Grandi solai in legno

Nella costruzione moderna l'integrazione di materiali differenti ha permesso di affinare tecniche edilizie che sfruttano i punti di forza di ciascun componente. Grazie alla rigidezza del cemento armato anche il sistema costruttivo post-and-slab può ora essere ripensato con un approccio ibrido che combina i benefici strutturali del legno con la solidità del calcestruzzo. 

Definizione e caratteristiche della tecnologia post-and-slab 

La tecnologia post-and-slab si riferisce a un sistema costruttivo in cui i componenti verticali, o "post" (pilastri) sono connessi direttamente ai solai piani, "slab”, eliminando le travi. Con soluzioni dedicate, questo approccio permette di ridurre anche il numero delle colonne, consentendo la progettazione di spazi aperti e edifici multipiano con vani interni ampi. 

In questi casi, per evitare lo schiacciamento del solaio sottoposto a un carico ortogonale alla fibra, il sistema di connessione deve garantire il flusso delle forze attraverso il solaio “bypassandolo”. 

Quando i pilastri sono in legno forniscono leggerezza e flessibilità, riducendo il peso complessivo della struttura e facilitando l'adattamento ad eventuali movimenti sismici o provocati da venti laterali.  

Scegliendo di realizzare in X-LAM anche i solai è possibile alleggerire ulteriormente le strutture.  

 

Punti di forza dei sistemi pilastro - solaio in legno: 

• Leggerezza e riduzione dei carichi sulle fondazioni 

Il legno ha un peso specifico inferiore rispetto ai materiali come il calcestruzzo e l'acciaio: utilizzandolo come materiale costruttivo principale è possibile diminuire i carichi sulle fondazioni, permettendo di risparmiare sui costi di scavo e sulle opere di fondazione. 

• Facilità di montaggio 

I componenti possono essere prefabbricati con alta precisione in stabilimento e assemblati rapidamente in cantiere, riducendo i tempi di costruzione e i costi associati, migliorando così l'efficienza complessiva del progetto. 

• Resistenza sismica  

Scegliendo un materiale come l’X-LAM, le strutture pilastro-solaio offrono una maggiore resistenza sismica, garantendo la sicurezza degli edifici in zone ad alta sismicità. 

• Flessibilità di design 

Le strutture pilastro-solaio con sistemi di connessione adeguati permettono di creare spazi ampi senza necessità di muri portanti intermedi, offrendo una maggiore flessibilità per adattamenti futuri e personalizzazioni degli interni. 

Problemi con i solai in X-LAM 

• Rigidezza dei solai con colonne distanziate 

Molto spesso i progettisti più ambiziosi si trovano di fronte al problema di realizzare un solaio in X-LAM sufficientemente rigido da permettere una grande distanza tra le colonne, elemento di design molto ricercato in particolare nelle strutture multipiano e pubbliche. I solai in legno, essendo tendenzialmente leggeri, soffrono di problematiche legate alla deformazione eccessiva e alla vibrazione (stati limite di servizio). È necessaria quindi una progettazione accurata per evitare questi problemi. 

• Trasporto  

Grandi solai in X-LAM implicano ampie superfici piane in legno. Il trasporto di grandi elementi in cantiere per realizzare ampie superfici di design richiede spesso mezzi straordinari con conseguenti spese elevate.   
Per ottimizzare i costi di trasporto si tende quindi ad optare per l’utilizzo di pannelli con dimensioni compatibili con mezzi standard (12m x 2.9m). Questa scelta comporta però la necessità di realizzare la giunzione fra pannelli direttamente in fase di costruzione. 

 Applicazioni della tecnologia post-and-slab 

Il sistema pilastro - solaio è particolarmente adatto per edifici residenziali, commerciali e strutture pubbliche dove l'estetica del legno e la solidità del cemento possono essere combinate per creare ambienti sicuri, duraturi e visivamente piacevoli. È anche una scelta eccellente per edifici in zone sismiche. 

 

Il futuro dell’X-LAM è il calcestruzzo?  

Chi lavora con l’X-LAM conosce bene il problema di realizzare solai in pannelli X-LAM con grandi distanze tra le colonne portanti. Scegliendo di trasportare per lo più pannelli che non possono essere molto larghi (in genere 3,5 m) per connetterli tra loro in modo sufficientemente rigido sono incollati in cantiere con piastre e resine epossidiche. 

Questa soluzione, però, seppur valida strutturalmente richiede una buona accuratezza e controllo, e in molti Paesi è sconsigliato, se non vietato, eseguire incollaggi in cantiere.  

I vantaggi di un sistema ibrido  

Il sistema Rothoblaas TC FUSION permette di unire i pannelli non più tramite incollaggio, bensì tramite una connessione legno-calcestruzzo-legno. Grazie alla rigidezza del cemento armato, i solai così realizzati risultano particolarmente resistenti alla deformazione e alle vibrazioni, consentendo una maggiore distanza tra le colonne rispetto ai canonici 6 m.  

L’optimum si ottiene, quando si combina TC FUSION con una soletta collaborante, che aumenta le prestazioni del solaio realizzando una “sezione mista”. Con CTC è possibile connettere la soletta in calcestruzzo al legno, migliorando il comportamento complessivo. 

Dopo lo sviluppo dei sistemi SPIDER e PILLAR, TC FUSION rappresenta il tassello che mancava: una connessione capace di ripristinare la continuità strutturale tra i pannelli X-LAM.  

In questo modo è possibile continuare a portare in cantiere i singoli pannelli X-LAM con trasporto tradizionale, per poi realizzare in loco un unico pannello monolitico di dimensioni virtualmente illimitate attraverso un incastro parziale. 

Gestione dei grandi carichi e connessioni: la soluzione per costruire solai in cemento e legno sta tutta qui. 

Il sistema SPIDER di Rothoblaas è nato con l’obiettivo di realizzare connessioni tra colonne e solai capaci di sopportare grandi carichi, per permettere di sviluppare la costruzione in altezza e per ridurre al minimo il numero di colonne.  

Grazie al lavoro del Prof. Roland Maderebner, dell’Università di Innsbruck, e dello staff tecnico di Rothoblaas, con TC FUSION è finalmente disponibile un sistema completo per rispondere anche alla necessità di grandi pannelli a livello di solai.  

La tecnologia su cui si basa TC FUSION è in realtà molto semplice, affidabile e ben conosciuta dagli ingegneri, si tratta, per semplificare, di viti e cemento armato.  

Le viti, certificate per legno e calcestruzzo, sono inserite in parte nel legno e in parte nel cemento armato e permettono di trasferire gli sforzi tra i due materiali. Il cordolo in cemento armato è dunque solo un bypass o, meglio, un elemento intermedio inserito tra i pannelli X-LAM per trasferire perfettamente gli sforzi.  

Applicazioni di TC Fusion: non solo solai 

TC FUSION trova spazio non solo nei solai, ma in una moltitudine di situazioni in cui un pannello in X-LAM debba essere collegato rigidamente a un elemento in cemento armato.  

Ad esempio, è possibile creare l’appoggio di un solaio in X-LAM su una parete in cemento armato oppure utilizzare il sistema per l’attacco a terra della parete in legno, oppure ancora collegare una parete in legno ad una in cemento armato. 

TC FUSION unisce la semplicità e la precisione della costruzione in legno alle tolleranze tipiche della costruzione in cemento armato, risolve le discontinuità dei pannelli in X-LAM e rende più semplice il loro trasporto in cantiere. 

 

Con TC FUSION è finalmente disponibile una combinazione di viti e barre di rinforzo strutturale che risolve la giunzione di strutture ibride, situazioni di prefabbricazione e sistemi post-and-slab. Il nuovo sistema di giunzione legno-calcestruzzo è marcato CE in accordo a ETA-22/0806.  

 

Leggi tutte le caratteristiche nella scheda tecnica.