CONSOLIDAMENTO,TRATTAMENTO e MANUTENZIONE delle Strutture di Legno

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1 CONSOLIDAMENTO,TRATTAMENTO e MANUTENZIONE delle Strutture di Legno Dr.Ing. Attilio Marchetti Rossi progettista di strutture di legno membro commissione europea EC5

2 Solo un materiale come il legno, prodotto dalla natura puro e rinnovabile, poteva riproporsi così fortemente nel vasto pianeta costruzioni. Il legno è oggi protagonista nei più prestigiosi progetti in tutto il mondo e avrà un ruolo sempre più importante come materiale da costruzione naturale e composito. Solo un materiale come il legno, prodotto dalla natura puro e rinnovabile, è fortemente degradabile da agenti esterni (acqua, sole, funghi e insetti)- Il legno- mal progettato nei confronti della durabilitàpotrà assumere un ruolo sempre più marginale come materiale da costruzione

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5 ortogonale presso-tensoflessione deviata

6 durabilità e manutenzione

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8 Pagoda Sakyamuni CINA anno 1056 altezza 67.3 m Pianta ottagonale di 35 m alla base

9 Le caratteristiche del legno usato dipenderanno dalla specie legnosa che si è deciso di utilizzare. Sia che si tratti di legno di CONIFERA, sia che si tratti di legno di LATIFOGLIA, permane sempre il problema della DURABILITA Ossia della naturale resistenza del legno agli agenti agenti atmosferici ed ambientali 9

10 Opportunamente PROGETTATO Opportunamente TRATTATO per resistere ai FATTORI DI DEGRADO per secoli con normali interventi di manutenzione. 10

11 I FATTORI DI DEGRADO DEL LEGNO ESPOSTO L ACQUA LIBERA E L UMIDITA I FUNGHI E GLI INSETTI XILOFAGI LE RADIAZIONI ULTRAVIOLETTE (UV) 11

12 Fattorididegrado: L Acqua Grazie alle sue capacità igroscopiche il legno è ancora in grado di assorbire acqua e umidità dall ambiente esterno anche dopo il taglio della pianta. Questa umidità viene successivamente rilasciata causando: Variazioni dimensionali Crepe /fessurazioni da ritiro Inoltre l acqua concorre allo sviluppo dei funghi 12

13 Fattorididegrado: Funghi Cromogeni (Azzurramento) Con umidità interna in equilibrio superiore al 20% Con T comprese tra 2 C e 40 C I funghi CROMOGENI attaccano la lignina causando solo un danno estetico senza compromettere strutturalmente la fibra del legno.

14 Fattorididegrado: Funghi Xilofagi (marcescenza) I funghi della marcescenza invece attaccano la lignina nutrendosi degli amidi e degli zuccheri in essa contenuti. I batteri e gli insetti agiscono allo stesso modo. Il risultato è una disgregazione profonda della fibra che ne compromette l integrità strutturale.

15 Fattorididegrado: I raggi UV Sono raggi a lunghezza d onda corta che penetrano poco in profondità ma dove agiscono causano il disgregamento della fibra legnosa e l ingrigimento, soprattutto se lavorano in combinazione con l acqua. Anche i raggi UV demoliscono la fibra nei primi millimetri superficiali, proprio lo strato su cui fanno presa le vernici. 15

16 DIFESA dai FATTORI DI DEGRADO PROTEZIONE STRUTTURALE (Progettazione) PROTEZIONE CHIMICA (Agenti biocidi) PROTEZIONE FISICA (Filtri UV e Pigmenti) 16

17 LA PROTEZIONE STRUTTURALE (ovvero: la attenta progettazione ) La durabilità va progettata ed è parte integrante del progetto. 17

18 LA PROTEZIONE STRUTTURALE Consiste nel tenere conto IN ANTICIPO del tipo di sollecitazioni esterne a cui il manufatto verrà esposto e di prevedere soluzioni progettuali e costruttive che preservino il legno DAL RISTAGNO DI ACQUA. Come? Proteggendo il legno con accorgimenti costruttivi. Pendenze che favoriscano lo sgrondo dell acqua. Impedendo il contatto diretto del legno con il terreno. 18

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22 durabilità

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31 LA PROTEZIONE CHIMICA 31

32 LA PROTEZIONE CHIMICA da attacchi biologici La PROTEZIONE CHIMICA ha il compito di contrastare gli effetti demolitori dei funghi, dei batteri, degli insettie dell irraggiamento UV. 32

33 LA PROTEZIONE CHIMICA da attacchi biologici Si realizza mediante SOSTANZE BIOCIDE presenti negli Impregnanti Ma attenzione.!!! 33

34 GLI IMPREGNANTI L efficacia biocida degli impregnanti deve essere CERTIFICATA secondo le norme Europee : EN 113 Efficacia contro i funghi della MARCESCENZA EN 152 Efficacia contro i funghi dell AZZURRAMENTO EN 46 Efficacia contro gli INSETTI. 34

35 LA PROTEZIONE CHIMICA da agenti biologici impregnanti certificati dal Ministero della Salute Italiano come NON TOSSICI per l uomo. inoltre in linea con le norme: O Norm3802 (A) DIN (D) Relative al trattamento del legno di strutture portanti. 35

36 LA PROTEZIONE CHIMICA da agenti biologici Qualsiasi manufatto esposto all esterno non riuscirà mai a sottrarsi all azione dell umidità contenuta nell aria e sarà sempre esposto agli attacchi batterici in maniera continuativa. 36

37 LA PROTEZIONE CHIMICA da agenti biologici Per questo motivo è necessaria una protezione con impregnanti certificati per scongiurare danni estetici e/o strutturali 37

38 Ma la protezione CHIMICA certificata contro funghi, batteri e insetti non basta. Rimane ancora l azione demolitrice dei raggi UV. 38

39 LA PROTEZIONE FISICA 39

40 LA PROTEZIONE FISICA dagli UV La protezione fisica è operata dagli: ASSORBITORI UV (Filtri): hanno il compito di convertire gli UV senza degradarsi nella loro struttura. PIGMENTI :hanno il compito schermare la luce e di fornire la colorazione finale prescelta

41 LA PROTEZIONE FISICA dagli UV impregnanti formulati utilizzando pigmenti ORGANICI derivanti da OSSIDI METALLICI o OSSIDI MINERALI, tra i più stabili oggi conosciuti.

42 LA PROTEZIONE FISICA dagli UV L IMPORTANZA DELLA PIGMENTAZIONE

43 esempio di ciclo di veniciatura su legno Legno nuovo: 1 x Impregnante con biocidi. 2 x Fondo a finire. Rinfresco / Ripristino profondo: Spazzolatura se il legno è disgregato. 1 x Impregnante (se necessario). 1/2 Fondo a finire a seconda del degrado/assorbimenti.

44 consolidare ripristinare riparare

45 Restauro conservativo di PALAZZO GRADARI ex Pardi (XVI sec.)in Pesaro. intervento di miglioramento sismico Prog. strutture:studio Prof. Ceccoli e associati Costruito su vestigia d epoca romana prospetta su via Rossini e occupa un area di 1500 mq. E ora adibito a spazi espositivi ed uffici comunali

46 STATO DI FATTO solai ai piani primo,secondo e terzo le travi lignee avevano il compito anche di sostenere il controsoffitto luci mt 8,50

47 E stata realizzata una trave mista legno-c.a. alleggerito ma strutturale (1400kg\mc Rck 250)

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49 coperture spingenti? SI NI NO NO A spinta primaria quando l azione orizzontale è condizione necessaria per l equilibrio della struttura : a) b) A spinta secondaria, H non è necessaria all equilibrio, ma provoca stati deformativi compatibili con la resistenza ultima: c), d) Non spingenti, seppur a falde inclinate- per carichi simmetrici e vincoli ad appoggio piano : e) f) g) g1).

50 SPINTA SECONDARIA SPINGENTE! a : appoggio su muratura\rigida\ e trave di legno\cedevole\ e una spinta secondaria b : struttura a spinta primaria perche vincolata solo in basso c : correzione della b per portarla a spinta secondaria d : non spingente a meno dell attrito sull appoggio (carrello)

51 un modo di realizzare il collegamento legno-calcestruzzo è quello d inserire dei pioli di opportuno diametro (da mm in su) in fori più larghi realizzati sulla trave in legno con successiva sigillatura con resina epossidica. La tecnica realizzativa di tali connettori prevede tre possibilità: realizzazione dei fori nella trave previa eliminazione di una striscia di tavolato al di sopra della trave di legno; La realizzazione di fori di diametro 50 mm nel tavolato e quindi la realizzazione di fori per l inserimento dei pioli nella trave; Realizzazione di fori passanti nel tavolato e nella trave.

52 foto Prof.M.Piazza

53 STRUTTURE MISTE LEGNO-ACCIAIO Per quanto riguarda l impegno dell acciaio nel recupero del legno, numerose sono le possibilità: a) Inserimento dal sotto di un profilo in acciaio; b,c) Affiancamento di un profilo in acciaio ad una trave in legno; d) Inserimento nel pacchetto di solaio di un profilo in acciaio HE, ad ali larghe sovrapposto alle trave in legno.

54 Due ulteriori tipologie d intervento con l acciaio di rinforzo di uso non comune: a) Inserimento di una lamina di acciaio all interno di una scanalatura della trave di legno in seguito sigillata con resina; b) Sostituzione della parte in legno ammalorata con piatti d acciaio uniti al legno con una resina epossidica.

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56 RISTRUTTURAZIONE E ADEGUAMENTO SISMICO DI CIVILE ABITAZIONE

57 i telai strutturali maglia 4x5 mt sono autonomi rispetto alle strutture murarie e svincolate da queste con sistemi a carrello

58 tutti i nodi sono assimilabili a cerniere e costituiscono un telaio reticolare verticale non c è trasmissione di momento in fondazione

59 IL PALAZZO DEL DUCA a SENIGALLIA Si erge di fronte alla rocca e venne fatto costruire da Guidubaldo della Rovere, Duca di Urbino, nella metà del secolo XVI. Lo stemma ducale compare nel soffitto cassettonato del primo piano, la cui decorazione è attribuita al famoso pittore marchigiano Taddeo Zuccari. La facciata, alterata nel suo aspetto originario da numerosi interventi, presenta un bel portale in pietra bianca.

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61 Progettista Ing. G.Giorgi Progettista strutture in legno Ing. A. Marchetti Rossi Palazzo del Duca a Senigallia (AN) - Restauro

62 schema di reticolare piana a nodi duttili =alta capacità dissipativa

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69 Ristrutturazione edifici ex Fornace a Serra De Conti (AN) ora adibito a uffici

70 Ristrutturazione edifici ex Fornace a Serra De Conti (AN) ora adibito a uffici

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73 Le travi e le capriate sono state trattate con finitura bianca a poro aperto

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76 Palasport di Pesaro costruzione 1950

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80 Le arcate in legno di 36 metri hanno una duplice funzione: consolidamento strutturale degli archi reticolari in acciaio del 1950 e funzione di graticcia scenica per le manifestazioni teatrali del Rossini Opera Festival

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82 L intera contro- copertura pesa 40 kg\mq ed è stata installata dell interno con le arcate divise in 4 conci ciascuna

83 L anfiteatro romano di CAGLIARI

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85 Copertura con Multibox : Elementi in acciaio laterali sostengono due travi in legno lamellare in semplice appoggio ; su queste sono posati pannelli MULTIBOX prefabbricati autoportanti da 16 cm isolati e impermeabilizzati.

86 i pannelli sono autoportanti sui 6 mt : trattandosi di sopraelevazione, l intervento è stato proposto come MIGLIORAMENTO SISMICO

87 Un attico spettacolare ricavato su un ex cinema travi luce libera mt 6 montaggio 10 gg per 400mq di tetto

88 duttilità del giunto!!!

89 TETTO A SPESSORE. il tetto a padiglione tradizionale è risolto senza appoggi con un impalcato autoportante in legno lamellare di soli 10 cm di spessore. 3 persone per 3 gg di montaggio per 200 mq di copertura

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