Integrare legno e calcestruzzo in un unico progetto è una sfida che richiede strumenti capaci di garantire precisione, velocità e solidità strutturale. Nelle costruzioni moderne, l'incontro tra calcestruzzo e legno rappresenta un momento cruciale. Unire questi due materiali significa far convivere mondi diversi con tolleranze e modalità costruttive molto differenti.
La Sfida dell'Edilizia Ibrida: Armonizzare Legno e Calcestruzzo
Da una parte abbiamo il calcestruzzo, che si presta a lavorazioni con tolleranze ampie, spesso nell'ordine di grandezza dei centimetri. Dall'altra parte, il legno, che richiede precisione millimetrica. Questa differenza può generare sfide significative durante la fase di installazione, specialmente quando si tratta dell'attacco a terra. L'attacco a terra, o la connessione tra le pareti in legno e la fondazione in calcestruzzo, è cruciale, in quanto può determinare la durabilità e la stabilità dell'intera struttura.
Per facilitare il lavoro dei carpentieri e degli installatori, sono necessari sistemi che permettano una gestione intelligente delle tolleranze, migliorando l'efficienza del cantiere e garantendo una costruzione solida e duratura. La gestione dei margini di errore tra legno e calcestruzzo è una criticità da affrontare introducendo nuovi processi costruttivi: delle alternative per gestire in maniera intelligente questo conflitto, prima, durante e perfino dopo la fase di installazione.
Soluzioni Rothoblaas per la Gestione delle Tolleranze e l'Attacco a Terra
Servono sistemi innovativi per la gestione delle tolleranze. Sistemi come quelli proposti nel nuovo catalogo Rothoblaas “Piastre e connettori per legno, calcestruzzo e acciaio” offrono un'organizzazione del cantiere più efficiente, migliorando la gestione delle tolleranze tra la struttura e il basamento. Tutto il capitolo dedicato all’attacco a terra risponde alla domanda “Come facilitare la vita delle maestranze che si trovano a posare pareti in legno su un calcestruzzo non sempre perfetto?“ La risposta di Rothoblaas è trascritta in forma di ricerca e sviluppo.
Attacco a Terra: Sfide e Soluzioni Rothoblaas
Si può avere un attacco a terra senza cordolo? Le criticità dell'attacco a terra senza base in cemento sono molteplici e richiedono una comprensione approfondita delle dinamiche strutturali e delle soluzioni tecniche applicabili. Senza un cordolo, infatti, la stabilità della struttura dipende interamente dall'efficacia dell'attacco a terra. La mancanza di un supporto continuo e rigido può causare problemi di deformazione e instabilità, specialmente in condizioni di carico elevate o in presenza di forze laterali. Un altro argomento delicato è quello della protezione dall'umidità. Prevenire l'infiltrazione d'acqua dal terreno, che comprometterebbe la durabilità della costruzione, è essenziale, così come la gestione dell’isolamento termico per evitare i ponti termici.
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ALUSTART: La Celebrità Multitasking
Il sistema ALUSTART è uno dei più apprezzati fra quelli già presenti nella gamma Rothoblaas. Si tratta di un sistema in alluminio per l'attacco a terra degli edifici, marcato CE secondo ETA-20/0835. ALUSTART è in grado di trasferire in fondazione gli sforzi di taglio, trazione e compressione, garantendo una base solida e stabile per le pareti in legno. Grazie alle apposite dime di montaggio, il livello del piano di posa è facilmente regolabile, permettendo una "messa in bolla" precisa e veloce dell'intero edificio.
Gestione del Cordolo in Calcestruzzo
Normalmente il cordolo in calcestruzzo viene eseguito prima della posa delle pareti: le tolleranze geometriche del cordolo possono quindi risultare incompatibili con la precisione necessaria per installare le pareti in legno. Questo può causare problemi di allineamento e stabilità, richiedendo alternative che permettano di gestire queste tolleranze in modo efficace.
Il sistema TITAN DIVE è una delle novità di punta in casa Rothoblaas ed offre una soluzione efficace per queste situazioni. Utilizzando tubi corrugati ed angolari speciali, il sistema permette una tolleranza di 22 mm in ogni direzione e un'inclinazione di ±13°. Se il cordolo si esegue dopo la posa delle pareti, gli accorgimenti da adottare sono diversi. In questo caso, è necessario garantire che le pareti in legno siano stabili e ben allineate già prima e durante la gettata. Le nuove soluzioni Rothoblaas risolvono il problema alla radice, predisponendo lo spazio per il fissaggio della struttura in legno già nel getto di calcestruzzo (TITAN DIVE), o permettendo addirittura di posare la struttura in legno prima del getto del cordolo (UP LIFT).
TITAN - Configurazione e Descrizione Parte 1/2
Connessioni a Scomparsa LOCK: Rapidità e Stabilità per Giunzioni Legno-Legno e Legno-Calcestruzzo
Nell’impianto di riscaldamento di Radstadt, in Austria, il montaggio della copertura doveva essere completato rapidamente per rispettare il cronoprogramma del cantiere, e necessitava di connettori a scomparsa per un montaggio rapido, specialmente nelle giunzioni legno-legno. I connettori a scomparsa della famiglia LOCK si sono dimostrati la scelta ideale per questo intervento. Realizzati in lega di alluminio, hanno permesso il fissaggio rapido delle travi secondarie alle travi centinate, assicurando una connessione stabile e rapida tra gli elementi lignei, dove i connettori a scomparsa hanno consentito un'installazione in cantiere in pochi passaggi, e nelle giunzioni legno-calcestruzzo.
I connettori a scomparsa della linea LOCK sono progettati per semplificare le fasi di montaggio e smontaggio, garantendo prestazioni elevate in diverse applicazioni strutturali:
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- LOCK C: connettore a scomparsa in lega di alluminio per la realizzazione di giunzioni legno-calcestruzzo facile da installare. Il sistema ad aggancio è l’ideale per una rapida rimozione delle travi in legno per eventuali esigenze stagionali.
- LOCK FLOOR: profilo in alluminio ad aggancio per giunzioni legno-legno e legno-calcestruzzo che assicura resistenze eccezionali. Rimovibile rapidamente, è ideale per la realizzazione di solai in X-LAM con appoggio su parete in calcestruzzo o in X-LAM.
Strutture Post and Beam: Dall'Antico Trilitico all'Edificio Multipiano Sostenibile
Per struttura Post and Beam oggi si intende una struttura a telaio (trave-pilastro) in legno lamellare (X-LAM, Glulam, LVL, etc.). I solai sono normalmente realizzati con pannelli a base legno, mentre la stabilità laterale dell’edificio è solitamente affidata a un sistema di controvento (nucleo, aste inclinate o pareti). La differenza con il sistema Timber Frame (a telaio leggero) sta dunque soprattutto nel materiale e nella conseguente resistenza della struttura. Ma il sistema Post and Beam altro non è che una rivisitazione in legno ingegnerizzato del sistema costruttivo più antico del mondo, quello trilitico, composto da due colonne e un architrave in pietra, ereditato anche dalle odierne strutture a telaio in calcestruzzo.
Come Può Essere Innovativo un Sistema Così Antico? Dal Gazebo al Multipiano
La tecnica del Post and Beam si presta ad applicazioni molto diverse, da quelle più leggere per l’outdoor a quelle più sfidanti da un punto di vista strutturale. Oggi è possibile costruire in legno strutture edifici multipiano con notevole distanza tra i pilastri e luci che fino a pochi anni fa erano appannaggio esclusivo del calcestruzzo armato. A differenza di quest’ultimo, però, l’uso del legno significa una maggiore rapidità costruttiva e soprattutto una maggiore sostenibilità.
| Parametro | Risparmio Medio | Descrizione |
|---|---|---|
| Risparmio CO2 | ~74 kg | Minore emissione di anidride carbonica. |
| Risparmio Acqua | >5 m³ | Ridotto consumo di risorse idriche. |
| Riduzione Rifiuti | >158 kg | Minore produzione di scarti edilizi. |
Ma oltre al legno ingegnerizzato, per ogni tipo di struttura occorrono connessioni proporzionate. L’ampia scelta di sistemi di giunzione Rothoblaas permette di rispondere a molteplici esigenze progettuali. Per scegliere il connettore più corretto per ogni progetto Post and Beam, Rothoblaas ha reso disponibili due strumenti essenziali: La guida "LOCK SCELTA DEL CONNETTORE E GUIDA ALLA DURABILITÀ", studiata per supportare la scelta delle migliori soluzioni a scomparsa a seconda delle condizioni di installazione. Considera fattori come esposizione, umidità, inquinamento, distanza dal mare, pH del legno e classe di servizio.
Strutture Ibride Post and Beam e Modalità di Posa
In una struttura Post and Beam i pilastri non devono necessariamente essere in legno, ma è possibile connettere travi in legno ad elementi strutturali composti da diversi materiali: legno, acciaio o calcestruzzo. La gamma Rothoblaas ha soluzioni apposite anche per questa esigenza. Le connessioni per travi devono resistere principalmente a carichi gravitazionali (Fv nell’immagine sotto). Le resistenze testate e certificate in tutte le direzioni sono una garanzia della robustezza strutturale in caso di eventi eccezionali (urti, esplosioni, uragani, terremoti). Questo contribuisce alla robustezza strutturale dell’edificio, garantendo una maggiore sicurezza e resistenza.
Oltre alla resistenza statica e alla robustezza strutturale, le connessioni di una struttura Post and Beam devono garantire un buon risultato estetico e flessibilità d’installazione. Così anche la possibilità di prefabbricazione e di smontabilità sono caratteristiche importanti, in funzione delle quali scegliere la connessione più adatta. Ogni cantiere ha le proprie esigenze logistiche, che impongono sequenze costruttive diverse. Ad esempio, scegliendo la modalità di fissaggio più adatta è possibile eseguire l’installazione della trave secondo diverse modalità di posa. La serie LOCK, ad esempio, prevede necessariamente un fissaggio Top-Down. I nuovi connettori ALUMEGA, standardizzati e certificati per resistenze molto elevate, rispondono a questa esigenza e vanno a completare la gamma di connettori Rothoblaas per strutture Post and Beam.
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Le Soluzioni Specifiche per Ogni Esigenza Strutturale Ibrida
Un cantiere ibrido rappresenta l'evoluzione intelligente dell'edilizia moderna, dove materiali strutturali diversi - come legno, acciaio e calcestruzzo - lavorano in sinergia, ciascuno sfruttando i propri punti di forza. La chiave del successo risiede nella strategica distribuzione dei materiali. La vera sfida ingegneristica si concentra nelle zone di interfaccia tra i diversi materiali: questi nodi critici richiedono particolare attenzione progettuale per gestire la trasmissione delle forze tra elementi con rigidezze molto diverse (ad esempio tra legno e cemento). La progettazione di questi dettagli costruttivi richiede una profonda comprensione del comportamento dei materiali, e soprattutto delle connessioni.
Connessioni Legno-Calcestruzzo Avanzate
Nei solai collaboranti legno-calcestruzzo, dove è necessario unire cemento e legno, il connettore CTC rappresenta una soluzione tecnica ottimizzata per interventi di media scala e riabilitazione strutturale. CTC si distingue per la sua versatilità di applicazione su ogni tipologia di legno, sia massiccio che ingegnerizzato, e per la semplicità operativa: l'installazione a secco, che non richiede resine o barre aggiuntive, si realizza attraverso l'inserimento di viti in fila creando un'efficace connessione tra la soletta in calcestruzzo e la struttura lignea sottostante.
La certificazione tecnica (ETA-19/0244) di CTC comprende valori prestazionali calcolati per diverse tipologie di solai in legno e calcestruzzo, dal legno massiccio fino all’X-LAM, dal calcestruzzo comune C20/25 fino a miscele alleggerite, aprendo a molteplici combinazioni costruttive. Il sistema permette inoltre l'integrazione di strati fonoassorbenti come SILENT FLOOR per l'isolamento acustico, mentre il modulo dedicato ai solai legno-cemento su MYproject facilita il calcolo delle connessioni fra cemento e legno.
L'innovazione TC FUSION rappresenta invece l'evoluzione tecnologica per le connessioni legno-cemento di maggiore impegno strutturale. Questo sistema è stato sviluppato per realizzare giunzioni a momento tra solai in legno, ispirandosi ai principi della costruzione in calcestruzzo armato e adattandoli alla progettazione delle strutture in legno, con l’obiettivo di garantire una trasmissione efficace degli sforzi tra legno e calcestruzzo. Il risultato è un sistema particolarmente adatto al sistema costruttivo Post and Beam, dove consente il ripristino del momento nei solai. La certificazione estensiva dei valori di resistenza all'estrazione delle viti garantisce al progettista ampia libertà compositiva nella progettazione di solai in legno e calcestruzzo, supportata da un modello di utilizzo unificato e testato specificamente per l'interfaccia legno-cemento.
Sempre più diffuso in alternativa all’ormai consolidato Post and Beam, anche il sistema Post and Slab (pilastro-solaio) può ora contare su soluzioni che permettono di gestire carichi finora difficilmente immaginabili per il legno. Il sistema di giunzione per solai in legno TC FUSION rappresenta l’emblema dell’edilizia ibrida, perché grazie a un getto di calcestruzzo permette di unire rigidamente due pannelli in legno lamellare e va a completare il sistema inaugurato con i connettori per pilastro SPIDER e PILLAR.
Connessioni Legno-Metallo: Resistenza e Flessibilità
Grazie ad uno studio accurato delle interfacce in Rothoblaas abbiamo definito una gamma di viti per legno, viti per legno e calcestruzzo, viti per legno e acciaio che garantiscono che la struttura ibrida funzioni come un sistema unitario, ottimizzando le prestazioni di ogni materiale e garantendo durabilità nel tempo. Quando un legno duro, come rovere, quercia o faggio, incontra un legno tenero come l'abete, la connessione richiede viti per legno specifiche per gestire densità che possono essere il triplo l’una dell’altra fra i diversi materiali.
Le viti della serie HARDWOOD (LBS HARDWOOD, HBS HARDWOOD, e VGZ HARDWOOD) rappresentano un'evoluzione in questa direzione. Queste viti per legno sono state riprogettate in ogni loro componente - dalla geometria della testa al diametro del nucleo, dal passo del filetto alla configurazione della punta - per ottimizzare la penetrazione nei legni ad alta densità. Il risultato è concreto: riescono a creare connessioni efficaci senza preforo anche in legni con densità superiore a 500 kg/m³, semplificando le operazioni di cantiere. Un ulteriore aspetto distintivo di queste viti per legno particolarmente denso risiede nella loro documentazione tecnica. Le schede tecniche forniscono valori di resistenza all’estrazione certificati (ETA) per specifiche specie legnose dure - come rovere, faggio e quercia - e legni duri ingegnerizzati, come il microlamellare di faggio, noto nel mondo germanofono come BauBuche e nel mondo anglosassone come BeechLVL, e il Plywood, un livello di dettaglio raramente disponibile nel mercato. Questo permette ai progettisti di ottimizzare le connessioni con precisione ingegneristica, adattando il dimensionamento alle caratteristiche specifiche di ogni essenza. Un vantaggio per la tecnica, ma anche per l’ambiente: permettendo l'utilizzo efficiente di legni locali, si supera la dipendenza dal "legno globale" (principalmente pino e abete) e si aprono nuove possibilità per filiere brevi e sostenibili.
Quando ad incontrarsi sono il legno e l’acciaio, le situazioni possono essere differenti. Se si deve scegliere la vite giusta, ad esempio, per una connessione legno-metallo fra legno duro e acciaio, ancora una volta viene in aiuto del progettista la gamma di viti per legno HARDWOOD. Di fronte ad una connessione legno-metallo-legno lo spinotto SBD emerge come soluzione di riferimento per le connessioni. Questo fissaggio, tecnicamente più avanzato rispetto alle alternative sul mercato grazie alla sua nuova punta rastremata, garantisce prestazioni strutturali ottimali con tempi di installazione ridotti ad un terzo rispetto ai precedenti ed a quelli dei sistemi tradizionali con preforo. Nel confronto con le soluzioni con resine adesive come XEPOX, che, seppur molto efficienti, richiedono tempi di indurimento e controlli stringenti sulla temperatura di applicazione, il sistema SBD offre vantaggi operativi significativi.
TITAN - Configurazione e Descrizione Parte 1/2
Sempre sul tema delle connessioni metallo-legno, HUS, la rondella tornita Rothoblaas, permette la compatibilità perfetta delle viti a testa svasata in piastre metalliche con fori cilindrici (evitando quindi di dover fare i più costosi fori svasati) aumentando anche la resistenza assiale nelle connessioni legno-legno. La versione HUS 15° è particolarmente indicata in tutte quelle installazioni dove normalmente è necessario fare salti mortali per ottenere la giusta inclinazione. E’ una via di mezzo fra la performantissima sorella maggiore VGU 45° e la HUS standard, e permette di inserire le viti in posti “scomodi”, ad esempio quegli angoli dove l’utilizzo del trapano può essere difficoltoso per la perfetta installazione, oppure nelle connessioni tra solai in X-LAM e profili in acciaio (IPE o HE) di dimensioni intermedie che non permettono di fare un preforo con prolunga né accedere con il trapano. L'angolazione di 15 gradi offerta da HUS 15 risolve queste criticità in modo pratico.
La Prefabbricazione nell'Edilizia in Legno
Alcuni sistemi di connessione possono essere parzialmente o interamente prefabbricati in stabilimento, preinstallando i connettori sulle travi e sui pilastri, lavorando così in un ambiente controllato e non soggetto agli eventi metereologici. In cantiere è poi sufficiente integrare la connessione con pochi connettori, minimizzando il rischio di errori. Prefabbricazione significa spesso anche smontabilità: ciò che richiede poco sforzo in cantiere per essere assemblato, richiederà poco tempo, in futuro, per essere disassemblato per esigenze di modifica/ampliamento dell’edificio, oppure per la demolizione a fine vita utile.
Proprio per garantire questa possibilità di prefabbricazione e di smontabilità sono stati progettati due nuovi connettori, RADIAL e RING. Entrambi si prestano perfettamente a queste esigenze, ma il secondo è stato pensato specificamente per i pannelli strutturali, mentre il primo è stato progettato e brevettato sia per travi che per pannelli. Appositamente ideato per favorire la prefabbricazione delle strutture Timber Frame è, invece, il nuovo connettore di montaggio WOODY, primo connettore Rothoblaas in legno, che con la sua geometria a coda di rondine offre tolleranze irraggiungibili con sistemi a piastra metallica. Nel nuovo catalogo compare anche un altro connettore pensato specificamente per la prefabbricazione delle pareti a telaio leggero, ma adatto anche all’X-LAM: l’angolare WKR DOUBLE.
Ottimizzazione per Strutture a Pareti Portanti
Come nelle edizioni precedenti, il nuovo catalogo continua ad offrire le soluzioni più efficienti anche per i sistemi costruttivi più consolidati, come le strutture a pareti portanti. In questo caso la novità è che molte piastre sono state rese più efficienti, con una riduzione della materia prima usata e un aumento della resistenza, come ad esempio nel caso delle linee WHT, WKR, ALUMAXI e TITAN PLATE. I vantaggi di questa ottimizzazione sono tangibili sia per l’utilizzatore, che potrà usare meno piastre più performanti, sia per l’ambiente, per via del minor uso di materiali ed energia.
Il nuovo catalogo prevede anche un’altra soluzione per la giunzione di pannelli in legno, una via intermedia fra incollaggio e giunzione con connettori a gambo cilindrico: SHARP METAL. Queste lunghe piastre presentano una moltitudine di piccoli uncini diffusi sulle due superfici affiancate. Una volta inseriti nel legno, gli uncini garantiscono una sorta di incollaggio a secco attraverso una tecnologia certificata in accordo a ETA-24/0058, a garanzia dell'affidabilità della ricerca e dei test svolti.
Acustica e Ancoraggi Chimici
Importanti passi avanti sono stati fatti anche nel campo dell’interazione tra acustica e statica, testando e certificando tutta la gamma NINO, TITAN, WHT e WKR anche con profilo resiliente acustico interposto. L’influenza dei profili acustici sulla resistenza delle connessioni, infatti, non è trascurabile e va tenuta in considerazione in fase di progettazione sulla base di dati certi. Per la stessa ragione, anche gli abachi per la scelta del fissaggio sono stati ampliati, per permettere un rapido confronto tra connettori e piastre e guidare velocemente alla scelta del prodotto più adatto.
Infine, accanto ai connettori in acciaio, è stata rinnovata anche la gamma degli ancoranti chimici, con una nuova resina epossidica ad alte prestazioni, EPO-FIX, caratterizzata da eccezionali performance sismiche, che completa la gamma di ancoranti chimici Rothoblaas e permette di sfruttare al massimo le piastre per la resistenza a trazione.
Il Nuovo Catalogo Rothoblaas: Una Risorsa Completa per l'Edilizia Ibrida
Ogni edilizia è ibrida, nella misura in cui fa incontrare materiali e tecniche diverse. Ma unire legno ingegnerizzato, calcestruzzo e acciaio permette oggi di utilizzare il legno come principale materiale costruttivo anche in grandi strutture che prima erano appannaggio esclusivo di calcestruzzo e acciaio. I vantaggi sono enormi in termini di rapidità costruttiva e di sostenibilità. Ciò che mancava per rendere più accessibile questa possibilità erano soluzioni standardizzate e certificate, che permettessero di risolvere le connessioni di ogni tipo di struttura, da quelle più semplici a quelle più imponenti. E la capacità di gestire le tolleranze di sistemi costruttivi molto diversi tra loro, come quello in legno e quello in calcestruzzo.
Il nuovo catalogo Rothoblaas è frutto di anni di ricerca e sviluppo partiti proprio dalle richieste dei professionisti che ogni giorno si trovano a dover mediare tra i due mondi della costruzione: classica e in legno. Il nuovo catalogo Rothoblaas offre esattamente questo, a tutti i livelli dell’edilizia ibrida, coprendo aree come:
- Posa rialzata: ogni edificio in legno poggia su una fondazione in calcestruzzo, e le soluzioni Rothoblaas permettono una gestione ottimale delle tolleranze.
- Prefabbricazione: per accelerare i tempi di cantiere e migliorare la qualità delle installazioni.
- Strutture Post and Beam: connettori specifici per strutture a trave-pilastro in legno.
- Strutture Post and Slab: soluzioni per pilastro-solaio, gestendo carichi notevoli.
- Strutture Timber Frame: ampliamenti di gamma e nuovi schemi di fissaggio per telai leggeri.
- Altre strutture: ottimizzazioni per pareti portanti e soluzioni per piccole strutture, con ampliamenti di gamma e ottimizzazioni della linea LOCK, NINO e dei portapilastri regolabili, con l’aggiunta di R60.
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