Capannoni antisismici: Legno lamellare e calcestruzzo a Medolla (Modena), la realizzazione Wood Beton

Ricostruire tre capannoni di quasi 12.000 metri quadri in massimo 2 3 mesi, utilizzando tecnologie che garantissero elevati standard strutturali antisismici, ma pure una buona qualità dal punto di vista termoigrometrico. Questi sono stati gli obiettivi ambiziosi dei titolari di una azienda impegnata nella produzione di specialità alimentari destinate alla ristorazione professionale di Medolla (Modena), colpita duramente dal terremoto del maggio 2012 in Emilia

 

Le soluzioni costruttive utilizzate sono state quelle proposte dalla Wood Beton, azienda bresciana specializzata nella costruzione di edifici in legno lamellare, ma non solo. Oggetto del presente articolo è proprio la descrizione dell’opera di ricostruzione dei capannoni con criteri antisismici.

 

Descrizione dell’opera
Gli edifici n. 1, 2 e 3 dell’azienda sono tra loro adiacenti: nella vista planimetrica costituiscono un unico fabbricato a forma di U. La struttura è disposta su una maglia 12 x 24 metri (tranne che per una campata di larghezza 14,5 m) e la copertura è realizzata con falde a doppia pendenza (7%).

 

Nelle zone di colmo sono posizionate 16 capannine di grandi dimensioni (circa 10 x 17 metri), rialzate di 2 metri rispetto al piano della copertura: servono per evacuare la grande quantità di vapore prodotta durante la cottura dei cibi e per permettere l’ingresso della luce dalla sommità dei capannoni.

 

Sul lato ovest le travi secondarie escono a sbalzo a formare una pensilina di larghezza 4,5 metri. I prospetti presentano nella fascia inferiore grandi finestre orizzontali, porte e portoni, mentre la parte superiore è caratterizzata da finestre verticali a tutta altezza.

 

La soluzione costruttiva per l’impianto produttivo
Nel caso dell’azienda al legno lamellare sono stati uniti elementi prefabbricati in calcestruzzo armato per i quali Wood Beton da sempre è strettamente collegata a Prefabbricati Camuna, azienda storica del settore: l’idea è stata proporre un sistema integrato.

 

Le analisi strutturali effettuate hanno tenuto conto dei danneggiamenti rilevati sui pilastri di capannoni presenti nella zona colpita dal sisma. Tali valutazioni sono state incrociate con le necessità pratiche degli imprenditori emiliani: riprendere quanto prima la produzione, limitare le operazioni in cantiere, contenere i costi.

 

Uno degli obiettivi principali è stato quello di mantenere le fondazioni esistenti, conservando il più possibile le pavimentazioni già in opera in quanto rifare le fondazioni avrebbe aumentato il tempo necessario e l’entità delle demolizioni da operare.

 

È stato dunque pensato un modello strutturale ad hoc: i pilastri prefabbricati sono stati proposti con sezioni ridotte in modo che il periodo proprio della struttura avesse un valore tale da portare in fondazione carichi “sopportabili” (ovvero è stata ridotta la sollecitazione sismica al piede). Ovviamente gli spostamenti di progetto sono compatibili con le normative e le strutture in gioco. I nuovi pilastri, fortemente armati, si differenziano sensibilmente dai pilastri “grossi” (ma poco armati) che durante l’evento sismico hanno portato grandi sollecitazioni al piede, non dimostrandosi poi in grado di sostenerle.

 

È stato progettato un plinto specifico, molto basso, in grado di garantire, come voluto, il riutilizzo delle ciabatte di fondazione esistenti, limitando al minimo le demolizioni. La porzione a terra dei tamponamenti verticali, comprendente gli ingressi e le finestrature orizzontali, è in calcestruzzo a taglio termico.

 

La leggerezza del legno, invece, è stata sfruttata per la copertura e la parte superiore dei tamponamenti di parete: il ridotto peso del materiale consente di estendere al massimo la prefabbricazione (realizzando grandi elementi di peso contenuto) e di ridurre il carico proprio degli elementi strutturali in quota.

 

Composizione dei sistemi costruttivi antisismici integrati
Il sistema integrato è costituito dai seguenti elementi costruttivi:

 

1. plinti in c.a.v. di forma e dimensioni speciali per lo specifico utilizzo, la cui altezza è stata ridotta al minimo per consentire scavi poco profondi. L’attacco plinto-pilastro non è del tipo a pozzetto ma con barre in acciaio di ripresa che sono successivamente da solidarizzare al pilastro. Il plinto prevede la predisposizione di dispositivi di connessione per le travi prefabbricate di collegamento sul perimetro esterno del fabbricato;

 

2. travi di fondazione prefabbricate in c.a.v., che vengono appoggiate e fissate sui plinti. Queste travi, oltre alla funzione di collegamento, assumono anche la funzione di porta-tamponamento;

 

3. pilastri in c.a.v., sezione 60 x 60 cm, incastrati alla base con un sistema ad umido che prevede, dopo l’inserimento delle barre di ripresa in appositi tubi in acciaio predisposti nel pilastro stesso, il getto di malta ad alta resistenza ed a ritiro compensato;

 

4. capitelli metallici che garantiscono un corretto fissaggio delle travi di legno lamellare sui pilastri in calcestruzzo, ampliando la superficie di appoggio del legno;

 

5. pannelli di tamponamento in c.a.v. a taglio termico per la fascia bassa delle murature perimetrali (alta circa 3 metri). I pannelli vengono appoggiati sulle travi prefabbricate di collegamento e, in seguito, fissati alla struttura mediante appositi ancoraggi meccanici;

 

6. pannelli di parete con struttura in legno per i tamponamenti da 3 m di altezza fino alla sommità del capannone. I pannelli sono così composti: lamiera in alluminio (con finitura in PVC sanificabile) all’interno, barriera vapore, 24 cm di lana di vetro e orditura secondaria in legno lamellare chiuse tra pannelli in OSB, telo traspirante, rivestimento esterno con lamiera grecata di alluminio;

 

7. struttura di copertura in legno lamellare, realizzata con sistema “WB Shell” che prevede l’assemblaggio a terra di moduli di notevoli dimensioni. Le travi principali e le travi secondarie hanno larghezze variabili a seconda dei carichi in gioco (12/18 cm) ed un’altezza di circa 164 cm (lunghezza media delle travi principali 12 m, lunghezza media delle travi secondarie 24 m);

 

8. pacchetto tetto così composto: lamiera in alluminio con finitura in PVC sanificabile all’intradosso, barriera vapore, 20 cm di lana di vetro e orditura secondaria in legno lamellare chiuse tra pannelli in OSB, telo traspirante, ulteriore pannello di OSB con funzione controventante, strato d’aria, pannello sandwich con lamiera di alluminio esterna.

 

Caratteristiche dei materiali e prestazioni
Le prestazioni richieste al fabbricato, concordate tra costruttore e committente, sono ampiamente superiori ai limiti normativi: dal punto di vista strutturale è stata considerata la classe d’uso 3 invece della classe d’uso 2, dal punto di vista termoigrometrico sono state imposte condizioni interne di calcolo quasi estreme, ovvero 90% di umidità relativa ed una temperatura di 40°C. La termotrasmittanza delle pareti a struttura lignea e del pacchetto tetto risulta pari a 0,17 W/m2K.

 

Il legno lamellare di abete impiegato nella realizzazione delle coperture e dei pannelli di parete proviene da forme di gestione boschiva certificate. Le classi di resistenza impiegate sono GL24c e GL32c (con lamelle da 33 mm). L’acciaio adottato per gli elementi di connessione (classe S275) è stato fornito con trattamento di zincatura a caldo.

 

Esperienza nella prefabbricazione e tempi di realizzazione
Per ridurre il più possibile i tempi di realizzazione, Wood Beton ha assemblato a terra la copertura mentre contemporaneamente si completava la demolizione delle strutture danneggiate dal sisma e si svolgeva la posa dei pilastri in c.a.

 

Questo metodo di costruzione era già stato sperimentato con successo in due grandi cantieri (a Roncadelle, in provincia di Brescia, e a Villesse, in provincia di Gorizia).

 

I luoghi dedicati al preassemblaggio delle strutture di Menù sono stati due:
1. in cantiere, a Medolla, i moduli di copertura sono stati assemblati a terra, in apposite aree, e successivamente trasportati nelle zone di sollevamento. I moduli hanno dimensioni standard pari a 12 x 24 m ma si è arrivati a elementi di dimensioni 14,5 x 24 m con un peso totale di 400 quintali;

 

2. in stabilimento, a Iseo, sono stati assemblati i pannelli di parete (larghi 250 cm e lunghi fino a 9,20 m) e i pannelli di copertura (larghi 250 cm e lunghi fino a 14,5 m). Portati in cantiere, i pannelli di parete sono stati posizionati sulle strutture verticali, i pannelli di copertura sono stati fissati sui grandi moduli in legno lamellare costruiti a terra. In opera è stata necessaria solo la posa del pannello sandwich di copertura e del rivestimento metallico di parete.

 

A parte il vantaggio in termini di riduzione dei giorni di lavoro, la prefabbricazione assicura una migliore qualità di realizzazione dei pacchetti (le stratigrafie vengono realizzate in stabilimento, in condizioni di lavoro controllate) e, questione molto importante, garantisce maggiore sicurezza di lavoro alle squadre di montaggio, dato che è ridotta al minimo la permanenza in quota (la sommità dei pilastri è a circa 9 metri di altezza: si pensi ai rischi corsi in caso di costruzione in opera, pezzo per pezzo). Nel caso particolare di Menù, tale metodo di operare ha inoltre consentito di salvaguardare le canalizzazioni impiantistiche rimaste in posizione dopo la demolizione del fabbricato danneggiato, pronte ad essere collegate alla nuova struttura e ad entrare in servizio quanto prima.

 

Per avere un’idea della velocità di costruzione si pensi che un modulo standard di 24×12 m (quasi 300 metri quadrati di area!) viene realizzato in un solo giorno!

 

E in un solo giorno di varo (per varo si intende il sollevamento in sommità ai pilastri), è possibile coprire un’area di 1.200 mq: una quantità incredibile, che dimostra i livelli raggiungibili grazie all’industrializzazione del processo edilizio.


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