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CENCI LEGNO

SOLAI CNP® in LegnoCemento®

Solai in LegnoCemento ad inerzia incrementata

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SOLAI CNP® in LegnoCemento® - Solai in LegnoCemento® ad inerzia incrementata, con connettori FeB44k, adesivi Xepox ed inserto isolante

Il sistema Turrini-Piazza risale all'anno 1983 e consiste sostanzialmente nel far collaborare i travetti di legno con una soletta in conglomerato cementizio
di nuova formazione, per mezzo di dispositivi di connessione in tondino d'acciaio in FeB44K, incollati in appositi fori praticati nel legno.
Nel sistema Turrini-Piazza, per il fissaggio dei connettori è previsto l'impiego di resine epossidiche di assoluta affidabilità, specificatamente formulate per i sistemi legno-acciaio.
Non è accettabile l'impiego di adesivi predisposti per il tassellaggio murale.
A distanza di vent'anni, non risulta che altri sistemi siano riusciti ad eguagliare la praticità e convenienza della tecnica costruttiva ideata dai professori Turrini e Piazza, che offre la migliore ottimizzazione tra prezzo e qualità strutturale, perchè il sistema è di grande semplicità ed assicura la massima affidabilità nel tempo, sia nelle opere di recupero di vecchi solai in legno che nella costruzione di nuovi solai in legno-cemento.
La tecnica CNP ha ottimizzato il sistema Turrini-Piazza: con l'apporto dello strato isolante tra le tavole dell'impalcato e il massetto in calcestruzzo aumenta l'inerzia statica e risultano potenziate le prestazioni del solaio.
Realizzando solai CNP (metodo Turrini-Piazza) il professionista e l'impresa edile mantengono la loro prosizione di indipendenza operativa e di prestigio.

Maggiori informazioni del produttore su SOLAI CNP® in LegnoCemento®

Approfondimento

Una ricerca comparativa sui solai in legno-cemento
del Dipartimento di Ingegneria Meccanica E Strutturale dell'Università Di Trento

Al III Workshop Italiano sulle Costruzioni Composte, Ancona 29-30 ottobre 1998, i professori ing. Maurizio Piazza e ing. Marco Ballerini del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Strutturale, Facoltà di Ingegneria dell’Università di Trento, presentarono uno studio su “Solai lignei composti: confronti sperimentali tra diverse tipologie di connessione”.
Ancora una volta furono dimostrati i grandi vantaggi, in genere, dei solai composti in legno-calcestruzzo, purché dotati di efficaci sistemi di connessione. In particolare, rispetto ai solai tradizionali fatti di solo travetti ed impalcato in legno, fu evidenziato: 1) quelli in legno-cemento assumono non trascurabili incrementi di resistenza e di rigidezza; 2) la soletta contribuisce ad una più efficace ripartizione dei carichi; 3) la soletta viene a costituire un efficace collegamento orizzontale tra i diversi elementi portanti verticali dell’organismo edilizio. Inoltre, tali solai composti presentano un ottimo compromesso tra esigenze funzionali riferite all’isolamento acustico, al controllo delle vibrazioni, alla prestazione statica ed alla resistenza al fuoco.
Quel lavoro di ricerca dei professori Piazza e Ballerini mise inoltre a confronto diverse tipologie: gruppo “A” quattro tipi di solai i cui elementi di connesione in acciaio erano fissati alle travi con adesivo epossidico equivalente alla XEPOX 26 e, gruppo “B”, altri quattro tipi di solaio con “connessioni a secco”, due dei quali mediante viti. Fu scritto nelle Conclusioni:“ La sperimentazione fino ad ora svolta ha consentito di evidenziare un migliore comportamento dei solai con connessioni incollate sia in termini di carico massimo a rottura che di incremento di rigidezza flessionale. Le prove con cicli di carico hanno consentito inoltre il minor accumulo di deformazioni residue dei solai con tali tipi di connessione.”

VOCE DI CAPITOLATO DI SOLAIO CNP DERIVATO DAL SISTEMA TURRINI-PIAZZA

SOLAIO CNP® IN LEGNO LAMELLARE E CEMENTO
oppure
SOLAIO CNP® IN LEGNO KVH E CEMENTO
oppure
SOLAIO CNP® IN LEGNO MASSELLO E CEMENTO

Fornitura e posa in opera di solaio CNP® realizzato con il metodo Turrini-Piazza, abilitato, oltre al peso proprio, per un sovraccarico di esercizio utile di daN/m² ..…. e per un sovraccarico permanente (pavimento, sottofondi e tavolati) di daN/m².….. ; nervature costituite da travetti in legno lamellare (1) (2) di abete rosso (3), conformi ai requisiti prescritti dalla norma DIN 1052, posti paralleli tra loro ad interasse di cm 66 circa (4); rivestimento con perline abete spessore mm 20 (5), protette con membrana autoadesiva tipo Bituthene I.W.S. da applicarsi a freddo (6)

spessore mm 1,13 (7); riporto di pannelli isolanti in PSE sinterizzato vergine, densità daN/m³ 15 (8), spessore cm 5 (9); spinotti di connessione in tondino per C.A. FeB44k o Tempcore 500 curvati a 90° ed ancorati con resina Xepox 235.4. Escluso dal prezzo (10) il banchinaggio da eseguirsi prima del getto ed il completamento con l'eventuale armatura integrativa FeB44k, la rete elettrosaldata Ø mm 6 in maglia quadra cm 15/15 (11) ed il massetto in calcestruzzo Rck 300 (12). Formazione di nervature rompitratta secondo le indicazioni della D.L.-

(1) oppure: 'in legno KVH';
(2) oppure: 'in legno massello';
(3) oppure altra specie;
(4) oppure inter-asse diverso;
(5) oppure altro spessore;
(6) oppure altra impermeabilizzazione;
(7) oppure altro spessore;
(8) oppure: 'pannelli isolanti in polistirene,
densità daN/m³ 33 circa';
(9) oppure altro spessore;
(10) oppure: 'Incluso nel prezzo';
(11) oppure altro Ø ed altra maglia;
(12) oppure: Rck diverso.

ESEMPIO DI VERIFICA PRATICA DI SOLAIO CNP IN LEGNO-CEMENTO, DI NUOVA COSTRUZIONE

COMPOSIZIONE DEL SOLAIO ED ANALISI DEI CARICHI:
Interasse = 0,80 m

Travetti lamellare BS 11, sez. cm 12/18 (daN/m³ 500)	=	daN/m²	14
Tavolato maschiato, spessore mm 30 (daN/m³ 600)	=	daN/m²	18
Isolante polistirene spessore cm 5 (daN/m³ 36)	=	daN/m²	2
Nervature cls RcK 300, sez. cm 8x5 (daN/m³ 2400)	=	daN/m²	12
Massetto cls RcK 300 (1), spess. cm 5 (daN/m³ 2400)	=	daN/m²	120
	--------------
Peso proprio del solaio		daN/m²	184

Peso proprio del solaio, arrotondato	=	daN/m²	200
Sottofondo cm 8 (daN/m³ 2000)	=	daN/m²	160
Pavimento	=	daN/m²	40
Tavolati ed eventuali	=	daN/m²	100
		--------------
Totale carichi permanenti	=	daN/m²	500
Carico utile di esercizio	=	daN/m²	200
		--------------
Totale carichi	=	daN/m²	700
Carico a metro lineare = daN/m² 700x0,8		daN/m	560

Luce tra gli appoggi = m 6,00

Luce di calcolo m (6,00 · 1,05) = m 6,30

Momento massimo M_max = ( 560 · 6,30² ) / 8 = daN · m 2.778

Taglio massimo T _max= ( 560 · 6,00 ) / 2 = daN 1.680

Larghezza utile del massetto collaborante B = 2 · ( 5 · cm 5 ) + 8 = cm 58

Fattore di omogeneizzazione calcestruzzo/lamellare (1):

m = E_cls / E_LL = ( 18.000 · RcK 250 ) / 110.000 = 2,58; applico m=2

Larghezza ideale del calcestruzzo collaborante = m · B = 2 · 58 = cm 116

Posizione del baricentro del sistema omogeneizzato: Y _inferiore = [( 116 · 5 ) · 28,5 + ( 12 · 18) · 9 ] / ( 116 · 5 + 12 · 18) = cm 23,2

Determinazione dell’ inerzia ideale : J _id = 12 · 18³ / 12 + 116 · 5³ / 12 + 12 · 18 · 14,3² + 116 · 5 · 5,2² = cm⁴ 66.893

Modulo di resistenza superiore = W _{id cls} = J _id / 7,7 = cm³ 8.687

Modulo di resistenza inferiore = W _{id LL} = J _id / 23,2 = cm³ 2.870

s _{max cls} = M _max / (W _cls / 2) = 2 · 277.830 / 8.687 = daN/cm² 64 < [ 60 + ( Rck 250 – 150) / 4 = 85 ]

s _{max LL} = M _max / W _LL = 277.830 / 2.870 = daN/cm² 97 < 110.

	Il taglio è ripreso tanto dal legno, quanto dal calcestruzzo, che pure appoggia.
	Cautelativamente, volendo considerare il solo legno: t _LL = ( 1.680 · 1,5 ) / ( 12 · 18 ) = daN/cm² 11,7 < 12
	Invece, considerando l’intera sezione non omogeneizzata: t _{medio ideale} = (1.680 · 1,5) / [( 12 · 18 ) + ( 80 · 5 )] = = daN/cm² 4,09 < (5,3, a valere per cls Rck 250)
	Deformazione massima complessiva ipotizzabile: f = ( 5 / 384 ) · ( 5,60 · 630⁴ ) / ( 110.000 · 66.886 ) = = cm 1,56 = (luce di calcolo / 403)

Massimo momento statico del sistema = Mi _ideale = A_legno · d_{y inferiore} =
= ( 12 · 18 ) · 14,3 = cm³ 3.088

Tensione massima unitaria di scorrimento:
Su _max= ( T_max · Mi _ideale )/ J_id = 1.680 · 3.088 / 66.883 = daN/cm 77,6

Forza massima di scorrimento = F_s = ( Su / 2 ) · ( l / 2 ) =
= 77,6 · 630 / 4 = daN 12.220

Forza di scorrimento adottata = F_{s adott.} x coeff. cautelativo 1,5 =
= 12.216 · 1,5 = daN 18.325

Adotto spinotti Ø 16 FeB44K fissati in fori Ø 20 mm con adesivo Xepox 226.4 o Xepox 235.4. Infissione degli spinotti non meno di 2/3 dell'altezza del travetto ed almeno 6 volte il diametro del foro.

s_rifollamento = 2 · s_{compr. ammisibile} = 2 · 85 = daN/cm² 170

Forza assorbibile da uno spinotto = N_sp = s_rif · [Ø_foro · ( 3 Ø_foro ) / 2 =
= 170 · ( cm 2 · cm 6 ) / 2 = daN 1.020

Numero di connettori su metà trave = 18.329 / 1.020 = 18

Distanza costante massima dei connettori = ( l / 2) /18 = 300 / 18 = cm 16,6

E' opportuno ripetere il calcolo per valutare la convenienza tra l'intervallare i connettori a cm 15÷17 e l'aumentare l'altezza del travetto da cm 18 a cm 20.

ESEMPIO DI VERIFICA PRATICA PER IL
RECUPERO DI UN SOLAIO ESISTENTE, CON LA TECNICA CNP

Luce tra gli appoggi = m 5,00

Luce di calcolo m (5,00 · 1,05) = m 5,25

Interasse = m 0,55

Aspetto dei travetti:

squadrati sez. cm 12/16; buona conservazione, presentano modeste fessurazioni da ritiro; deformazione permanente media cm 3, riscontrata al centro del locale

Assito in essere:

tavole spessore cm 3, idonee ad assolvere la funzione di sostegno del getto integrativo.

Muri perimetrali:

in pietrame legato con malta di modesta resistenza.

COMPOSIZIONE DEL SOLAIO ED ANALISI DEI CARICHI:

Travetti (daN/m³ 600)	=	daN/m²	21
Tavolato (daN/m³ 600)	=	daN/m²	18
Isolante polistirene spessore cm 5 (daN/m³ 36)	=	daN/m²	2
Collo di raccordo in cls (daN/m³ 2400)	=	daN/m²	12
Massetto cls RcK 300 (1), spess. medio cm 6 (cs)	=	daN/m²	144
	--------------
Peso proprio del solaio		daN/m²	197

Peso proprio del solaio, arrotondato	=	daN/m²	200
Sottofondo cm 8 (daN/m³ 2000)	=	daN/m²	160
Pavimento	=	daN/m²	40
Tavolati ed eventuali	=	daN/m²	100
		--------------
Totale carichi permanenti	=	daN/m²	500
Carico utile di esercizio	=	daN/m²	200
		--------------
Totale carichi	=	daN/m²	700
Carico a metro lineare = daN/m² 700x0,55		daN/m	385

Per il consolidamento del solaio si prescriverà: n. 2 file di banchinaggio; spicozzatura continua perimetrale dei muri (scanalatura) per una profondità di alcuni centimetri a livello del futuro massetto in calcestruzzo, con asportazione di quanto risulti debole e molto frammentato (grumi di malta, scaglie di pietra e similari) così che il getto integrativo del solaio possa addentrarsi in qualsiasi cavità o interspazio ed il solaio abbia ad assumere anche la funzione di “piastra” irrigidente della muratura.

Si assumono prudentemente:

s_legno (compr., traz., fless.) = daN/cm² 70

t_legno= daN/cm² 9

E _legno// = daN/cm² 80.000

Spessore minimo del massetto all’imposta = cm 4

Spessore massimo del massetto al centro = cm 7

Spessore medio = A_{sez. long. cls} / l = cm 6

Spessore considerato per le verifiche = cm 5

Momento massimo M_max = ( 385 · 5,25² ) / 8 = daN · m 1.326

Taglio massimo T _max= ( 385 · 5,00 ) / 2 = daN 963

Larghezza utile del massetto collaborante B = cm 55

Fattore di omogeneizzazione calcestruzzo/lamellare (1):

m = E_cls / E_L = ( 18.000 · RcK 250 ) / 80.000 = 3,55; applico m=2

Larghezza ideale del calcestruzzo collaborante = m · B = 2 · 55 = cm 110

Posizione del baricentro del sistema omogeneizzato: Y _inferiore = cm 22,8;

Inerzia ideale : J _id = cm⁴ 53.950

Modulo di resistenza superiore = W _{id cls} = J _id / 7,2 = cm³ 7493

Modulo di resistenza inferiore = W _{id L} = J _id / 21,8 = cm³ 2.474

s _{max cls} = M _max / (W _cls / 2) = 2 · 132.644 / 7.493 = daN/cm² 35,4

s _{max L} = M _max / W _L = 132.644 / 2.474 = daN/cm² 53,6 < 70.

	Il taglio è ripreso tanto dal legno, quanto dal calcestruzzo, che pure appoggia.
	Per il taglio, volendo cautelativamente considerare il solo legno: t _L = ( 963 · 1,5 ) / ( 12 · 16 ) = daN/cm² 7,5 < 9
	Invece, considerando l’intera sezione all'appoggio: t _{medio ideale} = (963 · 1,5) / [( 12 · 16 ) + ( 55 · 4 )] = = daN/cm² 3,5 < (5,3, a valere per cls Rck 250)
	Deformazione massima ipotizzabile complessivamente: f = ( 5 / 384 ) · ( 3,85 · 525⁴ ) / ( 80.000 · 53.950 ) = = cm 0,88 = (luce di calcolo / 595)

Massimo momento statico del sistema = Mi _ideale = A_legno · d_{y inferiore} = ( 12 · 16 ) · 13,8 = cm³ 2.649

Tensione mass. unitaria di scorrimento:
Su _max= ( T_max · Mi_ideale )/ J_id = 963 · 2.649 / 53.950 = daN/cm 47,3

Forza massima di scorrimento = F_s = ( Su / 2 ) · ( l/ 2 ) = 47,3 · 525 / 4 = daN 6.206

Forza di scorrimento adottata = F_{s adott.} x coeff. cautelativo 1,5 = 6.206 · 1,5 = daN 9.309

Adotto spinotti Ø 16 FeB44K, fissati in fori Ø 20 mm con adesivo Xepox 235.4 o Xepox 270.4 gel .

s_rifollamento = 2 · s_{compr. ammisibile} = 2 · 70 = daN/cm² 140

Forza assorbibile da uno spinotto = N_sp = s_rif · [Ø_foro · ( 3 Ø_foro ) / 2 = 140 · ( cm 2 · cm 6 ) / 2 = daN 840

Numero di connettori su metà trave = 9.309 / 840 = 11,08

Massima distanza dei connettori = ( l / 2) /11 = 250 / 11 = cm 22,7. Cautelativamente li metto a cm 20.

Per
un esempio
di calcolo
completo
ed altre
informazioni
visitare
il sito
www.cenci.com

Impresa ing. Lacchini		Distribuzione dei travetti
Vista di insieme 1	Vista di insieme 2	Vista di insieme 3
Foratura assito e travetti	Aspirazione dei trucioli	Colatura adesivo Xepox 26
Infissione connettori FeB44k	Vista dei connettori	Stesa feltri protettivi

Ricerca e prove sui solai in legno-cemento

E' della primavera 1998 l'importante campagna di prove sui solai in legno cemento del prof. ing. Maurizio Piazza del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Struttrale dell'Università di Trento, presentata al 3° Workshop italiano sulle Costruzioni Composte - Ancona 29-30 Ottobre 1998.

Le immagini illustrano una fase della preparazione dei provini a cura dell'ing. Giorgio Montagnoli (ditta Evio Montagnoli & C. Arsago Seprio - Varese) e modalità tipiche del collaudo all'Università di Trento.

Coordinamento tecnico : geom. Giovanni Cenci
Patrocinio : geom. Alfred Rubner - Holzbau Spa

Per saperne di più vedi 'Contributo alla ricerca' accessibile dal sito www.cenci.com: Mauruzio Piazza e Marco Ballerini - SOLAI LIGNEI COMPOSTI: CONFRONTO SPERIMENTALE TRA DIVERSE TIPOLOGIE DI CONNESSIONE

Adeguamento statico di vecchi solai
La tecnica dei solai CNP in legno-cemento è applicabile anche a solai lignei di antica data.
Adesivo Xepox 226.4