Come appendere una trave secondaria in legno: soluzioni e metodi innovativi

Negli ultimi anni il legno, specialmente nelle sue declinazioni come X-lam, LVL e lamellare, si è affermato come materiale protagonista nelle costruzioni, anche per progetti di grandi dimensioni e multipiano. Tuttavia, con la crescente domanda di rapidità e precisione in cantiere, soprattutto nei contesti di edifici con cubature elevate o bandi pubblici dove i tempi di realizzazione sono stringenti, chi deve confrontarsi con questo tipo di costruzione affronta costantemente problematiche legate alla necessità di inventare o reinventare sistemi per la connessione e l’installazione che velocizzino i lavori e semplifichino la vita delle maestranze.

La soluzione? Sfruttare nuove impostazioni costruttive, come il Design for Assembly, o la prefabbricazione, che permettono di accelerare le operazioni sul posto, riducendo errori e garantendo installazioni più precise e sicure. In questo panorama, le connessioni preinstallate in stabilimento possono rispondere facilmente ai requisiti di resistenza voluti dai progettisti e al contempo a quelli di adattabilità e praticità necessitati dai costruttori, specialmente nelle strutture in legno che devono competere, o collaborare, con quelle in calcestruzzo o acciaio.

L'evoluzione delle connessioni nelle costruzioni in legno

Tradizionalmente i grandi edifici multipiano, realizzati in cemento armato o in acciaio, utilizzano il sistema “a telaio”, in cui pilastri e travi sostengono grandi solai per creare spazi interni liberi da vincoli strutturali. Nel tentativo di competere con queste strutture, le costruzioni in legno stanno adottando un sistema simile, noto come “post and beam” (trave e pilastro).

L’integrazione di connettori specifici rappresenta un passo avanti per l’efficienza delle costruzioni in legno. Ad esempio, ALUMEGA, introdotto sul mercato nel 2023, è una soluzione di connessione trave-trave e trave-colonna ideale per strutture con luci importanti. I componenti modulari e le possibilità di fissaggio flessibili fanno di ALUMEGA un’opzione versatile, utilizzabile anche in costruzioni ibride legno-acciaio o legno-calcestruzzo. Grazie al comportamento a cerniera, che permette alla connessione di assorbire i movimenti provocati da azioni sismiche e dal vento, ALUMEGA riduce il trasferimento di carico sulle colonne, aumentando la stabilità complessiva dell’edificio.

Anche il connettore RADIAL si distingue per la sua facilità di installazione e per la capacità di sfruttare al massimo il potenziale della prefabbricazione, essendo composto da due connettori semicircolari preinstallabili sui pilastri in stabilimento, che vengono collegati con un semplice bullone direttamente in cantiere. Per le connessioni colonna-fondazione, il connettore RING, nella versione RING90C, garantisce smontabilità ed è particolarmente adatto per gestire le tolleranze date dalla non planarità della fondazione stessa. Questo sistema prevede, se necessario, l’utilizzo di una malta antiritiro che compensi le eventuali disuniformità della base, assicurando un supporto stabile e preciso per le colonne in legno. Un’altra caratteristica particolare del sistema RING è l’adattamento ispirato al settore del prefabbricato in cemento armato.

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Fissaggio di travi in legno a un muro di mattoni

Montare travi di legno su un muro di mattoni è una pratica comune in diversi progetti di costruzione. Pensa per esempio alla costruzione di un tetto, di una pergola o di un giardino d'inverno. In breve, per ogni estensione di un'abitazione. Ma come si fissa saldamente una trave di legno a un muro di mattoni?

Strumenti e materiali necessari

Utilizzando i tasselli a battere per carichi pesanti Wovar, il montaggio di una trave di legno su un muro di mattoni è molto semplice. Di seguito abbiamo fornito un breve elenco degli utensili necessari per il montaggio di una trave di legno al muro:

  • Tasselli a battere Wovar (la lunghezza corretta del tassello è spessore della trave x 2)
  • Un martello
  • Livella
  • Matita
  • Trapano con punta per legno e punta da muro

Calcolo della lunghezza dei tasselli

Come determinare la lunghezza del tassello? La lunghezza corretta del tassello si determina moltiplicando per due lo spessore della trave da fissare. Pertanto, per una trave spessa 50 mm, si sceglie un tassello lungo 100 mm.

I vantaggi di un tassello a battere rispetto a un tassello con involucro metallico sono che i tasselli a battere si montano molto più velocemente, e sono in generale più facili da installare.

Passaggi per l'installazione

Basta infilarli nel foro battendoli con un martello. Tuttavia, fai attenzione a colpire nel punto giusto con il martello, altrimenti potresti danneggiare la trave, e ciò sarebbe davvero un peccato!

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  1. Innanzitutto, pratica dei fori nella trave con l'aiuto delle nostre punte per legno duro da 11,0 mm. I tasselli a battere vanno posizionati ogni 50 cm. Quindi, fai anche i fori ogni 50 cm.
  2. Successivamente, determina la posizione della trave da fissare. Utilizzando la livella, assicurati che la trave sia montata dritta sul muro.
  3. Per essere sicuri di forare i fori nel punto giusto del muro, batti attraverso i fori praticati sulla trave fino a toccare il muro. Assicurati che i fori siano forati nel pieno spessore del mattone. In questo modo otterrai il fissaggio più solido.
  4. Per determinare la profondità corretta del foro, prendi la lunghezza del tassello, sottraila allo spessore della trave e aggiungi 10 mm. Profondità del foro = lunghezza del tassello - spessore della trave + 10 mm.
  5. Quindi, per una trave spessa 50 mm, fora a una profondità di 60 mm nel muro (100 - 50 + 10 = 60 mm). Applicando un pezzetto di nastro adesivo sulla punta del trapano, potrai vedere quando avrai raggiunto la profondità corretta.
  6. Successivamente, riposiziona la trave nella posizione desiderata. Inserisci quindi i tasselli nei fori e battili con un martello.

Ancoraggio di travi in legno lamellare con staffe

Il fissaggio di travi in legno lamellare è un aspetto cruciale nella realizzazione di strutture solide e durature, come tettoie, casette da giardino o carport. Le travi di legno lamellare sono molto più economiche rispetto a quelle piene e, una volta installate correttamente al soffitto, possono svolgere la funzione di rendere più calda ed accogliente una taverna o un soggiorno.

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Tipologie di staffe per travi in legno

Le staffe per travi in legno rappresentano una delle soluzioni più comuni ed efficaci per il fissaggio. Wovar offre una vasta gamma di staffe con piastra, disponibili in diverse misure per adattarsi a diverse dimensioni di travi:

  • 4,5 x 9 cm
  • 4,5 x 12 cm
  • 4,5 x 14,5 cm
  • 5 x 10 cm
  • 5 x 15 cm
  • 6,3 x 16 cm
  • 6,3 x 17,5 cm
  • 7 x 17 cm
  • 7 x 19,5 cm
  • 7 x 22 cm
  • 7,5 x 22,5 cm

Questi supporti, spesso chiamati "supporti per travi pesanti", sono progettati per resistere a carichi importanti e garantire la stabilità della struttura. Se hai bisogno di staffe con marcatura CE, Wovar propone anche staffe per travi in legno con ali esterne, che soddisfano gli standard di sicurezza europei. Nel caso in cui tu debba fissare una trave a una trave preesistente, sono disponibili staffe per travi in legno standard senza piastra aggiuntiva, che semplificano il montaggio.

I supporti per travi in legno con piastra sono realizzati in acciaio galvanizzato, un materiale che conferisce loro una straordinaria forza e resistenza alla corrosione. I numerosi fori per le viti nella staffa consentono un montaggio robusto, rendendole adatte a costruzioni di grande portata. Le staffe d’ancoraggio adatte per le travi di legno lamellare sono facilmente reperibili nei negozi di bricolage e disponibili di diverse misure e modelli. Di solito, le staffe da procurare hanno un rivestimento galvanizzato e sono adatte sia ad ambienti interni che esterni.

A queste si aggiungono poi le squadre a L utilizzate per ancorare le travi alle pareti. Nello specifico si tratta di semplici piastre angolari con nervatura, provviste di foratura per chiodi e utilizzabili per la giunzione di due travi a squadro. Nel caso in cui doveste installare le travi su pareti di cemento, potete tra l’altro ricorrere ai supporti da cementare (dotati di lamelle regolabili e pertanto adattabili in larghezza al fine di ospitare travi di spessore differente).

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Fissaggio a muro e alternative

Grazie alla piastra superiore, è possibile ancorare queste staffe direttamente al muro durante la sua costruzione. Per bloccarla, basta inserire un tassello nella pietra piena. Nelle costruzioni con struttura in legno, è consigliabile utilizzare viti universali per legno zincate al posto dei tasselli.

Oltre alle staffe tradizionali, esistono altre opzioni per il fissaggio delle travi, come le scarpe d'ancoraggio:

  • Scarpa d'ancoraggio monoblocco: Economica e leggera, ideale per collegamenti portanti di travi in legno a legno, calcestruzzo o acciaio.
  • Scarpa d'ancoraggio flessibile in due pezzi: Adatta per travi di dimensioni intermedie e/o per lavori di ristrutturazione con travi di diverse larghezze.

Consigli per l'installazione delle staffe

Di fondamentale importanza è tuttavia la scelta del sistema di fissaggio da utilizzare, in quanto quest’ultimo dipende dalla tipologia di supporto cui vengono applicate come ad esempio muri in cemento, legno o controsoffittature e dalla capacità di carico necessaria. Una volta che avete scelto le staffe per fissare le travi di legno lamellare all’altezza del soffitto, vediamo come operare:

  1. Innanzitutto, se state eseguendo un lavoro esterno utilizzate chiodi calafati, altrimenti sono sufficienti anche quelli normali.
  2. Misurate poi accuratamente l’area che intendete dotare di travi e definite uno schema della struttura portante. Questo passo preliminare è necessario sia per stimare la quantità e dimensioni delle travi e del materiale necessario che per effettuare un lavoro sicuro.
  3. Successivamente, inchiodate le staffe sui muri portanti. A questo scopo, è importante iniziare dai supporti principali, installando le staffe con chiodi zincati profilati.
  4. Dopo aver portato a buon fine le operazioni descritte nel passo precedente, procedete adesso con il fissare saldamente la staffa ed indirizzate le alette nella trave portante per sostenere temporaneamente il supporto al suo posto.
  5. Assicuratevi inoltre che la staffa aderisca nell’angolo retto dopodiché usate delle viti a tassello di almeno 3 cm di lunghezza.
  6. Nel caso stiate utilizzando staffe a scarpa, applicate 4 chiodi con angolazione a 45 gradi.

Consigli Utili: Considera il carico che la struttura dovrà sostenere per scegliere la staffa o il sistema di ancoraggio più adeguato. Utilizza viti di qualità adatte al tipo di legno e alla staffa utilizzata. Verifica che il fissaggio sia stabile e sicuro prima di procedere con la costruzione.

A margine di questa guida su come installare le travi di legno lamellare è importante sottolineare che se il soffitto della vostra casa è molto alto, considerate l’idea di utilizzare dei ponteggi stabili in alternativa al classico scaletto in modo da avere una maggiore libertà di movimento e soprattutto di agire nella massima sicurezza. Le travi di legno lamellare le potete scegliere sia già tinteggiate che grezze.

Connessioni trave-trave a scomparsa: estetica e sicurezza

Realizzare una connessione tra una trave in legno principale e una secondaria con staffa a scomparsa in alluminio e spinotto autoforante è una soluzione che unisce esigenze estetiche e sicurezza strutturale. Per questo tipo di collegamento, le staffe a scomparsa BTCALU di Simpson Strong-Tie | Friulsider rappresentano una scelta ideale.

Perché scegliere le staffe a scomparsa?

Molti utilizzano le cosiddette scarpe, con ancoraggio interno o esterno; tuttavia, questi elementi rimangono visibili, creando talvolta problemi di natura estetica e di durabilità del componente metallico. Per questo motivo si preferisce spesso nascondere la staffa di fissaggio, lasciando a vista soltanto la trave.

Si tende quindi a sostituire la tradizionale scarpa con una staffa a scomparsa, completamente nascosta all’interno dell’elemento da vincolare. Queste staffe possono essere realizzate sia in acciaio che in alluminio. L’acciaio è generalmente preferito per la sua maggiore durabilità, poiché gli alcali presenti nel calcestruzzo fresco, nelle malte o negli intonaci tendono a deteriorare l’alluminio.

Soluzioni e prodotti per connessioni a scomparsa

Quali prodotti usare per una giunzione a scomparsa di travi in legno? Lo Spinotto autoforante ad avvitamento BSD è un prodotto davvero unico nel suo genere. Le sue principali particolarità sono che è autoforante: la speciale punta permette di forare in un’unica operazione sia il legno sia l’alluminio (fino a 6 mm di spessore) senza necessità di preforatura. Lo spinotto può essere utilizzato al posto dei classici perni lisci o di altri spinotti presenti sul mercato.

Per un collegamento impeccabile, si consiglia di usare una staffa in alluminio a scomparsa delle dimensioni adeguate alle travi su cui si sta lavorando. Questo prodotto ha un’alta resistenza al fuoco ed è adatto anche in atmosfere aggressive, come quelle delle zone industriali. Per fissare la staffa possono essere usate viti truciolari a testa cilindrica bombata, come le ASSY 4.0.

Altri metodi di fissaggio per le staffe a scomparsa includono:

  • Tasselli meccanici (ad esempio FM 753 crack della Simpson Strong-Tie | Friulsider: FM-753 CRACK 3DG - Ancoranti - Friulsider)
  • Viti calcestruzzo (ad esempio CLR plus della Simpson Strong-Tie | Friulsider: CLR Plus - Viti per calcestruzzo - Friulsider)
  • Barra filettata ed ancorante chimico (ad esempio KEM EP della Simpson Strong-Tie | Friulsider: KEM EP EPOXY PREMIUM - 934 933 - Fissaggi Chimici - Friulsider)

Esistono anche spinotti lisci per staffe a scomparsa (come STD della Simpson Strong-Tie | Friulsider) e viti autoperforanti (come SDD della Simpson Strong-Tie | Friulsider).

Per il dimensionamento del vincolo mediante staffa a scomparsa, i produttori forniscono spesso tabelle riassuntive che riportano la resistenza dell’elemento nelle diverse configurazioni e direzioni, assumendo una determinata densità per l’elemento ligneo, una classe di calcestruzzo per il supporto e specifici coefficienti.

Ad esempio, la seguente tabella illustra i valori di resistenza caratteristica per la staffa BTCALU utilizzando viti autoperforanti.

Tabella dei valori di resistenza caratteristica della BTCALU (viti autoperforanti diametro 7,5 mm)
Configurazione Resistenza Caratteristica (kN) Direzione
Supporto in Calcestruzzo [Valore Esempio] Verticale
Supporto in Calcestruzzo [Valore Esempio] Orizzontale
Collegamento Legno-Legno [Valore Esempio] Verticale
Collegamento Legno-Legno [Valore Esempio] Orizzontale

(Nota: i valori specifici della Tabella 2 non sono stati forniti nel testo, quindi la tabella è un esempio generico basato sulla sua descrizione.)

Durante il dimensionamento, il progettista deve sempre privilegiare un comportamento duttile e dissipativo del sistema di ancoraggio supporto in calcestruzzo - staffa a scomparsa - trave, verificando che le rotture di tipo fragile risultino sovraresistenti rispetto a quelle di tipo duttile.

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