Computo metrico di carpenteria e strutture

L'errore più comune nella lunghezza della carpenteria è misurare la parete fino alla faccia finita in cartongesso o intonaco che usano le finiture. La lunghezza della carpenteria segue invece la linea dei montanti, e la convenzione di disegno nordamericana è asimmetrica. Le pareti esterne e portanti si attestano sulla faccia esterna del montante, dove fondazione, cordolo e rivestimento sono allineati. I tramezzi interni si misurano sull'asse mediano, perché l'interasse si divide in modo netto in una lunghezza sull'asse mediano e i nodi si compensano da soli. Nei cantieri commerciali di maggiori dimensioni i tramezzi vengono talvolta quotati alla faccia della carpenteria. Scegliere la linea di riferimento sbagliata altera lo sviluppo di circa metà larghezza di un montante a ciascuna estremità e sposta ogni quantità derivata.

Questa distinzione è una prassi di tracciamento nordamericana consolidata più che una regola pubblicata, perciò ci si attiene alla faccia che la pianta dichiara come riferimento di quotatura. Secondo la RICS NRM2 la questione si dissolve: la Work Section 16 misura gli elementi di carpenteria lungo la loro lunghezza alla sezione trasversale dichiarata, e l'asse mediano è la linea pratica di stima.

Quando uno sviluppo sull'asse mediano viene moltiplicato per la larghezza di una parete, l'asse mediano sovrastima i punti in cui le pareti si incontrano, e la correzione è uno standard della prassi di rilievo delle quantità. Un angolo a L si compensa da solo: il pezzo contato due volte su un braccio equivale al pezzo omesso sull'altro, perciò non serve alcuna correzione. Un'intersezione a T o una parete trasversale comporta una sovrastima, quindi si detrae metà della larghezza della parete a ogni nodo. Poiché una singola parete trasversale forma due nodi, per ogni parete trasversale si sottrae una larghezza intera. La lunghezza netta sull'asse mediano è pari alla lunghezza totale sull'asse mediano meno metà della larghezza moltiplicata per il numero di nodi.

Questa è l'asimmetria della carpenteria tra lunghezza e superficie, ed è la regola da tenere ben ferma. I dormienti e le guide proseguono ininterrotti oltre ogni apertura, e la parete sopra e sotto un'apertura continua a esistere, perciò un'apertura non si detrae mai dallo sviluppo lineare della parete con nessun metodo. La RICS NRM2 e la prassi nordamericana concordano. Ciò che un'apertura fa, invece, è ridurre la superficie di rivestimento e aggiungere pezzi di carpenteria.

La superficie di rivestimento si riduce, ma solo per le aperture di grandi dimensioni, perché la manodopera per tagliare attorno a una piccola compensa il materiale risparmiato. La prassi nordamericana per i pannelli, mutuata dalla convenzione del cartongesso, ignora le aperture fino a circa un pannello 4 per 8 piedi (circa 32 piedi quadrati) e detrae tutto ciò che è più grande, perciò una porta standard di circa 21 piedi quadrati resta inclusa. La RICS NRM2 detrae i vuoti di rivestimento più grandi della sua soglia per i lavori a superficie di circa 0,50 metri quadrati. Il valore di 1,00 metro quadrato presente altrove in quella linea di standard appartiene alle sezioni dei rivestimenti a pannello, delle vetrazioni e delle impermeabilizzazioni, non al rivestimento in legno, e non va riutilizzato qui. La carpenteria tedesca VOB/C (DIN 18334) è un regime separato: per i lavori in legno a volume misura l'intera sezione trasversale senza detrarre gli intagli.

Il conteggio della carpenteria aumenta. Ogni apertura aggiunge montanti di battuta, montanti di sostegno, un architrave in legno (o, nel Regno Unito e nei mercati metrici, un architrave) e i monconi sopra l'architrave, più un davanzale e i monconi del davanzale per le finestre. I ruoli degli elementi sono riconosciuti dall'IRC; il conteggio tipico di due montanti di battuta più due montanti di sostegno con un architrave e i monconi è una convenzione di carpenteria.

La derivazione di base è la stessa per la carpenteria verticale e orizzontale: il numero di elementi è pari allo sviluppo diviso per l'interasse, più uno, più gli extra di convenzione. Il divisore dell'interasse è tabellato dalla normativa; gli extra sono prassi.

Per i montanti, si calcolano i montanti di campo in base all'interasse, poi si aggiungono tre per angolo, due per ogni intersezione di tramezzo, uno per ogni estremità di parete e due montanti di battuta più due di sostegno per ogni apertura. L'interasse standard è 16 pollici (406 millimetri) nelle tabelle IRC e IBC; 24 pollici (610 millimetri) è ammesso nella carpenteria avanzata. La lunghezza del montante non corrisponde all'altezza nominale della parete. Una parete standard di 8 piedi usa un montante pretagliato da 92 e 5/8 di pollice, così che con un dormiente inferiore di 1 e 1/2 pollice e un doppio dormiente superiore da 3 pollici l'insieme raggiunga la linea del soffitto; le pareti di 9 e 10 piedi usano montanti da 104 e 5/8 di pollice e da 116 e 5/8 di pollice.

Il legname dei dormienti è pari alla lunghezza della parete moltiplicata per il numero di file: tre per impostazione predefinita (un dormiente inferiore più un doppio dormiente superiore), oppure due con un singolo dormiente superiore nella carpenteria avanzata. I travetti di solaio e di soffitto seguono lo schema dei montanti lungo lo sviluppo del solaio, più il raddoppio sotto i tramezzi paralleli, il raddoppio con bordature e cornici attorno alle aperture e i travetti di bordo al perimetro. I puntoni si contano come lo sviluppo della copertura diviso per l'interasse più uno per ogni falda, ma la lunghezza deve essere quella reale inclinata, non lo sviluppo orizzontale. La lunghezza reale è pari allo sviluppo orizzontale moltiplicato per il fattore di pendenza (la radice quadrata di uno più il quadrato del rapporto tra alzata e sviluppo), più lo sporto e un margine per il colmo. I puntoni di displuvio e di compluvio usano il loro fattore di pendenza più lungo.

Nelle regioni RICS NRM2 e CIQS questa derivazione del conteggio non compare nel computo. Montanti, travetti e puntoni si misurano come elementi a metro lineare alla sezione trasversale dichiarata, e l'appaltatore ricava il numero di pezzi. Le tabelle degli interassi sono normativa; gli extra e il moltiplicatore a tre file di dormienti sono convenzione. Gli interassi metrici predefiniti (400 millimetri nel Regno Unito, 600 nell'Europa continentale, 450 in Australia e Nuova Zelanda secondo la AS 1684) sono moduli comuni più che valori prescritti, poiché l'interasse dipende dalla luce e dal carico e si legge dal disegno.

Una parete a timpano o a falda ha montanti che crescono dall'estremità bassa fino al colmo, ciascuno più lungo del precedente in misura pari al rapporto tra alzata e sviluppo moltiplicato per l'interasse. Il conteggio è sempre lo sviluppo diviso per l'interasse, ma la quantità di legname deve sommare le lunghezze crescenti effettive anziché applicare l'altezza al colmo a ogni montante. Una scorciatoia comune usa la lunghezza media del montante, all'incirca metà dell'altezza al colmo, moltiplicata per il conteggio. La superficie di rivestimento del timpano è l'area del triangolo: base per altezza diviso due. Trattare un timpano come un rettangolo all'altezza del colmo porta a ordinare in eccesso sia i montanti sia il rivestimento.

Prima di qualsiasi conversione da superficie a pannelli, occorre stabilire quali superfici sono rivestite, perché sbagliare la base di calcolo delle facce è un errore di un fattore due. Le pareti esterne sono in genere rivestite su una sola faccia, quella esterna. Una parete rivestita su entrambi i lati per resistenza al taglio o classe di resistenza al fuoco raddoppia la superficie. Il piano di una copertura usa la superficie reale del piano inclinato, mentre il piano di un solaio usa la superficie in pianta del solaio in carpenteria.

Poi si converte la superficie in pannelli. Il numero di pannelli è la superficie rivestita divisa per la superficie del pannello, arrotondata per eccesso a pannelli interi. Il pannello standard è 4 per 8 piedi, ovvero 32 piedi quadrati, una dimensione di pannello a prestazione certificata pubblicata dall'associazione di categoria del legno ingegnerizzato. I mercati metrici usano un pannello da 1,2 per 2,4 metri, circa 2,88 metri quadrati. La detrazione della superficie delle aperture si applica prima dell'arrotondamento per eccesso.

La carpenteria comporta connettori metallici ed elementi di fissaggio oltre agli elementi stessi: staffe per travetti, tiranti antiuragano e di sollevamento, ancoraggi di carpenteria e chiodi o viti. L'approccio è una staffa per ogni connessione travetto-trave e tiranti per ogni appoggio di puntone o di capriata, con i conteggi esatti ricavati dall'abaco dei connettori di progetto e dall'abaco dei fissaggi dell'IRC. La RICS NRM2 li enumera come fissaggi. Il requisito e i ruoli degli elementi sono ancorati a normativa e standard; i conteggi precisi provengono dall'abaco.

Le tavelle tagliafuoco di normativa sono derivabili. L'IRC R302.11 richiede tavelle tagliafuoco nelle pareti combustibili a montanti ai livelli di soffitto e di solaio e in orizzontale a intervalli non superiori a 10 piedi (3.048 millimetri), oltre che in corrispondenza di sottogronde e cosciali delle scale, perciò i pezzi orizzontali sono all'incirca la lunghezza della parete divisa per 10 piedi più gli sviluppi per livello. I 10 piedi sono un intervallo massimo di interasse usato come divisore, non una lunghezza di elemento. La compartimentazione antifumo residenziale secondo l'IRC R302.12 suddivide gli assiemi combustibili nascosti di solaio e soffitto di superficie pari o inferiore a 1.000 piedi quadrati. La compartimentazione antifumo distinta del sottotetto, pari o inferiore a 3.000 piedi quadrati, è una disposizione commerciale dell'IBC 718.4.2 per le destinazioni d'uso del Gruppo R, non un valore residenziale.

Le tavelle non di normativa dipendono dai dettagli: supporti e listelli di fissaggio per mobili, maniglioni e accessori, tavelle di bordo dei pannelli dove i bordi del rivestimento cadono tra i montanti e file di controventatura a metà luce nei travetti di solaio, comunemente circa una fila ogni 8 piedi di luce. Nessuna clausola pubblicata fissa un conteggio, perciò viene ricavato dai dettagli architettonici e dalla disposizione dei pannelli o dei travetti, oppure compreso in un margine generale per il legname.

Le capriate ingegnerizzate di copertura e di solaio sono elementi schedulati e progettati, perciò si contano a corpo per ogni sigla di capriata a partire dai disegni di progetto delle capriate (tipi comune, di displuvio, principale, monofalda, a forbice e di testata a timpano), non si ricavano dall'interasse come avviene per puntoni e travetti realizzati con il metodo a struttura assemblata in opera. L'IRC e lo standard di progettazione delle capriate TPI 1 le disciplinano, e la RICS NRM2 enumera le capriate per numero.

L'elemento che scavalca un'apertura si quantifica in modo diverso a seconda della regione. Le pareti nordamericane a struttura leggera usano un architrave in legno composto da legname dimensionale o ingegnerizzato, conteggiato all'interno del legname di carpenteria, con lunghezza pari alla larghezza dell'apertura più l'appoggio su ciascun montante di sostegno, moltiplicata per il numero di strati. La prassi britannica ed europea usa spesso, invece, un architrave prefabbricato in acciaio o in calcestruzzo, misurato in metri lineari del riferimento dichiarato e computato in una sezione separata. La carpenteria in legno australiana e neozelandese secondo la AS 1684 usa un architrave in legno, con acciaio dove l'abaco lo prescrive. Modellare uno al posto dell'altro colloca l'elemento di testa nel computo sbagliato e nel materiale sbagliato.

I tirafondi del dormiente o del dormiente di base sono derivabili da normativa a partire dallo sviluppo del dormiente inferiore. L'IRC R403.1.6 fissa i tirafondi a non più di 6 piedi di interasse, con un bullone entro 12 pollici da ciascuna estremità del dormiente e un minimo di due per ogni pezzo di dormiente, perciò il conteggio è all'incirca lo sviluppo del dormiente diviso per 6 piedi, più uno, più i bulloni di estremità. Le zone ad alta sismicità e ad alto vento riducono l'interasse e aggiungono rondelle per dormiente secondo la modifica normativa locale.

L'acciaio sagomato a freddo si computa in modo identico al legno: lo sviluppo per l'interasse dà i montanti, e una guida a U superiore più una inferiore dà la guida di corsa, misurata come due volte la lunghezza della parete e ordinata in barre standard da 10 piedi (due file, l'equivalente metallico dei dormienti in legno). Tre cose cambiano. Gli elementi sono identificati dalla sigla AISI o SSMA: 362S125-33 indica un'anima da 3,625 pollici, S per montante (stud), un'ala da 1,25 pollici e acciaio di base da 33 mil, con gli elementi non strutturali contrassegnati NS secondo la AISI S220 e gli elementi strutturali conformi alla AISI S240. Non esiste il board foot; l'acciaio si ordina a pezzo e si quota a peso, le libbre per piede di sezione. Lo spessore in mil (33, 43, 54, 68 o 97) sostituisce la classe del legname e si legge dalle specifiche, non si ricava dallo sviluppo.

In Nord America il legname si ordina e si quota a board foot. Un board foot è pari a 144 pollici cubi, e i board foot sono lo spessore per la larghezza per la lunghezza diviso 144 con tutte le dimensioni in pollici. Per il legname dimensionale di carpenteria si usa la sezione trasversale nominale, perciò un 2 per 4 per 8 risulta pari a 5,33 board foot, coerentemente con il modo in cui le segherie computano il legno tenero; la dimensione effettiva piallata di 1,5 per 3,5 pollici sottostima la quantità. Il board foot è un'unità nordamericana; i mercati metrici quotano il legname al metro lineare o al metro cubo alla sezione segata dichiarata secondo RICS NRM2, CIQS e AS 1684. Classe e specie sono un descrittore di computo: la NRM2 richiede che si dichiarino la sezione trasversale e le caratteristiche del legname, perciò SPF n. 2 rispetto a Douglas Fir-Larch, o le classi britanniche C16 rispetto a C24, non possono essere raggruppate in un'unica voce. Ogni tipologia di parete si computa come uno sviluppo separato, poiché le tipologie di parete differiscono per spessore, dimensione e interasse dei montanti, numero di dormienti, classe di resistenza al fuoco, rivestimento e linea di riferimento.

La disciplina finale consiste nel tenere distinti i due sistemi di unità. La quantità misurata, usata per le offerte e per la rendicontazione dell'ambito, è lo sviluppo della parete sulla linea di riferimento e la superficie di rivestimento, in piedi lineari e piedi quadrati o metri quadrati, nella forma NRM2 e CIQS. La quantità ordinata, usata per l'approvvigionamento, converte quei valori in board foot, pannelli interi e pezzi di montante o di guida, poi aggiunge lo sfrido: comunemente dal 10 al 15 percento sul legname di carpenteria e circa il 10 percento sul rivestimento, applicato all'ordine e mai al limite misurato. Quelle fasce di sfrido sono regole empiriche del settore. Riportare una quantità di ordine come offerta sovrastima l'ambito, mentre riportare una quantità misurata come ordine fornisce materiale insufficiente al cantiere. Exayard legge i disegni e applica queste regole automaticamente, tracciando ogni sviluppo di parete sulla sua linea di riferimento, detraendo le aperture che superano la soglia scelta e ricavando montanti, dormienti, travetti, puntoni, rivestimento e connettori per la regione in uso.