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.

 

 

 

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.

 

RISULTATI DELLA RICERCA DI STP

Nelle immagini sottostanti sono riportati alcuni dei risultati prodotti dalla ricerca svolta in collaborazione con le università e gli enti di ricerca sopra citati.

 Parte dei risultati sono già stati pubblicati su riviste scientifiche/atti di convegno.

 

Comparazione tra Software commerciale/Software di ricerca:

 

                  

Nelle immagini: 1. Software commerciale (Sismicad 13),    2. Software di ricerca (Sap 2000)

 

Esempio di modellazione FEM di edificio a 5 piani con sistemi di irrigidimento

 

 

Risultati analisi numeriche eseguite su edifici a 3,5,7 piani dove sono previsti sistemi di irrigidimento

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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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