Casa Pula | Ergodomus Timber Engineering Ing. Franco Piva

A seguire testo in italiano

- ENG -

 This residential building was erected in Pula, a seashore town in Sardinia.

Ergodomus was responsible for the calculation and engineering of the entire wooden structure.

The building has a triangular plan imposed by the shape of the ground lot it is built on. This shape was also the best option for taking advantage of the maximum useful surface.

The bearing structure of the building is made of XLAM, a building system that makes it possible to achieve very rapid assembly times (only 15 days for assembling the bearing structure) and at the same time very high static and energy performances.

The wide interior spaces in the living area configure a static scheme in which the broad spans of the interfloor slab imposed the use of a steel beam. This beam is considered as a “flat arch”, so the intrados of the slab has no discontinuity. The XLAM panels making up the bearing part of the interfloor slab rest (secured with screws) on the wings of the HEA profile.

The building has an overhang on two sides and consequently the corner panel of the slab is also stressed in the orthogonal direction with respect to the direction of the main timber frame. The particular conformation of the XLAM panel, composed of overlapping orthogonal layers, makes it possible to utilize it in both directions. In order to optimize the structure, the thickness of the corner panel was increased from 140/5s, as in the rest of the slab, to 180/5s.

Ergodomus carried out the engineering of the structure starting from the architectural project. The 3D construction model of the structure (including the stairway and any special hardware) was created using HSBCad software, based on the survey of the as-built foundation, without the need to visit the worksite. The machine data were generated from the building model, thus enabling the customer to choose the supplier of the XLAM, so that the project engineer would not be tied to the producer.

The stairway was also designed and engineered by Ergodomus. It consists of three ramps and two landings and is located in the eastern corner of the building. The triangular space it is installed in, and the lack of supports, determined the need to use, for structural purposes, two steel profiles wedged into the XLAM wall by means of a counter-plate and bolts.

Dlubal RFEM software was used to carry out the analysis of the finished elements of the structural model by replicating the real connections utilized; in fact, the joints of the wood construction, consisting of cylindrical connectors, cannot be considered as infinitely rigid, but as elastic and deformable elements in all respects. The constraints between the various elements were modeled with a spring representing the actual mechanical behavior of the connections installed. This particular building site required special attention due to horizontal wind loads.

 - ITA -

Questo edificio ad uso residenziale è stato realizzato a Pula, comune della Sardegna in riva al mare.

Ergodomus si è occupato del calcolo e l’ingegnerizzazione dell’intera struttura lignea.

L’edificio presenta una pianta triangolare imposta dalla forma del lotto su cui sorge e dalla volontà di sfruttare la massima superficie utile. 

La struttura portante dell’edificio è in XLAM, sistema costruttivo che ha consentito di avere tempi di montaggio rapidissimi (appena 15 giorni per il montaggio della struttura portante) uniti ad alte prestazioni sia dal punto di vista statico che dal punto di vista energetico. 

Gli ampi spazi interni in corrispondenza della zona giorno configurano uno schema statico in cui le luci elevate nel solaio interpiano hanno imposto l’utilizzo di una trave in acciaio. Tale trave viene pensata “in spessore”, infatti l’intradosso del solaio risulta privo di discontinuità. I pannelli XLAM che costituiscono la parte portante del solaio interpiano sono appoggiati (e successivamente ancorati mediante viti) alle ali del profilo HEA.

L’edificio presenta un aggetto su due lati il che comporta che il pannello d’angolo del solaio sia sollecitato anche nella direzione ortogonale a quella dell’orditura principale. La particolare conformazione del pannello XLAM, composta da strati ortogonali sovrapposti, permette di poterlo sfruttare nelle due direzioni. Al fine di ottimizzare la struttura viene aumentato lo spessore del pannello d’angolo che da 140/5s come nel resto del solaio passa a 180/5s.

Ergodomus si è occupato dell’ingegnerizzazione della struttura partendo dall’architettonico. E’ stato realizzato mediante HSBCad il modello 3D costruttivo della struttura (comprensivo di scala e ferramenta speciale), basato sul rilievo della fondazione as-built, senza che si siano necessarie visite in cantiere . Dal costruttivo sono stati generati i dati macchina che hanno permesso al committente di poter scegliere il fornitore dell’XLAM, svincolando quindi il progettista dal produttore.

Anche la scala è stata progettata ed ingegnerizzata da Ergodomus. La scala si sviluppa in tre rampe e due pianerottoli ed è situata in corrispondenza dell’angolo est dell’edificio. Lo spazio triangolare in cui si inserisce e la mancanza di appoggi hanno fatto si che, a fini strutturali, si dovessero utilizzare due profili in acciaio incastrati mediante contropiastra e bulloni alla parete in XLAM.

Con il software Dlubal RFEM è stata fatta l’analisi agli elementi finiti del modello strutturale replicando le reali connessioni utilizzate, i collegamenti della costruzione in legno realizzati con connettori cilindrici non possono, infatti, essere considerati come infinitamente rigidi, ma devono essere considerati come elementi elastici e deformabili a tutti gli effetti. I vincoli fra i diversi elementi sono modellati con una molla che rappresenta l’effettivo comportamento meccanico delle connessioni poste in opera.

Il sito, a discapito di una debole accelerazione sismica, presenta un'esposizione al vento che sottopone l'edificio a raffiche che arrivano a toccare i 120km/h. L'analisi agli elementi finiti ha permesso di evidenziare le criticità andando ad ottimizzare la struttura.