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I vantaggi delle nostra tecnologia costruttiva

Per rendere maggiormente comprensibile, anche a livello tecnico, tutti i vantaggi di una costruzione in legno riportiamo in questa pagina le caratteristiche tecniche e i metodi impiegati per la costruzione di una casa in bioedilizia, di una casa stanziale ed anche per costruzioni ideali per le località di vacanza.

Per il committente:

-Riduce i tempi di costruzione del 40/70 per cento rispetto al tradizionale(si pensi alle ripercussioni per una unità produttiva)
-Abbassa del 20/30 per cento i costi di costruzione senza compromessi per la qualità che, anzi, ne viene esaltata.
-Procura alla struttura portante una resistenza formidabile assolutamente impareggiabile (antisimicità superiore al 1° grado)
-Dà alla struttura portante una rigidità tale da impedire che, a venti anni di distanza, l’edificio presenti setole da assestamento.
-Garantisce la capacità di resistere al crollo in caso di incendio devastante, molto più delle strutture in cemento armato e laterizio.
-Eleva notevolmente il livello di isolamento termoacustico dell’edificio (minori costi di condizionamento caldo/freddo maggior confort).
-Elimina completamente le correnti vacanti elettromagnetiche prodotte da cemento armato e laterizio (il benessere all’interno dei nostri edifici è di casa).
-A parità di misure esterne del fabbricato, si ha una ben più vasta superficie interna calpestabile (lo spessore della parete finita è circa la metà del tradizionale).

Per i Tecnici:

-Oltre a tutti quelli che interessano il committente:
-Offre una Libertà Progettuale Impensabile con altre tecnologie costruttive grazie al suo facile adattamento ad ogni situazione
-Rende meno gravosa la D.L.L. in quanto vengono meno tutte problematiche legate alle fasi bagnato (getti di c.a., stagionature, ect)
-Al responsabile della Sicurezza permette una D.L.L. più serena grazie ai minori rischi nei nostri cantieri.

Per i Pubblici Amministratori e la Collettività tutta

-Crea un feeling particolarmente caldo (caldo come il legno) fra Cittadinanza e Amministrazione
-Porta, anzi costringe al rinnovamento dei boschi in cui si abbatte il legname da costruzione.
-Consente risparmi energetici di grande portata.
-Procura riduzioni dell’inquinamento dovuto a produzione di cementi e acciai.
-In caso di sisma, e quanto più grande questo sia, tanto più vale questa affermazione, la sicurezza collettiva è assicurata.
Ddl Finanziaria 2007
La Finanziaria 2007 prevede una detrazione fiscale del 55% per varie tipologie di interventi relativi alla riqualificazione energetica.

Si riportano, di seguito, testi dei comma e le agevolazioni relative

1. Per interventi di riqualificazione energetica di edifici esistenti di cui all’articolo 1, comma 344, della legge finanziaria 2007, (Riqualificazione energetica di edifici esistenti che conseguono un valore limite di fabbisogno di energia primaria annuo per la climatizzazione invernale inferiore di almeno il 20% rispetto ai valori riportati nelle Tabella C) si intendono gli interventi che conseguono un indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale inferiore di almeno il 20 per cento rispetto ai valori riportati nelle tabelle di cui all’allegato C del presente decreto. Per tali interventi il limite della detrazione è sino a € 100.000,00

2. Per interventi sull’involucro di edifici esistenti di cui all’articolo 1, comma 345, della legge finanziaria 2007, (Interventi su edifici esistenti, parti di edifici esistenti o unità immobiliari, riguardanti strutture opache verticali, strutture opache orizzontali (coperture e pavimenti), finestre comprensive di infissi delimitanti il volume riscaldato verso l’esterno e verso vani non riscaldati, a condizione che siano rispettati i requisiti di trasmittanza termica U, espressa in W/m2K, espressi nella Tabella all’allegato D della finanziaria 2007. Per tali interventi il limite della detrazione è sino a € 60.000,00)

3. Per interventi di installazione di pannelli solari di cui all’articolo 1, comma 346, della legge finanziaria 2007, si intende l’installazione di pannelli solari per la produzione di acqua calda per usi domestici o industriali e per la copertura del fabbisogno di acqua calda in piscine, strutture sportive, case di ricovero e cura, istituti scolastici e università. Per tali interventi il limite della detrazione è sino a 60.000 euro.

4. Per interventi di sostituzione di impianti di climatizzazione invernale di cui all’articolo 1, comma 347, della legge finanziaria 2007, si intendono gli interventi, di sostituzione, integrale o parziale, di impianti di climatizzazione invernale con impianti dotati di caldaie a condensazione e contestuale messa a punto del sistema di distribuzione. Per tali interventi il limite della detrazione è sino a 30.000 euro. Tali importi sono da ripartire in tre quote annuali di pari importo.

Le nostre costruzioni, che si definiscono “ Case di classe A ” come attestato dalla Certificazione Energetica dell’involucro, usufruiscono di alcuni dei benefici previsti nella Finanziaria 2007 sopra riportati.

Tranne che per le fondazioni, che a seconda dei casi possono essere a platea in c.a., oppure consistere in un piano scantinato con muri in c.a. chiuso da un solaio che può essere realizzato in laterizio, oppure anch'esso in legno, tutto il resto della struttura portante viene realizzato mediante carpenteria in legno secondo caratteristiche variabili, ma che di solito possono essere così descritte:

  • le pareti esterne e quelle interne resistenti a taglio sono costituite da telai in legno, di sezione 4,50x10,00 cm. (come da calcolo), posti verticalmente ad interasse di circa 40 cm. (16"), collegati al piede ed in sommità da dormienti e correnti della stessa sezione; detti telai sono poi irrigiditi nel loro comportamento piano dall'apposizione di pannelli in
    legname multistrato, tipo "Plywood", di vario spessore (come da calcolo); gli elementi così composti vengono assemblati fra loro in maniera da ottenere sufficiente controventamento; tutti questi collegamenti sono realizzati mediante abbondanti chiodi ad aderenza migliorata o viti.
  • le pareti esterne sono poi rivestite con una muratura di laterizi forati intonacati, oppure con una cortina di mattoni a vista o di pietra, oppure con un cappotto termico, ancorati alla struttura in legno con idonei supporti;
  • Il collegamento fra la struttura in legno e le fondazioni in c.a. viene assicurato mediante barre filettate in acciaio DN 14 mm., precedentemente annegate nel getto, tirate mediante dadi metallici, oppure con appositi tasselli ad espansione;
  • I solai intermedi o di sottotetto possono essere realizzati con travi appoggiate in legno lamellare, qualora si voglia lasciare il solaio a vista dall'interno, oppure con tavole da 4,50x21,50 cm. poste ad interasse variabile a seconda della luce, se il solaio deve essere controsoffittato; dette travi sono poi irrigidite nel loro comportamento piano dall'apposizione prima di un perlinato, poi di pannelli in legname multistrato, tipo "Plywood", di spessore come da calcolo.

E' importante sottolineare come i pannelli, abbracciando più campate di travi (la loro dimensione è di 122 x 244 cm, hanno inoltre una ulteriore funzione di ripartizione e di irrigidimento piano; la loro presenza ci consente infatti di poter considerare detto solaio infinitamente rigido in occasione della valutazione del comportamento generale della struttura investita da forze orizzontali (sisma e vento).

La copertura viene affidata a un'orditura principale del tutto simile a quella sopra descritta, quindi con travi in lamellare o tavole; in questo caso il perlinato sarà da 2,00 cm. di spessore, mentre il plywood di irrigidimento con spessore come da calcolo.

Il completamento del manto si otterrà mediante posa di isolamento e ventilazione, per concludere con la tegola in cotto o canadese, chiodata su listelli in legno.

CONSIDERAZIONI SULLA STRUTTURA

La struttura in esame è del tipo largamente utilizzato in Nord America, Stati Uniti e Canada in particolare, da più di 300 anni.
Fondamentalmente la struttura è costituita da legname, in sezione adeguata, o da travi in legno lamellare, disposto sempre secondo l'asse di massima inerzia flessionale, visto che delle due dimensioni in sezione una, lo spessore, è sempre decisamente inferiore all'altra, l'altezza.

Tutti gli elementi sono fra loro collegati tramite abbondanti chiodi ad aderenza migliorata o viti.

I montanti verticali, oltre che dal plywood, sono collegati al piede ed in sommità da altri correnti posti orizzontalmente ed in doppio ordine.

Dopo l'apposizione a chiodi del plywood, che è un pannello in legno multistrato a fibre incrociate e legato con particolari colle resistenti all'acqua, la parete così conformata è diventata una lastra di tipo nervato, capace di resistere in entrambe le direzioni ortogonali al suo piano, quindi sia a flessione semplice sia alle forze orizzontali dovute all'evento sismico.

I pannelli di tutte le pareti sono poi fra loro solidarizzati in maniera tale da realizzare l'effetto di controventamento.

Il solaio ha una conformazione del tutto simile, e, una volta ancorato ai setti verticali per effetto del perlinato e dello stesso plywood, si comporta come una piastra nervata decisamente rigida e capace di approssimare il modello di solaio infinitamente rigido nel suo piano che sta alla base dei nostri modelli matematici in fase sismica.

E' evidente come una struttura così realizzata comporta dei carichi permanenti prodotti dal peso proprio delle strutture eccezionalmente ridotti rispetto a quelli ottenibili con criteri tradizionali.

Ne consegue che la fondazione ha di solito dimensioni molto ridotte rispetto a quelle abitualmente progettate per strutture di tipo tradizionale.
Come già detto, sulla fondazione sono precedentemente annegate delle barre in acciaio per il collegamento della sovrastante carpenteria in legno.

Normative di riferimento

Eurocodice 5

Progettazione delle strutture il legno
Parte 1-1: Regole Generali e regole per gli edifici (UNI ENV 1995-1-1);
Parte 1-2: Regole Generali: Progettazione strutturale contro l’incendio (UNI ENV 1995-1-2);
Eurocodice 8

Indicazioni progettuali per la resistenza sismica delle strutture

Parte 1-1: Regole Generali - Azioni sismiche e requisiti generali per le strutture (UNI ENV 1998-1-1);
Parte 1-2: Regole Generali - Regole generali per gli edifici (UNI ENV 1998-1-2);
Parte 1-3: Regole Generali - Regole specifiche per i diversi materiali ed elementi (UNI ENV 1998-1-3);

Specifiche Tecniche

MODELLO DI CALCOLO

La struttura viene immaginata costituita da elementi orizzontali infinitamente rigidi rispetto alle pareti verticali, alle quali si trasferiscono i carichi verticali ed il taglio dovuto ad eventuali effetti sismici o al vento, immaginato sempre applicato nel baricentro delle masse del singolo piano.
I carichi verticali sono pertanto demandati alle pareti verticali, siano esse resistenti a taglio o meno, e quindi in fondazione; i tagli orizzontali si trasferiscono ai singoli setti di controvento, che coincidono con quelli muniti di Plywood e pertanto capaci di resistere a taglio.
Seguendo il disposto delle recenti Norme Europee Eurocodici n. 5 e n. 8, le verifiche globali e locali si eseguono poi con il metodo degli Stati Limite.

ANALISI DEI CARICHI

La valutazione delle masse e dei pesi permanenti viene condotta seguendo i criteri tradizionali e con valutazioni geometriche e delle densità dei materiali utilizzati.
Per quanto attiene ai carichi variabili, i carichi di esercizio vengono derivati dall’Eurocodice 1, così come i vari coefficienti correttivi riguardanti i valori di combinazione in funzione della durata del carico.
Le azioni dovute alla neve e al vento sono invece ricavati dal D.M. 4 luglio 1996, 'Norme Tecniche relative ai criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni' e Circolare relativa.

Sicurezza

ANALISI SISMICA

La norma Eurocodice 8, 'Indicazioni progettuali per la resistenza sismica delle strutture', Parte 1-2: Regole Generali per gli edifici (UNI ENV 1998-1-2) stabilisce che qualora siano rispettati i criteri di regolarità in pianta e in elevazione dati ai punti 2.2.2 e 2.2.3, oppure quanto specificato al punto A dell’Appendice A, e quando il periodo proprio T1 sia inferiore a delle soglie prefissate, può essere applicata l’analisi modale semplificata con spettro di risposta (3.3.2).
In questo caso, la forza di taglio alla base dovuta alle azioni di tipo sismico per ognuna delle direzioni principali viene indicata con Fb ed è determinata come segue: Fb = Sd(T1) * W, dove: Sd(T1) è l’ordinata dello spettro di progetto normalizzato per il periodo T1 (dato al punto 4.2.4 della ENV 1998-1-1, Eurocodice 8, Parte 1-1), valido per l’analisi di tipo lineare; T1 è il periodo di vibrazione fondamentale dell’edificio dovuto ad una traslazione nella direzione considerata; W è il peso totale dell’edificio, valutato con i pesi che compaiono nella formula di combinazione di cui al punto 4.4.2 della ENV 1998-1-1.

Nelle ipotesi sopra descritte la forma modale può essere approssimata utilizzando una distribuzione degli spostamenti che cresce linearmente lungo lo sviluppo verticale dell’edificio.
In questo caso il valore delle forze orizzontali Fi agenti all’i-esimo piano è data dalla: Fi = Fb * (ziWi/SzjWj), dove zi e zj rappresentano le quote delle masse mi e mj sopra il punto di applicazione della azione sismica (piano di fondazione).

Le azioni orizzontali Fi, determinate secondo le procedure sopra esposte, si distribuiscono fra le diverse strutture di controvento assumendo che gli impalcati siano rigidi. Gli effetti torsionali dovuti all’eccentricità fra i baricentri di massa e rigidezza dei vari piani vanno tenuti in considerazione; è prevista una analisi approssimata che incrementa tali eccentricità teoriche di eccentricità addizionali (punto A.4, Appendice A, UNI ENV 1998-1-2) e di eccentricità accidentali (punto 3.2 della stessa norma) che tengono conto dell’indeterminatezza della posizione dei baricentri. In alternativa, sempre per tenere debitamente conto degli effetti torsionali, al punto 3.3.2.4 è descritta una amplificazione degli effetti delle azioni nei diversi elementi strutturali resistenti.

Le componenti orizzontali dell’azione sismica (punto 3.3.5 UNI ENV 1998-1-2) devono essere considerate di norma come agenti simultaneamente. La combinazione avviene poi valutando separatamente la risposta strutturale di ogni componente orizzontale: il valore massimo di ogni effetto sulla struttura dovuto alle due componenti orizzontali dell’azione sismica può essere poi stimato mediante la radice quadrata della somma dei quadrati delle risposte ad ognuna delle componenti orizzontali.
Per gli edifici che soddisfano i criteri di regolarità in pianta e nei quali i muri sono l’unico elemento strutturale di controvento, si può assumere che l’azione sismica agisca separatamente lungo i due assi principali orizzontali della struttura.
Una volta determinate tutte le azioni sulla struttura (pesi permanenti, azioni variabili legate alla destinazione d’uso del fabbricato, carico di neve, vento, azione sismica), si passa a vedere come i vari elementi strutturali ne vengono sollecitati.
La ripartizione dei carichi verticali viene condotta secondo il metodo delle superfici di influenza dei singoli setti.
Quanto alla ripartizione delle forze orizzontali, questa avviene in maniera proporzionale alla rigidezza a taglio dei setti di controvento: sono infatti solo questi ad essere interessati a questa ripartizione, dato che si prescinde a vantaggio di statica della resistenza a taglio di eventuali pilastri e delle pareti non munite di plywood di irrigidimento.
Si trascura inoltre completamente l’effetto dovuto dalla presenza di pannelli di cartongesso, in unico foglio sulle pareti esterne, addirittura in doppia lastra per quelle interne, visto che il comportamento dell’insieme telaio in legno - cartongesso è poco duttile.
Questa assunzione ci permette di considerare pari a 3 il coefficiente di comportamento q di cui all’Eurocodice n. 8.
La rigidezza a taglio dei setti viene adottata proporzionalmente al valore di resistenza a taglio degli stessi; quest’ultima, secondo il punto 5.4.3.(4) dell’Eurocodice n. 5 'Progettazione delle strutture in legno', Parte 1-1: Regole generali e regole per gli edifici (UNI ENV 1995-1-1), è data da:
Fv,d = SFt,d(bi/b1)2 b1/s, dove:
Ft,d è il valore di calcolo della resistenza a taglio per ciascun mezzo di unione;
b1 è la larghezza del foglio di plywood più largo;
bi è la larghezza degli altri fogli (b2, b3, ...);
s è l’interasse dei mezzi di unione.

Utilizzando chiodi quale mezzo di unione, la resistenza caratteristica a taglio del singolo mezzo di unione è determinata utilizzando le formule di cui al punto 6.2.1.(1) dello stesso Eurocodice n. 5.
E’ importante notare che tali formule cercano di interpretare in maniera empirica i vari possibili modi di crisi dell’insieme telaio-pannello-chiodo; è importante controllare che la crisi avvenga a causa dell’unione, quindi del chiodo, in maniera tale da poter fruire del miglior comportamento duttile del sistema strutturale (il legname in se ha un comportamento piuttosto fragile).
Risalendo in tale maniera alla resistenza caratteristica di un pannello test, individuato nelle dimensione di 1244mm x 1244mm, pari a due fogli di plywood, è possibile calcolare la resistenza caratteristica a taglio di un pannello generico tramite la
Fv,k = Kb Kh Ftest,k (5.4.3e EC5)
dove Kb e Kh sono due coefficienti di correzione che variano diminuendo al diminuire della larghezza (Kb) ed aumentando al diminuire dell’altezza (Kh).
E’ così possibile determinare il baricentro delle rigidezze di piano, oltre a quello delle masse, e calcolare le eccentricità teoriche. Le eccentricità di calcolo sono determinate invece come sopra ricordato. La ripartizione delle forze orizzontali a questo punto è di tipo lineare.

VERIFICHE DI SICUREZZA

Le fasi sopra descritte ci permettono di trovare per ogni elemento strutturale le sollecitazioni assiali, comprese quelle indotte dalle forze orizzontali, e quelle di taglio relativamente ad ogni combinazione di carico.
Analogamente si ricavano le sollecitazioni trasmesse dalla struttura in legno alla fondazione in cemento armato, che viene verificata separatamente secondo i criteri abitualmente adottati.
Per lo Stato Limite Ultimo è necessario che siano verificate le seguenti condizioni:
Condizione di Resistenza Ed <= Rd,
dove con Ed indichiamo l’insieme delle sollecitazioni pari a E{SGkj, giAEd, Pk, S(ykiQki)} e con Rd indichiamo la R{fk/gM}, corrispondente al valore di progetto della resistenza dell’elemento, calcolato in accordo alle regole specifiche del materiale in oggetto (valore caratteristico di fk e coefficiente di sicurezza parziale gM).
Condizione di duttilità;
Condizione di Equilibrio;
Condizione di Resistenza delle Membrature Orizzontali;
Condizione di Resistenza delle Fondazioni
Condizione sul contatto tra edifici adiacenti dovuto all’azione sismica.

Tutte queste condizioni danno luogo a varie verifiche locali e generali dell’insieme costruttivo e delle sue parti.
Per lo Stato Limite d’esercizio le verifiche dipendono molto dal tipo di struttura e dal tipo di utilizzo per cui la stessa è costruita.
In genere, per edifici di residenza, le condizioni principali riguardano la limitazione del movimento relativo dei piani (in sede sismica in particolare) e il controllo della freccia delle membrature orizzontali.
17.46 15/10/2007