Nel posizionamento degli hold down in un edificio in xlam viene consigliato di inserirli ad inizio e fine parete e in corrispondenza di porte e finestre. Ma se la parete fosse intera nella sua lunghezza e modellata con architrave sopra le finestre è necessario considerare tali elementi anche per le finestre stesse?

MAURIZIO LESSI, TV (Ingegnere): Nel posizionamento degli hold down in un edificio in xlam viene consigliato di inserirli ad inizio e fine parete e in corrispondenza di porte e finestre. Ma se la parete fosse intera nella sua lunghezza e modellata con architrave sopra le finestre è necessario considerare tali elementi anche per le finestre stesse?

Andrea Serafini, MO (Altro: Studente): Nel collegamento fondazione-parete xlam, bisogna disporre un solo hold-down (esterno o interno parete) o due hold-down (esterno ed interno parete)?

ultimo aggiornamento
10.10.2014 (24.10.2013)
Nr.: 15253


Risposta team esperti Ing. Andrea Bernasconi:

La domanda si presenta piuttosto frequentemente, anche se in forme leggermente diverse; puo quindi essere utile iniziare dalle premesse. Gli hold-down sono connettori per trasmettere forze agenti nella direzione del connettore, che di regola sono utilizzati per ancorare le forze di trazione che si creano con l'effetto di sollevamento delle pareti. Si tratta di connettori sviluppati per le pareti intelaiate, che permettono di ancorare la forza di trazione che si crea nel montante esterno della parete con gli elementi sottostanti. La parete controventante di questo tipo di strutture è formata da diaframmi verticali ai cui quattro lati si trova la travatura del telaio. L'hold-down permette di collegare al montante esterno della parete in questione la forza di ancoraggio a trazione che crea una coppia (momento) di incastro con la forza di compressione agente nel montante al lato opposto della parete. In questa tipologia di costruzione intelaiata, la presenza di architravi e di aperture nelle pareti porta praticamente sempre a considerare la parete stessa come interrotta. Va osservato che con questa tipologia strutturale l'hold-down rappresenta il connettore ideale per l'ancoraggio delle forze di trazione dovute al sollevamento della parete, in quanto tale connettore è ed agisce esattamente laddove si sviluppa tale forza di trazione.

 

L'impiego di questi connettori hold-down nel caso di pareti XLAM è da ricondurre all'evoluzione della costruzione in legno, che con l'avvento dell'XLAM ha impropriamente sostituito la parete intelaiata dell'edificio con una parete in XLAM, lasciando praticamente invariato tutto il resto. La parete in XLAM, infatti, non è un elemento composto - come la parete intelaiata formata da un pannello sottile e da un telaio ai bordi - ma un elemento massiccio, cioè a sezione monolitica e piena, di spessore e caratteristiche costanti, in tutto il proprio piano. Si ricorda che l'hold-down applicato alla parete intelaiata - quando applicato in modo corretto e corrispondente al principio del suo impiego strutturale - deve essere posto all'interno della parete stessa e sull'asse del montante che è con esso ancorato a trazione, in modo da non essere in collisione con la parti di rivestimento esterno non strutturale; applicando l'hold-down alla parete XLAM, cio è semplicemente impossibile; inoltre l'esigenza di simmetria - o di evitare per principio eccentricità  nel flusso delle forze - della struttura e dell'introduzione delle forze impone di applicare sempre gli hold-down in modo simmetrico sulle due superfici della parete, lasciando l'applicazione su un solo lato ai casi di sollecitazioni molto ridotte e di rischio sismico quasi nullo.

 

Il "consiglio" di applicare gli hold-down alle due estremità  della parte si basa sul principio che l'ancoraggio della parete crea una coppia di forze alle due estremità  della stessa, una delle quali è di trazione e l'altra di compressione. La parete è ipotizzata come un corpo solido. Ipotizzando l'asse d'azione della forza di trazione in corrispondenza dell'hold-down e ipotizzando la linea di azione della corrispondente forza di compressione in una non meglio identificata parte finale sul lato opposto della parete, si ottiene la forza di trazione agente sull'hold-down. Il modello, molto semplice, si presta bene a descrivere un equilibrio delle forze, che pero non corrisponde appieno alle effettive sollecitazioni all'interno del pannello XLAM. In particolar modo si concentrano le forze di ancoraggio alle estremità  della parete, creando un flusso di forze piuttosto irregolare. L'hold-down concentra la forza praticamente su un asse verticale - cosa corretta in presenza di un montante verticale - mentre il pannello XLAM è per principio una superficie strutturale sottile, che distribuisce tutte le forze per principio su un volume caratterizzato anche da uno sviluppo orizzontale. Va da sé che in caso di strutture semplici e con forze in gioco ridotte rispetto alle effettive prestazioni meccaniche delle pareti in questione, questo modo di procedere è non solo sufficiente, ma assolutamente adeguato a realizzare strutture corrette e corrispondenti alle esigenze di sicurezza vigenti. In caso di strutture complesse o di sfruttamento elevato delle prestazioni meccaniche dei pannelli, dovrebbero essere considerati anche gli aspetti appena descritti in modo approfondito e attento.

Il "consiglio" indicato nella domanda presuppone quindi che la struttura sia composta da setti limitati dalle aperture nelle pareti, dovute a finestre, porte o da altri aspetti, quali per esempio quello della limitazione delle dimensioni della parete. Ogni setto è considerato indipendente ed è ancorato alle sue due estremità .

Quando la parete XLAM fosse realizzata in modo da avere una lastra continua anche sopra e sotto le finestre - cosa indispensabile a garantire la continuità  e la regolarità  della struttura nel suo insieme - allora l'applicazione di un modello tanto semplice presenta automaticamente tutti i suoi limiti. In effetti la parete deve essere considerata come una lastra verticale che è sollecitata in funzione dei carichi e dei vincoli cui è sottoposta. Immaginare la parete come un corpo solido e rigido, indipendentemente dalla presenza di aperture, porterebbe a richiedere l'ancoraggio solo alle sue estremità , ma a trascurare completamente il comportamento effettivo della parete stessa, che vedrebbe la creazione di sollecitazioni particolarmente importanti - e in questo caso non considerate ! - in prossimità  delle aperture; inoltre ogni considerazione sulla rigidezza della parete stessa sarebbe completamente erronea. Applicare un ancoraggio alle estremità  di ogni apertura, beninteso nella zona in cui la parete è presente in tutta la sua altezza, permette di considerare il caso estremo della parete interrotta completamente dall'apertura stessa. Di fatto la continuità  della parete permette di attivare l'effetto scatolare dell'insieme della struttura, che riduce anche in modo importante le forze di ancoraggio che ne risultano. È questo aspetto che permette di realizzare strutture in XLAM di grandi dimensioni o con esigenze strutturali particolarmente elevate. Questo effetto strutturale richiede, pero, un'analisi della struttura nel suo insieme e non puo limitarsi alla descrizione dell'equilibrio della singola parete.

L'analisi dell'effetto scatolare della struttura XLAM permette di ridurre le sollecitazioni del sistema strutturale, ma mostra come i setti verticali formati dalle pareti siano principalmente da considerare come setti, interrotti dalle aperture. La presenza di ancoraggi in concomitanza delle aperture delle pareti è quindi non soltanto un "consiglio", ma una necessità ; la mancanza di questo tipo di collegamenti è, invece, da considerare in modo molto critico. 


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