Come realizzare il fissaggio di travi lignee su un supporto in calcestruzzo: la soluzione estetica e funzionale della Friulsider

Per unire esigenze estetiche e sicurezza strutturale, le staffe a scomparsa BTCALU di Simpson Strong-Tie | Friulsider rappresentano la scelta ideale. Realizzate in alluminio leggero e resistente, eliminano elementi a vista e garantiscono connessioni legno–calcestruzzo durevoli e certificate.

Salvatore Grassia

Fissaggio travi in legno su calcestruzzo: perché preferire le staffe a scomparsa rispetto alle scarpe a vista

Esistono diverse soluzioni per ancorare travi lignee, sia in legno massiccio che lamellare, a un supporto in calcestruzzo.

Molti utilizzano le cosiddette scarpe, con ancoraggio interno o esterno; tuttavia, questi elementi rimangono visibili, creando talvolta problemi di natura estetica e di durabilità del componente metallico. Per questo motivo si preferisce spesso nascondere la staffa di fissaggio, lasciando a vista soltanto la trave.

Le connessioni realizzate con scarpe metalliche sono rapide da installare e garantiscono un’elevata resistenza, ma hanno lo svantaggio di essere esposte all’ambiente.

Scarpe metalliche a vista per il fissaggio di travi in legno su calcestruzzo, soluzione tradizionale che evidenzia limiti estetici e di durabilità rispetto alle staffe BTCALU Friulsider.

Figura 1 Scarpa tipo BSNN della Simpson Strong-Tie | Friulsider. Figura 2 Collegamento realizzato con scarpa tipo BSNN. (FRIULSIDER)

Si tende quindi a sostituire la tradizionale scarpa con una staffa a scomparsa, completamente nascosta all’interno dell’elemento da vincolare. In questo modo si ottiene una connessione più elegante, con una migliore protezione della staffa dagli agenti atmosferici e dagli incendi.

Le staffe a scomparsa

Le staffe a scomparsa utilizzate per il collegamento legno–calcestruzzo richiedono un intaglio nella trave, la cui profondità varia in base alla flangia della staffa, così da poterla accogliere e coprire completamente.

Queste staffe possono essere realizzate sia in acciaio che in alluminio.

L’alluminio, oltre a ridurre il peso complessivo dell’elemento, offre un vantaggio significativo: consente di realizzare il collegamento staffa–trave direttamente in situ, senza necessità di particolari lavorazioni preventive sull’elemento ligneo, oltre al semplice intaglio.

Staffa a scomparsa BTCALU Friulsider integrata nella trave lignea e fissata su supporto in calcestruzzo, per collegamenti invisibili, resistenti e a elevata durabilità.

Figura 3 Collegamento realizzato con staffa a scomparsa. (FRIULSIDER)

Sistemi di ancoraggio al calcestruzzo: tasselli, viti e ancoranti chimici

Il fissaggio della staffa al supporto in calcestruzzo può essere realizzato utilizzando alternativamente:

Tasselli meccanici (ad esempio FM 753 crack della Simpson Strong-Tie | Friulsider : FM-753 CRACK 3DG - Ancoranti - Friulsider);
Viti calcestruzzo (ad esempio CLR plus della Simpson Strong-Tie | Friulsider: CLR Plus - Viti per calcestruzzo - Friulsider);
Barra filettata ed ancorante chimico (ad esempio KEM EP della Simpson Strong-Tie | Friulsider: KEM EP EPOXY PREMIUM - 934 933 - Fissaggi Chimici - Friulsider).

Connessione all’elemento ligneo: spinotti lisci vs autoperforanti

L’ancoraggio all’elemento ligneo, invece, può essere realizzato mediante:

Spinotti lisci (ad esempio STD della Simpson Strong-Tie | Friulsider: STD - Fissaggi accessori - Friulsider);
Spinotti autoperforanti (ad esempio SDD della Simpson Strong-Tie | Friulsider: SDD - Staffe a scomparsa e scarpe - Friulsider).

Spinotto liscio STD Friulsider per collegamenti strutturali legno-legno e legno-calcestruzzo con staffa BTCALU, ideale per connessioni a rifollamento controllato.

Figura 4 Esempio di spinotto liscio per staffe a scomparsa: STD della Simpson Strong-Tie | Friulsider. (FRIULSIDER)

Spinotto autoforante SDD7.5 Friulsider per connessioni legno-calcestruzzo con staffa BTCALU, che fora e fissa in un’unica operazione garantendo elevata tenuta a taglio.

Figura 5 Esempio di vite autoperforante: SDD della Simpson Strong-Tie | Friulsider. (FRIULSIDER)

Acciaio o alluminio? Implicazioni su posa, peso e durabilità

Come già accennato, le staffe a scomparsa possono essere realizzate sia in acciaio che in alluminio.

L’acciaio è generalmente preferito per la sua maggiore durabilità, poiché gli alcali presenti nel calcestruzzo fresco, nelle malte o negli intonaci tendono a deteriorare l’alluminio.

Tuttavia, con alcuni accorgimenti è possibile utilizzare anche staffe in alluminio senza comprometterne la durabilità.

Interponendo, ad esempio, un nastro adesivo in polietilene tra il supporto e la staffa, si può prevenire la corrosione chimica dovuta all’ambiente alcalino.

Nastro adesivo in polietilene LDPT Friulsider per separare la staffa in alluminio BTCALU dalla superficie del calcestruzzo, prevenendo la corrosione dovuta agli alcali.

Figura 6 Nastro adesivo in polietilene. (FRIULSIDER)

I vantaggi dell'alluminio

L’impiego dell’alluminio offre diversi vantaggi:

Possibilità di forare la staffa e la trave in situ mediante viti autoperforanti, evitando lavorazioni preventive eccessive sulla trave (con rischio di disallineamento tra i fori praticati sulla trave e quelli presenti sulla staffa);
Peso ridotto, che facilita le operazioni di movimentazione;
Possibilità di tagliare la staffa in cantiere per adattarla a eventuali inclinazioni o variazioni geometriche.

Staffe BTCALU Friulsider in diverse lunghezze e profili estrusi in alluminio, comprese le versioni da 90 a 240 mm e la barra BTCALU2168 tagliabile in cantiere.

Figura 7 Esempio di staffa a scomparsa in alluminio: BTCALU della Simpson Strong-Tie | Friulsider. (FRIULSIDER)

BTCALU: un compromesso tra funzionalità ed estetica

Il dimensionamento del vincolo mediante staffa a scomparsa

Per il dimensionamento del vincolo mediante staffa a scomparsa, i produttori forniscono spesso tabelle riassuntive che riportano la resistenza dell’elemento nelle diverse configurazioni e direzioni, assumendo una determinata densità per l’elemento ligneo, una classe di calcestruzzo per il supporto e specifici coefficienti. La verifica degli elementi in legno e in calcestruzzo è a carico del progettista.

A titolo di esempio si riportano le tabelle con le resistenze caratteristiche relative alla BTCALU della Simpson strong-Tie | Friulsider (BTCALU - Staffe a scomparsa e scarpe - Friulsider ), sia con l’utilizzo di spinotti lisci sia con quello di spinotti autoperforanti, in funzione della loro lunghezza:

Tabella delle capacità caratteristiche delle staffe BTCALU Friulsider con spinotti STD12 e ancorante FM753 Evo, per collegamenti legno-calcestruzzo secondo ETA-07/0245.

Tabella 1- Tabella con i valori di resistenza caratteristica della BTCALU utilizzando spinotti lisci diametro 12 mm (FRIULSIDER)

abella dei valori di resistenza Rk per staffe BTCALU Friulsider fissate con ancoranti FM753 Evo e spinotti autoforanti SDD7.5, in connessioni legno-cls testate.

Tabella 2 - Tabella con i valori di resistenza caratteristica della BTCALU utilizzando viti autoperforanti diametro 7,5 mm. (FRIULSIDER)

In allegato la scheda tecnica della staffa a scomparsa BTCALU

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Schema di progetto delle direzioni di carico R1k, R2k, R3k e R4k sulle staffe BTCALU Friulsider installate su travi lignee, utile alla verifica di duttilità e gerarchia delle resistenze.

Figura 8 Direzione e verso delle resistenze caratteristiche. (FRIULSIDER)

Durante il dimensionamento, il progettista deve sempre privilegiare un comportamento duttile e dissipativo del sistema di ancoraggio supporto in calcestruzzo – staffa a scomparsa – trave, verificando che le rotture di tipo fragile risultino sovraresistenti rispetto a quelle di tipo duttile. Al fine di favorire la dissipazione di energia, si preferisce quindi che a deformarsi siano gli spinotti lisci o spinotti autoperforanti e che il legno subisca rifollamento.

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