CONVEGNO NTC 2008

Responsabilità dei professionisti

per opere in legno strutturale

Norme Tecniche per le Costruzioni D.M. 14/01/2008

PROGETTO ESECUZIONE LAVORI COLLAUDO

Durabilità

Robustezza

SLE

SLU

Scelta Materiali Dimensionamento Misure di Protezione Misure di Manutenzione

Produttore Italiano o Estero

DTP

PROGETTISTA

Materia Prima Strutturale

Materiale strutturale lavorato Secondo prescrizioni tecniche

Istruzioni di posa

DTP

CCEENNTTRROO DDII TTRRAASSFFOORRMMAAZZIIOONNEE

Qualificato presso Ministero Infrastrutture

Posa Materiale

Distributore

D.L. Controlla

Carpentiere Qualificato

Posa secondo Istruzioni

CANTIERE Arrivo Fine Lavori

DIRETTORE LAVORI COLLAUDATORE

Verifica Fornitura

- Attestato di qualificazione - Materiale Strutturale - Marchio del produttore - Istruzioni di posa

Verifica - Documentazione raccolta dal D.L. - Prove di Carico

Deve rispettare quanto prescritto dalle NTC

alternative

Marchiatura CE Qualificazione come

PRODUTTORE

Un produttore che voglia Fornire in CANTIERE il legname

da lui prodotto e successivamente lavorato, anche se esegue la marcatura CE (o è qualificato come PRODUTTORE),

deve qualificarsi anche come:

CENTRO DI TRASFORMAZIONE

La sua qualifica coprirà la fase di trasformazione dei

Prodotti in Elementi pronti per la posa.

La qualificazione ministeriale presuppone l’esistenza di un

DIRETTORE TECNICO DELLA PRODUZIONE

PRODUTTORE ITALIANO O ESTERO

Deposito presso gli uffici del servizio tecnico centrale di opportuna documentazione attestante:

• Presenza di un direttore tecnico di produzione

• Capacità dell’azienda di effettuare correttamente la

classificazione in base alla resistenza di ogni singolo prodotto (o elemento strutturale)

• Gestione dei prodotti in regime di tracciabilità dalla classificazione alla posa in opera

• Attivazione di procedure interne di produzione che garantiscano la qualità finale del prodotto

• Apposizione di un “Marchio del produttore“ o/e “Marchio del centro di trasformazione“

Le Norme Tecniche per le Costruzioni per tutti i prodotti e gli elementi

per i quali non sono previste specifiche modalità di qualificazione,

prevedono la possibilità di acquistare un Certificato di Idoneità

Tecnica all’Impiego.

REQUISITI PER LA QUALIFICAZIONE

1 – DISTINZIONE TRA “PRODOTTI” E “ELEMENTI”

Tipologia Definizione Esempi (indicativi)

Prodotti in legno per uso strutturale

Manufatti commercializzanti per un impiego generico in ambito strutturale, la cui specifica destinazione o funzione in un progetto o in una commessa non è ancora definita al momento della vendita.

Legno massiccio o lamellare venduto senza sapere se sarà impiegato come “trave di solaio” o come “puntone di capriata” o per altro uso strutturale.

Elementi Strutturali in legno

Prodotti in legno per uso strutturale a cui, al momento della vendita, sia già assegnata una specifica funzione in un progetto o in una commessa e sia stata eventualmente eseguita una trasformazione.

Travi per solaio; pannelli per parete; capriate; casa in legno; copertura in legno in opera…

2 – ORGANIZZAZIONI COMMERCIALI

Tipologia Attività svolte Qualificazione del produttore

(1) da parte del Ministero delle Infrastrutture

Produttore

Segheria e/o produzione di manufatti incollati.

Qualificazione non necessaria se i prodotti sono marcati CE. Altrimenti qualificazione obbligatoria.

Centro di Trasformazione

Esecuzione di lavorazioni sui prodotti (taglio, foratura, sezionatura, assemblaggio, impregnazione, montaggio di ferramenta ecc.)

Qualificazione obbligatoria.

Rivenditore o distributore

Magazzinaggio ed eventuale trasporto di prodotti e/o elementi.

Qualificazione facoltativa (1).

Carpentiere

Lavorazione e posa in opera di “prodotti” o “elementi” (2), in condizioni di cantiere.

Qualificazione facoltativa (2).

(1) = Si definisce “produttore” il soggetto legalmente responsabile della classificazione secondo la resistenza del prodotto o dell’elemento. In assenza di esplicita dichiarazione contraria nei documenti di accompagnamento della fornitura, il produttore coincide con il “fornitore”, ovvero il soggetto che effettua la vendita a fronte della quale il materiale entra in cantiere. Un rivenditore, distributore, carpentiere o altro soggetto che sia “fornitore” ma non “produttore” può non essere qualificato dal Ministero delle Infrastrutture qualora non si assuma la responsabilità della classificazione in base alla resistenza del materiale che fornisce o lavora.

(2) = Qualora il Carpentiere, con la sua lavorazione, trasforma i “prodotti” in “elementi”, la sua attività è assimilabile a quella del Centro di Trasformazione e la qualificazione diviene pertanto obbligatoria.

3 – QUALIFICAZIONE DEI PRODOTTI, PRODUTTORI E CENTRI DI LAVORAZIONE

Il Decreto Ministeriale del 14/01/2008 ( NTC paragrafo 11.7 “Materiali e prodotti a base di legno”), in via complementare con la normativa comunitaria del settore, fissa i requisiti di qualificazione dei prodotti da costruzione per uso strutturale. I prodotti a base di legno ad uso strutturale, al fine di soddisfare i requisiti di resistenza, devono essere identificati e certificati a cura del produttore, e accettati dalla direzione lavori. I produttori dovranno quindi effettuare una serie di controlli della produzione in fabbrica affiancandoli e integrandoli con quelli previsti dal sistema di gestione per la qualità. In tale ambito si sottolinea come la Circolare Ministeriale Esplicativa n. 617 del 2 febbraio 2009 disciplina l’obbligo di Denuncia di attività anche per i centri di trasformazione . Le figure del produttore e centro di lavorazione si posso identificare, come viene infatti indicato nel D.M. 14/01/2008 e relativa Circolare Esplicativa, nelle seguenti modalità: Produttore: è il responsabile della conformità di prodotto, ossia la figura deputata a rispondere della corrispondenza tra le caratteristiche del prodotto fornito e quanto esplicato nella dichiarazione di conformità. Centro di lavorazione: sono gli stabilimenti entro i quali vengono apportate lavorazioni di vario tipo (tasche, forature, ecc.) al fine di dare ai prodotti la configurazione finale per procedere a una loro posa in opera. In tale frangente il prodotto lavorato prende la denominazione di elemento a uso strutturale. L’aspetto fondamentale per la qualificazione (ma anche per la marcatura CE) è la capacità dell’azienda di effettuare correttamente la classificazione in base alla resistenza di ogni singolo prodotto (o elemento strutturale), con metodi “a vista” o strumentali. I primi, codificati sulla base di lunghe esperienze e migliaia di prove distruttive, sono più adatti a piccole produzioni, discontinue e variabili come assortimenti. I secondi, recentemente sviluppati sulla base di evidenze sperimentali e statistiche, offrono soluzioni affidabili ed economiche per i processi industriali di grandi serie omogenee. In questo modo si riesce ad attribuire a ogni segato un insieme di valori caratteristici identificati nelle classi di resistenza contenute nella UNI EN 338. Elemento fondamentale per la qualificazione è l’individuazione di un Direttore Tecnico della Produzione che si assuma la responsabilità della classificazione in base alla resistenza. In Italia è stata attivata una specifica formazione qualificante: un corso di aggiornamento professionale che attribuisce ai frequentanti anche crediti formativi spendibili in ambiente universitario. Anche all’estero esistono percorsi formativi equivalenti che potranno eventualmente essere riconosciuti come validi dal Servizio Tecnico Centrale.

4 – MATERIALE E PRODOTTI A BASI DI LEGNO I materiali e i prodotti per uso strutturale a base di legno, come avviene per tutti gli altri materiali strutturali (Par. 11 delle NTC), devono essere:

• identificati univocamente a cura del produttore, secondo le procedure applicabili;

• qualificati sotto la responsabilità del produttore o del centro di trasformazione secondo le procedure applicabili;

• prescritti dal progettista, secondo le caratteristiche meccaniche necessarie e comunque conformi alle normative applicabili;

• accettati dal direttore dei lavori mediante acquisizione della documentazione di qualificazione, nonché mediante eventuali prove sperimentali di accettazione.

Per quanto concerne l’identificazione e la qualificazione dei materiali e prodotti per uso strutturale si possono verificare i seguenti casi:

1. sia disponibile una norma europea armonizzata (marcatura CE)

2. sia possibile la qualificazione con modalità e procedure indicate nelle presenti norme

3. sia possibile la marchiatura CE in conformità a Benestare Tecnico Europeo

(ETA) La produzione, fornitura e utilizzazione dei prodotti a base legno per uso strutturale devono avvenire in applicazione di un sistema di assicurazione della qualità che consenta di poter individuare ogni passaggio intermedio dal momento della classificazione e/o marchiatura dei singoli componenti fino al momento della messa in opera. Ciascun prodotto qualificato dovrà essere riconoscibile per quanto concerne le caratteristiche qualitative e riconducibile allo stabilimento di produzione tramite marchiatura depositata presso il Servizio Tecnico Centrale, in modo conforme alla relativa norma armonizzata. Il paragrafo fornisce inoltre le indicazioni sui provvedimenti necessari ed i relativi riferimenti normativi al fine di garantire alla struttura nel suo insieme e ai suoi componenti strutturali il requisito di durabilità, specificando i fattori fondamentali da tenere in considerazione e i requisiti che i materiali a base di legno e i materiali accessori utilizzati nella costruzione devono possedere.

5 – PERIODO DI COESISTENZA Tale periodo è definibile come quell’arco di tempo in cui la normativa di carattere comunitario e nazionale coesistono in quanto non è stato fissato a livello comunitario l’obbligo della marcatura CE. Come prescritto all’interno del par. 11.1 delle NTC, in tale periodo, l’azienda può scegliere il proprio processo di certificazione del prodotto: attraverso l’applicazione di specifica normativa armonizzata oppure attraverso l’applicazione dei dettami (NTC par. 11.7) “Materiali e prodotti a base di legno”. E’ bene sottolineare che ad oggi, con l’entrata in vigore del D.M. 14/01/2008, non possono circolare sul territorio italiano prodotti o elementi strutturali non coperti da certificazione di prodotto. Per i prodotti non coperti da norma armonizzata, la qualificazione ministeriale risulta essere l’unico iter di certificazione adottabile (ad esempio uso Fiume, uso Trieste e simili).

Vista l’eterogeneità della produzione di molte aziende italiane, l’iter di qualificazione ministeriale e di marcatura CE possono essere considerati processi che coesistono all’interno dello stabilimento, ognuno dei quali copre uno specifico prodotto. I centri di trasformazione hanno l’obbligo di depositare Denuncia di attività presso gli uffici del Servizio Tecnico Centrale come indicato nelle NTC e nella Circolare Esplicativa n° 617 del 2 febbraio 2009.

6 – LEGNO MASSICCIO A SEZIONE RETTANGOLARE Legno massiccio 4 Fili La norma armonizzata di prodotto per il legno massiccio è la UNI EN 14081. Attualmente l’entrata in vigore dell’obbligo di marcatura CE per tale assortimento è fissata nel mese di settembre 2012. Tale documento normativo si articola in più parti in relazione alle modalità di classificazione del produttore (a vista o a macchina). Vista la struttura e l’organizzazione delle aziende italiane, l’unico documento normativo che trova ampia applicazione nel nostro paese è la UNI EN 14081-1 (requisiti generali). I documenti normativi di importanza tecnica e commerciale (da tenere presente) sono i seguenti :

• La UNI EN 338 fissa le classi di resistenza di riferimento (Tabella 4.5 e 4.6). Tale documento normativo, elaborato per le specie del Nord Europa, definisce probabilmente una eccessiva proporzionalità lineare tra densità e resistenza con relativa mancanza di classi intermedie. Comunque, i vantaggi che tale semplificazione ha portato sono certamente da apprezzare. Infatti, il riferimento univoco a un profilo resistente tramite un codice intuitivo e l’approccio prestazionale hanno consentito indubbiamente una facilità di uso da parte anche di progettisti meno specializzati, contribuendo significativamente alla diffusione del legno come materiale strutturale;

• Per i legnami italiani ci si riferisce alla norma UNI 11035 “legno strutturale – classificazione – requisiti generali, regole per la classificazione a vista secondo la resistenza e valori caratteristici per tipi di legname italiani“. (Tabelle 2.4 a e 2.5 b)

Legname tipo Uso Fiume e Uso Trieste: Attualmente questi assortimenti (molto importanti nel mercato italiano del legno strutturale) non possono essere inclusi all’interno della UNI EN 14081 causa l’eccessivo smusso che questi presentano (all’interno della UNI EN 14081-1 risulta essere fissato uno smusso massimo pari a un terzo delle dimensioni del bordo e/o della faccia). Quindi per la certificazione di tali prodotti l’unico iter di certificazione applicabile è quello della Qualificazione Ministeriale. In merito alla classificazione a vista il Gruppo di lavoro Legno Strutturale dell’UNI ha appena completato l’elaborazione di un apposito testo normativo (UNI 11035-3 – Legno strutturale – Classificazione a vista dei legnami secondo la resistenza meccanica – Parte 3: Travi Uso Fiume e Uso Trieste) che disciplina apposite regole di classificazione per tali assortimenti e che riporta specifici profili meccanici elaborati secondo le prescrizioni della UNI EN 384.

Legno massiccio giuntato (KVH e travi a due o tre lamelle) KVH: Si tratta di legno massiccio squadrato, piallato ed essicato, giuntato a pettine sull’intera sezione trasversale. Il giunto a pettine è un giunto longitudinale tra due elementi di legno massiccio, sulle cui testate sono stati intagliati, mediante fresatura, denti aventi lo stesso profilo e lo stesso passo, che si incastrano tra di loro senza gioco e che sono uniti tramite incollaggio. Travi a due o tre lamelle: Queste travi sono composte da tavole essiccate giuntate a pettine tra di loro,accoppiate in due o tre elementi ed incollate.Questo procedimento serve ad ottenere una sezione di legno massiccio, di lunghezza fino a 18 mt., con caratteristiche di qualità, che presenterà fessurazioni poco marcate. Entrambi gli assortimenti risultano essere scoperti da relativa norma armonizzata. La qualità di questi prodotti viene garantita, come nel caso del legno lamellare, da controlli effettuati in fabbrica e dal successivo controllo da parte di un’organizzazione specializzata e indipendente.

7 – LEGNO LAMELLARE La norma armonizzata di prodotto per il legno lamellare è la UNI EN 14080 – Struttura di legno – Legno lamellare incollato – Requisiti. Attualmente l’entrata in vigore dell’obbligo di marchiatura CE è fissata nel mese di dicembre 2011. Nella produzione degli elementi in legno lamellare i produttori devono obbligatoriamente seguire le prescrizioni di un Ente di certificazione, facendo riferimento alla norma UNI EN 386 – Legno lamellare incollato. Requisiti prestazionali e requisiti minimi di produzione, valida per tutti i Paesi dell’Unione Europea. Da parte dell’Organismo Notificato di controllo dovrebbero essere eseguite almeno due visite l’anno. In particolare i principali compiti dell’Organismo Notificato si possono identificare nei seguenti punti:

• Attestare la conformità delle prove iniziali di tipo;

• Valutare la documentazione delle caratteristiche dichiarate;

• Attestare la conformità alla UNI EN 14080;

• Supervisionare il controllo della produzione in fabbrica;

• Verificare la qualità di giunti di testa e delle linee di colla. Il sistema produttivo deve prevedere la classificazione secondo la resistenza (a vista oppure a macchina) delle tavole; nella composizione dell’elemento finito le migliori possono essere disposte nelle zone maggiormente sollecitate, le altre in zone meno sollecitate e comunque sempre nelle parti interne. La resistenza a flessione di un elemento in legno lamellare dipende praticamente dalla resistenza a trazione delle lamelle più esterne e quindi anche dalla resistenza dei relativi giunti a dita, che come prescritto dalla norma di riferimento

devono essere eseguiti in conformità con la UNI EN 385 – Legno strutturale con giunti a dita – Requisiti prestazionali e requisiti minimi di produzione. A tal proposito si sottolinea come la classificazione del prodotto finito faccia riferimento alla norma UNI EN 1194 – Strutture in legno – Legno lamellare incollato – Classi di resistenza e determinazione dei valori caratteristici, con la quale si attribuisce una classe di resistenza al prodotto finito sulla base di quella definita per le lamelle, di calcoli specifici o di prove di laboratorio eseguite su elementi in dimensione d’uso. La stessa norma, inoltre, prevede un insieme di relazioni per il calcolo delle proprietà meccaniche degli elementi in legno lamellare in funzione della resistenza delle singole lamelle. La UNI EN 1194 prescrive che, per gli elementi sottoposti prevalentemente a flessione, si possa utilizzare sia il legno lamellare omogeneo (contrassegnato dalla lettera h, costituito da lamelle che appartengono alla medesima classe di resistenza) che il combinato (contrassegnato dalla lettere c, costituito da lamelle che appartengono a classi di resistenza diverse). Vedi tabella 3.5 E’ ancora possibile trovare in commercio elementi in legno lamellare in cui la classe di resistenza sia contraddistinta attraverso il sistema di classificazione della norma DIN 1052, che per anni è stata il principale riferimento tecnico per molti produttori in Europa. Nella tabella 3.6 si riporta l’equivalenza tra la normativa DIN 1052 e la classificazione prevista dalla UNI EN 1194.

8 – PRODOTTI PROVENIENTI DALL’ESTERO Per i prodotti esteri il D.M. 14/01/2008 definisce che tutto il materiale strutturale proveniente da paesi dell’unione europea o da paesi facenti parte dello Spazio Economico Europeo (SEE) deve essere qualificato come idoneo alla costruzione, ovvero deve, o essere in possesso della marcatura CE (D.P.R. 21/04/1993 n. 246), o essere conforme a una norma armonizzata o da benestare tecnico europeo, o risultare rispondente alle caratteristiche di specifiche nazionali che garantiscano un livello di sicurezza equivalente e coerente con i requisiti essenziali della Direttiva 89/106/CEE (recepita in Italia proprio dal D.P.R. 21/04/1993 n. 246). Il materiale proveniente da tutti gli altri paesi prima di essere immesso sul mercato Italiano deve essere controllato e qualificato secondo le procedure nazionali con le modalità stabilite dal Servizio Tecnico Centrale del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici. Alla Direzione Lavori deve essere consegnato un attestato di conformità del materiale rispondente alle indicazioni riportate nelle specifiche norme europee armonizzate. Quindi, in attesa che la marcatura CE sia obbligatoria, l’aspetto che il Progettista e/o Direttore dei Lavori deve controllare con attenzione è la qualità delle informazioni relativamente ai seguenti aspetti:

• tipologie coperte (specie, dimensioni, lavorazioni, ecc.) e termini di validità del documento,

• prestazioni di prodotto;

• modalità di verifica e realizzazione dei giunti;

• istruzioni per lo stoccaggio in cantiere e la posa in opera;

• modalità di controllo della qualità, identificazione e marcatura.

Purtroppo si sono presentati casi di prodotti, anche ottimi, per i quali queste informazioni sono risultate molto scadenti e/o assenti, obbligando il professionista a richiedere integrazioni (che non sempre sono disponibili) oppure ad assumersi responsabilità che non gli competono. In ogni caso con l’inconveniente (ben che vada) di ritardare l’esecuzione dei lavori.

9 – PROGETTAZIONE, CONTROLLI DI ACCETTAZIONE E POSA La progettazione delle struttura di legno richiede delle conoscenze specifiche perché, anche se la concezione strutturale e le problematiche di durabilità e posa sono simili a quelle che si hanno con altri materiali, le differenze sono evidenti. Il progettista deve conoscere le norme UNI applicabili per prescrivere correttamente i materiali (classi di rischio biologico, classi di servizio, classi di resistenza, tolleranze e variazioni dimensionali, ecc.) e includere nella relazione di calcolo un manuale di manutenzione delle strutture. Ne consegue che al DTP sarà richiesto di sviluppare delle indicazioni coerenti con i requisiti di progetto e i materiali forniti, o comunque di saper valutare ciò che il progettista ha previsto. Inoltre, le NTC obbligano il produttore a fornire le specifiche istruzioni per la posa per il materiale consegnato. Spesso il progettista si aspetta di trovare, nel DTP, un interlocutore in grado di informarlo correttamente, oppure di integrare le sue competenze, come può avvenire nel caso in cui il fornitore sviluppi disegni e calcoli esecutivi, ovvero si configuri come un “fabbricatore” (che si assume la responsabilità della relazione di calcolo) :

10 – PRINCIPI DI PROGETTAZIONE Le regole fondamentali per impiegare il legno in edilizia sono semplici:

• il legno ha un’ottima durabilità se rimane “asciutto”, mentre il ristagno dell’umidità favorisce l’attacco dei funghi della carie. Può bagnarsi, ma deve asciugarsi rapidamente (1-2 giorni);

• il legno è quasi insensibile agli sbalzi di temperatura, ma ha variazioni dimensionali (ritiro e/o rigonfiamento), quasi esclusivamente in direzione trasversale rispetto a quella della fibratura, con un ordine di grandezza dello 0,3% della dimensione per ogni 1% di variazione dell’umidità del legno (in condizioni normali, le variazioni di umidità del legno di un tetto sono di 2-3% all’interno e 4-5% all’esterno);

• le resistenze a trazione e compressione in direzione perpendicolare alla fibratura sono basse, e ciò può rappresentare un elemento critico, da valutare con attenzione in corrispondenza di appoggi e intagli.

Senza entrare nel dettaglio delle problematiche di calcolo, si possono quindi sottolineare alcune regole pratiche di buona progettazione:

• evitare infiltrazioni e soprattutto ristagni di umidità, favorendo sempre drenaggio e ventilazione (anche con pochi mm di aria o di materiale traspirante tra le varie parti di un giunto), per prevenire il degrado da funghi;

• limitare al minimo le variazioni di umidità del legno rispetto alle condizioni di equilibrio previste in esercizio, e prevedere idonee tolleranze dimensionali.

• evitare eccentricità e altre configurazioni che possono innescare tensioni secondarie da flessione e taglio.

Il DTP deve quindi possedere una buona conoscenza di alcune nozioni di base, per poter dialogare efficacemente con il progettista:

• prestazioni meccaniche e tolleranze dimensionali dei propri prodotti, nonché fattori che le influenzano (clima, lavorazioni,modalità di posa, ecc.);

• definizioni della principale terminologia usata negli specifici metodi di progettazione e calcolo (azioni, coefficienti, fattori ecc. che descrivono le classi di rischio, la durabilità, la resistenza, la deformabilità);

• terminologia e corrette modalità di impiego dei mezzi di collegamento (viti, chiodi, bulloni, adesivi, ecc.) che vengono impiegati.

Il DTP deve fare i corretti riferimenti alle norme e alle schede tecniche dei prodotti che sviluppa e/o lavora, e a volte anche saperne illustrare i contenuti ai suoi interlocutori. Questa funzione di “divulgatore” non è, per il DTP, una perdita di tempo: l’esperienza dimostra che è certamente meglio prevenire un malinteso che curarne gli effetti. L’attenzione del DTP deve concentrarsi principalmente sulla concezione generale della struttura, sulle problematiche di durabilità e di monitoraggio e sulla presenza delle indicazioni “necessarie e sufficienti” a descrivere correttamente i materiali da produzione e le lavorazioni da effettuare. Comunque, è utile che il DTP comprenda il progetto nel suo complesso. Prendiamo in considerazione gli aspetti più rilevanti della progettazione: La verifica della sicurezza strutturale viene svolta negli Eurocodici secondo il metodo semi-probabilistico agli stati limite, che assicura con buona approssimazione un prefissato grado di affidabilità. Il metodo delle tensioni ammissibili è stato superato perché non determina chiaramente il livello di sicurezza, soprattutto quando sono presenti combinazioni di azioni di tipo diverso. I principi generali e i criteri di verifica riportati nel paragrafo 4.4 delle NTC sono coerenti con quelli dell’Eurocodice 5 e, per quanto non specificatamente indicato, contengono un rimando continuo a “normative di comprovata validità” come gli Eurocodici. Nella versione corrente delle NTC, rispetto alla versione precedente (2005) sono state ripristinate sia le 3 classi di servizio(reintegrando la classe 2, intermedia) che le 5 classi di durata del carico previste dall’Eurocodice 5. I coefficienti definiti sono ora identici per quanto riguarda i valori di kdef, mentre per kmod si ha, nelle NTC, una immotivata penalizzazione per la sola durata di carico istantanea. I coefficienti di sicurezza permangono però più elevati rispetto a quelli previsti dall’Eurocodice 5 (coefficienti γM tra 1,4 e 1,5 per NTC contro il

valore massimo pari a 1,3 dell’Eurocodice 5), comportando una penalizzazione dei materiali a base di legno che non ha alcun fondato motivo né comporta un evidente beneficio in termini di sicurezza. A questo proposito, è necessario sottolineare che i moderni prodotti a base di legno sono intrinsecamente molto sicuri: negli Eurocodici il coefficiente di sicurezza su materiali (γM) è più alto per il calcestruzzo (1,5) che per i prodotti a base di legno (da 1,2

a 1,3), il che è pienamente giustificato sul piano tecnico. A questo proposito può essere utile riassumere le considerazioni presentate dai redattori del Documento Istruttorio per la definizione dell’Appendice Nazionale all’Eurocodice 5:

• ogni singolo elemento di legno strutturale che viene posto in opera deve essere provato in maniera non distruttiva o comunque classificato in base alla resistenza; anche le NTC specificano che “tutto il legno per impieghi strutturali deve essere classificato secondo la resistenza prima della sua messa in opera”. Pertanto, viene eliminata l’incertezza sulla corrispondenza tra resistenza dei provini di laboratorio e resistenza del materiale posto in opera (come invece nel caso della differenza tra la resistenza del calcestruzzo dei cubetti e quella del calcestruzzo del getto);

• le resistenze degli elementi in legno alle varie sollecitazioni vengono ricavate con le stesse formule impiegate poi per il calcolo, quindi viene meno l’incertezza sul modello di calcolo (che invece rimane nel caso del calcestruzzo);

• l’incertezza sulla resistenza “minima” (il “valore caratteristico” 5° frattile) per una determinata classe di legno è di gran lunga minore rispetto a quella per il calcestruzzo, dato che la coda inferiore della distribuzione dei valori è tronca (Weibull) anziché normale (Gauss). In altre parole, il legno strutturale non può mai avere resistenza zero, perché quello troppo debole viene scartato nella classificazione;

• i coefficienti adottati per i materiali a base di legno sono calibrati per avere dimensionamenti simili a quelli ottenuti in precedenza con il metodo delle tensioni ammissibili e sono verificati con pignoleria dagli Enti di vari Paesi che hanno aggiornato le loro normative sul legno (DIN, SIA, AFNOR, BS, ecc.) adeguandole al metodo degli stati limite.

La resistenza al fuoco di un elemento strutturale di legno può essere valutata, ai sensi del D.M. 09/03/2007, mediante prove (metodo sperimentale), calcoli (metodo analitico) o confronti con tabelle (metodo tabellare). Il metodo sperimentale prevede le prove in forno su elementi di caratteristiche equivalenti agli elementi di effettivo impiego nelle costruzione dello stesso tipo e dimensioni e soggetti agli stessi carichi di progetto. Questo approccio è normalmente utilizzato per tipologie ripetitive (prodotti o sistemi costruttivi prefabbricati) di cui l’azienda sia interessata a possedere una certificazione. Il metodo analitico si basa sui valori di calcolo noti (la velocità di carbonizzazione e la resistenza meccanica), con i calcoli da eseguirsi allo stato limite ultimo di collasso. Le ipotesi di base in vigore in Italia sono le seguenti:

• la carbonizzazione procede perpendicolarmente alle superfici esposte con velocità costante;

• il legno conserva inalterate le proprie caratteristiche di resistenza e rigidezza nella parte non ancora combusta e la rottura meccanica dell’elemento avviene quando la parte della sezione non ancora carbonizzata è talmente ridotta da non riuscire più ad assolvere alla sua funzione portante;

• la valutazione della capacità portante viene fatta sulla sezione resistente residua trascurando l’arrotondamento degli spigoli;

• il calcolo viene eseguito allo stato limite ultimo di collasso utilizzando quindi le tensioni di rottura.

Il metodo tabellare non è purtroppo ancora applicabile al legno in quanto mancano le tabelle. La struttura di legno costituisce, di per sé, un carico di incendio. Tuttavia nel relativo calcolo va considerata la sola parte di legno che, in base alla velocità di carbonizzazione, si

presume venga bruciata nel tempo corrispondente alla classe richiesta. Essendo però tale classe una funzione del carico di incendio, è necessario fare almeno una iterazione: si calcola il carico di incendio prescindendo dalla presenza della struttura di legno e in funzione di esso si calcola la classe richiesta per l’edificio, poi si calcola la quantità di legno della struttura che si carbonizza in tale tempo, quindi si ricalcola il carico di incendio e infine la classe dell’edificio comprendendo anche il legno della struttura carbonizzata. Il D.M. 09/03/2007 ha inoltre confermato l’utilizzo dell’approccio prestazionale, già presente nei regolamenti vigenti (art. 3 D.P.R. n. 577 del 29 luglio 1982, Decreto 4 maggio 1998) ma non supportato dalle necessarie e sufficienti indicazioni applicativi di sicurezza con misure comprensive diverse da quelle previste nelle norme prescrittive. Tale approccio, più sofisticato, si presta bene per edifici complessi, a tecnologia avanzata o di particolare rilevanza architettonica, compresi quelli pregevoli per aspetti storico/artistici o ubicati in contesti urbanistici non ordinari, nei quali molto spesso si ritrovano strutture in legno di pregio, da conservare.

11 – CONTROLLI DI ACCETTAZIONE Il progettista dovrà contestualizzare e precisare, rispetto alla realtà dell’edificio in oggetto, le prescrizioni relative a materiali e lavorazioni . Le descrizioni dei materiali da impiegare (didascalie sui disegni, voci di capitolato, schema di contratto, ecc.) devono fare riferimento a terminologia e valori che siano coerenti con le normative tecniche in vigore al momento della stesura del progetto, anziché a quelle precedenti (o, peggio, relative ad altre merceologie). Il DTP dovrà prendere visione del progetto prima di iniziare la produzione (meglio ancora: prima di firmare il contratto) per verificare la coerenza delle prescrizioni con le proprie capacità produttive ed eventualmente segnalare le modifiche da considerare. Le NTC definiscono un sistema di qualificazione dei prodotti e dei produttori che è, attualmente, suppletivo a quello in corso di implementazione per la marcatura CE, prescrivendo al Direttore dei Lavori di controllare la conformità della fornitura alle previsioni di progetto e la correttezza della documentazione. Tali prescrizioni, applicabili anche ai materiali provenienti dall’estero, possono costituire un efficace filtro rispetto alla proliferazione di fornitori poco affidabili. E’ già previsto che tali requisiti debbano conformarsi alle regole EU (marcatura CE, non appena diverrà cogente); essi rappresentano comunque, nell’immediato, una notevole opportunità di rendere evidente la maggior affidabilità delle aziende e dei prodotti più qualificati, e dei prodotti a base di legno in generale.

12 – ISTRUZIONI PER LA POSA Oltre alle raccomandazioni di cui ai punti 10.5 e 10.6 della UNI EN 1995-1-1, riferite principalmente agli aspetti statici, è utile ricordare quanto segue. Nel caso di sistemi parzialmente prefabbricati o comunque in cui gli elementi costruttivi che dovranno essere poi successivamente montati siano soggetti a lavorazioni preventive in stabilimento, occorre avere particolare cura nel prevedere correttamente le fasi di progettazione in modo da velocizzare poi le fasi di montaggio. Questo può essere fatto attraverso un preventivo controllo delle fasi di costruzione in fase di progettazione e mediante la predisposizione di un piano di trasporto e scarico degli elementi costruttivi che andranno preventivamente numerati e disposti in ordine di utilizzo. Anche la ferramenta da utilizzare in cantiere andrà tenuta ordinatamente in una determinata area del cantiere, avendo cura di non perdere i contenitori dei diversi elementi di collegamento utilizzati.

Per la realizzazione di qualsiasi struttura di legno, è necessaria, sin dalla fase di progettazione, la previsione di tutti i sistemi di sicurezza necessari per le varie fasi di costruzione, di trasporto e di montaggio. E’ inoltre essenziale un piano di montaggio, fornito dalla ditta fornitrice del materiale alla ditta esecutrice, con le istruzioni corredate da disegni esplicativi delle varie operazioni. Il montaggio può avvenire con assemblaggio a secco tra gli elementi (serraggio con mezzi meccanici, es. viti, bulloni, ecc.) oppure mediante l’utilizzo di leganti chimici (es. resine epossidiche). La scelta del tipo di connessione può determinare forti benefici in termini di riduzione dei tempi di realizzazione con conseguente abbattimento dei costi di cantiere. Una struttura in legno presenta alcuni aspetti positivi in relazione alle problematiche relative alla sicurezza. La gestione di un cantiere di una struttura in legno è generalmente molto più semplice: l’assenza di puntellazioni, di getti e in generale della presenza d’acqua e materiali inerti consente di mantenere molto più pulito e ordinato l’ambiente di lavoro e di poter organizzare meglio le diverse fasi di lavorazione. I vantaggi per quanto riguarda la sicurezza sono molteplici:

• la durata inferiore dei tempi di costruzione comporta minore possibilità che si verifichino incidenti in cantiere;

• le attrezzature utilizzate durante le fasi costruttive (martelli, seghe circolari, pialle, avvitatori, trapani, pistole pneumatiche spara-chiodi) generalmente più leggere rispetto a quelle di un cantiere tradizionale con conseguente minor fatica e minor rischio per gli operatori;

• il peso ridotto degli elementi costruttivi consente una più agevole movimentazione e quindi un minor pericolo per gli operatori coinvolti;

• il montaggio di impianti e cappotti isolati è notevolmente più semplice, grazie all’utilizzo di collegamenti con semplice ferramenta e non essendo necessaria la realizzazione di tracce o scassi.

La preparazione dei pezzi avviene sempre più frequentemente in stabilimento dove tagli, fresature, incassi e smussi possono essere eseguiti con macchine a controllo numerico, in condizioni più agevoli e sicure. Spesso, per strutture più complesse, si esegue in stabilimento anche una gran parte del pre-assemblaggio della ferramenta, così da migliorare l’accuratezza dell’esecuzione e ridurre i tempi di posa in opera. Qualora alcune lavorazioni o aggiustamenti debbano essere effettuati in cantiere, è certamente indispensabile prevenire i rischi legati all’impiego degli strumenti tipici del carpentiere (sega circolare, motosega, trapano, avvitatore, pistola sparachiodi, ecc.) nonché quelli derivanti dalla possibile esposizione a polveri e/o schegge a dell’impiego di chiodi, viti, impregnanti, adesivi, sigillanti, ecc. Il Coordinatore per la Sicurezza deve pertanto informarsi sui possibili rischi e i corrispondenti DPI, in funzione dello specifico progetto. Se le maestranze possiedono un’esperienza specifica nel settore della carpenteria in legno (ad es. l’attestazione SOA per la categoria OS32 “Strutture in legno”, relativa alla “produzione in stabilimenti industriali ed il montaggio in sito di strutture costituite di elementi lignei protrattati”) e dispongono di una attrezzatura completa ed efficace, il lavoro in cantiere è comunque agevole, rapido e viene svolto in condizioni di massima sicurezza.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI CONLEGNO, La figura del Direttore Tecnico di Produzione Ed. UNI Regione Toscana, Linee guida per l’edilizia in legno in Toscana