 Si inseriscono quindi 3 angolari e si ottiene Rd= 66,30 KN 66,30 KN > 46,43 KN verificato Anche in questo caso va rispettata la gerarchia delle resistenze e di conseguenza verificato il numero massimo di chiodi da poter inserire nel singolo angolare perchè sia il chiodo a rompersi per primo in caso di sisma, e non la lama metallica.

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2.6.b Connessioni speciali

Le connessioni speciali vengono utilizzate nel momento in cui le sollecitazioni calcolate sul singolo dettaglio non sono sopportate dalla ferramenta standard in commercio, di cui normalmente StudioLegno si fornisce, come ad esempio Rothoblass e Soltech. Le piastre speciali vengono totalmente dimensionati secondo le normative vigenti e inviate ad un fornitore, in particolar modo ad aziende di carpenteria, che le realizza su disegno dell’azienda. Nella progettazione delle piastre si scelgono le tipologie di collegamenti, come l’utilizzo di spinotti autoforanti, che di conseguenza determina la realizzazione di una piastra non forata,corredata da un disegno esecutivo per la posizione degli spinotti, calcolata secondo le normative vigenti, necessaria ai montatori in fase di posa. Si può scegliere di preforare la piastra, e di avere quindi già in cantiere la sede per le connessioni, che a se conda della posizione della singola piastra può essere realizzata anche asolata: è il caso in cui alcune lame della piastra si trovano inclinate, è dunque necessario per i posatori creare questi fori dentro i quali vengono inseriti tasselli inclinati. La posa in opera determina la scelta tra una delle due possibilità precedentemente indicate:si sceglie quindi una piastra preforata nel caso in cui il posatore abbia la possibilità di vedere i fori e quindi di alloggiarvi all’interno gli spinotti senza ostacoli, in caso contrario, si preferisce una lama non forata, corredata, da un dettaglio di posa che mostra la posizione degli spinotti autoforanti. Durante il tirocinio è stato possibile progettare due particolari tipologie di piastre speciali: una piastra a ginocchio e una piastra attacco a terra-pilastro. La piastra a ginocchio è catalogata all’interno del progetto riferimento 1 dove il progetto di ristrutturazione della copertura richiede una fedeltà architettonica in fase di progettazione strutturale. Alcuni punti della pianta di copertura non prevedono aggiunte di appoggi (ad esempio inserimento di pilastri poichè questi sarebbero stati in falso), è stato quindi necessario avvalersi di due piastre a ginocchio che così hanno superato la proble matica di assenza di appoggi. La piastra a ginocchio è stata quindi calcolata, valutando in quel punto un vincolo ad incastro, che seppur irrealizzabile alla perfezione nella realtà, permette di resistere all’eventuale sollecita zione a momento in quel punto, andando così a calcolare la quantitià di spinotti da porre sulla lama in base alla distanza massima, al braccio tra questi. 44

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Il percorso di elaborazione ricalca quindi i passaggi detti precedentemente: vi è quindi il dimensionamento della piastra zincata di spessore variabile (in questo caso 6 millimetri) e il disegno di riferimento necessario [fig.11], che viene inviato alla carpenteria locale, che elabora la piastra. In questo caso la piastra non prevede fori, poichè vengono inseriti in cantiere gli spinotti autoforanti. Nell’elaborazione della posa del cantiere (vedi capitoli successi) vengono riportati i dettagli, i nodi, in cui sono presenti le piastre speciali, indicando la posizione degli autoforanti all’interno della pistra e le quote rispetto agli elementi strutturali, informazioni utili per i posatori nella fase di realizzazione. [fig.12] La piastra attacco a terra-pilastro si ritrova nel progetto riferimento 2, è un ambito di ampliamento/ristrutturazione in cui la parte lignea a travi e pilastri si posa a fianco di una struttura precedente in cemento armato. Ai fini sismici e a regolarità costruttiva, la struttura nuova non può agganciarsi alla struttura esistente, perciò sul pilastro viene a concentrarsi una sollecitazione consistente, dovuta alla trave, la cui lunghezza si trova per la maggior parte a sbalzo, creando perciò un elevato braccio e di conseguenza un momento. Due pilastri presentano una situazione sfavorevole rispetto per gli altri per sollecitazioni più elevate, quindi vengono progettati due tipi di piastre che rispondono però allo stesso meccanismo sopra citato. Anche in questo caso durante l’iter esecutivo vengono inviate alla carpenteria i disegni delle piastre con la differenza rispetto al primo esempio della presenza di forature per l’inserimento poi in cantiere di tasselli. [fig.13, fig.14]. Tale particolare risulta delicato principalmente per due motivi: uno strutturale/montaggio e l’altro estetico. Il primo infatti riguarda sia la precedente lavorazione interna al pilastro, in termini di fresatura che deve rispettare le altezze decise dall’architettonico sia la possibilità di garantire la durabilità del legno nel tempo, il secondo aspetto deve prevedere una lavorazione pulita in termine di posa poichè risulta un dettaglio che rimane a vista. Deve quindi essere calcolata in maniera precisa la lunghezza della piastra che si sceglie o la tipologia della stessa, tenendo conto della fattibilità di posa. Può infatti accadere che bastino piastre standard per soddisfare i calcoli strutturali, ma che a causa della posizione di alloggio in cantiere, magari difficilmente raggiungibile, o chiusa tra due spigoli, queste non possano essere utilizzate, in quanto non sarebbe possibile la posa in quella determinata situazione. 45

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in alto fig.11disegno piastra per carpenteria fig.12dettagli di posa delle piastre speciali

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in alto - fig.13 disegno piastra per carpenteria - fig.14 dettagli di posa delle piastre speciali

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foto cantiere riferimento 2

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2.7 Lavorazioni sul SEMA ed esportazione in K2

Coperture Il passo successivo al calcolo delle connessioni è quello di inserire le lavorazioni sui diversi elementi di copertura all’interno del SEMA. Oltre alle lavorazioni dettate da scelte estetiche come le sagome finali delle travi o le piallature per consentire un gradevole raccordo alla vista, tra più elementi di copertura che concorrono in un nodo, si hanno lavorazioni dedicate all’alloggiamento delle connessioni. La realizzazione di queste lavorazioni avviene secondo regole definite dalle condizioni di posa. A livello del software SEMA per creare le lavorazioni si applica l’input MCAD che porta alla realizzazione di corpi estrusivi che vengono utilizzati sia per la creazione di fresature interne all’elemento ligneo sia per la smussatura a fini sia estetici che pratici come il raggiungimento dello medesimo livello per l’alloggiamento della perlina. [fig.15] E’ possibile affermare che di norma si considerano, per l’alloggiamento di piastre a scomparsa, interne alla trave, delle fresature longitudinali di altezza massima pari all’altezza della trave meno 4cm, mentre, rispetto alla piastra interna la fresata deve essere circa 0.5 cm maggiore su tutto il perimetro. Per quanto riguarda la testata, questa è profonda massimo 3 cm, e lunga quanto la lunghezza della trave meno 2 cm ogni lato. Tale procedimento consente una corretta posa e un’ottima risposta del legno e della connessione. Un altro elemento da tenere in considerazione per queste lavorazioni è il tipo di utensile utilizzato dalla macchina, questo è un aspetto fondamentale ai fini della buona resa della lavorazione, anche estetica, e di un giusto costo. Conoscendo la macchina, utilizzata in questo caso dai fornitori di StudioLegno, è possibile constatare che lavora fino ad un massimo di 24 cm di altezza e per uno spessore minimo di 1.2 cm, di conseguenza, per altezze maggiori, viene utilizzato un differente utensile, la motosega. Concluse le lavorazioni sul software SEMA, avviene l’export direttamente su K2, il programma usato dai fornitori per il taglio del legname. La particolarità di StudioLegno consiste nella gestione autonoma dell’uso di file di taglio in K2, procedura che molto spesso viene affidata direttamente alle falegnamerie e ai centri di tra sformazione. In questo modo, e specificatamente solo nell’ambito delle coperture, l’ufficio tecnico dell’azienda può manovrare personalmente e scegliere in autonomia tutte le lavorazioni e verificare che queste siano state esportate in maniera corretta sul K2 che è collegato direttamente alla macchina Hundegger. [fig.16] 49

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in alto fig.15esempi lavorazioni SEMA fig.16layout software K2

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a alto particolare 3D riferimento 3

Pareti L’azienda non possiede momentaneamente il plug-in del software per il taglio delle pareti, questo comporta un passaggio necessario tra il file sema e il file macchina. Nello specifico è necessario realizzare un file autocad, nel quale vengono definiti tutti i tagli delle pareti, andando così a definire le dimensioni dei pannelli. Nel caso del sistema XLAM questo non prevede tagli dedicati agli impianti, in quanto fresature sulla parete ne riducono drasticamente la sezione e quindi la resistenza. Per quanto riguarda la parete MHM, avendo questa uno spessore assolutamente più elevato, consente la realizzazione di fresate sulla parete, utili per l’alloggiamento degli impianti. E’ quindi necessario, prima dell’ordine finale delle pareti, avere il progetto degli impianti ben chiaro e definito. Nel file autocad sono indicati i tagli delle diverse pareti, in modo da definire il singolo pannello, come per il sistema XLAM, il quale viene numerato e quindi ben distinguibile anche ai fini di una corretta posa in opera. I pannelli hanno inoltre indicate le lavorazioni, sia degli impianti, come detto in precedenza, indicando anche la profondità delle diverse lavorazioni, sia delle aperture, delle soglie e degli incastri tra le diverse pareti. Oltre alla lavorazione dei pannelli anche gli elementi di parete non hanno un export in K2, è quindi necessario lavorare con lo stesso metodo utilizzato per le pareti, utilizzando come intermediario Autocad. I pilastri hanno indicate le lavorazioni utili all’alloggiamento della soglia, e al raccordo con le pareti. Le travi hanno indicate le lavorazioni dedicate all’alloggiamento delle piastre e gli scassi necessari per la corretta posa in rapporto a pareti e solai. Le stesse soglie, nel caso di studio di dimensione 8 x 12 cm, possiedono delle lavorazioni, vengono infatti forate ogni 80 cm, per alloggiare l’elemento di connessione tra soglia e cordolo; tra questi fori, uno ogni 2-3 metri, viene realizzato di diametro maggiore (4 cm passante), per alloggiarvi, oltre all’elemento di connessione ,anche l’emaco, per rinforzare l’ancoraggio. Riportando il caso di tirocinio riferimento 3, il foro ha diametro ϕ12 passante con alloggio per il dado di larghezza 4 cm e profondità 3 cm. Ogni soglia ha una lunghezza di 7-8 metri massimo, queste saranno tra loro giuntate con delle viti nei punti di contatto. [fig.17, 18]

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in alto fig.17lavorazione soglia per pareti fig.18preparazione file taglio pareti in Autocad

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Come accennato nel capitolo delle tipologie strutturali, la parete di MHM per un edificio sviluppato su due piani, come nel riferimento 3, risulta di spessore pari a 20.5 cm. Nei punti di incontro, tra due pareti, è necessario far vincere una parete sull’altra, per consentire un minimo incastro delle due pareti. Per farlo si consi derano determinate regole puramente esecutive, e quindi non dettate da richieste strutturali, le quali defini scono di conseguenza i tagli e le lavorazioni sulla parete. Le pareti esterne in angolo, ossia quando due pareti esterne si incontrano all’estremo dell’edificio, vengono sagomate per concedere l’inserirsi di una nell’altra, considerando l’entrata di una per uno spessore normalmente di 5 cm nell’altra. La lavorazione sulla parete esterna, per l’alloggio del solaio, risulta profonda 10 cm in direzione parallela alle fibre del solaio e 5 cm in direzione perpendicolare alle fibre del solaio. Questi valori possono variare a seconda delle esigenze di cantiere, come accaduto nel progetto di riferimento 3, nel quale, per avere determinati allineamenti, si è scelto di portare una rientranza della parete atta ad alloggiare il solaio da 5 cm a 8 cm. Per quanto riguarda infine la parete interna, questa entra nella parete esterna per uno spessore pari a 3 cm.

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2.8 L’ordine del materiale

L a fase dell’ordine del materiale è conclusiva alla fase precedente, ossia della fase di taglio del materiale. In K2 viene prodotta quindi la distinta del materiale da ordinare, che nella maggior parte dei casi è la conferma del preordine, in altri casi cambiano alcune voci in base alle modifiche degli elementi e alle sezioni di questi. Nella tabella di ordine vengono riportati gli elementi strutturali principali e secondari, affiancati da un numero che corrisponde alla pianta della posa del cantiere che identifica la collocazione e la tipologia dell’elemento. Nei file di copertura dunque l’invio dell’ordine del materiale è pronto da inserire nella macchina da taglio (Hundegger). Per le lavorazioni riguardanti le parete è invece il fornitore a realizzare il file di taglio a seguito del file dwg realizzato dal tecnico dell’azienda, che rinvia la classificazione numerica delle pareti per una gestione anche veloce di montaggio in fase di cantiere.

a seguire esempio di file di ordine del materiale (copertura)

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2.9 Redazione di posa e di cantiere

L’ultima fase “operativa” dell’ufficio tecnico è l’elaborazione della posa, organizzando e sintetizzando le fasi precedenti. Vengono dunque messi a disegno, a livello esecutivo, le piante [fig.19] del progetto dove si riportano le numerazioni degli elementi strutturali come da file di taglio, si segnalano i particolari e gli agganci, le quote per localizzare precisamente gli elementi, con interassi e lunghezze da cordoli e punti di appoggio, le sezioni [fig.19] necessarie poichè danno le quote in altezza della struttura rispetto al piano finito, i particolari costruttivi [fig.20,21] dei nodi di appoggio, di unione tra elementi, mettendo in evidenza la connessione rispetto alla struttura con le quote relative in modo tale che il posatore abbia la possibilità di alloggiare correttamente il nodo riportato. In aggiunta a questi elaborati la posa prevede delle viste tridimensionali della struttura, con specifiche di particolari in cui si evidenzia la stratigrafia da associare al progetto. All’interno dell’Ufficio tecnico la preparazione del cantiere prevede l’organizzazione di due cartelle: una ufficio, l’altra cantiere. Nella prima vengono conservati tutti i documenti a partire dalla contratto, con data e raccolgono l’iter metodologico che persegue l’azienda: scambi di mail tra fornitori, centri di trasformazione, carpenteria, disegni, modifiche dei disegni e gli esecutivi. Nella seconda cartella sono riportati la documentazione necessaria ai posatori: disegni, stampe dei file di ta glio. Questa viene consegnata il giorno prima dell’inizio del cantiere: il tecnico spiega in azienda le particolarità del progetto, focalizzandosi su aspetti importanti, rapportandosi e dialogando con i posatori interni, creando una sinergia di squadra che viene riproposta nella fase conclusiva di cantierizzazione. In cantiere i posatori possono comunicare con i tecnici, chiedendo altre misure e delucidazioni, in base anche alla difficoltà e complessità di progetto.

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a lato - fig. 19 piante e sezione esecutive

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pagine affiancate - figg. 20,21

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3. I volti e le scene di Studiolegno

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4. Conclusioni

L’esperienza di tirocinio si è rivelata totalizzante sia a livello professionale che umano. Le dimensioni contenute dell’azienda hanno permesso di adottare un approccio più diretto e personale all’incedere quotidiano. E’ stato possibile visionare differenti fasi di lavoro, come quelle descritte nella stesura della tesi, essendo continuamente supportate dai tecnici dell’Ufficio dell’azienda. In alcune fasi è stato possibile raggiungere un buon livello di autonomia, in particolar modo negli ambiti di preventivo e di elaborazione esecutiva. La mancata esperienza prolungata non ha invece permesso di ottenere dimestichezza con tutto ciò che riguarda gli ordini e il file di taglio. E’ stato quindi possibile constatare come la facilità in esecuzione di cantiere di una struttura lignea sia invece preceduta da fasi di organizzazione, precisione di calcolo, senza eguali, poichè ogni progetto ha le sue peculiarità, non è mai ripetitivo, si presenta sempre interessante alla scelta di soluzioni tecnologiche adatte. La pratica in studio è stata alternata a visite in cantiere e all’organizzazione del magazzino grazie alla presenza dei posatori, pronti e disponibili a rispondere a quesiti “primordiali”; è stato quindi possibile avere contatti e dialoghi con persone e volti, con ruoli differenti in scambi sempre dinamici e interessanti.

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NOTE

L’impostazione della tesi si basa su un racconto discorsivo dell’esperienza nell’azienda StudioLegno srl, durante la lettura è possibile quindi affrontare argomenti generali, tecnici, affiancati da episodi concreti, di progetto e cantiere. E’ stato quindi necessario definire in maniera formale i differenti progetti: è stata adottata infatti una dicitura per riferirsi alle specifiche esperienze: - riferimento 1. Si tratta di una ristrutturazione totale di un edificio di uso abitativo nella quale l’azienda è stata chiamata per occuparsi della ristrutturazione della copertura, proponendo un sistema in legno lamellare, con inserimento di travi a ginocchio e capriate a sostegno della struttura. - riferimento 2. Si tratta di un progetto di ampliamento-ristrutturazione di una attività commerciale. L’aziendda si è occupata di progettare la parte di ampliamento, utilizzando un sistema costruttivo travi-pilastri, antichizzato. - riferimento 3. Si tratta di un progetto di nuova costruzione di una casa. E’ in fase di elaborazione esecutiva, è stato possibile seguire le fasi di taglio delle pareti e di rilievo. In questo caso l’azienda si occuperà totalmente del progetto (chiavi in mano). - riferimento 4. Si tratta di un esercizio di calcolo di un fissaggio di parete, tenendo in considerazione la normativa sismica.

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BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA

http://caseprefabbricateinlegno.it/2014/03/le-pareti-massicce-mhm.html http://www.fbe.it/1/produzione_4002608.html http://www.promolegno.com/

CECCOTTI, Ario, FOLLESA, Maurizio, LAURIOLA, Marco Pio, Le strutture di legno in zona sismica. Criteri e regole per la progettazione ed il restauro. Torino, secondo edizione, 2007, CLUT

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ALLEGATI

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Autorizzato e notificato ai sensi dell'articolo 10 della Direttiva 89/106/CEE del Consiglio del 21 dicembre 1988 relativa al ravvicinamento delle disposizioni legislative, regolamentari e amministrative degli Stati membri concernenti i prodotti da costruzione

Österreichisches Institut für Bautechnik Schenkenstraße 4 ⎪ 1010 Wien ⎪ Austria T +43 1 533 65 50 ⎪ F +43 1 533 64 23 mail@oib.or.at ⎪ www.oib.or.at

Benestare Tecnico Europeo

Trade name

MHM-wall elements Massiv-Holz-Mauer (MHM) Entwicklungs GmbH Auf der Geigerhalde 41 87459 Pfronten-Weißbach Germania

Beneficiario Holder of approval Tipologia del prodotto da costruzione e utilizzo

Generic type and use of construction product

Pannelli per parete in legno massiccio - elementi composti di tavole in legno unite tra loro meccanicamente e destinate all'uso per elementi costruttivi portanti nell'edilizia Solid wood slab element – Element with mechanically jointed timber boards to be used as a structural element in buildings 28/06/2013

dal

Validity

from 27/06/2018

al to Stabilimento di produzione Manufacturing plant Questo BTE contiene This European technical approval contains

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ETA-13/0799

Pannelli per pareti MHM

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European Organisation for Technical Approvals Europäische Organisation für Technische Zulassungen Organisation Européene pour l’Agrément Technique 72

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MATERIALE DIMENSIONI SPESSORI POSSIBILI TECNOLOGIA COSTRUTTIVA DURABILITA' STABILITA' DIMENSIONALE PESO SPECIFICO

CONDUTTIVITA' TERMICA

La metodologia aziendale nell’ambito del legno

DATI TECNICI

Tavole di legno di abete essiccato al 14 ± 2 %, spessore 23 mm, scanalate in superficie per il miglioramento dell' isolamento termico Altezza fino a 3,25 m Lunghezza fino a 6,00 m

Pareti esterne: 20,5/25,0/29,5/34,0 cm Pareti interne: 11,5/16,0 cm

Pannelli costituiti da tavole unite a croce tramite chiodi in alluminio grippati, il tutto realizzato in conformità alla Direttiva CE 89/106/CEE e alla norma DIN EN 1995-2

L'essicazione delle tavole per almeno 8 ore a 65°C permette una completa protezione del legno senza l'utilizzazione di sostanze chimiche

Il coefficiente di dilatazione termica lineare del legno è pari a 8x10 -6. La deformazione è infinitesimale 420 kg/m3

 = 0,094 W/mK Ad esempio è possibile raggiungere la classe energetica A con uno spessore finale del pacchetto (pannello in legno 20,5 cm + isolante e finitura) di soli 35 cm

FATTORE DI RESISTENZA ALLA  = 65 DIFFUSIONE DEL VAPORE ACQUEO

RESISTENZA AL VENTO

ISOLAMENTO ACUSTICO

PROTEZIONE ANTINCENDIO RADIAZIONI AD ALTA FREQUENZA STATICITA'

RESISTENZA AL SISMA

Grazie alla loro struttura, le pareti in legno massiccio sono impermeabili al passaggio delle correnti d'aria in conformità alla Norma DIN 4108 (n50 = 3 cambi d'aria/h). Per le costruzioni dove sia richiesta una resistenza superiore sono possibili ulteriori accorgimenti Con una parete da 34 cm si raggiunge un indice Rw = 48 dB

Con una parete da 20,5 cm si raggiunge una classe di resistenza al fuoco F90 Con una parete da 34 cm le radiazioni ad alta frequenza (trasmettitori radio, ponti, televisori, cellulari...) vengono schermate al 95%

Un pannello da 20,5 cm di spessore, lungo 2,4 m e alto 3,2 m arriva a portare 3000 kg/m

Il pannello MHM ha un'ottima resistenza intrinseca in virtu' proprio del tipo di collegamento con chiodi grippati che dissipano un'alta quantità di energia in caso di terremoto. L'eventuale crisi di un percorso di trasmissione del carico può essere compensato dal funzionamento degli elementi e dei collegamenti adiacenti presenti in grande numero. Inoltre queste strutture, avendo il legno meno massa rispetto ad esempio al cemento armato, sono leggere ed elastiche e sono ideali per le zone ad alta sismicità.

I VANTAGGI ESCLUSIVI DELLA PARETE IN LEGNO MASSICCIO:    

ASSENZA DI COLLE STRUTTURA MASSIVA E PORTANTE MASSIMA ADATTABILITA' ALLE VARIE SITUAZIONI PROGETTUALI ALTA CAPACITA' DISSIPATIVA IN CASO DI SISMA

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