TECNOLOGIA COSTRUTTIVA: IL SISTEMA A TELAIO

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La definizione di costruzione intelaiata di legno deriva dall’inglese timber-frame ossia telaio di legno. L’ossatura portante può essere realizzata con riferimento alla tipologia ideale di telaio, che si identifica fondamentalmente, come un portale costituito da due elementi verticali di tipo lineare (pilastri) uniti in sommità e alla base da un elemento lineare orizzontale (architrave) con sezioni generalmente importanti (30/40 cm) ed interassi degli elementi verticali variabili tra 2-6 mt (con luci adeguatamente dimensionate si può arrivare ad interassi assai maggiori); la tendenza costruttiva di oggi verte maggiormente alla realizzazione di edifici costituiti da pareti intelaiate con un livello di prefabbricazione più o meno avanzato, costituite da montanti (sezione 10/12×15/20 cm) disposti a distanza piuttosto ravvicinata, circa 40/70 centimetri, rivestite con pannelli di irrigidimento, che possono essere posizionati da uno o ambo i lati, (generalmente pannelli di compensato o OSB, di spessore compreso tra 1/2 cm) realizzando così una lastra, che nell’insieme costituisce il telaio. Vengono generalmente utilizzate sezioni e materiale di rivestimento standard, connesse mediante l’uso di semplici chiodi, cambrette e bulloni.

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Le aperture possono essere previste in linea di principio ovunque sull’elemento di parete; un’apertura non allineata con il reticolo, viene delimitata da ulteriori montanti e da un’ architrave disposto su di essi.
Gli elementi di parete, solaio e copertura realizzati con questo sistema, possono essere prodotti in stabilimento a differenti livelli di prefabbricazione ed assemblati in cantiere in modo particolarmente rapido.
La parete intelaiata può quindi essere semplicemente assemblata in stabilimento nei suoi elementi costitutivi fondamentali, cioè montanti verticali e traversi orizzontali ovvero essere già controventata con il pannello strutturale generalmente di OSB o ancora essere dotata dello strato coibente come ad esempio fibra di legno.
Vediamo ora nel dettaglio quali sono le fasi del processo di realizzazione di un edificio con struttura intelaiata.
Le strutture di fondazione vengono sempre realizzate in calcestruzzo armato (costituito nel nostro progetto dal piano seminterrato realizzato per l’appunto con struttura in cemento armato) in modo da staccare il piano di posa delle strutture verticali in legno dal livello del terreno; le soluzioni usualmente adottate sono a platea di fondazione o a travi rovesce. Anche nel caso di realizzazione di una platea è comunque sempre opportuno realizzare un ulteriore cordolo di fondazione in cemento armato sotto le strutture portanti verticali in legno sopra il quale andrà posata una guaina bituminosa per proteggere gli elementi strutturali in legno dall’umidità di risalita che deve risvoltare sulla struttura di fondazione (e non sulla parete di legno) per evitare di creare delle trappole di umidità (talvolta il cordolo può essere evitato se le strutture di fondazione fuoriescono dal livello del terreno).
È importante sottolineare che, per la natura intrinseca del materiale (che ricordiamo essere un materiale biodegradabile) e per le sue caratteristiche di igroscopicità, il dettaglio del collegamento delle strutture portanti verticali in legno alla fondazione è fondamentale per garantire il corretto funzionamento della struttura e pertanto maggiore sarà la distanza tra queste e il piano di campagna, minore sarà la possibilità di incorrere in problemi di degrado causato dall’umidità di risalita. La soluzione ottimale può essere anche quella di realizzare il primo piano della struttura in c.a. o muratura e sopra questa impostare la sovrastruttura in legno, come avviente nel nostro intervento edilizio.
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Sopra il cordolo di fondazione viene posato un cordolo di legno (dormiente) generalmente realizzato con una specie legnosa durabile (ad es. legno massiccio o lamellare di larice) della stessa sezione del cordolo di base della parete o comunque con stessa base e altezza di 10-12 cm. Il cordolo di legno va collegato alla fondazione con barre tirafondo in acciaio inserite in fori sigillati con malta epossidica o cementizia. Il diametro delle barre e l’interasse dipenderà dal calcolo in funzione del taglio agente sulla parete considerata. Generalmente si utilizzano barre filettate di diametro variabile dai 12 ai 16 mm, il diametro del foro dovrà essere maggiore di due mm (quindi dai 14 ai 18 mm) e la barra andrà inserita con una rondella per legno. In alternativa possono essere usate viti a secco per il collegamento legno-calcestruzzo.
Sopra il cordolo viene collegata la parete formata da una intelaiatura di legno, generalmente massiccio ma anche lamellare in funzione delle sezioni necessarie, formata da elementi tutti della stessa sezione e costituita da un corrente inferiore, dei montanti disposti ad interasse di 40-70 cm (l’interasse è sempre un sottomultiplo della larghezza dei pannelli di rivestimento strutturale, generalmente di 120 cm) e da un corrente superiore.
Ad un lato dell’intelaiatura, generalmente quello esterno o anche ad entrambi i lati se necessario per esigenze strutturali, viene posizionato il pannello di rivestimento strutturale, generalmente OSB o compensato dello spessore di 12/20 mm, il quale viene collegato al telaio con chiodi ad aderenza migliorata di diametro dai 3 ai 3,5 mm e disposti ad interasse generalmente di 15 cm sui bordi del pannello e 30 cm sui supporti interni; i pannelli strutturali hanno dei formati commerciali che di norma sono 122×244 cm o 125×250 cm. L’altezza minima per avere l’abitabilità (nella maggior parte degli ambienti in Italia è di 270 cm) per cui questo comporta che le pareti non possono essere realizzate con un unico pannello in altezza; occorre quindi inserire degli elementi intermedi orizzontali nel telaio (detti blocking) per il fissaggio dei pannelli.
Le aperture sono generalmente realizzate con un doppio montante in cui quello più interno fa da supporto per l’architrave, spesso realizzato con un elemento di legno lamellare.
La stessa modalità viene utilizzata per la realizzazione dei parapetti delle finestre.
La parete deve assolvere a diverse funzioni in relazione al suo comportamento strutturale e ai carichi ai quali è soggetta:

  • resistenza ai carichi verticali (carichi permanenti e sovraccarichi accidentali);
  • resistenza alle azioni orizzontali (vento, sisma) agenti sia nel piano della parete che perpendicolarmente ad essa.

La resistenza ai carichi verticali è devoluta ai montanti verticali. A questo proposito è opportuno sottolineare che non è necessario prevedere sezioni a base quadrata, ossia con inerzia uguale nelle due direzioni principali come se si trattasse di pilastri isolati, in quanto l’instabilizzazione per carico di punta nella direzione del piano della parete è impedita dal pannello strutturale di rivestimento collegato a questi ultimi con i chiodi. L’instabilizzazione per carico di punta può avvenire solamente nel piano ortogonale alla parete, e questo è il motivo per il quale i montanti delle pareti hanno sezione rettangolare (generalmente la stessa utilizzata per il corrente inferiore e superiore di completamento del telaio) con il lato minore disposto nella direzione del piano della parete.
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La resistenza alle azioni orizzontali agenti nel piano della parete è garantita dalla resistenza dei chiodi di collegamento dei pannelli all’intelaiatura che vengono sollecitati a taglio. Per effetto delle azioni orizzontali agenti nel suo piano, la stessa parete è soggetta ad azioni di scorrimento e sollevamento, le quali devono essere contrastate dagli elementi di collegamento alle fondazioni; la funzione di presidio al sollevamento è svolta dagli hold-down, ossia piastre angolari allungate collegate con chiodi al telaio della parete e con barre tirafondo in acciaio inserite in fori sigillati con malta epossidica o cementizia alla fondazione; esse sono posizionate alle estremità della parete ed in corrispondenza delle aperture e, con tirafondi in acciaio di collegamento del cordolo inferiore della parete, alla fondazione come elementi di presidio allo scorrimento.
Le azioni orizzontali ortogonali al piano della parete (ad es. il vento sulle pareti esterne) vengono assorbite per area di influenza dai montanti verticali che vengono quindi sollecitati a presso-flessione.
Il collegamento fra pareti ortogonali agli angoli dell’edificio viene realizzato in vari modi: con tre montanti della stessa sezione o con un montante d’angolo a sezione quadrata e due montanti del telaio per il fissaggio dei pannelli interni.
Le due pareti d’angolo devono essere collegate fra loro lungo i montanti con l’inserimento di viti autoforanti o chiodi ad interasse ravvicinato per realizzare un collegamento sufficientemente rigido.
La parete viene poi completata con l’inserimento di una controparete interna per il passaggio degli impianti rivestita con cartongesso o fibra gi gesso, del rivestimento strutturale interno in OSB o compensato, dell’isolante in fibra di legno nell’intercapedine della parete; inoltre se necessario per esigenze strutturali, viene realizzato un rivestimento esterno con pannelli di OSB o compensato o in alternativa con tavolato o multistrato e infine un cappotto isolante esterno sopra il quale viene realizzato il rivestimento di finitura esterno con intonaci ai silicati di calcio o a base di calce naturale.
Le pareti, come detto, posso avere diversi gradi di prefabbricazione passando dalla tipologia di telaio grezzo illustrata sino ad ora alla fornitura e posa in opera di pareti intelaiate finite, sia a livello di rivestimento strutturale, di posa degli strati isolanti e contropareti di finitura, talvolta con i serramenti posizionati in opera e funzionanti, già completi di vetro.
Una volta posate le pareti del piano terra si posa un secondo cordolo superiore di collegamento delle pareti, della stessa sezione del primo e con i giunti sfalsati agli angoli dell’edificio rispetto alle pareti sottostanti e sopra questo il solaio. Quest’ultimo è costituito da travi di legno massiccio o più frequentemente lamellare disposte preferibilmente sempre sopra i montanti delle pareti e da pannelli di rivestimento strutturale a base di legno (compensato o OSB) come quelli utilizzati per le pareti, collegati alle travi del solaio con chiodi sempre di 3/3,5 mm di diametro disposti a circa 15 cm sui bordi esterni dei pannelli e circa 30 cm sui supporti interni.
La struttura del solaio è poi completata da un cordolo disposto lungo il perimetro del solaio.
Il pacchetto del solaio, partendo dal basso verso l’alto, è usualmente composto da: pannello strutturale in OSB o compensato (sotto il quale può essere posizionato un tavolato), telo antipolvere, isolante in fibra di legno, carta oleata, massetto porta-impianti, riscaldamento a pavimento, secondo massetto ed a finire la pavimentazione. I massetti possono essere realizzati in calcestruzzo oppure a secco ad esempio con graniglia di marmo e perlite.