fischer CSC 45: costruire e consolidare il legno con fischer

Gli elementi di connessione tra i due materiali – legno e calcestruzzo – giocano ruolo primario nel miglioramento delle performance strutturali.

Al giorno d’oggi gli edifici realizzati con struttura portante in legno non sono più considerati nicchia di mercato bensì un segmento dell’edilizia in costante crescita: è dimostrato il trend positivo che negli ultimi anni ha registrato un incremento del +7,7% raggiungendo l’8,4% del mercato europeo (dati FederlegnoArredo). Inoltre, grazie ad una serie di vantaggiose caratteristiche tecniche ed importanti agevolazioni fiscali è prevista un’ulteriore crescita di questo settore del mercato edilizio. Infatti, le costruzioni in legno si stanno distinguendo per le loro ottime performance in termini di isolamento termico e soprattutto, grazie all’eccellente rapporto tra leggerezza e resistenza, forniscono ottime prestazioni nei confronti delle azioni sismiche.
Come detto sopra le costruzioni realizzate interamente in legno stanno guadagnando quote di mercato, ma al momento il legno è principalmente presente nelle strutture per quanto riguarda la realizzazione delle coperture e degli orizzontamenti interni, anche in edifici con struttura portante in calcestruzzo e/o muratura. Proprio per questi ultimi la presenza di solai costituiti da travi in legno massiccio e completati da tavolati semplici è una pratica costruttiva utilizzata già da decenni, se non secoli (negli edifici storici).
In seguito alle nuove restrizioni fornite dalle normative in materia di costruzioni è spesso necessario intervenire su realizzazioni esistenti di solai di in legno mediante il getto di una cappa in calcestruzzo resa collaborante mediante idonei connettori per realizzare le cosiddette strutture miste legno-calcestruzzo.

Tale tecnica è inoltre utilizzata anche nelle nuove costruzioni per realizzare solai con travi a vista, e quindi di ottimo pregio estetico, ma con elevato rapporto tra capacità di carico e leggerezza strutturale grazie alla soletta in calcestruzzo soprastante. Un ulteriore aspetto è data dalla ottima capacità di isolamento acustico e termico.
Gli elementi di connessione tra i due materiali – legno e calcestruzzo – giocano ruolo primario nel miglioramento delle performance strutturali. Tant’è che un grado di collaborazione efficace tra la trave in legno e la soletta in calcestruzzo permetter di:

incrementare fino al 100% la portata dei solai misti rispetto ad un solaio semplice in legno;
alleggerire del 40% il peso delle strutture rispetto a tecniche tradizionali quali solette in latero-cemento, a parità di carico.

La risposta di fischer per soddisfare l’esigenza del mercato

Dopo aver ampliato e per completare la gamma “fischer Wood connector”, fischer Italia ha intrapreso una collaborazione con il mondo accademico, che ha portato allo sviluppo del connettore fischer CSC 45, un nuovo prodotto sviluppato e testato in collaborazione con l’Ing. Luca Marchi dell’Università degli Studi di Padova – Dipartimento “ICEA” e Laboratorio “Materiali da Costruzione”. Esso completa l’attuale gamma di viti per costruzioni in legno fischer Powerfast accoppiando ad esse un elemento in materiale termoplastico, ossia Nylon 6 rinforzato con fibra di vetro (ben noto per essere utilizzato nel cono distanziatore dell’ancorante fischer Thermax®) che ne migliora ulteriormente le prestazioni complessive e facilita la fase di installazione delle viti per la realizzazione di solai collaboranti legno-calcestruzzo. Grazie alla sua geometria di sottosquadro studiata per ottimizzare la resistenza a trazione delle viti Ø8mm inclinate a 45° e quella a compressione del connettore in nylon, tale applicazione ottimizza la resistenza agli sforzi taglianti che si generano nell’interfaccia tra la trave in legno e la soletta in calcestruzzo.

Trave composta legno-calcestruzzo soggetta a flessione nel piano: andamento degli sforzi taglianti sul connettore

Perché usare il connettore CSC45 e non le sole viti?

L’impiego delle viti quale metodo di connessione tra legno e calcestruzzo permette di sfruttare la resistenza a trazione delle viti di tipo moderne(ossia con diametro esterno del filetto pari al diametro nominale della vite) rispetto alla classica vite da legno “Tirafondo” DIN 571 . Lo schema seguente riassume in maniera chiara le differenze a seconda del tipo di sforzo sollecitante. Tuttavia, il connettore fischer CSC45 è nato dall’esigenza di migliorare le fase di installazione nella trave in legno oltre all’aumento della resistenza a taglio della connessione. In seguito all’installazione delle viti in alcuni cantieri si sono rese evidenti alcune problematiche tra le quali: inclinazione non sempre corretta, errata profondità di inserimento nel legno e nel calcestruzzo, spaziatura non corretta. Tali complicazioni portano alla diminuzione della resistenza della connessione anche sino al 40% (nel caso di vite inserita in verticale, ossia ad inclinazione nulla).

Inclinazione non corretta

Profondità di infissione non corretta

Spaziatura non corretta

Le principali caratteristiche del connettore fischer CSC45:

inclinazione a 45° e la profondità di inserimento della vite sia nella trave in legno che nella soletta in calcestruzzo sempre corretta;
“dima” per inserimento della vite facilitato dai denti di posizionamento e blocco del connettore sulla superficie lignea;
sostegno per la rete elettrosaldata che non necessità quindi di legatura;
accoppiamento perfetto con le viti a testa svasata;
incremento dei carichi a taglio del 15% rispetto alle sole viti;
sagoma a sottosquadro per un ammorsamento efficace nel calcestruzzo ed una superficie di contrasto nel calcestruzzo ottimale che assicura una miglior distribuzione degli sforzi di compressione nella soletta;
dati di carico certificati da un laboratorio esterno, su calcestruzzo normale ed alleggerito, e in presenza o assenza di tavolato di interposizione;

Vantaggi dell’applicazione

Per soddisfare l’esigenza del mercato si è cercato di favorire tutti gli interpreti richiamati in tali lavorazioni:

- il progettista ha a disposizione le caratteristiche tecniche necessarie al calcolo mediante valori determinati da test sperimentali in accordo a quanto prescritto dalle normative tecniche attuali ossia NTC 2008, UNI EN 1995-1-1 e UNI EN 26891. I valori fondamentali per il calcolo ossia la resistenza a taglio Fv ed il modulo di scorrimento Kser sono stati determinati per le più usuali configurazioni di carico, in particolare: presenza ed assenza di tavolato interposto; calcestruzzo normale ed alleggerito; viti da costruzione a filetto parziale e a tutto filetto
- Il direttore dei lavori possiede uno strumento che permette di avere sicurezza nella delicata fase di installazione in termini di spaziatura, interasse, inclinazione e profondità di inserimento della vite, marcatura CE con ETA delle viti da costruzione fischer, dati di carico del connettore certificati
- l’impresa esecutrice dispone di un sistema a secco che velocizza notevolmente il lavoro mediante il connettore che svolge la funzione di dima a perdere, assicura l’installazione corretta e l’appoggio della rete elettrosaldata senza alcuna ulteriore operazione di legatura della stessa per sollevarla all’altezza corretta, sfrutta le viti fischer Powerfast che non necessitano di preforo se non per particolari essenze o condizioni delle travi esistenti;

Descrizione del prodotto e caratteristiche tecniche

Il connettore fischer CSC 45 è realizzato in poliammide 6 rinforzato al 50% con fibre di vetro tali da garantire valori di resistenza a rottura di oltre 160 MPa. Le viti fischer powerfast e powerfull in acciaio al carbonio zincate a freddo con diametro nominale pari ad 8mm offrono il miglior rapporto qualità/prezzo per questo tipo di applicazioni e sono coperte da marcatura CE (ETA). La lunghezza di 160 mm consente l’impiego del connettore anche su travi in legno molto snelle, ed anche con presenza di tavolati di interposizione.

Dimensione:	Valore:
Ingombro massimo b:	75mm
Ingombro l:	57mm
Altezza h:	25mm
Profondità di penetrazione nella trave T1:	94mm
Altezza denti s:	11mm
Ampiezza cava a1:	12mm
Interasse viti a2:	40mm

Le dimensioni complessive sono tali da rispettare i requisiti minimi di installazione previsti dalle normative vigenti in materia di edilizia.

Altri articoli della gamma

Il connettore per fischer CSC45 va a completare la gamma di prodotti fischer per la carpenteria legno quali: viti da costruzione a filetto parziale e totale, nastri chiodati e staffe per il collegamento degli elementi in legno, staffe per l’ancoraggio alla fondazione in calcestruzzo delle strutture in legno