Confronto tra acciaio e legno nel progetto della struttura di un edificio residenziale

In the following thesis we want to compare two different kind of structures made of non-conventional materials in residential construction: laminated wood (coupled with the use of Xlam panels) and steel. In Italy in fact the most used material for residential buildings is reinforced concrete: the techniques to build with this material are well established and there are not many projects designed with other technologies. The reinforced concrete, however, presents some faults: problems related to the disposal of waste, recycling after demolition, environmental pollution resulting from its production and timing of maturation that prolong the duration of the construction site. Laminated wood and steel instead, thanks to their characteristics, do not have these problems: the thesis will compare these two materials and figure out which of the two is more convenient as a real alternative to reinforced concrete. The first part of the thesis will show the architectural project plan and its characteristics. The following parts describe the characteristics and peculiarities of laminated wood and steel, with their defects and limits too, and, of course, the project of all the elements that compose the two structures, showing not only the various steps and the results obtained, but also the design choices decided according to the characteristics of the materials and the architectural constraints. All the elements have been designed in accordance with the NTC2008 implementing them with the Eurocodes 3 and 5. After designed the two structures, there will be the comparison: in this part different aspects are examined such as cost, construction time, availability of materials, CO2 emissions, the adaptability to architectural constraints, comparing the laminated wood and steel as completely as possible and figure out which of these two materials appears to be most convenient for an housing project.

La seguente tesi ha lo scopo di confrontare due tipi di strutture costituite da materiali non convenzionali nell’edilizia residenziale: il legno lamellare (accoppiato all’utilizzo di pannelli Xlam) e l’acciaio. In Italia infatti il materiale più utilizzato per la realizzazione di strutture per edifici ad uso residenziale è il calcestruzzo armato: le tecniche di progettazione e di posa in opera di questo materiale sono ormai consolidate e saltuariamente si tende a pensare ad una alternativa al suo utilizzo. Il CA presenta però alcune caratteristiche che oggigiorno risultano essere difetti: le problematiche legate allo smaltimento degli sfridi, al riciclaggio dopo la demolizione, all’inquinamento ambientale derivante dalla sua produzione, senza dimenticare i tempi di maturazione che prolungano la durate del cantiere. Il legno lamellare e l’acciaio invece grazie alle loro caratteristiche non presentano queste problematiche: la tesi avrà quindi lo scopo di confrontare questi due materiali e capire quali tra i due risulta più conveniente come reale alternativa al CA. La tesi presenterà una prima parte dove verrà mostrato il progetto architettonico dell’edificio al quale verrà poi dimensionata la struttura portante, descrivendo le sue principali caratteristiche. Seguiranno quindi le due parti dove si presenteranno le caratteristiche di legno lamellare e acciaio, così come i loro difetti e limiti, passando poi all’intero dimensionamento di tutti gli elementi che compongono le due strutture; verranno mostrati non solo i vari passaggi e i risultati ottenuti, ma anche le varie scelte progettuali decise in base alle caratteristiche dei materiali e ai vincoli architettonici. Tutti gli elementi sono stati dimensionati nel rispetto delle NTC2008 e dei DT, implementandole con le indicazioni degli Eurocodici 3 e 5. Definite le due strutture, si è passato al loro confronto: in questa parte sono stati esaminati diversi aspetti come i costi, i tempi di costruzione, la disponibilità dei materiali, le emissioni di CO2, l’adattabilità ai vincoli architettonici, così da confrontare il legno lamellare e l’acciaio nella maniera più completa possibile e capire quale tra i due risulta essere il materiale più conveniente per un progetto di edilizia residenziale.