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LA PROGETTAZIONE DEGLI EDIFICI MULTIPIANO IN LEGNO

La realizzazione tradizionale degli edifici multipiano ha da sempre coinvolto le ditte specializzate del settore, con l’abitudine (consolidata nei sistemi costruttivi della prefabbricazione) di delegare parte della progettazione alle stesse ditte incaricate della realizzazione.
La progettazione di un edificio complesso e multipiano di legno aumenta notevolmente il carico di competenze che non sempre possono essere coperte dalle strutture interne delle ditte di settore. E’ dunque inevitabile il ricorso all’outsourcing  poiché la progettazione di edifici multipiano in legno richiede una forte specializzazione progettuale.
Un aspetto non secondario del momento progettuale è legato alla stretta connessione fra strutture in legno e strutture convenzionali (fondazioni in c.a., piani interrati, corpi scala in c.a ecc). Diciamo subito che una corretta modellazione strutturale che tenga conto degli effetti dinamici delle sollecitazioni, nonché dei cedimenti e degli spostamenti in genere, comporta lo studio dell’intero sistema  e dunque prevede un’unica modellazione strutturale.
La vecchia consuetudine (dura a morire) che vedeva figure distinte di progettisti strutturali, tra progettista delle fondazioni in C.A. e progettista delle opere prefabbricate, è totalmente inconcepibile alla luce di quanto disposto dalla Normativa Tecnica  (D.Min. Infrastrutture 14/01/2008) e più in generale da un metodo di verifica agli stati limite.
Questo aspetto distanzia ancora di più il sistema tradizionale con riferimento alle risorse interne delle ditte di settore, poiché la figura professionale (più in generale l’ente di progettazione) che è coinvolta nella progettazione strutturale di un edificio multipiano in legno, necessita della padronanza piena di tecniche convenzionali, quando non anche di conoscenze in ambito geotecnico ed impiantistico.
Dunque se le strutture tecniche interne delle ditte settoriali sono generalmente molto efficienti per piccole e medie realizzazioni, finiscono per essere meno agili per progettazioni complesse di edifici multipiano, anche perché l’incidenza  delle risorse progettuali  e dei tempi di progettazione è tecnicamente incompatibile con i moduli e le strutture di progettazione interni.
Articolazione della fase progettuale
La fase progettuale della realizzazione di una struttura multipiano in legno non è dissimile da quella di una qualsiasi realizzazione abitativa anche modesta. Semplicemente cambia la scala di intervento ed il volume di materiale progettuale.
E possibile schematizzare l’articolazione progettuale in step  distinti :
• Progettazione architettonica
• Progettazione strutturale
• Progettazione definitiva
• Progettazione esecutiva e piano di montaggio
Vediamo di chiarire quali sono i contenuti delle varie sottofasi e quali sono le problematiche e le variabili connesse ad ogni step dell’articolazione progettuale.

Progettazione architettonica.

Ovviamente un progetto di edificio multipiano in legno prevede sempre che a monte esista un progetto architettonico.
Sebbene con il legno lamellare e con l’utilizzo dei pannelli XLAM si riescano a risolvere praticamente tutte le problematiche derivanti da un’idea progettuale, è bene che in questa fase alcuni degli elementi tipici di una realizzazione con struttura in legno facciano parte anche della progettazione architettonica.
Se si vogliono ottenere ambienti ampi e privi di elementi verticali (pilastri) e magari nello stesso tempo contenere gli spessori interpiano, evitare la presenza di travi emergenti, sfruttare al limite le volumetrie e magari pretendere contemporaneamente la realizzazione di impianti non a vista ecc, bisogna aver chiaro che la caratterizzazione sismica praticamente dell’intero territorio Nazionale, porta inevitabilmente a fare i conti con sollecitazioni di tipo dinamico che possono avere una qualche influenza anche sulla presenza di elementi strutturali magari ignorati in fase di progettazione architettonica.
Questo non è un effetto della scelta del legno ad uso strutturale, quanto piuttosto dell’applicazione delle nuove Norme Tecniche, che introducendo concetti per certi versi nuovi quali quello della duttilità strutturale, finiscono con limitare le possibilità di scelta del progettista , inibendo o limitando soluzioni in passato molto usate ed oggi praticamente impossibili da perseguire. Basti pensare che nell’uso del cemento armato è diventato particolarmente difficile l’utilizzo disinvolto delle travi cosiddette a° spessore” essendo queste soggette a limitazioni geometriche in funzione delle dimensioni del  pilastro che finiscono a loro volta per renderle inidonee a sopportare carichi notevoli su luci interessanti.
Dunque è bene che la progettazione architettonica sia di per se portatrice delle soluzioni architettoniche connesse alla realizzazione delle struttura. E bisogna dire che in parte le strutture in legno agevolano il progettista architettonico, grazie anche alle nuove tecniche industriali ed ai prodotti commercializzati.
In linea di principio vale il concetto che tutto ciò che è possibile per le costruzioni in cemento armato è possibile anche per le costruzioni in legno, con l’aggiunta che alcuni vincoli esistenti sul cemento armato decadono per le realizzazioni lignee.

Progettazione strutturale

Il progetto strutturale determina il dimensionamento e la verifica dei singoli elementi dell’Opera:
• Pannelli verticali e orizzontali
• Pannelli-telaio
• Travi e pilastri
• Staffe, ferramenta e connessioni metalliche
Il dimensionamento di ogni elemento comporta la stima e la valutazione economica dell’intervento con un grado di approssimazione molto elevato con un’alea variabile esclusivamente sulla quantità di materiale (+o- 10%) dovuta a successivi processi di ottimizzazione degli sfridi.
La definizione del progetto strutturale deve essere tale da contenere tutti i riferimenti qualitativi quantitativi e dimensionali dei singoli elementi.

Progettazione definitiva

La progettazione definitiva è l’atto progettuale successivo alla stesura del progetto strutturale. In questa sottofase vengono gestite tutte le variabili di dettaglio di tipo energetico, impiantistico e di finitura.
A monte è necessario disporre di un progetto degli isolamenti termici ed acustici, nonché di un dettagliato progetto impiantistico con indicazione delle canalizzazioni, distribuzioni, passaggi ed attraversamenti.
Questa sottofase è di grande importanza perché determina le dimensioni e le posizioni effettive dei singoli elementi ( a volte leggermene differenti rispetto alle dimensioni strutturali).
Gli aspetti impiantistici a volte sono gestiti da specialisti settoriali ed eseguiti a più mani. E’ necessario dunque che già in sede progettuale l’impiantista assuma tutte le accortezze progettuali che la sensibilità del progettista del legno suggerisce, in particolare per tutto quanto concerne attraversamenti e forature, che devo avvenire con i criteri e le modalità del caso.
Quello del progetto definitivo è anche l’atto nel quale le scelte architettoniche di dettaglio (architravi, infissi, pavimentazioni, rivestimenti esterni ed interni) devono trovare integrazione con la struttura in legno, ed è anche l’atto con il quale vengono risolti la magior parte dei dettagli e dei particolari costruttivi.

Progettazione esecutiva e definizione dei piani di montaggio

Prima di procedere all’ordinativo dei materiali e dei semilavorati è necessario che si proceda alla progettazione esecutiva ed alla definizione dei piani di montaggio.
Questa sottofase viene di norma espletata con l’ausilio di software specifici in grado di trasformare un modello geometrico matematico in uno o più file editati in linguaggio macchina. Spesso è una sottofase direttamente gestita dalle imprese settoriali preposte alla fornitura in opera del materiale e dunque segue una logica comune ma differenziata a seconda della tipologia di macchine che si hanno a disposizione per effettuare le singole lavorazioni.
La base di lavoro è ovviamente il progetto definitivo.
Il risultato di questa sottofase è la produzione di file macchina e di file grafici che sono destinati alle squadre di montaggio e che contengono le modalità di assemblaggio dei singoli elementi.
Spetta all’organizzazione del cantiere, la disposizione dei piani di carico dei singoli autotreni e la logistica di cantiere.
Tuttavia quest’ultimo aspetto non può essere ignorato in fase di stesura dei piani di montaggio, poiché deve essere conosciuta la tecnica di movimentazione dei singoli elementi in cantiere, nonché il tipo di mezzo di sollevamento impiegato.
Se ad esempio si dispone di una gru di cantiere in grado di sollevare al massimo dello sbraccio, un carico di 1000 Kg, si dovrà fare attenzione che i pannelli che si movimenteranno in tali condizioni, siano di peso inferiore alla portata massima del mezzo di sollevamento. Dunque si dovranno effettuare sezionamenti parziali con riassemblaggi locali individuati nei piani di montaggio.
Il formato dei piani di montaggio deve essere comodamente gestibile in cantiere ed adeguato alle dimensioni degli elementi (di solito andrebbe escluso il formato A4 poiché generalmente insufficiente per leggere con disinvoltura nuemerazioni e schemi)