Nell’ambito delle costruzioni in legno, l'integrazione di elementi in acciaio rappresenta una soluzione sempre più diffusa per ottimizzare le prestazioni strutturali e architettoniche. Molti utilizzano le cosiddette scarpe, con ancoraggio interno o esterno, ma la selezione di questi elementi richiede di considerare se il collegamento avviene tra trave e trave, tra palo e fondazione, oppure tra trave e pilastro.
La chiave del successo risiede nella strategica distribuzione dei materiali. 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. Immaginate un'orchestra dove ogni strumento contribuisce con il proprio suono caratteristico: allo stesso modo, in una struttura ibrida, ogni materiale apporta le proprie specifiche proprietà meccaniche per creare un sistema costruttivo ottimizzato.
Specialmente nell’edilizia privata, il legno viene scelto dal committente principalmente per ragioni di carattere estetico, oltre che per le sue proprietà termico-acustiche. 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.
Tipologie di Staffe per Connessioni Visibili
Quando si realizzano strutture in legno come gazebo, pergolati o recinzioni, il collegamento tra travi, pali e basi richiede elementi di fissaggio specifici. Le soluzioni più utilizzate includono staffe per il fissaggio delle travi in legno, supporti a U per travi e portapilastri destinati all’ancoraggio di pali verticali.
Le staffe per il fissaggio delle travi in legno sono utilizzate per collegare elementi strutturali orizzontali o inclinati. I supporti a U per travi in legno sono progettati per accogliere la base della trave o del palo all’interno di una sede metallica. Molte varianti sono realizzate in acciaio zincato, materiale utilizzato per migliorare la resistenza alla corrosione quando la struttura è installata all’esterno. Le staffe in acciaio per travi in legno sono generalmente prodotte con acciaio zincato, materiale impiegato in contesti esterni come pergolati o recinzioni. Nelle tettoie in legno le staffe sono utilizzate per collegare travi inclinate e travi portanti.
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Da Wovar troverai staffe per travi in legno di tanti tipi e dimensioni! In questa sezione troverai sia staffe per travi con flangia che staffe con ali esterne. Puoi montare le staffe per travi in legno con le nostre ottime viti universali per legno, generalmente nei formati 4x40 o 4x50 mm. Wovar fornisce anche pratiche piastre angolari a L e giunti angolari. Questo tipo di staffe si utilizza per realizzare costruzioni relativamente leggere. Le dimensioni di queste staffe zincate corrispondono a travi strette che si usano, per esempio, per realizzare un sottotetto di stoccaggio che non sostiene carichi eccessivi.
In alternativa, volendo montare la trave al resto del telaio in legno invece che alla muratura, è possibile fissare la piastra con chiodi filettati o viti per legno alla trave portante. Troverai staffe di questo tipo in tante dimensioni diverse. Wovar fornisce anche staffe con ali in varianti per carichi considerevoli, e grazie ai molti fori, è possibile montarle in molti modi diversi, ad esempio con viti per legno universali torx oppure tirafondi per legno. Le dimensioni delle staffe con ali corrispondono alle dimensioni commerciali della maggior parte delle travi di legno.
Wovar fornisce anche staffe per travi senza piastra, in caso si vogliano posare le travi su muri già eretti. Queste staffe sono l'ideale per fissare travi l'una all'altra, in particolare quando una trave portante dev'essere interrotta da una trasversale.
Le staffe per travi nere di Wovar sono dotate di una spessa verniciatura a polvere nera. Questo rivestimento a polvere penetra in profondità nell'acciaio galvanizzato e fornisce un'eccellente protezione contro la ruggine, l'ossidazione e la corrosione. Sopra questo rivestimento protettivo, viene applicato uno strato superiore nero che fornisce alla staffa una splendida finitura lucida. Questo rende le staffe un perfetto abbinamento ad esempio a travi in pino. Le piastre di giunzione Wovar sono uno strumento efficiente per collegare travi in lunghezza l'una all'altra. Queste piastre sono disponibili in diverse misure e possono essere montate con le nostre solide viti universali per legno o chiodi filettati.
Staffe a Scomparsa: Estetica e Durabilità Nascosta
I tradizionali supporti visibili, come le "scarpe", rimangono a vista, 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.
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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. 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.
Per unire esigenze estetiche e sicurezza strutturale, le staffe a scomparsa BTCALU di Simpson Strong-Tie | Friulsider rappresentano la scelta ideale. Per l'ancoraggio di queste staffe, si possono utilizzare diverse tecniche:
- Tasselli meccanici (ad esempio FM 753 crack della Simpson Strong-Tie | Friulsider).
- Viti calcestruzzo (ad esempio CLR plus della Simpson Strong-Tie | Friulsider).
- Barra filettata ed ancorante chimico (ad esempio KEM EP della Simpson Strong-Tie | Friulsider).
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.
L'Edilizia Ibrida: Sfide e Soluzioni per Connessioni Avanzate
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.
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Prendiamo ad esempio un edificio multipiano: i pilastri in calcestruzzo armato al piano terra garantiscono stabilità e resistenza ai carichi verticali elevati. 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.
Spesso ci si affida a piastre metalliche in acciaio che possono essere a vista o a scomparsa. Al contrario, l’acciaio strutturale è un materiale incombustibile, le cui proprietà meccaniche però si riducono vertiginosamente all’aumentare della temperatura. Oggi più che mai, le costruzioni in legno possono competere ma anche collaborare con cemento e acciaio, grazie a soluzioni di connessione che rispondono alle esigenze di sicurezza, tolleranza e montaggio e smontaggio richieste dal mercato.
Connessioni negli Edifici Multipiano 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 rappresenta un passo avanti per l’efficienza delle costruzioni in legno, consentendo di creare strutture resistenti, smontabili e di conseguenza più sostenibili.
Soluzioni di Connessione Rothoblaas per Strutture in Legno
Grazie ad uno studio accurato delle interfacce, Rothoblaas ha 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.
Connessioni di Elevata Resistenza e Flessibilità
- ALUMEGA: introdotto sul mercato nel 2023, è la 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.
Connessioni per Pilastri e Fondazioni
- RADIAL: si distingue per la sua facilità di installazione e per la capacità di sfruttare al massimo il potenziale della prefabbricazione. RADIAL è composto da due connettori semicircolari, preinstallabili sui pilastri in stabilimento, che vengono collegati con un semplice bullone direttamente in cantiere.
- RING: garanzia di smontabilità è uno dei sinonimi del connettore RING, che nella versione RING90C, risulta particolarmente adatto per connessioni colonna-fondazione che richiedono una gestione delle 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.
Viti Specializzate per Legno Duri e Connessioni Ibride
Le viti della serie HARDWOOD (LBS HARDWOOD, HBS HARDWOOD, e VGZ HARDWOOD) rappresentano un'evoluzione significativa. 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 (BauBuche e 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.
Legno e Acciaio: Scegliere la Vite Giusta
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.
Viti e Spinotti Autoforanti
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.
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.
Connessioni Legno-Calcestruzzo: Solai Collaboranti e Non Solo
- CTC: 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. 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.
- TC FUSION: 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.
| Nome Connettore | Tipo di Connessione | Caratteristiche Principali | Applicazioni |
|---|---|---|---|
| ALUMEGA | Trave-Trave, Trave-Colonna | Modulare, flessibile, comportamento a cerniera, elevata resistenza | Strutture con luci importanti, edifici multipiano, contesti sismici |
| RADIAL | Colonna-Colonna | Facilità di installazione, prefabbricazione, collegamento con bullone | Edifici multipiano, rapida esecuzione in cantiere |
| RING (RING90C) | Colonna-Fondazione | Smontabilità, gestione tolleranze fondazione, uso malta antiritiro | Connessioni su fondazioni irregolari, supporto stabile per colonne |
| Serie HARDWOOD | Viti Legno-Legno, Legno-Metallo | Penetrazione senza preforo in legni densi, valori ETA certificati | Legni ad alta densità (>500 kg/m³), connessioni efficienti |
| SBD Spinotto | Legno-Metallo-Legno | Punta rastremata, tempi di installazione ridotti (1/3) | Connessioni strutturali avanzate con inserti metallici |
| CTC | Legno-Calcestruzzo | ETA-19/0244, ottimizzato per solai collaboranti | Interventi di media scala, riabilitazione strutturale |
| TC FUSION | Legno-Calcestruzzo | Giunzioni a momento tra solai, trasmissione efficace degli sforzi | Connessioni legno-cemento di maggiore impegno strutturale |
Dettagli Tecnici: Nodi Trave-Pilastro Complessi
Il tema si presenta non soltanto quando confluiscono tre travi su un pilastro in un nodo, ma anche quando le travi sono solo due, o più di tre. Se il pilastro deve essere continuo, normalmente per evitare lo schiacciamento trasversale di una o più travi, non resta che prevedere un collegamento con staffe metalliche ai lati del pilastro.
Il caso estremo è rappresentato dalle 4 travi che convergono sul pilastro (una per lato) e dal collegamento eseguito con due lame di acciaio verticali e perpendicolari fra loro, il cui asse di intersezione corrisponde all'asse del pilastro. Gli spinotti nel pilastro saranno disposti in modo da creare il collegamento con una sola lama, mentre nelle travi ogni lama assicura un collegamento spinottato con la trave stessa. In questo caso il pilastro non può essere continuo, in quanto non si potrebbero inserirvi le lame metalliche. Anche con il pilastro interrotto si ottiene la continuità della fibratura del legno a compressione, tramite il contatto di retto fra le due parti del pilastro.
Un'altra possibilità è quella di procedere con collegamenti indiretti, collegando una trave all'altra, e poi quest'ultima al pilastro. Spesso - con l'eccezione dei casi con forze decisamente ridotte - questa soluzione comporta delle sollecitazioni locali troppo grandi e deve essere evitata.