X-RAD - 2017

X-RAD

1. X-ONE pag.

INGEGNERIA STRUTTURALE (pag. 24)

INSTALLAZIONE (pag. 34)

TRASPORTO (pag. 36)

2. X-PLATE

SISTEMA DI PIASTRE X-PLATE (pag. 40)

INGEGNERIA STRUTTURALE (pag. 48)

DALLA MODELLAZIONE AL CANTIERE (pag. 54)

3. X-SEAL

DESCRIZIONE DEL SISTEMA (pag. 66)

COMPORTAMENTO TERMOIGROMETRICO (pag. 68)

COMPORTAMENTO ACUSTICO (pag. 70)

COMPORTAMENTO AL FUOCO (pag. 76)

20

pag. 38

pag. 64

X - RAD: LA FORZA DELLA SEMPLICITÀ

X-RAD è un sistema di connessione completo per tutte le tipologie di costruzioni in CLT. Estremamente semplice, si compone di 3 elementi: X-ONE, X-PLATE e X-SEAL. Progettato per semplificare le operazioni in cantiere, assicura precisione e rapidità di montaggio. Sistema ottimizzato dal punto di vista del comportamento meccanico, termico e acustico, per garantire massime performance.

VELOCE

COMPLETO SEMPLICE

PRECISO

X-SEAL

X-PLATE

X-SEAL

X-PLATE

Un sistema che assicura

semplicità, rapidità e sicurezza

X-PLATE

Connettore universale per pannelli in CLT

Gamma completa di piastre di collegamento

Sistema completo per la tenuta all’aria e il comfort termico - acustico

X - RAD: IDEATO DA PROGETTISTI, DEDICATO AI PROGETTISTI

Un nuovo sistema di connessione, semplice e rivoluzionario. Con la professionalità dell’ufficio tecnico rothoblaas è tutto più semplice: affidati ai consulenti specializzati sempre a tua disposizione per risolvere problematiche progettuali e di cantiere.

6

CONSULENTI

PER RISPONDERE A OGNI DUBBIO

IN 5 LINGUE

3

PREMI TECNICI

UNIVERSITÀ

COINVOLTE NELLE FASI

DI SVILUPPO E TEST

3

ARTICOLI

PUBBLICATI SU RIVISTE

SCIENTIFICHE SPECIALIZZATE

279 DISEGNI

A SUPPORTO DELLA TUA ATTIVITÀ DI PROGETTAZIONE

5

INTERNAZIONALI TECNICI

A RICONOSCIMENTO DEL CARATTERE

10

PUBBLICAZIONI

AGLI ATTI DELLE PRINCIPALI

INNOVATIVO DEL SISTEMA CONFERENZE INTERNAZIONALI

SEI PRONTO A PROGETTARE IN MODO DIVERSO?

L’ufficio tecnico rothoblaas garantisce tutto il supporto necessario per la tua prima realizzazione con sistema X-RAD, dalla progettazione alle fasi del cantiere. Insieme, è facile essere protagonisti del futuro dell’edilizia in legno.

MY PROJECT

MyProject è il software di calcolo e verifica delle connessioni nato con l’obiettivo preciso di semplificare il lavoro del progettista. Semplice e intuitivo, permette di sviluppare rapidamente il calcolo e la scelta dell’applicazione e dei prodotti, portando in pochi passi alla stampa della relazione di calcolo.

Puoi trovare la geometria del sistema X-RAD e i suoi componenti già implementati nei più comuni software CAD CAM di disegno per strutture in legno (pag. 57)

RELAZIONE DI CALCOLO

Relazione di calcolo completa con verifiche e specifiche di prodotto

PRATICO E INTUITIVO

Manuale di utilizzo e relazione finale ricca di grafici e illustrazioni

PARAMETRI

Indicazioni passo-passo per il corretto inserimento dei dati

Possibilità di creare database dell'utente e salvare i propri progetti PERSONALIZZABILE

Nel catalogo trovi anche un metodo per la modellazione di strutture in legno con connessioni X-RAD utilizzando i tradizionali software di ingegneria strutturale (pag. 32)

IL FUTURO DELL’EDILIZIA IN LEGNO

Pensare e contribuire all’evoluzione dell’edilizia in legno significa individuare soluzioni tecnologiche innovative, sviluppare connessioni specifiche per strutture in CLT, adottare nuovi sistemi costruttivi semplici e veloci: X-RAD è la risposta a tutte queste esigenze.

La più grande innovazione nel campo delle connessioni per legno

Un sistema che permette di costruire in modo semplice e veloce

Lavorazioni standard sul pannello in CLT qualunque sia lo spessore del pannello

Una connessione tanto semplice quanto geniale

La risposta a molte domande architettoniche e ingegneristiche

I VANTAGGI DEL SISTEMA X - RAD

Il carattere innovativo di X-RAD risiede nella sua capacità di scardinare gli standard in materia di costruzioni in legno grazie ai vantaggi che offre: elevata precisione, riduzione dei tempi di posa, maggior sicurezza in cantiere, riduzione del numero di componenti necessari per il fissaggio, eccellenti performance statiche.

Maggior precisione e sicurezza di posa

Maggior velocità di esecuzione

Riduzione del numero delle connessioni

Maggior ordine e pulizia in cantiere

Riduzione margini di errore per gli operatori

Riduzione tempi ed impegno fisico per gli operatori

Il sistema giusto per affrontare le sfide dell’edilizia in legno

TEMPISTICHE DI CANTIERIZZAZIONE

La standardizzazione e la riduzione del numero complessivo delle giunzioni rendono il sistema X RAD vincente quando le tempistiche di cantierizzazione sono un fattore determinante per la realizzazione dell’opera. Questi vantaggi sono stati dimostrati concretamente durante le prime realizzazioni di edifici con sistema X RAD, dove è stata attentamente registrata e documentata la durata di tutte le operazioni necessarie al montaggio della struttura, comparandola quindi al termine con quanto richiesto da una soluzione con ancoraggi tradizionali.

CONFRONTO TEMPI DI FISSAGGIO

TRA SOLUZIONE X RAD E ANGOLARI TRADIZIONALI

SISTEMA X-RAD

SISTEMA TRADIZIONALE

RISPARMIO 50% - 70%

Tempo medio necessario per l‘installazione di n° 1 X-ONE: circa 5 minuti

Tempo totale necessario per il posizionamento e montaggio completo di una parete (n° 4 X-ONE in stabilimento + n° 4 X-PLATE in cantiere): circa 30 minuti

Tempo totale necessario per il posizionamento e montaggio completo di una parete in cantiere (fissaggio di n° 4 WHT440 + n° 4 TCN240 + n° 4 TTN200): circa 60 - 70 minuti

HOLD-DOWN E ANGOLARI

PARAMETRO DI CONFRONTO

tempo di fissaggio delle connessioni (1)

tempo totale di costruzione

incidenza del costo totale della manodopera (2)

trasporto dei pannelli lavorazione in stabilimento

SISTEMA X-RAD

Il sistema X-RAD sposta la maggior parte delle lavorazioni dal cantiere allo stabilimento, con aumento della prefabbricazione, maggior efcienza, riduzione delle tempistiche ed ottimizzazione dei costi

TRADIZIONALE

Durata totale montaggio

Sistemi di connessione scarico posa fissaggio

NOTE: (1) Raffrontato al tempo totale di costruzione (2) Raffrontato al costo complessivo (materiale più manodopera)

Le presenti valutazioni derivanti da analisi condotte su cantieri reali sono da intendersi come stime indicative e generiche ed eventualmente da aggiornare in funzione del caso specifico e della tipologia di costruzione in esame.

APPLICAZIONI SPECIALI

Il sistema X-RAD apre nuove frontiere nel campo delle connessioni per strutture in CLT.

L’elevata resistenza e l’estrema rigidezza consentono di aumentare il grado di sfruttamento dei pannelli in CLT, ottimizzando le performance del legno e delle connessioni.

Nascono pertanto soluzioni innovative, come le strutture ibride (legno-calcestruzzo, legno-acciaio), le strutture a nucleo irrigidente e le strutture modulari.

Trasferimento di elevate forze orizzontali di piano a strutture a nucleo in calcestruzzo

Realizzazione di nuclei rigidi in CLT, con pannelli verticali pluripiano

Soluzione ad incastro per travi parete realizzate con pannelli in CLT

Giunto a momento per collegamento di travi parete in CLT

Composizione di sistemi modulari con pannelli in CLT, realizzati mediante connessioni X-RAD, sviluppati per le fasi di sollevamento, trasporto e montaggio in cantiere

Utilizzo di pannelli in CLT come sistema di controventamento per strutture a telaio in acciaio

Una nuova era per le costruzioni multipiano in legno

Elevata resistenza e rigidezza danno vita a soluzioni innovative

Profilo in acciaio per la connessione verticale a trazione di pannelli in CLT

Sospensione a trave parete in CLT dei carichi verticali indotti dai solai

Connettore universale per pannelli in CLT

SOLUZIONE UNICA

Un solo elemento per il trasferimento delle sollecitazioni di taglio e di trazione, per sollevare, movimentare, posizionare e fissare pannelli in CLT di ogni spessore

FORTE

L’inserimento di 6 viti tutto filetto di diametro e lunghezza elevati, con distribuzione radiale e inclinazione simmetrica permette il trasferimento di sollecitazioni estremamente elevate in ogni direzione

SICUREZZA STRUTTURALE

Sistema di connessione ideale per la progettazione sismica con valori di duttilità testati e certificati

LO SAPEVI CHE...?

X-ONE è il componente principale del sistema X-RAD, è la prima connessione al mondo pensata e ottimizzata per sfruttare al meglio le risorse meccaniche del CLT. Può essere usato all’interno del sistema completo X-RAD per edifici multipiano ed in tutte le applicazioni che richiedono il trasferimento di sforzi elevati.

EFFICACE

Il sistema prevede il semplice serraggio di pochi bulloni. Nella soluzione di fondazione, la connessione con le piastre X-PLATE risulta estremamente rapida ed efficace

FUNZIONALE

I nodi interpiano e di sommità si realizzano in modo semplice e veloce con giunzioni bullonate predefinite

ERMETICO

L‘abbinamento con l‘elemento X-SEAL garantisce al sistema massima tenuta all‘aria, all‘acqua e al vento, assicurando inoltre buone performance acustiche

DESCRIZIONE

X-ONE è un elemento di connessione leggero e compatto, in grado di assicurare prestazioni meccaniche eccellenti. La sua geometria ne consente l’utilizzo nel sistema X-RAD e come elemento di connessione singolo per applicazioni particolarmente impegnative.

X-ONE è fissato al pannello in CLT da 6 connettori XVGS11350 inseriti attraverso prefori orientati. L’infissione delle viti nel CLT secondo la direzione dettata dai fori guida dell’X-ONE assicura un fissaggio estremamente resistente in ogni direzione di sollecitazione.

6 connettori tutto filetto diametro 11 mm cod. XVGS11350

connettore X-ONE

superficie piana su cui fissare l’X-ONE

pannello CLT

CODICI E DIMENSIONI

codice B [mm] L [mm] H [mm] pz/conf XONE 90 273 113 1

codice d1 [mm] L [mm] b [mm] TX pz/conf XVGS11350 11

POSIZIONAMENTO

Indipendentemente dallo spessore del pannello e dalla sua collocazione in cantiere, il taglio per il fissaggio di X-ONE viene realizzato ai vertici delle pareti, a 45°, e ha una lunghezza di 360,6 mm.

PARTICOLARE

PARTICOLARE

X-ONE viene fissato sulla superficie inclinata in posizione centrale, sia rispetto alla lunghezza del taglio che nella direzione dello spessore del pannello (s). Tale regola vale indipendentemente dallo spessore del pannello.

La realizzazione di uno specifico alloggiamento dei pannelli di solaio evita l’interposizione dei solai tra i pannelli di parete e le conseguenti problematiche connesse alla compressione ortogonale alle fibre. Consente quindi la trasmissione diretta dei carichi verticali tra i pannelli di parete in zone concentrate alle estremità degli stessi.

NOTE: (1) Per casi non standard riferirsi a pag. 62-63. (2) Si raccomanda di non praticare tagli e lavorazioni nel pannello di CLT entro un raggio di 300 mm dai vertici dell‘X-ONE, onde evitare il danneggiamento delle viti di fissaggio e degli utensili di taglio.

INGEGNERIA STRUTTURALE

L’ obiettivo di questa sezione è fornire al progettista un dominio di resistenza (caratteristico e di progetto) che descriva la resistenza dell’elemento X-ONE sollecitato secondo diverse direzioni.

Il componente preassemblato X-ONE, fissato al pannello in CLT mediante appositi connettori è composto da: 1.box esterno in lamiera piegata spessore 2,5 mm

2.piastra interna di irrigidimento spessore 6 mm con fori di connessione per bulloni M16

3.inserto in Laminated Veneer Lumber (LVL)

4.piastre-rondelle spessore 2,5 mm

5.bulloni interni M12 con dado

6.connettori tutto filetto VGS Ø11 mm (cod. XVGS11350)

X ONE E CONNETTORI

DISPOSIZIONE DEI CONNETTORI CON INCLINAZIONE VARIABILE

Il dominio di rottura di X-ONE in un campo di sollecitazioni variabili tra 0° e 360° (nel piano del pannello CLT) è stato determinato secondo 3 approcci: indagini sperimentali: prove di carico sulla connessione con diverse direzioni di sollecitazione analisi agli elementi fniti (FEM): estensione dei risultati sperimentali a differenti direzioni di sollecitazione modelli analitici: conferma dei risultati sperimentali e dell’analisi FEM e semplificazione dell’approccio progettuale

PER MAGGIORI INFORMAZIONI

A. Polastri, A. Angeli, “An innovative connection system for CLT structures: experimental - numerical analysis“, 13th World Conference on Timber Engineering 2014, WCTE 2014, Quebec City, Canada.

A. Polastri, A. Angeli, G. Dal Ri, “A new construction system for CLT structures“, 13th World Conference on Timber Engineering 2014, WCTE 2014, Quebec City, Canada.

A. Polastri, “An innovative connector system for fast and safe erection with CLT“, 20. Internationales Holzbau-Forum 2014, Garmisch Partenkirchen, Germany.

A. Polastri, R. Brandner, D. Casagrande, “Numerical analyses of high- and medium- rise CLT buildings braced with cores and additional shear walls, Structures and Architecture: Concepts, Applications and Challenges“, Proceedings of the 3nd International Conference on Structures and Architecture, ICSA 2016.

A. Angeli, A. Polastri, E. Callegari, M. Chiodega, “Mechanical characterization of an innovative connection system for CLT structures“ , 14th World Conference on Timber Engineering 2016, WCTE 2016, Vienna, Austria.

A. Polastri, C. Loss, L. Pozza, I. Smith, “CLT buildings laterally braced with core and perimeter walls“, 14th World Conference on Timber Engineering 2016, WCTE 2016, Vienna, Austria.

A. Polastri, I. Giongo, S. Pacchioli, M. Piazza, “Structural analysis of CLT multi-storey buildings assembled with the innovative X-RAD connection system: case-study of a tall-building“, 14th World Conference on Timber Engineering 2016, WCTE 2016, Vienna, Austria.

INDAGINI SPERIMENTALI

Le prove di laboratorio sono state condotte in tre differenti centri di ricerca:

TU-GRAZ (Lignum Test Center dell‘Università di Graz - AT): prove monotone per l’individuazione dei parametri di resistenza e rigidezza

CNR-IVALSA (Istituto per la Valorizzazione del Legno e delle Specie Arboree di San Michele A.A - IT): prove monotone e cicliche per la definizione di duttilità e comportamento in campo sismico

DICAM (Dipartimento di Ingegneria Civile Ambientale e Meccanica dell‘Università degli Studi diTrento - IT): prove sul sistema complesso parete-connessione

PROVA MONOTONA

PROVA CICLICA

Esempio di output da prova monotona: curve forza-spostamento per sollecitazione α = 45°

Displacement [mm]

Esempio di output da prova ciclica: diagramma forza-spostamento per sollecitazione α = 135° - 315°

Lo studio sperimentale di X-ONE ha permesso di progettare ed eseguire, presso l’Università di Trento, prove cicliche a rottura su sistemi parete completi dove il pannello in CLT è stato connesso a terra mediante sistema X-RAD. La campagna sperimentale si è conclusa con il test di un sistema complesso con connessione X-RAD multipla tra 4 pannelli CLT che ha permesso di analizzare l’interazione tra i vari componenti (X-ONE, X-PLATE, pannelli CLT).

Esempio di output da prova ciclica su sistema parete: diagramma forza-spostamento e setup di prova per pannello singolo

In tutti i test effettuati la connessione è stata portata a rottura al fine di osservare il comportamento del sistema al variare della direzione di sollecitazione applicata.

A conclusione della fase sperimentale è stato definito il diagramma di resistenza della connessione attraverso l‘interpolazione dei dati rilevati.

S chematizzazione delle modalità di rottura osservate al variare della direzione di sollecitazione (0° ≤ α < 360°)

α = 0° - 90° - 135° - 315° trazione connettori VGS

α = 45° block tearing delle piastre

α = 180° - 225° - 270° meccanismi di rottura lato legno

Dominio di resistenza sperimentale

ANALISI AGLI ELEMENTI FINITI

I risultati raccolti nei test sperimentali e l’osservazione delle modalità di rottura hanno condotto alla realizzazione e validazione di un modello agli elementi finiti, in grado di descrivere il comportamento globale della connessione X-ONE soggetta a spostamenti lungo differenti direzioni.

Sono state simulate analisi di tipo push-over, linearizzate poi attraverso bilatere al fine di fornire i valori di resistenza massima al variare della direzione di spostamento.

Analisi FEM dell’elemento X-ONE e dei connettori

Esempio di curva di capacità con linearizzazione

I punti rappresentativi delle resistenze massime rilevate dalle analisi FEM permettono la definizione di un ulteriore dominio di resistenza della connessione.

Modellazione FEM del connettore X-ONE e del pannello CLT

Dominio di resistenza da simulazioni FEM

MODELLI ANALITICI

La campagna sperimentale ed il modello ad elementi finiti evidenziano come il sistema X-ONE + pannello CLT manifesti modalità di rottura differenti al variare della direzione della sollecitazione. Ai fini della definizione dei modelli di calcolo, sono state individuate 8 principali direzioni di sollecitazione all’interno di un sistema di riferimento x-z, in cui si evidenziano le simmetrie di comportamento della connessione.

Partendo dall’osservazione delle modalità di collasso sperimentali, si sono individuate le configurazioni di equilibrio della connessione per ciascuna direzione di sollecitazione in conformità al teorema statico dell’analisi limite. A titolo di esempio si riportano i meccanismi resistenti per due configurazioni:

Confgurazione per α = 45°

Confgurazione per α = 135° - 315°

Sulla base del modello analitico, è possibile generare un ulteriore dominio di resistenza molto prossimo a quelli individuati sperimentalmente e tramite modello FEM. Ciò a conferma della stabilità del comportamento della connessione e della validità dei metodi di analisi adottati.

RESISTENZE DI PROGETTO

Ai fini delle verifiche progettuali, si utilizzano quindi le resistenze, integrate dalle resistenze analitiche, individuando così il dominio di resistenza caratteristico di X-ONE

Mediante un progetto del sistema in accordo ai concetti di gerarchia delle resistenze, sovradimensionando di conseguenza alcuni elementi costituenti X-ONE, si favoriscono determinate modalità di rottura:

rottura a trazione dei connettori VGS

rottura per block tearing in corrispondenza dei fori M16 sul sistema box + piastra interna rottura lato legno (estrazione connettori VGS o compressione legno)

Dominio di resistenza caratteristico

Si riporta una tabella riepilogativa delle resistenze caratteristiche nelle varie configurazioni di sollecitazione ed un riferimento al relativo coefficiente di sicurezza in funzione della modalità di rottura (acciaio o legno).

α resistenza globalecomponenti di resistenza modalità di rottura coefficienti parziali di sicurezza (1) Rk [kN] Vk [kN] Nk [kN]

0° 111,6 111,60,0 trazione VGS acciaio

45° 141,0 99,799,7block tearing su fori M16acciaio

M2 = 1,25

M2 = 1,25

90° 111,6 0,0111,6 trazione VGS acciaio γM2 = 1,25

135° 97,0 - 68,668,6 trazione VGS acciaio γM2 = 1,25

180° 165,9 - 165,90,0estrazione filetto VGSlegno

M,legno = 1,3

225° 279,6 - 197,7- 197,7compressione del legnolegno γM,legno = 1,3

270° 165,9 0,0- 165,9estrazione filetto VGSlegno γM,legno = 1,3

315° 97,0 68,6- 68,6 trazione VGS acciaio γM2 = 1,25

360° 111,6 111,60,0 trazione VGS acciaio γM2 = 1,25

NOTE: Al fine di garantire il raggiungimento delle prestazioni massime delll’elemento X-ONE e prevenire fenomeni di splitting nel legno, si consiglia l’inserimento di 2 connettori tutto filetto VGZ ortogonalmente al pannello CLT (si veda immagine a pagina 24).

(1) I coefficienti parziali di sicurezza sono da assumersi in funzione della normativa vigente utilizzata per il calcolo. In tabella sono riportati i valori lato acciaio in accordo a EN1993-1-8 e lato legno in accordo a EN1995-1-1.

Le verifiche agli SLU vengono eseguite tramite il dominio di resistenza di progetto di X-ONE, definito partendo dai valori di resistenza caratteristici (1)

I valori di resistenza di progetto si ricavano come segue:

rottura lato acciaio:

rottura lato legno:

con i coefficienti kmod e γM da assumersi in funzione delle modalità di rottura e della normativa utilizzata per il calcolo.

La verifica della connessione X-ONE si ritiene soddisfatta quando il punto rappresentativo della sollecitazione Fd ricade all‘interno del dominio di resistenza di progetto:

Fd ≤ Rd

Dominio di resistenza di progetto in accordo a EN1995-1-1 e EN1993-1-8

Il dominio di progetto di X-ONE si riferisce ai valori di resistenza ed ai coefficienti γM riportati in tabella e per carichi con classe di durata istantanea (sisma e vento) (2)

NOTE: (1) La relazione completa sull‘analisi sperimentale della connessione X-ONE è scaricabile dal sito www.rothoblaas.com o dal software MyProject. (2) La connessione per mezzo di X-ONE funge da collegamento tra pareti CLT per prevenirne il ribaltamento e lo scorrimento in presenza di azioni sismiche e del vento (classe di durata istantanea). Le forze verticali statiche vengono trasmesse direttamente per contatto parete-parete, senza sollecitare la connessione. L‘utilizzo di X-ONE in presenza di carichi con classi di durata breve, media o permanente (kmod < 1) richiede una rivalutazione del dominio di progetto, in quanto la gerarchia delle resistenze potrebbe modificarsi. In questi casi, a favore di sicurezza, si suggerisce di trattare tutte le resistenze di progetto come delle resistenze lato legno, con l‘applicazione degli opportuni coefficienti kmod e γM

CALCOLO CON MY PROJECT

ESEMPIO DI VERIFICA DEL CONNETTORE X - ONE

Selezione del modulo per la verifica del connettore X-ONE tra i moduli di verifica presenti (connessioni con viti, giunzioni a scomparsa, rinforzi strutturali, verifiche termoigrometriche).

Visualizzazione dominio di resistenza e output grafico dei risultati (posizionamento dei valori di sollecitazione rispetto al perimetro del dominio e indicazione della percentuale di sfruttamento).

Report completo con render prodotto, ipotesi iniziali, dati di input, grafici, verifiche sintetiche ed estese.

Selezione della normativa di calcolo (NTC 2008, EN 1995 o utente).

Definizione della tipologia di vertice del pannello in CLT. Input dei carichi nodali (possibilità di inserire infinite coppie di forze taglio-trazione, importate direttamente dal tabulato di calcolo del software di modellazione).

Report sintetico dei risultati numerici con indicazione dei coefficienti di sicurezza adottati in funzione della modalità di rottura e specifica del grado di verifica per ogni coppia sollecitante inputata.

LINEA GUIDA PER LA MODELLAZIONE DEL SISTEMA X  RAD

STEP 1

La modellazione inizia con la definizione del pannello base e i connettori X- ONE agli angoli. Il pannello CLT può essere modellato con elementi “shell”, in quanto la rigidezza del sistema CLT / X-RAD è governata dalla deformabilità della connessione.

STEP 2

Il connettore può essere modellato con due bielle in materiale acciaio di sezione quadrata con lato l = 5,51 mm e lunghezza 255 mm (elementi “frame” posti agli angoli del pannello). Si ottiene così una rigidezza finale di X-RAD pari a k = 25 kN/mm.

STEP 3

La rappresentazione di ogni X-RAD con due bielle consente di poter associare all’elemento frame verticale una forza di trazione/compressione e all’elemento frame orizzontale una forza di taglio.

TENSION COMPRESSION

STEP 4

Per simulare il contatto tra pannello-pannello e pannellofondazione si definiscono delle molle non lineari di tipo gap. Quest’ultime hanno rigidezza infinita a compressione e nulla a trazione.

NOTA: Il documento integrale sulle linee guida per la modellazione del sistema X-RAD è scaricabile dal sito www.rothoblaas.com o dal software MyProject. Tale linea guida rappresenta in via esemplificativa una possibile sequenza di suggerimenti utili per affrontare la modellazione di strutture in CLT con sistema X-RAD. Sarà responsabilità del progettista definire e approfondire il dettaglio del processo di modellazione necessario per una corretta progettazione strutturale.

Viene disposta una molla (C) ad ogni estremità del pannello, sia in verticale che in orizzontale per simulare il contatto tra pannelli in CLT. Le molle posizionate alla base delle pareti simulano il contatto tra pannello e fondazione.

STEP 6

I pannelli parete disposti in direzione ortogonale fra loro sono supposti svincolati. Le piastre che nella realtà andranno a collegare le pareti ortogonali sono inserite come connessione costruttiva fuori dal calcolo.

STEP 8

Definizione finale del modello FEM.

STEP 9

L’analisi prevede un metodo risolutivo del modello agli elementi finiti non lineare vista la presenza di molle che lavorano solo a compressione.

START SISMA

REGOLARITÀ IN ALTEZZA + T1 < 2,5 Tc sì no sì

MODELLO NON LINEARE

ANALISI STATICA

MODELLO NON LINEARE

STATICA + ANALISI SISMICA LINEARE STATICA

VERIFICA DI TUTTI GLI ELEMENTI STRUTTURALI COMPRESE CONNESSIONI

Le sollecitazioni derivanti dall’analisi, ricavabili in ciascun nodo dalla lettura degli sforzi nelle due bielle simulanti il connettore X- ONE, possono essere esportate nel software MyProject per la verifica automatica di tutte le connessioni.

INSTALLAZIONE MANUALE

Per l’utilizzo non in serie di X-ONE e per le applicazioni che non prevedono l’uso della dima manuale o automatica, è possibile installare X-ONE manualmente.

1. posizionare X-ONE sulla superficie d‘angolo del pannello

2. fissare temporaneamente X-ONE al pannello in CLT attraverso 2 viti HBS5120 al fine di prevenire spostamenti del componente durante le operazioni di fissaggio definitivo

3. procedere al fissaggio definitivo di X-ONE con 6 connettori XVGS11350

Al termine del fissaggio definitivo, le viti di posizionamento possono essere rimosse

INSTALLAZIONE CON DIMA MANUALE ED AUTOMATICA

DIMA MANUALE

Il sistema con dima manuale consente di posizionare X-ONE in modo rapido e preciso. È utilizzabile per spessori compresi tra 100 e 220 mm. Gli step sono i seguenti:

1. accostare la dima all’angolo del pannello in modo da fare aderire la dima al lato obliquo. Bloccare la dima al pannello mediante le viti pre-installate nel corpo dima.

2. posizionare X-ONE nell‘apposito alloggiamento e fissare X-ONE al pannello con 6 connettori XVGS11350

I supporti laterali della dima sono fissati mediante bullonature, al fine di consentirne la rimozione anche in caso di installazioni in posizioni non standard o particolarmente complesse.

Nelle figure 1 e 2 sottostanti si nota l‘installazione sulla geometria dei nodi di base.

DIMA AUTOMATICA

Il sistema con dima automatica è la soluzione ideale per il montaggio di X-ONE nei processi industriali di produzione di pannellli in CLT. È utilizzabile per pannelli con spessore compreso tra 100 e 160 mm. Gli step sono i seguenti:

1. accostare i binari laterali ai lati ortogonali del pannello in modo da fare aderire il corpo dima al lato obliquo e serrare la dima sul pannello

2. posizionare X-ONE nell‘apposito alloggiamento sulla dima pneumatica, bloccarlo in posizione e fissare X-ONE al pannello con 6 connettori XVGS11350

CODICI E DIMENSIONI

VITE HBS

DIMA MANUALE

DIMA AUTOMATICA

TRASPORTO PARETI

SOLLEVAMENTO ORIZZONTALE

Per consentire il sollevamento dei pannelli, su cui sono stati installati connettori X- ONE, anche dal piano orizzontale, è stato sviluppato uno specifico sistema di sollevamento (processo di certificazione in corso ai sensi della direttiva macchine 2006/42/CE) (1)

MOVIMENTAZIONE PANNELLI AL TERMINE DEL CICLO DI PRODUZIONE

TRASPORTO E CARICO PANNELLI CLT SU MEZZI DI TRASPORTO

codice descrizione pz/conf XLIFT supporto di sollevamento X-ONE 1

NOTA: Al fine di garantire sicure operazioni di sollevamento e prevenire fenomeni di splitting nel legno dovute a sollecitazioni ortogonali alle fibre, si consiglia l’inserimento di connettori tutto filetto VGZ ortogonalmente al pannello CLT (si veda pagina 24).

SOLLEVAMENTO VERTICALE

Le pareti in CLT sono montate in cantiere utilizzando giunzioni bullonate e piastre specifiche, sviluppate appositamente per permettere ogni configurazione geometrica dei pannelli. Il sistema X-RAD permette il sollevamento, la movimentazione e il montaggio dei pannelli CLT direttamente dai mezzi di trasporto alla struttura in costruzione, evitando fasi di deposito e stoccaggio. Il sistema X-RAD è certificato secondo la direttiva macchine 2006/42/CE per l’uso aggiuntivo come punto di sollevamento verticale per il trasporto dei pannelli in CLT (1)

In funzione del peso del pannello CLT e dell’angolo compreso tra le due funi di sollevamento (β), è possibile ricavare la forza agente su ciascun punto di aggancio (T). Applicando gli opportuni coefficienti di sicurezza, è possibile quindi confrontare la sollecitazione agente sul punto di sollevamento con la resistenza dell’X- ONE

PESO PANNELLO

NOTE: (1) In caso di sollevamento con ganci per funi o catene si consiglia l‘uso di grilli ad omega ad alta resistenza con perno Ø = 16 mm. (2) In caso di angoli α eccessivi, prevedere l‘utilizzo di bilancini di sollevamento.

Gamma completa di piastre di collegamento

SEMPLICE

Il montaggio in cantiere dei pannelli avviene attraverso il semplice serraggio di bulloni in acciaio

COMPLETO

La gamma soddisfa ogni esigenza di cantiere, dall’attacco a terra, alla connessione tra pareti su livelli diversi e con spessori diversi, al fissaggio delle pareti in corrispondenza della copertura

CERTIFICATO

Elevata qualità garantita dalla marcatura CE secondo EN1090 dei componenti X-PLATE

LO SAPEVI CHE...?

X-PLATE è la gamma di piastre in acciaio certificata per il montaggio in cantiere dei pannelli CLT, composta da X-BASE, X-MID e X-TOP. Gli spessori di pannello collegabili variano dai 100 mm ai 200 mm. Le piastre X-BASE introducono un nuovo concetto di tracciamento e realizzazione dell‘attacco a terra, rendendo il montaggio delle pareti estremamente preciso e rapido, con un risparmio nei tempi di posa dell’edificio compreso tra il 50% ed il 70%.

INTUITIVO

I fori di riferimento sulle piastre di base scongiurano eventuali errori nella posa, per un attacco a terra preciso del sistema

EVOLUTO

Il sistema garantisce un elevato grado di prefabbricazione, risolvendo anche le problematiche di posizionamento, livellamento ed ancoraggio in fondazione delle pareti in CLT

PRATICO

La connessione tra i pannelli avviene mediante piastre X-PLATE in modo rapido. Una soluzione pratica adatta ad ogni cantiere

X-ONE rende il pannello in CLT un modulo dotato di connessioni specifiche per il fissaggio. X-PLATE permette ai moduli di diventare edifici. Possono essere connessi pannelli di spessore compreso tra 100 e 200 mm.

Le piastre X-PLATE sono la soluzione ideale per ogni situazione di cantiere, sviluppate per tutte le configurazioni geometriche. Le piastre X-PLATE sono individuate secondo la loro collocazione sul livello dell’edificio (X-BASE, X-MID, X-TOP) e in funzione della configurazione geometrica del nodo e dello spessore dei pannelli connessi.

BASE

COMPOSIZIONE CODICE X-PLATE BASE

CODICI = livello + spessore + orientamento

ORIENTAMENTO: indica l’orientamento della piastra rispetto alla parete, destra/sinistra (R/L), indicazione presente solo per le piastre asimmetriche SISTEMA

LIVELLO: B indica che si tratta di piastre di base

SPESSORE: indica l’intervallo di spessore di pannello utilizzabile con quella piastra. Esistono due famiglie di piastre, la prima progettata per spessori da 100 a 130 mm (codice BMINI), la seconda per spessori da 130 a 200 mm (codice BMAXI)

COMPOSIZIONE CODICE X-PLATE MID - TOP

CODICI = livello + nodo + spessore

LIVELLO: indica che si tratta di piastre di interpiano MID (M) e TOP (T)

NODO: indica la tipologia del nodo (X, T, G, J, I, O)

SPESSORE: indica lo spessore di pannello utilizzabile con quella piastra. Esistono tre famiglie di spessori standard, 100 mm - 120 mm - 140 mm. È possibile utilizzare tutti gli spessori di pannelli compresi tra 100 mm e 200 mm, utilizzando per i nodi G, J, T e X piastre universali, in combinazione con piastre di spessoramento SPACER, sviluppate ad hoc. Le piastre universali sono presenti nelle versioni MID-S e TOP-S per pannelli di spessore compreso tra 100 e 140 mm e nelle versioni MID-SS e TOP-SS per pannelli di spessore compreso tra 140 e 200 mm.

Esempi:

= M + G + 140

= T + T + 120

/ TX120 / TX140

/ TT140

X  PLATE TOP

/ TJ120 / TJ140

/ TI120 / TI140 nr. 4 XONE nr. 3 XONE nr. 2 XONE nr. 2 XONE nr. 2 XONE nr. 24 XVGS11350 nr. 18 XVGS11350 nr. 12 XVGS11350 nr. 12 XVGS11350 nr. 12 XVGS11350 nr. 8 XBOLT1660 nr. 6 XBOLT1660 nr. 4 XBOLT1660 nr. 4 XBOLT1660 nr. 4 XBOLT1660 nr. 2 XBOLT1260 nr. 2 XBOLT1260

X-PLATE_MID

8 XONE nr. 6 XONE

nr. 48 XVGS11350 nr. 36 XVGS11350

X  PLATE MID

nr.

XVGS11350 nr. 8 XBOLT1665 nr. 8 XBOLT1665 nr. 8 XBOLT1660 nr. 8 XBOLT1660 nr. 8 XBOLT1665 nr. 4 XBOLT1660 nr. 8 XBOLT1660 nr. 4 XBOLT1660

nr. 4 XBOLT1260 nr. 4 XBOLT1260

X  PLATE BASE

BMINIL / BMINIR / BMAXIL / BMAXIR

nr. 1 XONE nr. 1 XONE nr. 6 XVGS11350 nr. 6 XVGS11350 nr. 2 XBOLT1660 nr. 2 XBOLT1660 ancorante chimico FIS-V410C ancorante chimico FIS-V410C nr. 6 barre filettate 8.8 - M20 x 250 (ricavabili da MGS12088 M20 x 1000) nr. 3 barre filettate 8.8 - M20 x 250 / 400 (ricavabili da MGS12088 M20 x 1000)

NOTA: I bulloni X-BOLT devono essere sempre installati con le corrispondenti rondelle X-ULS. Le barre MGS devono essere installate con dado e rondella. I bulloni XBOLT1665 vanno sempre installati in combinazione con le piastre X-PLATE di spessore 6 mm.

PRODOTTI COMPLEMENTARI PER IL FISSAGGIO DELLE PIASTRE X - PLATE

PRODOTTI PER L’ASSEMBLAGGIO X - PLATE / X - ONE

bullone testa esagonale con dado (classe acciaio 8.8 zincato galvanico) EN 15048

PRODOTTI PER L’ANCORAGGIO IN FONDAZIONE DI X - PLATE BASE NOTA: L‘ampia gamma di X-BOLT prevista è necessaria per il fissaggio di piastre X-PLATE, in caso di spessori di pannelli diversi

in abbinamento alle piastre di spessoramento SPACER.

ACCESSORI: ESEMPIO DI SOLUZIONE CON PIASTRE X-PLATE PER SPESSORI DI PARETE NON STANDARD

Sono di seguito rappresentate le configurazioni geometriche J (o G), T e X per i livelli MID e TOP, dove lo spessore della parete incide sulla geometria della piastra X-PLATE. A titolo di esempio, è qui analizzato il caso di pannelli con spessore pari a 130 mm (diverso quindi da spessori standard 100 - 120 - 140 mm), risolto con le piastre universali MID-S e TOP-S, in combinazione con le piastre di spessoramento SPACER.

XPLATE MJS

nr. 2 MJSPACER (1 MJ50S + 1 MJ150S)

nr. 4 XBOLT1675

nr. 4 XBOLT1665

XPLATE MTS

nr. 1 MTSPACER (1 MT150S)

nr. 12 XBOLT1665

nr. 4 XBOLT1275

XPLATE MXS

nr. 2 MTSPACER (2 MT150S)

nr. 16 XBOLT1665

nr. 4 XBOLT1290

XPLATE TJS

nr. 2 TJSPACER (1 TJ50S + 1 TJ150S)

nr. 2 XBOLT1675

nr. 2 XBOLT1665

XPLATE TTS

nr. 1 TTSPACER (1 TT150S)

nr. 6 XBOLT1660

nr. 2 XBOLT1275

XPLATE TXS

nr. 2 TTSPACER (2 TT150S)

nr. 8 XBOLT1660

nr. 2 XBOLT1290

ACCESSORI: ESEMPIO DI SOLUZIONE CON PIASTRE X-PLATE PER CAMBI DI SPESSORE DI PARETE A LIVELLO DI INTERPIANO

Sono di seguito rappresentate tutte le configurazioni geometriche di interpiano, dove il cambiamento dello spessore della parete dal piano inferiore al piano superiore incide sulla geometria della piastra X-PLATE. A livello schematico si comprende come ogni variazione di spessore possa essere risolta mediante le piastre universali MID-S (o MID-SS), in combinazione con le opportune piastre di spessoramento SPACER.

MO (2 TJSPACER)

MG (4 TJSPACER)

MT (4 TJSPACER + 1 MTSPACER)

MI (4 TJSPACER)

MJ (4 TJSPACER)

MX (4 TJSPACER + 1 MTSPACER)

NOTA: Per dubbi o assistenza sulla definizione delle piastre X-PLATE e spessoramenti SPACER da utilizzare in casi specifici, contattare l‘ufficio tecnico rothoblaas.

ACCESSORI: CODICI PIASTRE DI SPESSORAMENTO SPACER E PIASTRE UNIVERSALI

codice s [mm]

MJ25S 2

MJ50S 5

MJ75S 8

MJ100S 10

MJ125S 12

MJ150S 15

MJ175S 18

MJ200S 20

MJ225S * 22

MJ250S * 25

MJ275S * 28

MJ300S * 30

* fornibili su richiesta

PIASTRE UNIVERSALI

codice

codice s [mm]

MT25S 2 MT50S 5

MT75S 8 MT100S 10 MT125S 12 MT150S 15 MT175S 18

MT200S 20 MT225S * 22

MT250S * 25 MT275S * 28 MT300S * 30

- MGS - MTS - MXS - TJS - TGS - TTS - TXS

- MGSS - MTSS - MXSS - TJSS - TGSS - TTSS - TXSS

codice s [mm]

TJ25S 2 TJ50S 5 TJ75S 8 TJ100S 10 TJ125S 12

TJ150S 15 TJ175S 18

TJ200S 20 TJ225S * 22 TJ250S * 25 TJ275S * 28 TJ300S * 30

codice s [mm] TT25S 2 TT50S 5 TT75S 8 TT100S 10 TT125S 12 TT150S 15 TT175S 18

TT200S 20 TT225S * 22 TT250S * 25

TT275S * 28 TT300S * 30

spessore pannello [mm]

- 140

- 200

PRODOTTI CORRELATI PER IL MONTAGGIO DELLE PARETI IN CLT E DELLE PIASTRE X-PLATE

ACCESSORI: PIASTRE X  PLATE BASE EASY PER FISSAGGI NON STRUTTURALI

Laddove sia richiesto un fissaggio in fondazione per pareti non strutturali o un fissaggio temporaneo per il corretto allineamento della parete (es. pareti di lunghezza notevole), è possibile installare sull‘angolo inferiore del pannello in CLT (con taglio a 45° semplificato senza risega orizzontale) la piastra BEASYT (in alternativa all‘X-ONE) e sulla platea di fondazione la piastra BEASYC (in alternativa alle piastre X-PLATE BASE) (1)

BEASYT BEASYC

Il fissaggio avviene sul pannello in CLT con 3 viti HBS+ evo 8 x 200 mm e sul basamento in c.a. con nr. 2 SKR 12 x min 100 mm o in alternativa nr. 2 AB1 M12 x 103 mm.

CODICI E DIMENSIONI

s [mm] Ø SUP [mm] n.

PRODOTTI CORRELATI

evo: vite testa troncoconica

NOTA: (1) Il montaggio della piastra BEASYT avviene sempre sulla superficie inclinata, in posizione centrale, come per X-ONE, sia rispetto alla lunghezza del taglio che nella direzione dello spessore del pannello.

INGEGNERIA STRUTTURALE

Obiettivo del presente paragrafo è fornire le specifiche di resistenza relative alle piastre di collegamento X-PLATE

Le piastre, di spessore variabile in funzione della tipologia, sono tutte realizzate in acciaio S355JR, marcate CE secondo EN1090 in classe di esecuzione EXC2. Ciascuna piastra è stata progettata e verificata, applicando le massime sollecitazioni trasmesse dal connettore X- ONE, secondo tre ordini di verifiche (1):

1. VERIFICHE GLOBALI DELLA PIASTRA (mediante analisi FEM): taglio; trazione pura; compressione pura; pressoflessione o tensoflessione.

2. VERIFICHE LOCALI: verifica a taglio del bullone (EN 1993-1-8 §3.6.1); verifica a rifollamento della piastra (EN 1993-1-8 §3.6.1); verifica a block tearing della piastra (EN 1993-1-8 §8.10.2); verifica delle saldature.

3. VERIFICA DEL FISSAGGIO SUL SUPPORTO DI FONDAZIONE

PIASTRE X-PLATE BASE

Le piastre X PLATE BASE prevedono le seguenti condizioni di utilizzzo: utilizzo di ancorante chimico vinilestere e barre filettate diametro 20 mm - classe 8.8 classe minima di resistenza del calcestruzzo C25/30

Le piastre X-PLATE BMINI e BMAXI sono a completo ripristino della resistenza del connettore X- ONE

Le piastre X-PLATE BMINIL/R e BMAXIL/R sono a parziale ripristino della resistenza del connettore X- ONE Tale aspetto si evince dai domini di resistenza di seguito riportati (2)

DOMINI DI RESISTENZA DELLE PIASTRE - XPLATE CONFRONTATI CON IL DOMINIO DI RESISTENZA DEL CONNETTORE X - ONE

X-ONE

X-PLATE BMINI verifiche locali

X-PLATE BMINI verifiche globali

X-PLATE BMINI verifica fissaggio fondazione (cls non fessurato hef = 200)

X-PLATE BMINI verifica fissaggio fondazione (cls fessurato hef = 200)

X-PLATE BMINI - Dominio di resistenza di progetto

NOTA: (1) La relazione completa sulla progettazione strutturale delle piastre X-PLATE è scaricabile dal sito www.rothoblaas.com o dal software MyProject. (2) I domini raffigurati sono rappresentati secondo il sistema di riferimento del connettore X-ONE. Per riferirsi al sistema di riferimento delle piastre X-PLATE, agendo sulle piastre X-PLATE forze uguali ed opposte a quelle agenti sul connettore X-ONE, è necessario specchiare tali domini rispetto alla bisettrice del primo quadrante.

X-ONE

X-PLATE BMAXI verifiche locali

X-PLATE BMAXI verifiche globali

X-PLATE BMAXI verifica fissaggio fondazione (cls non fessurato hef = 200)

X-PLATE BMAXI verifica fissaggio fondazione (cls fessurato hef = 200)

X-PLATE BMAXI - Dominio di resistenza di progetto

X-PLATE BMINIL/R - Dominio di resistenza di progetto

X-ONE

X-PLATE BMINILR verifiche locali

X-PLATE BMINILR verifiche globali

X-PLATE BMINILR verifica fissaggio fondazione (cls non fessurato hef = 200)

X-PLATE BMINILR verifica fissaggio fondazione (cls fessurato hef = 350)

X-PLATE BMAXIL/R - Dominio di resistenza di progetto

X-ONE

X-PLATE BMAXILR verifiche locali

X-PLATE BMAXILR verifiche globali

X-PLATE BMAXILR verifica fissaggio fondazione (cls non fessurato hef = 200)

X-PLATE BMAXILR verifica fissaggio fondazione (cls fessurato hef = 350)

ANALISI FEM DELLE PIASTRE X-PLATE BASE

Le seguenti analisi FEM, eseguite in controllo di spostamento ed assumendo uno spostamento ultimo pari a 15 mm, sono state condotte analizzando le 5 principali direzioni di carico (taglio puro positivo/negativo, taglio-trazione positivo/negativo e trazione pura). I risultati di tali simulazioni sono: diagramma forza-spostamento per ogni direzione di carico (0° ≤ α ≤ 180°) deformata 3D del sistema in contour di tensioni (von Mises) per α = + 90°

X - PLATE BMINI

Displacement [mm]

Diagramma forza-spostamento

PIASTRA X - PLATE BMAXI

Deformata 3D in contour di tensioni (von Mises) - α = + 90°

Displacement [mm]

Diagramma forza-spostamento

Deformata 3D in contour di tensioni (von Mises) - α = + 90°

Displacement [mm]

Diagramma forza-spostamento

3D in contour di tensioni (von Mises) - α = + 90°

Displacement [mm]

Diagramma forza-spostamento

3D in contour di tensioni (von Mises) - α = + 90°

X-PLATE BMINI / BMINIL / BMINIR

SOLLECITAZIONE

X-PLATE BMAXI / BMAXIL / BMAXIR

SOLLECITAZIONE

PARAMETRI D’INSTALLAZIONE ANCORANTI

TIPO ANCORANTE

tipod x L [mm] codice barraclasse acciaio d0 [mm] hef [mm] hmin [mm] Tinst [Nm] quantità resina [ml/barra] chimico vinilestere cod. 521431 M20 x 250 MGS12088 (1) 8.8 2420025012060 M20 x 400 24350400120100

(1) Barre di lunghezza 1000 mm da tagliare su misura ed utilizzare in accoppiamento a dado MUT e rondella ULS (pag. 43).

PRINCIPI GENERALI:

•I valori di progetto sono secondo normativa EN 1995:2014, secondo EN1993-1-8 ed in accordo ai certificati di prodotto.

•Il valore resistenza globale della connessione si ricava come segue:

•In fase di calcolo si è considerata una classe di resistenza C24 per le lamelle del

pannello CLT ed una classe di resistenza C25/30 per il calcestruzzo. Nessuno spazio anulare deve essere presente tra foro nella piastra e ancorante (fori riempiti).

• Il dimensionamento e la verifica degli elementi in legno e in calcestruzzo devono essere svolti a parte.

• I valori di resistenza lato calcestruzzo sono validi per le ipotesi di calcolo definite in tabella; condizioni al contorno differenti (es. distanze minime dai bordi) devono essere verificate.

RESISTENZA CONNESSIONI IN ELEVAZIONE: PIASTRE X-PLATE MID E TOP

I nodi di interpiano sono realizzati mediante le piastre X-PLATE MID, partendo dalle piastre elementari MI e MO sino ad arrivare alle piastre più complesse MT e MX, naturale evoluzione e combinazione delle piastre MI e MO. A livello strutturale:

PIASTRA MI: resistenza a taglio e trazione

la piastra MI ripristina completamente la resistenza a taglio e trazione dei nr. 4 connettori X- ONE convergenti nel nodo e risulta verificata per ogni possibile combinazione di sollecitazione trasmessa dai connettori

Tensioni di Von Mises - trazione e compressione a 45°

> RXONE

PIASTRE MO, MG, MJ: resistenza a trazione

le piastre MO e MG/MJ ripristinano la resistenza a trazione (sollecitazione verticale a 90°) di ciascun connettore X- ONE ad esse collegato

PIASTRE TI: resistenza a taglio

α = 90° > RXONE, α = 90°

la piastra TI ripristina la resistenza a taglio (sollecitazione orizzontale a 0°) di ciascun connettore X- ONE ad esso collegato

PIASTRE MX, MT, TX, TT

> RXONE, α = 0°

le piastre MX, MT, TX e TT risultano la semplice composizione delle piastre singole MI, MO e TI, dove ciascuna piastra mantiene il comportamento strutturale originario

DALLA MODELLAZIONE AL CANTIERE

STEP 1

Progettazione strutturale e verifica dei connettori X-ONE e delle piastre X-PLATE (pag. 32).

STEP 3

Dal database del software di disegno import automatico della geometria del taglio/lavorazione, del modello X-ONE e X-PLATE.

STEP 5

Posizionamento delle piastre X-PLATE BASE sulla pianta delle pareti piano terra mediante import file CAD da sito rothoblaas o mediante database da software CAD-CAM.

STEP 2

Realizzazione del disegno esecutivo dei pannelli CLT costituenti la struttura con software 3D CAD/CAM.

STEP 4

Export da software di disegno della distinta completa delle connessioni (X-ONE, X-PLATE).

STEP 6

Individuazione dei fori di tracciamento (l1, l2) delle piastre X-PLATE per posizionare i punti di riferimento da tracciare in cantiere.

Tracciamento in cantiere dei fori di posizionamento delle piastre X-PLATE.

Le piastre X-PLATE vengono posizionate e livellate tra loro alla quota prevista. Il pannello CLT, con il bordo inferiore allineato all‘intradosso della piastra, avrà appoggio continuo sulla fondazione.

Posizionamento delle piastre X-PLATE sul basamento di fondazione in c.a.

Posizionate le piastre, l‘operatore provvederà a realizzare il foro Ø24 mm nel supporto in c.a. per il successivo inserimento degli ancoranti chimici Ø20 mm. I fissaggi adiacenti alle ali verticali delle piastre (A) dovranno essere installati prima del montaggio delle pareti in CLT, quelli più lontani (B) potranno essere installati successivamente. La tolleranza tra diametro dell‘ancorante e foro piastra, da colmare con resine strutturali, consente un‘ulteriore regolazione della posizione della piastra.

Posizionamento delle pareti di base: alloggiamento degli X-ONE nelle piastre X-PLATE e collegamento con bulloni, dadi e rondelle.

Posizionamento delle pareti di interpiano e copertura: alloggiamento degli X-ONE nelle piastre X-PLATE e collegamento con bulloni, dadi e rondelle. STEP 7 STEP 9 STEP 11 STEP 8 STEP 10 STEP 12

SOLUZIONI ALTERNATIVE PERFORMANTI PER L’ATTACCO A TERRA

PIASTRE X-PLATE PREINSTALLATE

Massima velocità di montaggio e prefabbricazione mediante tracciamento e installazione di ancoraggi pre-inghisati nel getto della platea di fondazione e successivo montaggio della parete in CLT con le piastre X-PLATE già preassemblate agli X-ONE. Si consiglia in tal caso l’uso di contropiastre o dime annegate nel getto per il corretto posizionamento delle barre di ancoraggio.

Per garantire un perfetto livellamento, una corretta trasmissione dei carichi verticali e una protezione dall’umidità di risalita dal piano di fondazione si consiglia lo spessoramento delle pareti in CLT e delle piastre X-PLATE di alcuni centimetri e il successivo getto mediante riempimento con malte cementizie strutturali espansive ad elevato grado di impermeabilità.

PIASTRE X-PLATE NON STANDARD

In caso di richieste di piastre X-PLATE con geometrie (vedi esempi sottostanti) e portate diverse da quelle standard, contattare l’ufficio tecnico rothoblaas.

PROGETTAZIONE COSTRUTTIVA CAD/CAM

Con l’utilizzo dei software 3D CAD/CAM più comuni è possibile la definizione automatica della geometria delle lavorazioni necessarie sui pannelli in CLT e l’inserimento automatico del sistema X-RAD all’interno del modello di struttura. Risulta pertanto immediato visualizzare l’anteprima dell’ingombro di X-ONE e X-PLATE, il corretto posizionamento ed infine distinta e computo dei componenti.

DALLA FASE DEL DISEGNO DI PRODUZIONE ALLA LAVORAZIONE DEI PANNELLI CLT

STEP 1: MODELLO DA SOFTWARE

STEP 2: FASE DI NESTING

Ottimizzazione del pannello grezzo, su cui sono già state individuate tutte le lavorazioni necessarie per aperture, alloggiamento solai e inserimento connettori X- ONE

STEP 3: LAVORAZIONE CON MACCHINE CNC

Operazioni di taglio con sega circolare e fresa a candela per la realizzazione della geometria necessaria al posizionamento dell’X- ONE.

4: PANNELLI CLT AL TERMINE DELLE OPERAZIONI DI TAGLIO E LAVORAZIONE

1

2

Esempi di lavorazioni complete con dettaglio sul taglio inclinato per il montaggio di n° 1 connettore X- ONE (fig. 1) e su pannello integrale con intagli agli angoli e alloggiamento per l’inserimento del solaio (fig. 2).

Il sistema X-RAD risulta estremamente flessibile, in grado di fornire un’ampia gamma di soluzioni progettuali e di adattarsi a configurazioni strutturali anche complesse e articolate.

Collegamento di pannelli di solaio per la realizzazione di piani rigidi

Mezze lavorazioni per inserimento singolo connettore X-ONE

Superamento salto di quota con pannelli disgiunti e doppio connettore X-ONE

Collegamento rigido verticale tra pareti frontali per la realizzazione di una parete unica monolitica

Appoggio continuo di pannelli di copertura senza lavorazioni specifiche sulle pareti verticali

Esempi di lavorazione e disposizione del connettore

X-ONE in corrispondenza di nodi a terra, di solaio e copertura

COMFORT E DURABILITÀ

La struttura in lana di roccia e il rivestimento in alluminio assicurano performance acustica ed ermeticità, proteggendo il cuore del sistema X-RAD

PRESAGOMATO

Grazie alla forma perfettamente aderente a X-ONE e X-PLATE, la chiusura rapida del nodo costruttivo è ottimale e non necessita ulteriori materiali di riempimento

PRATICO

L’utilizzo di X-SEAL in combinazione con la gamma dei nastri acrilici rothoblaas assicura rapidità di esecuzione e perfetta tenuta nel tempo agli strati di tenuta all’aria ed al vento

LO SAPEVI CHE...?

X-RAD è un sistema innovativo che richiede soluzioni intelligenti, veloci e pratiche anche per ottimizzare i comportamenti termoigrometrico ed acustico.

Per questo è stato sviluppato

X-SEAL, una chiusura presagomata che si adatta alla morfologia dei componenti X-ONE e X-PLATE.

X-SEAL garantisce la tenuta all’aria e al vento, riduce la trasmissione delle vibrazioni acustiche per via aerea e attenua il ponte termico puntuale.

ISOLAMENTO

La specifica densità della lana di roccia del sistema X-SEAL risolve ottimamente il ponte termico puntuale

ERMETICITÀ

I componenti del sistema sono tutti perfettamente presagomati, garantendo così, unitamente alla sigillatura con nastri acrilici, la perfetta tenuta all‘aria del nodo

PROTEZIONE

In corrispondenza dell‘attacco a terra, l‘impiego di X-SEAL e di membrane autoadesive di protezione per le pareti in CLT, garantisce durabilità alla struttura

X FORMA T FORMA G

X  SEAL TOP

cod. XSEALTX100 / TX120 / TX140

8 componenti

XSEALTT100 / TT120 / TT140

5 componenti

X  SEAL MID

XSEALTG100 / TG120 / TG140

4 componenti

cod. XSEALMX100 / MX120 / MX140

16 componenti

XSEALMT100 / MT120 / MT140

9 componenti

X  SEAL BASE

cod. XSEALBX100 / BX120 / BX140

8 componenti

XSEALBT100 / BT120 / BT140

XSEALMG100 / MG120 / MG140

6 componenti

XSEALBG100 / BG120 / BG140

Il sistema X-SEAL riprende la stessa logica delle piastre X-PLATE. Ogni configurazione è caratterizzata e descritta mediante:

LIVELLO: indica se si tratta di livello di base B (BASE), interpiano M (MID) o copertura T (TOP)

NODO: indica la tipologia del nodo (X, T, G, J, I, O)

SPESSORE: indica lo spessore di pannello utilizzabile. Esistono tre famiglie di spessori standard: 100 mm - 120 mm - 140 mm. È possibile utilizzare tutti gli spessori di pannelli compresi tra 100 mm e 200 mm, combinando i componenti di base per gli spessori standard con elementi SPACER, aventi spessori di 5 e 10 mm.

X-SEAL BASE X-SEAL MID X-SEAL TOP

MANUALE DI POSA DEL SISTEMA X - SEAL

Scaricabile dal sito www.rothoblaas.com o attraverso il QR-CODE apposto sulla confezione.

cod. XSEALTJ100 / TJ120 / TJ140

X  SEAL TOP

cod. XSEALTI100 / TI120 / TI140

nr. 4 componenti nr. 2 componenti

X  SEAL MID

cod. XSEALMJ100 / MJ120 / MJ140

cod. XSEALMI100 / MI120 / MI140

cod. XSEALMO100 / MO120 / MO140 nr. 6 componenti nr. 3 componenti

3 componenti

X  SEAL BASE

cod. XSEALBJ100 / BJ120 / BJ140

cod. XSEALBI100 / BI120 / BI140

cod. XSEALBO100 / BO120 / BO140

nr. 4 componenti nr. 2 componenti nr. 2 componenti

X-SEAL SPARE 50 / 60 / 70

cod. XSEALSPARE50 / 60 / 70

X-SEAL SPACER 5 / 10

NOTE: Mediante gli elementi X-SEAL SPARE, aventi spessori pari a 50 - 60 - 70 mm è possibile ricavare tutti i componenti del sistema X-SEAL. I componenti X-SEAL MID appartenenti alle pareti del piano inferiore vanno sempre montati prima della posa dei pannelli di solaio.

cod. XSEALSPACER5 / 10

L’analisi termica del sistema X-RAD è effettuata al fine di quantificare e verificare il ponte termico associabile all’elemento puntuale per poterlo rendere fruibile all’interno del calcolo termico prestazionale dell’edificio.

Le condizioni più sfavorevoli nelle quali concentrare lo studio e la verifica sono l’attacco a terra dell’elemento BASE G in prossimità dell’angolo (A) e il nodo dell’attacco parete e solaio della copertura, TOP G (B)

Lo studio è eseguito tramite un modello FEM - 3D servendosi del software di calcolo Psi-Therm 3D.

Una panoramica dello studio con alcuni dei risultati a cui si è giunti è riportato di seguito.

Per ottenere il report dello studio completo o per ulteriori informazioni contattare l’ufficio tecnico rothoblaas.

La stratigrafia di riferimento considerata rappresenta una possibile situazione standard riscontrabile nella prassi edilizia attuale. La simulazione 3D del ponte termico è effettuata con X-RAD nella configurazione senza X-SEAL e con X-SEAL.

Nell’immagine (fg. 1) si può osservare il pacchetto costruttivo e i materiali considerati.

La scelta di materiali specifici permette di contestualizzare le verifiche e non esclude l’utilizzo di prodotti differenti.

Si può fare riferimento al test report completo per valutare le diverse scelte esecutive.

fig. 1

1. CLT 10 cm

2. Isolante fibra di legno 5 cm

3. Cartongesso

4. Pavimento in legno

5. Massetto calcestruzzo

6. Polistirene XPS estruso 12 cm

7. Isolante fibra di legno 12 cm

8. Calcestruzzo

9. Terreno

Le simulazioni termiche sono condotte variando gli spessori di isolante (12 cm, 16 cm e 24 cm), cercando di individuare dei possibili valori che identificassero a grandi linee anche delle possibili classi energetiche e relative performance.

Le simulazioni sono effettuate in 3 diversi contesti climatici che rispecchiano le più frequenti condizioni climatiche in zona temperata boreale e australe, riferendosi alla temperatura media minima del mese più freddo (Te).

L’analisi ha riportato diversi dati e informazioni, tra i quali le isoterme, il valore Χ (Chi) e il valore fRsi.

Χ (Chi) rappresenta il flusso termico aggiuntivo del ponte termico tridimensionale rispetto alla trasmittanza degli elementi costruttivi coinvolti e i ponti termici bidimensionali degli attacchi tra di loro. Il valore è universale e indipendente dai dati climatici, ma risente della coibentazione degli elementi costruttivi (vedi report finale presso ufficio tecnico rothoblaas).

Norma di riferimento: EN 10211

fRsi rappresenta lo strumento universale per il calcolo della temperatura superficiale interna Tsi in qualsiasi luogo. Mentre il fRsi è universale per nodo calcolato, la temperatura superficiale interna dipende dal clima esterno. Tramite la Tsimin si valuta il pericolo muffa e di condensa.

Norma di riferimento: EN 13788

NODO 1: ATTACCO A TERRA

coefficiente

X Chi (16 cm)

fRsi (Te = - 5 °C)

Nodo 1 fusso termico: valore Chi

coibente

12 + 5 cm

descrizione

flusso termico - 0,330 W/nodo

fattore di temperatura 0,801

trasmittanza parete valore

0,190 W/m2K - 0,380 W/nodo

16 + 5 cm 0,160 W/m2K - 0,330 W/nodo

24 + 5 cm 0,121 W/m2K - 0,260 W/nodo

Nodo 1 pericolo mufa: Tsi

temperatura (te) Tsi coibente 12 cm

NODO 1: ATTACCO SOLAIO - TETTO

coefficiente

X Chi (16 cm)

fRsi (Te = - 5 °C)

Nodo 1 fusso termico: valore Chi

coibente

descrizione

valore

flusso termico - 0,142 W/nodo

fattore di temperatura 0,744

trasmittanza parete

12 + 5 cm 0,190 W/m2K

Nodo 1 pericolo mufa: Tsi

temperatura (te)

valore

W/nodo

COMPORTAMENTO ACUSTICO

Con X-RAD si concentrano i nodi strutturali in punti singoli e distinti. Per ciò che riguarda l’acustica si è effettuato uno studio mirato e calibrato all‘interno del Flanksound Project su questo nuovo concetto di costruire al fine di raggiungere la caratterizzazione acustica dei nodi strutturali realizzati con X-RAD.

Rothoblaas ha quindi promosso una ricerca finalizzata alla misurazione dell‘indice di riduzione delle vibrazioni Kij per una varietà di giunti fra pannelli in CLT, con il doppio obiettivo di fornire dati sperimentali specifici per la progettazione acustica di edifici in CLT e di contribuire allo sviluppo dei metodi di calcolo.

Le misurazioni dell‘indice di riduzione delle vibrazioni sono state condotte in osservanza della EN ISO 10848. Per ulteriori informazioni e approfondimenti sul progetto e sui metodi di misura consultare il catalogo „Soluzioni per l‘abbattimento acustico“.

X-SEAL evita la trasmissione acustica diretta per via aerea causata dallo “svuotamento” della massa del nodo dovuta al taglio a 45° sul pannello in CLT.

RIASSUNTO DELLE CONFIGURAZIONI TESTATE ALL’INTERNO DEL FLANKSOUND PROJECT

SISTEMA DI FISSAGGIO

LEGENDA

Dati stimati a partire dalle misure sperimentali

PER MAGGIORI INFORMAZIONI

A. Speranza, L. Barbaresi, F. Morandi, “Experimental analysis of fanking transmission of diferent connection systems for CLT panels“ in Proceedings of the World Conference on Timber Engineering 2016, Vienna, August 2016.

L. Barbaresi, F. Morandi, M. Garai, A. Speranza, “Experimental measurements of fanking transmission in CLT structures“ in Proceedings of the International Congress on Acoustics 2016, Buenos Aires, September 2016.

L. Barbaresi, F. Morandi, M. Garai, A. Speranza, “Experimental analysis of fanking transmission in CLT structures“ of Meetings on Acoustics (POMA), a serial publication of the Acoustical Society of America - POMA-D-17-00015.

SOLUZIONE ACUSTICA

CURA DEL DETTAGLIO

Grazie alla collocazione puntuale dei nodi strutturali ai vertici delle pareti in CLT, X-RAD permette la non-interposizione dei solai tra le pareti. Ciò comporta importanti benefici dal punto di vista acustico, che aumentano con l’adozione di appositi profili, prevedendo gli interspazi indicati in fig. 1.

interspazi pari a 5 mm

interspazi pari a 1 mm

È sempre consigliabile l’interposizione tra pareti e solai dei seguenti profili acustici: profli acustici resilienti in PUR: XYLOFON (fig. 1)

Chiusura ermetica dell’attacco tra gli elementi strutturali e smorzamento delle vibrazioni sonore indipendentemente dal carico statico o dinamico applicato, mantenendo grande elasticità e performance nel tempo. profli acustici resilienti in EPDM: ALADIN STRIPE (fig. 1)

Chiusura ermetica dell’attacco tra gli elementi strutturali e smorzamento delle vibrazioni acustiche tra solaio e parete. Lo strato resiliente che si crea smorza l’onda sonora altrimenti trasmessa dalla struttura in senso verticale e orizzontale.

Tutti questi materiali devono essere previsti in fase di disegno e taglio dei pannelli.

CON CONNESSIONI X  RAD

DETTAGLIO 45 | GIUNTO A T VERTICALE

SISTEMA DI FISSAGGIO X PLATE BASE T, X-PLATE TOP T

PROFILO RESILIENTE no

DETTAGLIO 46 | GIUNTO A X VERTICALE

SISTEMA DI FISSAGGIO X PLATE BASE X, X-PLATE TOP X

PROFILO RESILIENTE no

GIUNTI PARETE - SOLAIO

DETTAGLIO 47 | GIUNTO A L ORIZZONTALE

SISTEMA DI FISSAGGIO X PLATE BASE O

PROFILO RESILIENTE no

DETTAGLIO 48 | GIUNTO A L ORIZZONTALE

SISTEMA DI FISSAGGIO X PLATE BASE O

PROFILO RESILIENTE XYLOFON*, ALADIN STRIPE**

DETTAGLIO 49 | GIUNTO A T ORIZZONTALE

SISTEMA DI FISSAGGIO

X PLATE BASE O, X PLATE MID O

PROFILO RESILIENTE no

DETTAGLIO 50 | GIUNTO A T ORIZZONTALE

SISTEMA DI FISSAGGIO

X PLATE BASE O, X PLATE MID O

PROFILO RESILIENTE XYLOFON

GIUNTI PARETE - SOLAIO

DETTAGLIO 51 | GIUNTO A X ORIZZONTALE

SISTEMA DI FISSAGGIO X PLATE BASE O, X PLATE MID O

PROFILO RESILIENTE no

DETTAGLIO 52 | GIUNTO A X ORIZZONTALE

SISTEMA DI FISSAGGIO X PLATE

PROFILO RESILIENTE

Il sistema X-RAD prevede il posizionamento in asse alla parete della connessione strutturale, composta da X- ONE e X-PLATE. Ciò consente ai componenti del sistema X-SEAL, perfettamente presagomati, di aderire ai componenti metallici della connessione, garantendo ermeticità ed isolamento termo-acustico. Al fine di comprendere il comportamento al fuoco di tale sistema e verificare il grado di protezione al fuoco offerto dai componenti X-SEAL al sistema X-RAD, è stato avviato un programma di ricerca presso l‘Università Tecnica di Monaco (TUM)

Disposizione delle termocoppie sulle super fci dei provini

Disposizione delle termocoppie su X-ONE e X-PLATE

È stato oggetto di studio, in questa fase, un nodo d‘interpiano MI, completo di X- ONE, X-PLATE e X-SEAL e relativa sigillatura con nastro acrilico, assemblato all‘interno di un pannello CLT a 5 strati. Sono stati sottoposti a test due differenti tipi di provini: parete strutturale con sistema X-RAD senza alcun rivestimento lato incendio (A) parete strutturale con sistema X-RAD rivestita con lastre in gesso rivestito tipo A secondo DIN EN520 montate in aderenza (B)

Montaggio dei componenti X-SEAL

Per monitorare l‘evoluzione delle temperature durante il test, sono state installate termocoppie in corrispondenza di: superficie esterna piastra centrale MI superficie laterale e superiore X- ONE testa delle viti VGS del connettore X- ONE testa esterna dei bulloni del connettore X- ONE superficie di testa dell‘inserto in LVL del connettore X- ONE Il test è stato condotto in accordo alla norma europea EN 1363-1, che specifica i principi generali per determinare la resistenza al fuoco di diversi elementi costruttivi sottoposti a condizioni normalizzate di esposizione al fuoco.

Può essere utile a tal proposito ricordare il decadimento delle caratteristiche meccaniche dell‘acciaio all‘aumentare della temperatura, come descritto dall‘Eurocodice EN 1993:1-2. In modo particolare si denota una sensibile riduzione della tensione di snervamento, del modulo elastico e del limite di proporzionalità, superati i 400 °C. Raggiunti i 500 °C, la tensione di snervamento si è ridotta del 20% e il modulo elastico del 40%. Questo valore di temperatura sarà considerato come valore di riferimento durante il test.

tensione di snervamento ky,θ = fy,θ / fy modulo elastico kE,θ = Ea,θ / Ea limite di proporzionalità kp,θ = fp,θ / fy

Evoluzione delle temperature medie registrate nel provino (B) rivestito (lato esposto al fuoco)

L‘analisi dei risultati mette in evidenza come tutti i componenti del sistema X-RAD mantengano una T° inferiore ai 500 °C sino a oltre 60 min, mostrando quindi un ottimo comportamento al fuoco, grazie alla protezione offerta dal sistema X-SEAL e dalle lastre in gesso rivestito

X-PLATE F (3/5)

X-ONE BASESCREW FA (8/10)

X-PLATE FA (2/4/6)

X-ONE X PLATE (11/12/13/14)

X-ONE BASESCREW F (7/9)

X-ONE CRACK (17/18)

Evoluzione delle temperature medie registrate nel provino (A) non rivestito (lato esposto al fuoco)

X-PLATE F (1/3/5)

X-ONE BASESCREW FA (8/10)

X-PLATE FA (2/4/6)

X-ONE X PLATE (11/12/13/14)

Evoluzione delle temperature medie registrate nel provino (A) non rivestito (lato non esposto al fuoco)

[min] Time [min] Time [min]

Si evidenzia la sensibile differenza di T° registrata a t = 60 min tra il lato esposto al fuoco (T° ≈ 600°C) e quello non esposto (T° ≈ 80°C)

X-ONE BASESCREW F (7/9)

X-ONE CRACK (17/18)

L‘analisi dei risultati mette in evidenza come buona parte dei componenti del sistema X-RAD (tranne le parti più esterne dell‘X- ONE) mantengano una T° inferiore ai 500 °C per almeno 30 min, mostrando comunque un buon comportamento al fuoco, grazie alla protezione offerta dal sistema X-SEAL

Comportamento al fuoco del sistema X-RAD in camera di prova (provino A non rivestito)

Le quantità d’imballo possono variare. Non si risponde per eventuali errori di stampa, dati tecnici e traduzioni.

Illustrazioni parzialmente completate con accessori non inclusi. Immagini a scopo illustrativo.

Il presente catalogo è proprietà esclusiva di Rotho Blaas srl e non può essere copiato, riprodotto o pubblicato, anche per stralci, senza preventivo consenso scritto. Ogni violazione è perseguita a norma di legge.

I valori forniti devono essere verificati dal progettista responsabile.

Tutti i diritti sono riservati.

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