Ricerca e Sviluppo

Negli ultimi anni è sempre più frequente l’utilizzo di strutture in legno in CLT per realizzare edifici multipiano. I principali motivi di questa diffusione si possono dividere in ambientali e fisici. Da una parte, il progressivo aumento della popolazione, con una tendenza sempre maggiore all’espansione delle città richiede costantemente nuovi alloggiamenti di grande altezza per contenere una maggiore densità di popolazione in spazi ristretti; d’altra parte la sempre maggiore attenzione alla sostenibilità ambientale ed alla qualità della vita ha promosso l’utilizzo di materiali che consentono una riduzione di gas serra.

 

edifici multipiano in legno negli anni

 

I pregi del materiale naturale legno sono molti, primi fra tutti la sostenibilità e la rinnovabilità della risorsa. Gli edifici costruiti in legno presentano inoltre ottime caratteristiche in termini di resistenza, durabilità, prestazioni energetiche; sono veloci da costruire e in base alla tipologia di edificio è possibile scegliere tra differenti soluzioni tecnologiche, soprattutto nell’ambito dell’ingegneria simica.

In particolare gli edifici in CLT (Cross Laminated Timber) sono da tutti considerati antisismici in virtù principalmente della loro leggerezza o meglio del rapporto molto favorevole tra peso proprio e resistenza/rigidezza.

Nel caso di condomini o hotel a 4, 5, 6 o più piani la sola leggerezza e la duttilità conferita dalle connessioni meccaniche non sono più sufficienti a garantire una corretta riposta della struttura soprattutto nei confronti delle azioni orizzontali.

 

treet edificio multipiano in legno

Obiettivi della ricerca

Scopo della ricerca è quello di definire il modello che più si avvicina al reale comportamento della struttura tenendo in considerazioni dei molteplici parametri in gioco (deformabilità legata alle connessioni, contributo stabilizzante dei carichi verticali, fattore di struttura…). Sono quindi stati definiti modelli numerici bidimensionali a differente livello di approfondimento. I modelli ottenuti sono stati sottoposti ad una serie di analisi numeriche lineari e non-lineari. Attraverso un attento ed approfondito studio della struttura è possibile ottimizzare il numero di pareti e di connessioni e verificare che gli spostamenti dell’edificio siano compatibili con quelli di elementi secondari quali vetrate, tamponamenti e impianti.

Altro scopo della ricerca è quello di definire un sistema di connessione innovativo, basato su elementi in acciaio di tipo tie down, in grado di irrigidire la struttura e di resistere alle forze di trazione che crescono sensibilmente con l’aumento dell’altezza dell’edificio. Così facendo è possibile e contenere il numero di pareti sismo-resistenti, lasciando maggior spazio alle esigenze architettoniche.

Approfondisci le tematiche della ricerca: qui sotto trovi la presentazione multimediale mostrata al Tour ARCA 2019 e alcune pubblicazioni su riviste scientifiche che riportano parte dei nostri risultati ottenuti inerenti il tema della modellazione numerica e della progettazione di edifici multipiano in CLT

Negli edifici multipiano in CLT, i sistemi di connessione impiegati per resistere alle sollecitazioni di trazione alla base indotte dai meccanismi di ribaltamento delle pareti controventanti governano sia la rigidezza che la resistenza ad azioni orizzontali del sistema strutturale. Tale problematica risulta particolarmente significativa per i sistemi strutturali a lame isolate per le quali si riscontra una concentrazione locale di sollecitazioni di trazione sulle connessioni di base in quanto l’effetto stabilizzante dei carichi verticali risulta modesto e a volte addirittura trascurabile.

Lo scopo del lavoro di ricerca qui presentato, svolto da STP in collaborazione con il CNR IBE e l’università di Bologna, è quello di approfondire le problematiche sopra descritte sintetizzando i risultati dei principali studi scientifici condotti sul tema e riportando alcune esperienze di progettazione significative.

Questi temi sono approfonditi anche con riferimento alle tematiche della corretta modellazione strutturale e specificati nell’ambito di un caso di studio significativo di edificio multipiano.

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Le nostre strutture sono realizzate in CLT

Per le nostre costruzioni utilizziamo pannelli multistrato di abete, incollati tra loro con colle naturali e prive di formaldeide. Le proprietà strutturali del pannello in CLT permettono la realizzazione di qualsiasi tipo di struttura in legno, compresi gli edifici multipiano e di grandi dimensioni.

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