Post on 12-Apr-2017
Relatore:
Dr. Ing. Attilio Marchetti Rossi
specialista progettazione di strutture di legno
www.marchettirossi.com
per la costruzione del polo universitario di Monserrato (CA)
….legno per edifici?
XLAM: il "muro" di legno
x y
5 7
6
9
l'edificio di legno come opera di ingegneria
….fino a 10 piani
l'edificio di legno come opera di architettura
milioni di mc. di costruito (residenziale)
Tutte le strutture al di sopra del livello della fondazione in c.a., e comprese tra i due
blocchi laterali realizzati in c.a prefabbricato, sono realizzate in pannelli (setti)
portanti in X_lam, travi di collegamento e rompi tratta in legno lamellare, e travature
in acciaio in alcune zone specifiche e nella parte di copertura in aggetto. Anche la
zona stabulario è realizzata su tutti e tre i piani con telai in acciaio, travi e pilastri.
Le dimensioni della porzione di edificio costruite in legno sono inviluppabili in un
rettangolo di mt 98,5x51 circa, opportunamente giuntato dai fabbricati laterali in c.a.
prefabbricato.
Il fabbricato si compone di tre piani fuoriterra (compresa la copertura piana con
pendenza 2% per lo smaltimento acque) ciascuno di altezza interpiano di mt. 4,00, e
raggiunge una quota massima di circa mt. 13 rispetto all’estradosso dei cordoli di
fondazione realizzati in c.a.
Planimetricamente l’edificio presenta una forma regolare e compatta , organizzata in
due “blocchi” longitudinali di facciata di circa 10 mt di larghezza , e 4 “blocchi”
trasversali larghi 13 mt circa.
Si formano quindi , relativamente alla parte costruita in legno , 3 corti centrali di mt
10x33 circa e due corti laterali “di confine “ con i prefabbricati, delle stesse
dimensioni.
La superficie coperta di ogni singolo piano realizzato con ossatura in legno è pari a
circa 3200 mq.
Ogni “blocco” sostanzialmente prevede almeno 4 fili di appoggio dei solai che quindi
hanno schema statico su 3 campate di luci variabili da un minimo di 2,00 mt fino a
5,20 mt.
- Rapidità esecutiva
- Precisione
- Eccellenti proprietà di coibentazione
- Aumento superficie calpestabile (4-6%)
- Materiale ecocompatibile per eccellenza
- Costruzione leggera
- Abitare sano
…e gli alberi?
H2O+CO2 CH2O+O2
carbonio inorganico in atmosfera
Carbonio organico (glucosio)
ossigeno
In atmosfera
GLI ALBERI ASSORBONO CARBONIO E RILASCIANO OSSIGENO
acqua dal
terreno
USARE IL LEGNO CONTRIBUISCE A
RIDURRE IL CONSUMO DI ENERGIA………….
“la migliore energia è quella non consumata”
BASSA CONDUCIBILITA’ materiali a base legno (λ=0,035 fino a 0,12)
ELEVATA INERZIA TERMICA
IGROSCOPICITA’
USARE IL LEGNO CONTRIBUISCE A
RIDURRE IL CONSUMO DI ENERGIA………….
“la migliore energia è quella non consumata”
BASSA CONDUCIBILITA’ materiali a base legno (λ=0,035 fino a 0,12)
ELEVATA INERZIA TERMICA
IGROSCOPICITA’
USARE IL LEGNO PER LE COSTRUZIONI
RIDUCE LE EMISSIONI INQUINANTI
È detta anche ENERGIA GRIGIA
20-100
acciaio 8000
CO2 - 1 t
CO2 +30 t CO2 +20 t
KWh/m3
armato
XLAM: il "muro" di legno
x y
X_LAM o CROSS LAM
(compensato di tavole o
pannelli di tavole incrociate)
Gli edifici a struttura di legno realizzati con il sistema X_Lam (dove X_Lam è un
acronimo dall’inglese CROSS LAMINATED TIMBER, ossia legno incollato a strati
incrociati) si stanno rapidamente diffondendo in tutta Europa anche e
soprattutto per la realizzazione di edifici multipiano.
impatto psicologico
inerzia termica
stabilità igrometrica
prestazioni acustiche
semplicità strutturale
PROGETTO SOPHIE IVALSA CNR:
La casa di legno a pannelli XLAM
di 7 piani resiste ad una
simulazione di un sisma
devastante
23 ottobre 2007
Test sismico su edificio SOFIE di 7
piani .
Kobe 1995: magnitudo 7,2 sulla
scala Richter,
ag= 0,82 g, intensità al 100%
E-Defence (3-D full scale
earthquake testing facility) di Miki,
la piattaforma vibrante più grande
al mondo
La normativa italiana ( D.M. 26.6.1984 e DM 10 marzo 2005 EUROCLASSI),
come già premesso, definisce per i materiali 6 classi di reazione al fuoco in
funzione della loro minore o maggiore partecipazione all'incendio.
I parametri caratteristici della reazione al fuoco sono:
-infiammabilità, intesa come la capacità dei materiali di entrare e permanere in
stato di combustione, con emissione di fiamma, dopo e/o durante l'esposizione
ad una sorgente di calore;
-velocità di propagazione della fiamma intesa come velocità del fronte di
fiamma;
-gocciolamento, inteso come la capacità di un materiale di emettere gocce di
materiale fuso dopo e/o durante l'esposizione a una sorgente di calore;
-sviluppo di calore nell'unità di tempo;
-produzione di fumo;
-produzione di sostanze nocive.
la totalità delle essenze naturali e la maggior parte dei manufatti industriali realizzati a base di materiali legnosi vengono classificati nelle peggiori classi di reazione al fuoco (4 o 5);
PRODOTTI DA COSTRUZIONE ESCLUSI I PAVIMENTI EN 13501-1
A1
A2-s1, d0 A2-s1, d1 A2-s1, d2
A2-s2, d0 A2-s2, d1 A2-s2, d2
A2-s3, d0 A2-s3, d1 A2-s3, d2
B2-s1, d0 B2-s1, d1 B2-s1, d2
B2-s2, d0 B2-s2, d1 B2-s2, d2
B2-s3, d0 B2-s3, d1 B2-s3, d2
C-s1, d0 C-s1, d1 C-s1, d2
C-s2, d0 C-s2, d1 C-s2, d2
C-s3, d0 C-s3, d1 C-s3, d2
D-s2, d0 D-s2, d1 D-s2, d2
D-s3, d0 D-s3, d1 D-s3, d2
E
E-d2
F
Per definire la resistenza al fuoco di un materiale vengono definiti i
seguenti requisiti:
stabilità ( R ), la tenuta ( E ) e l'isolamento termico (I)
REI
- stabilità R: attitudine di un elemento da costruzione a conservare la
resistenza meccanica sotto l'azione del fuoco;
- tenuta E: attitudine di un elemento da costruzione a non lasciar
passare nè produrre -se sottoposto all'azione del fuoco su un lato -
fiamme, vapori, o gas caldi sul lato non esposto;
-isolamento termico I: attitudine dell' elemento da costruzione a
ridurre, entro un dato limite, la trasmissione del calore.
Il LEGNO è un materiale combustibile, ma resistente al
fuoco. In caso di incendio la
resistenza meccanica non è influenzata
dall’aumento di temperatura nella sezione
residua (<100°).
L’ACCIAIO pur essendo incombustibile (classe di
reazione “0”) perde le sue caratteristiche di
portanza già a 400° C.Questa temperatura è
raggiunta dopo 10 minuti d’incendio
standard.
Il CEMENTO ARMATO con gli usuali copriferro in (2,5 cm), cede
per perdita di capacità portante delle
armature soggette a fortissime dilatazioni. Il
fenomeno è più evidente per il c. a.
precompresso.
RESISTENZA AL FUOCO
RESISTENZA AL FUOCO
VELOCITA’ DI CARBONIZZAZIONE
Si assume costante, viene comunque
determinata con indagini sperimentali.
I valori riscontrati variano da :
0.5-1.1 mm/min.
dipende da : - massa volumica del legno;
- contenuto di umidità.
Velocità di carbonizzazione EC5 parte 1-2
La profondità della combustione viene perciò calcolata in relazione alla
velocità di combustione con la formula:
dchar.l= βo x t
β0[ mm/min]
a) Softwood solid timber
with a characteristic density ρk> 290 kg/mc
size> 35 mm
Glued laminated timber with ρk> 290 kg/mc
0.80
0.70
b) Solid or glulam hardwood ρk> 290 kg/mc
Solid or glulam hardwood ρk> 450 kg/mc
0.70
0.55
Secondo EC5 P.1.2 Allegato A esiste anche la possibilità di tener conto di un raggio di arrotondamento
operato dalla consunzione aggiuntiva dovuta al fuoco e di dedurre per questo la velocità di
combustione ; in pratica viene sovra-calcolata la velocità di carbonizzazione. +20%
NTC 2008