IT201700012382A1 - Sistema costruttivo realizzato con blocco modulare per strutture in bioedilizia - Google Patents

Description

Sistema costruttivo realizzato con blocco modulare per strutture in bioedilizia

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo di applicazione:

Sistema di costruzione per la realizzazione di edifici abitativi con caratteristiche di bioedilizia.

Stato dell’Arte:

Lo stato dell’arte attuale è molto sviluppato con tecnologie in legno. In particolare i terremoti degli ultimi quindici anni in Italia hanno fatto nascere la esigenza di avere strutture più leggere e sicure. Il legno sicuramente è un materiale che si presta bene a raggiungere questo obiettivo.

Quindi nel tempo le tipologie costruttive in legno sono passate da quelle a telaio, riprese dagli edifici in calcestruzzo e acciaio, a quelle a pareti piene in X-LAM. Tutte queste tipologie hanno bisogno, per la loro realizzazione, di mezzi pesanti e maestranze specifiche. In questi ultimi anni si sta sviluppando la tecnologia che si propone in questo progetto: elementi leggeri definiti “mattoni” in grado di essere assemblati in modo semplice, con mezzi leggeri e con maestranze comuni sotto la guida di un capomastro. Siamo a conoscenza che la ditta Segheria Bruno Franco F.lli S.r.l. di Bagnolo Piemonte (CN) ha depositato domanda di disegno europeo n. 1439921 del 27.09.2015 per una tipologia costruttiva con blocco in legno avente forme e dimensioni diverse.

Problema tecnico:

Per le scelte costruttive che si propongono il problema tecnico che si pensa di risolvere è quello costruttivo/ realizzati vo. In pratica per la realizzazione si pensa di eliminare l’uso di mezzi pesanti di cantiere non più necessari per la movimentazione di pezzi pesanti e ingombranti.

Soluzioni del problema tecnico:

La soluzione tecnica, per la realizzazione degli edifici in varie dimensioni pianimetriche e di altezza, parte quindi dalla realizzazione di pochi elementi che assemblati a secco tra loro permettono la costruzione.

Gli elementi sono essenzialmente mattoni cavi in pannelli realizzati con pannelli in fibre di legno, travi in legno, tavole in legno e tiranti in acciaio. Ovviamente a questi si aggiungono i necessari materiali per il loro assemblaggio; chiodi, viti e dadi.

Elenco Figure:

Tav. 1

- Fig 1/A = Prospetto laterale mattone;

- Fig 1/B = Prospetto frontale mattone ;

- Fig l/C = Pianta mattone;

- Fig 1/D = Immagine 3D mattone;

Tav. 2

- Fig 2/A = Esploso mattone;

- Fig 2/B = Assemblaggio d’angolo (vista esterna) filare di base con colonna e tirante ;

Tav. 3

- Fig 3/A = Assemblaggio d’angolo (vista interna) filari successivi al primo con colonna e tirante ;

- Fig 3/B Vista tridimensionale delle pareti del primo livello di uno schema abitativo.

Descrizione di una o più forme di attuazione:

Il sistema costruttivo raggiunge il suo scopo grazie alla collaborazione di molteplici elementi singoli. L'integrazione tra questi ultimi è possibile grazie alla loro sagoma ondulata, la quale permette una perfetta aderenza evitando qualsiasi tipo di infiltrazione e conferendo solidità e stabilità alla struttura. L'elemento di partenza dell'intero sistema corrisponde a una trave a sezione rettangolare variabile, il quale viene posizionato alla base della parete e fissato al suolo. Tale elemento presenta dei fori nella parte superiore, che contengono dei perni sporgenti, il successivo elemento corrisponde ad un mattone tagliato orizzontalmente a metà che viene posizionato al di sopra della trave base e collegato ad esso tramite l'inserimento dei perni nella parte cava che il mattone stesso presenta, a seguire la parte centrale della parete è costituita da una serie di mattoni sovrapposti e incastrati tra di loro in maniera sfalsata. Il mattone di lunghezza standard può essere sezionato verticalmente per creare dei sottomultipli idonei a realizzare varie tipologie di parete.L'elemento di chiusura della parete corrisponde all'elemento di partenza capovolto in modo che i perni, rivolti verso il basso, garantiscano l'incastro con una serie di mattoni tagliati orizzontalmente a metà.

Gli elementi verticali inseriti in alcuni punti della parete sono delle colonne a sezione rettangolare e dei tiranti a sezione circolare.

AH'intemo della parete, più precisamente nella parte cave dei mattoni, si inserisce un materiale isolante.

I materiali utilizzati per tutti gli elementi del sistema sono di origine naturale e biocompatibili.

Descrizione dei dise

Tav. 1

- Fig 1/A = Prospetto laterale mattone standard con bordi ondulati atti a favorire l’incastro e a resistere alle azioni orizzontali equivalenti al sisma.

- Fig 1/B = Prospetto frontale mattone standard con bordi ondulati per favorire l’incastro

- Fig l/C = Pianta mattone standard forato all’ interno per ospitare le colonne, i tiranti e l’isolamento.

- Fig 1/D = Immagine tridimensionale del mattone standard .

Tav. 2

- Fig 2/A = Esploso mattone standard prima dell’assemblaggio.

- Fig 2/B = Vista esterna di parte di parete d’angolo con trave di base, perni, prima fila di mattoni tagliati orizzontalmente a metà con colonna e tirante ;

Tav. 3

- Fig 3/A = Vista interna di parte di parete d’angolo con trave di base, perni, prima fila di mattoni tagliati orizzontalmente a metà, seconda fila di mattoni sfalsati con colonna e tirante ;

- Fig 3/B = Vista tridimensionale delle pareti del primo livello di uno schema abitativo con tutte le parti del sistema costruttivo ;

Funzionamento:

Fissaggio delle travi di legno a terra, sulla struttura di fondazione, in corrispondenza delle pareti portanti da realizzare. La posizione e le lunghezze di tali pareti vengono determinate dalla soluzione strutturale dell’edificio in funzione della zona sismica dei carichi verticali e dei carichi di neve Montaggio dei mattoni per la realizzazione delle pareti.

All’interno dei mattoni si montano le colonne in legno poste in corrispondenza delle aperture -porte e finestre.

Si montano, ancorati alla fondazione, i tiranti necessari anch’essi alPintemo delle pareti. Si prosegue la costruzione fino a livello dell’intradosso del primo solaio.

Si monta la trave di sommità in legno. Su questa si ancorano i mattoni-solo per contatto- le colonne con apposti sistemi ad incastro e viti. I tiranti invece passano attraverso fori opportunamente predisposti.

A questo livello si introducono rondelle e canotti sui tiranti e si procede ad una prima tesatura dei tiranti in modo da mettere in leggera pressione-come studiato nel progetto esecutivo di dettaglio e calibrato per ogni intervento-le pareti di mattoni.

La struttura fin qui realizzata è quindi stabile anche per le fasi transitorie.

Si montano le travi del solaio in legno e il tavolato e si forma quindi il primo impalcato.

Si prosegue con il montaggio delle pareti fino alla quota di imposta del solaio di copertura previo inserimento dei montanti in legno e dei tiranti in acciaio.

Montaggio della trave di sommità, serraggio e compressione della parete e montaggio delle travi di copertura con gli aggetti richiesti.

Montaggio del tavolato e completamento del pacchetto di isolamento e impermeabilizzazione.

Il sistema costruttivo in oggetto si realizza nel seguente modo:

Le travi di base vengono fissate a terra, sulla struttura di fondazione, in corrispondenza delle pareti portanti da realizzare. La posizione e le lunghezze di tali pareti vengono determinate dalla soluzione strutturale dell'edificio in funzione della zona sismica, dei carichi verticali e dei carichi di neve.

Al di sopra delle travi vengono posizionati dei mattoni tagliati orizzontalmente a metà, con la parte piatta a contatto con la trave e quella ondulata rivolta verso l'alto. Questi ultimi vengono fissati alle travi, ospitando nella loro parte cava i perni che fuoriescono dalle travi stesse. Successivamente si procede con la posa a secco di mattoni di varie misure, disposti in file sfalsate. Ciò è possibile grazie alla sagoma ondulata degli elementi che permette una perfetta aderenza tra le varie file, conferendo resistenza e stabilità alla struttura. Per aumentare la solidità delfinsieme si inseriscono le colonne all'interno dei mattoni in determinati punti critici.

Si montano, ancorati alla fondazione, i tiranti necessari anch'essi all'intemo delle pareti. Si prosegue la costruzione fino a livello dell'intradosso del primo solaio, collocando a chiusura della parete dei mattoni tagliati orizzontalmente a metà, con la parte ondulata rivolta verso il basso e la parte piatta a contatto con la trave. A questo punto si inserisce all'intemo dei mattoni del materiale isolante. In seguito si monta la trave di sommità, incastrandola alla parete per mezzo dei perni.

Su questa si ancorano i mattoni solo per contatto, le colonne con appositi sistemi ad incastro e viti mentre i tiranti passano attraverso fori opportunamente predisposti.

A questo livello si introducono rondelle e canotti sui tiranti e si procede ad una prima tesatura dei tiranti in modo da mettere in leggera pressione, come studiato nel progetto esecutivo di dettaglio e calibrato per ogni intervento, le pareti di mattoni.

La struttura fin qui realizzata è quindi stabile anche per le fasi transitorie.

Successivamente si montano le travi del solaio e il tavolato e si forma quindi il primo impalcato.

Con lo stesso procedimento si prosegue quindi con il montaggio delle pareti del piano superiore fino alla quota di imposta del solaio di copertura previo inserimento delle colonne e dei tiranti. Per mezzo dei tiranti si esegue il serraggio e la compressione della parete.

Infine si posiziona il solaio di copertura con il relativo pacchetto di isolamento e impermeabilizzazione.

Applicazione industriale:

Lo sviluppo industriale è applicabile alla sola realizzazione dei mattoni forati in legno o materiale biocompatibile. Con questi infatti si realizza la parte fondamentale e il volume complessivo di qualsiasi edificio.

La produzione di questi elementi industrialmente rende il processo di costruzione più rapido e realizzabile senza 1 ausilio di prodotti umidi.

Vantaggi:

I vantaggi di questo procedimento sono i seguenti:

• Realizzazione di tutti gli elementi fuori opera-con particolare riguardo ai mattoni;

Utilizzo di materiali leggeri e quindi con rischi agli operatori, per le fasi

costruttive, molto ridotti . Questo soprattutto- rischi ridotti ai lavoratori -in quanto si sollevano e spostano carichi modesti -massimo peso di un mattone per le pareti e trave componente il solaio;

• Montaggio di tutto il sistema completamento a secco senza 1 ‘uso di materiali da impastare e con eliminazione di tutte le conseguenze derivanti dall’uso di tali prodotti;

• Velocità esecutiva per le ragioni prima dette- leggerezza degli elementi e loro incastro in quanto aventi forme tali con riscontro perfetto tra i diversi elementi senza bisogno di valutazioni oggettive dell’operatore; l’unica valutazione dell’operatore risiede nella scelta delle dimensioni del mattone in modo da non avere giunti verticali allineati su due file sovrapposte;

Varianti:

Relativamente alle varianti gli aspetti che possono trattarsi sono relative alle dimensioni dei mattoni; in particolare allo spessore delle cartelle che la compongono e alla larghezza del mattone composto per soddisfare esigenze di carico maggiore. Questa esigenza può essere necessaria per realizzare opere in zone dove i carichi di neve sono maggiori.

Questo aspetto ovviamente comporta, qualora ci si trovi in zone sismiche, maggiori tagli sulla struttura che si pensa di ridurre con sistemi dissipativi di tipo isteretico montati sul perimetro delle apertura.

Claims (4)

1) Sistema costruttivo che prevede l’utilizzo, all’interno delle pareti in mattoni, di tiranti verticali in acciaio associati a colonne in legno caratterizzata dal fatto che Detti tiranti, adeguatamente pretesi, garantiscono due aspetti particolari di funzionamento: • In fase transitoria, prima del montaggio dei solai, assicurano la stabilità delle pareti rispetto a qualsiasi evento esterno ed in particolare all’azione del vento; • In fase finale assicurano, con la compressione delle pareti, una maggiore resistenza a taglio delle pareti potendo calibrare la resistenza in funzione della intensità della azione esterna agente con la pretensione dei tiranti; • Effetto benefico dei tiranti in quanto capaci di riassumere la posizione originaria, di lunghezza minima, e quindi trattenere le pareti sempre nella posizione iniziale.

2) Sistema costruttivo che prevede l’utilizzo, alPintemo delle aperture di porte e finestre, di portali in acciaio di piccolo spessore, anche con la funzione di controtelai caratterizzata dal fatto che Detti portali adeguatamente connessi con opportune viti alle colonne in legno, poste all’interno delle pareti, hanno funzione dissipativa e quindi riducono le forze di taglio agenti sulle pareti in mattoni di legno.

3) Sistema costruttivo che prevede l’utilizzo, per la realizzazione dell’opera, di un unico tipo di mattone caratterizzata dal fatto che con 1 ‘uso di semplici seghe può essere tagliato sia in senso orizzontale che verticale. Con per il primo filare a terra e per l’ultimo filare subito prima del solaio. Con il taglio verticale si ottengono invece altre tre tipologie di mattoni che permettono di realizzare una tessitura adeguata delle pareti e delle zone d’angolo.

4) Sistema costruttivo che con l’uso del materiale legno per i componenti di parete è caratterizzata dal fatto che associato ad un materiale isolante di origine vegetale interno al mattone, permette un efficace isolamento termo-acustico uno sfasamento termico più che adeguato e un confort abitativo per la capacità del materiale di avere un respiro termico naturale.