Il contesto edilizio italiano è caratterizzato dalla massiccia presenza di edifici storici con struttura portante in muratura. I recenti terremoti che hanno colpito, con conseguenze talvolta devastanti, il territorio nazionale hanno messo in luce l’elevata vulnerabilità di questo tipo di costruzioni nei confronti delle azioni sismiche.
Di conseguenza il tema del rinforzo di strutture in muratura sta prendendo sempre più piede nel mondo accademico e professionale. In particolare, viste le proprietà meccaniche del materiale legno, numerose attività di ricerca stanno prendendo in considerazione tecniche di consolidamento basate sull’interazione tra murature esistenti ed elementi lignei di rinforzo. In quest’ottica, un aspetto rilevante riguarda il comportamento dei collegamenti tra i due materiali, che risulta di fondamentale importanza per garantirne l’effettiva collaborazione nell’assorbimento delle sollecitazioni esterne.
Sistemi di Rinforzo con Pannelli Lignee e Connessioni Innovative
Nell’ambito dello sviluppo di un sistema di rinforzo basato sull’accoppiamento strutturale tra pannelli lignei e murature esistenti, il gruppo di ricerca del Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale e Meccanica dell’Università degli Studi di Trento ha condotto studi approfonditi.
In risposta ai requisiti tecnici di resistenza e rigidezza individuati dai ricercatori di UniTN, Fischer ha proposto una tipologia di connessione che si basa, per la facile applicabilità pratica, su articoli già presenti nel proprio catalogo, optando per l’impiego di barre metalliche ed ancoranti chimici. Vista la possibile presenza di vuoti all’interno delle murature storiche e la probabile irregolarità dell’interfaccia tra la superficie muraria ed il pannello, è stato prescritto l’utilizzo di calze metalliche retinate Fischer FIS H.
Procedura di Applicazione della Connessione tra Pannello Ligneo e Muratura
La metodologia di connessione prevede passaggi precisi per garantire l'efficacia del rinforzo:
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- Preparazione del foro: Operativamente, una volta rimosso l’intonaco, si realizza un foro nel pannello ligneo e nella muratura per una profondità di 30 cm.
- Inserimento della calza metallica: Si procede alla pulizia del foro ed all’inserimento nello stesso della calza metallica retinata per tutta la profondità, con la parte terminale chiusa piegando il tessuto metallico su sé stesso.
- Iniezione dell'ancorante chimico: Successivamente si procede con l’iniezione dell’ancorante chimico partendo dal fondo del foro, proseguendo lentamente verso l’esterno in modo tale da riempire per intero il volume della calza.
Superpan Build: Un Pannello Strutturale Innovativo in Legno
Il pannello strutturale Superpan Build è un prodotto innovativo, composto da fibre e particelle di legno. Si presta a molteplici applicazioni, come elemento strutturale controventante, rinforzo per pareti a secco, divisorie e controplaccaggi. Può anche essere abbinato ad altri materiali, è ecocompatibile e riciclabile.
Superpan Build è un pannello strutturale innovativo realizzato in fibre e particelle di legno la cui distribuzione sul mercato italiano, a partire da gennaio 2024, è stata affidata in esclusiva a Xt Insulation. Progettato dalla spagnola Finsa, questo prodotto coniuga efficienza e sostenibilità, aspetti sempre più richiesti nel mondo dell’edilizia.
Composizione e Proprietà di Superpan Build
Questo pannello composito è formato da cinque strati di materiale derivato da differenti lavorazioni del legno e ricomposto mediante un processo di pressatura in continuo. Esternamente si compone di due facce di Hdf (fibra di legno ad alta densità) e gli strati intermedi sono costituiti da particelle fini e grosse dello stesso materiale. Si ottiene così un manufatto che consente di avere numerosi vantaggi.
Superpan Build presenta elevate prestazioni meccaniche, di alta resistenza alla flessione, è facilmente lavorabile e ha un ottimo comportamento di adesione per eventuali rivestimenti. La produzione in linea, inoltre, offre una costanza di performance del pannello e di tutte le sue parti.
Principali Ambiti di Applicazione
Superpan Build si presta a molteplici applicazioni e offre un contributo prezioso e altamente performante:
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- Può essere utilizzato come elemento strutturale controventante nella realizzazione di pareti, solai e coperture.
- Serve come elemento di rinforzo per pareti a secco, pareti divisorie e controplaccaggi.
- È ottimale per essere abbinato ad altri materiali costruttivi complementari, in primis gli isolanti e i sistemi costruttivi a secco.
- L’ottimo comportamento di adesione rende semplice l’eventuale rivestimento, per esempio in copertura, con guaine o altri prodotti.
- È ideale anche per realizzare massetti a secco a basso spessore, veloci e pratici da posare, che offrono grandi doti di resistenza a trazione.
Il pannello presenta una superficie piana a basso assorbimento, oltre a risultare semplice da tagliare, in maniera precisa, e resistente agli urti. Sebbene sia disponibile nel formato standard che segue le misure dei pannelli a secco, per altre applicazioni può essere prodotto in formati su misura con minimi produttivi estremamente ridotti.
Sostenibilità e Certificazioni
Superpan Build possiede un’alta valenza in tema di sostenibilità, con le più importanti certificazioni sulla filiera di produzione:
- Certificazioni forestali Pefc e Fsc, che attestano la catena di custodia del legno e la sua riciclabilità.
- Eutr, che garantisce l’origine legale del legno.
- Cradle to Cradle, collegato direttamente agli obiettivi di sviluppo sostenibile.
- Epd, che attesta il basso impatto ambientale lungo tutto il ciclo di vita del prodotto.
Inoltre, Superpan Build è conforme ai requisiti Cam, indispensabili per l’utilizzo negli appalti pubblici e nell’edilizia più evoluta, e contribuisce a soddisfare i requisiti per l’edilizia sostenibile secondo i protocolli Breeam, Leed, Iwbi. Un aspetto significativo è legato allo smaltimento: Superpan Build può essere smaltito seguendo la filiera del legno, non costituisce un rifiuto speciale, ed è riciclabile.
Vantaggi e Facilità di Applicazione
Il pannello è estremamente versatile, prestandosi a diverse applicazioni. Il suo plus più evidente è la tenuta ai fissaggi, rendendolo adatto a qualsiasi tipo di ancoraggio. Questo aspetto è cruciale sia in copertura, dove il pannello si dimostra in grado di resistere in maniera notevole alla forza di estrazione del vento e per il fissaggio di elementi come le staffe del fotovoltaico, sia in parete, in abbinamento a sistemi a secco, dove può sopportare carichi di massa elevata grazie all'elevatissima tenuta delle viti.
Grazie alla sua massa e all’elasticità del materiale, Superpan Build apporta benefici anche a livello acustico, coadiuvando gli altri materiali con cui si trova a collaborare. La posa del pannello è molto semplice e non richiede abilità particolari, se non l’accortezza di rispettare le indicazioni di posa fornite dal produttore e la distanza e frequenza dei fissaggi determinati dai calcoli dello strutturista, nel caso delle strutture portanti. Il taglio si esegue con utensili comunemente presenti in cantiere. Inoltre, il pannello è utilizzabile anche in eventuali ritagli, poiché anche tagliato non perde le sue qualità ed eventuali sfridi possono essere impiegati in tante situazioni nello stesso cantiere.
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Rinforzo solai di legno - Peter Cox®
| Spessore | Applicazioni Tipiche |
|---|---|
| 12 millimetri | Contropareti, rivestimenti interni |
| 15 millimetri | Pareti divisorie, sottofondi per pavimenti |
| 18 millimetri | Elementi strutturali controventanti, copertura, massetti a secco |
Consolidamento di Strutture Lignee Esistenti con Materiali Compositi
Oltre al rinforzo di murature con pannelli lignei, è fondamentale considerare anche il consolidamento delle strutture in legno esistenti, spesso presenti negli stessi edifici storici. I materiali compositi fibrorinforzati (FRP) rappresentano una soluzione efficace per il rinforzo e il consolidamento delle strutture in legno. I principali ambiti di impiego sono due: la ricostruzione di testate ammalorate e il rinforzo di elementi prevalentemente inflessi.
Ricostruzione di Testate Lignee Ammalorate
Nel primo caso, è possibile procedere alla ricostruzione delle testate lignee ammalorate con getti epossidici. Per farlo, occorre seguire questa procedura:
- Scavare l'estradosso e predisporre i casseri.
- Inserire le armature sintetiche FRP.
- Realizzare il getto epossidico collaborante ed eseguire il rinforzo localizzato con fibre.
Rinforzo di Elementi Lignee Prevalentemente Inflessi
Nel caso dei rinforzi di elementi lignei prevalentemente inflessi, come singole travi, putrelle di solai o singoli elementi di sistemi strutturali più complessi come le capriate e i telai, il materiale di rinforzo può essere costituito da tessuti di varia costituzione o da lamine. Questi vengono applicati secondo criteri tali da conseguire vantaggi in termini di resistenza e di deformabilità, oppure di duttilità.
Il Rinforzo con Tessuti
L'applicazione dei tessuti di rinforzo FRP, principalmente utilizzati come rinforzo flessionale, consente di incrementare la resistenza flessionale degli elementi mediante incollaggio delle fasce di tessuto di rinforzo in zona tesa. Il rinforzo potrà essere realizzato con fasce di tessuto in fibra di vetro o in fibra di carbonio. Tale intervento si presta a essere utilizzato principalmente negli ambienti di sottotetto, nelle zone in cui è previsto un controsoffitto di finitura, oppure nei casi in cui è possibile rivestire esternamente l'elemento ligneo.
Il Rinforzo con Lamine
L'intervento di rinforzo da eseguire mediante le lamine prevede invece l'utilizzo di Kimitech PLATE. Il materiale di rinforzo viene quindi inserito all'interno di fessure appositamente prodotte per contenere le lamine stesse e consente quindi di ridurre al minimo l'impatto estetico dell'intervento. Per effettuare questa procedura occorre, nell'ordine:
- Incidere lateralmente la trave.
- Eseguire il pre-riempimento dell'intercapedine con resina.
- Inserire la lamina.
- Effettuare la successiva stuccatura con resina.
- A stagionatura conclusa, procedere con la verniciatura.
Questa procedura è stata eseguita con successo per l'intervento di consolidamento strutturale della Chiesa di Santa Maria della Pace a Chiusi, in provincia di Siena. In quel caso, le travi del solaio, essendo decorate all'intradosso, dovevano essere mantenute a vista e la finitura non doveva essere alterata in alcun modo.
La Necessità del Consolidamento Strutturale nell'Edilizia Moderna
Recuperare, rinnovare, salvaguardare sono le parole d’ordine dell’edilizia di oggi. Esigenze che si confrontano con un patrimonio edilizio fragile, in gran parte costituito da edifici che presentano vulnerabilità congenite, dovute ai materiali e alle tecniche costruttive tradizionali. La necessità di rinforzare una struttura può inoltre derivare da un cambio della destinazione d’uso, da carenze progettuali o esecutive o, come spesso accade, da una variazione del livello di sicurezza imposto dalla normativa.
Garantire un buon comportamento d’insieme della costruzione e contrastare l’innesco di meccanismi fragili nella struttura, sono i cardini dell’intervento. Gli interventi di consolidamento strutturale su edifici pericolanti, obsoleti o danneggiati richiedono grande attenzione e l’utilizzo di materiali idonei. In edilizia è fondamentale tenere aggiornate le proprie tecnologie e rimanere al passo con i tempi: tecniche innovative per migliorare la qualità delle strutture o la rapidità dei lavori vengono continuamente introdotte sul mercato.
Restauro e Adeguamento Sismico di Edifici Storici
Il consolidamento strutturale degli edifici è sempre più richiesto, soprattutto nelle aree a rischio sismico. Questo comprende interventi di miglioramento o adeguamento sismico di edifici storici e monumentali in muratura. Include interventi quali il consolidamento di murature e intonaci, la risarcitura di crepe o lesioni e l’ancoraggio della struttura lignea di copertura con le pareti perimetrali, garantendo così la collaborazione tra gli elementi strutturali.