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1 Via Muredei TRENTO (ITALY) TEL FAX Viale Verona 190/ TRENTO (ITALY) TEL FAX

2 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI REV F INDICE PREMESSA... 2 OGGETTO... 2 NORMATIVE... 4 RELAZIONE SUI MATERIALI... 7 LEGNO... 7 ACCIAIO CONNESSIONI VERIFICA CONNESSIONI VERIFICA CONNESSIONE TRAVE DI BANCHINA IN LEGNO CON TRAVE DI BANCHINA IN C.A VERIFICA CON SOFTWARE FISCHER VERIFICA A VITE DI CONNESSIONE TRA ARCARECCI 14X22 CM A TRAVE DI BANCHINA 30 X 27 CM VERIFICA CONNESSIONE ARCARECCIO - PASSAFUORI CONNESSIONE ARCARECCI SUL COLMO COPERTURA VERIFICA CONNESSIONE PIASTRA S235 IN ACCIAIO 23X28 CM SP. 10 MM CON PILASTRO IN C.A. 25 X 30 CM VERIFICA TIRAFONDI PILASTRO 25X30 CM F3MAX ASTA 178 SLV VERIFICA CON SOFTWARE FISCHER VERIFICA TIRAFONDI PILASTRO 25X30 CM F1MAX ASTA 184 SLV VERIFICA CON SOFTWARE FISCHER \VERIFICA TIRAFONDI PILASTRO 25X50 CM F3MAX ASTA 134 SLU VERIFICA CON SOFTWARE FISCHER VERIFICA TIRAFONDI PILASTRO 25X50 CM F1MAX ASTA 145 SLV VERIFICA CON SOFTWARE FISCHER VERIFICA PIASTRE IN ACCIAIO 23X50 CM SP. 10 MM PIASTRA 23X50 CM SP. 10 MM AZIONE DI TAGLIO E MOMENTO F3 MAX PIASTRA 23X50 CM SP. 10 MM AZIONE DI TAGLIO E MOMENTO F1MAX VERIFICA SALDATURA CONNESSIONE PIASTRA IN ACCIAIO 23X28-23X47 CM SP. 10 MM CON PIASTRA 23 X 50 CM SOLLECITAZIONI F VERIFICA SALDATURA CONNESSIONE PIASTRA IN ACCIAIO 23X28-23X47 CM SP. 10 MM CON PIASTRA 23 X 50 CM SOLLECITAZIONI F VERIFICA BULLONI TRAVE IN LEGNO LAMELLARE 200 X 620 MM AZIONE F VERIFICA BULLONI TRAVE IN LEGNO LAMELLARE 200 X 620 MM AZIONE F PAG.1 DI 38

3 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 1 PREMESSA 1.1 OGGETTO La presente relazione ha per oggetto il calcolo delle strutture portanti del nuovo Poliambulatorio Comunale di Lauzacco (Pavia di Udine), che verrà realizzato in seguito alla demolizione dell esistente fabbricato di via B. Stringher. Il nuovo edificio si sviluppa su un unico livello con strutture in elevazione costituite da pilastri e travi in c.a.. L edificio è caratterizzato da pianta rettangolare di dimensioni pari a circa 29 m x 12. L edificio ha una copertura in legno lamellare. Lo schema strutturale è caratterizzato da telai in c.a. con pilastri e travi in c.a.. Lo schema strutturale è caratterizzato da telai in c.a. con pilastri incastrati alla base e cordoli in c.a. incastrati ai pilastri. Le coperture in legno risultano vincolate alla struttura sottostante con vincoli cerniera. Le travi di copertura in legno lamellare sono vincolate come di seguito: gli arcarecci sono collegati alle travi sottostanti tramite un vincolo cerniera, è garantito all appoggio la rotazione in M3 mentre è bloccato in M1 e M2; nella trave sottostante vengono realizzate delle fresature, di cui si è tenuto conto in fase di calcolo, all interno delle quali vengono alloggiati gli arcarecci in modo che la traslazione lungo l asse 1 è impedita nella parte inferiore dell arcareccio; nella parte superiore gli arcarecci sono collegati tramite viti ad una lastra in gessofibra di spessore 2 cm che garantisce un controventamento della parte superiore dell arcareccio; le travi di banchina sono vincolate al cordolo in c.a. sottostante tramite una barra M16 classe acciaio 8.8 in modo da renderle solidali; le travi longitudinali sono vincolate tramite piastre ai pilastri sottostanti in c.a.; tali piastre vincolano gli spostamenti nelle tre direzioni x, y e z o 1, 2 e 3. PAG.2 DI 38

4 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F La struttura in elevazione insiste lungo tutto il perimetro su una fondazione a nastro in c.a. con sezioni 120x50 cm. La capacità portante della fondazione viene fornita nella relazione Relazione geologica a firma del dott. Geol. Masutto. La resistenza di progetto del terreno viene considerata pari a 1.30 dan/cmq (Carico limite = 3.00 dan/cmq; Coeff. di sicurezza lato resistenza = 2.3; Resistenza di progetto = 3.00 dan/cmq/2.3 = 1.30 dan/cmq). I parametri adottati nel calcolo sono: Classe di destinazione d uso: III Costruzioni il cui uso preveda affollamenti significativi. Vita nominale : 100 anni Categoria suolo: B Categoria topografica T1 Zona sismica : 3 L edificio è stato modellato con il programma di calcolo agli elementi finiti Sismicad e le verifiche rispettano le NTC2008. Tutte le informazioni di dettaglio relative al calcolo effettuato sono riportate di seguito suddivise per capitoli. PAG.3 DI 38

5 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 2 NORMATIVE Nel dimensionamento delle strutture ci si è attenuti alle prescrizioni dettate dalla Normativa vigente ed in particolare: L , n Norme per la disciplina delle opere in conglomerato cementizio armato, normale e precompresso ed a struttura metallica D.M. LL.PP. del Norme Tecniche per l'esecuzione delle opere in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche D.M. del Norme Tecniche per il calcolo, l'esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture metalliche D.M. del Norme Tecniche relative ai "Criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi" D.M. del Norme Tecniche per le costruzioni in zone sismiche Circolare Ministeriale del n. 156AA.GG./STC. - Istruzioni per l'applicazione delle "Norme tecniche relative ai criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi" di cui al Decreto Ministeriale L , n Provvedimenti per costruzioni con particolari prescrizioni per zone sismiche. D.M. LL. PP. E INT Norme Tecniche per le costruzioni in zone sismiche D.M. LL. PP Norme Tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l'esecuzione ed il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione Circolare Ministeriale del , n /STC. Legge 2 Febbraio 1974 n. 64, art. 1 - D.M. 11 Marzo Norme Tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l'esecuzione ed il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione PAG.4 DI 38

6 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F Circolare Ministeriale del N Istruzioni per l'applicazione delle "Norme Tecniche per il calcolo, l'esecuzione ed il collaudo delle opere in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche" di cui al D.M Circolare Ministeriale del N 65/AA.GG. Istruzioni per l'applicazione delle "Norme Tecniche per le costruzioni in zone sismiche" di cui al D.M Ordinanze della Presidenza del Consiglio dei ministri n.3274, di data Ordinanze della Presidenza del Consiglio dei ministri n.3431 di data Norme Tecniche per le costruzioni D.M Eurocodice 2 - Progettazione delle strutture di calcestruzzo UNI EN Eurocodice 3 - comuni e regole per gli edifici Progettazione delle strutture di acciaio - Parte 1-1: Regole generali, regole UNI EN Eurocodice 3 - Progettazione delle strutture di acciaio - Parte 1-8: Progetto dei giunti Eurocodice 5 (UNI EN :2009) - Progettazione delle strutture di legno - Parte 1-1: Regole generali - Regole comuni e regole per gli edifici Eurocodice 8 - Indicazioni progettuali per la resistenza sismica delle strutture C.N.R : Costruzioni in acciaio Istruzioni per il calcolo, l esecuzione, il collaudo e la manutenzione CNR-DT 206/ Istruzioni per la Progettazione, l Esecuzione ed il Controllo delle Strutture di Legno UNI Procedimento analitico per valutare la resistenza al fuoco degli elementi costruttivi di conglomerato cementizio armato, normale e precompresso Decreto n Classificazione di resistenza al Fuoco di prodotti ed elementi costruttivi di opere da costruzione PAG.5 DI 38

7 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F Decreto 9 marzo Prestazioni di resistenza al fuoco delle costruzioni nelle attività soggette al controllo del Corpo nazionale dei vigili del fuoco Circolare 02 febbraio 2009 n Istruzioni per l applicazione delle Norme tecniche per le costruzioni di cui al D.M. 14 gennaio 2008 UNI EN Legno strutturale classi di resistenza UNI EN Strutture di legno - Legno lamellare incollato e legno massiccio incollato - Requisiti D.M n.246, recante norme di sicurezza antincendi per gli edifici di civile abitazione. Circolare del Ministero dell'interno n. 91 del 14 settembre 1961 DM 16 febbraio 2007 Classificazione di resistenza al fuoco di prodotti ed elementi costruttivi di opere da costruzione e dal DM 9 marzo 2007 Prestazioni di resistenza al fuoco delle costruzioni nelle attività soggette al controllo del Corpo nazionale dei VV.F. PAG.6 DI 38

8 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 3 RELAZIONE SUI MATERIALI Per quel che riguarda le caratteristiche dei materiali si è seguito lo schema riportato nelle NTC Circolare C 10.1 punto 2.1 e si riporta di seguito un riepilogo delle principali caratteristiche dei materiali utilizzati. Si prevede l uso dei seguenti materiali: 3.1 LEGNO Travi in legno lamellare Legno proprietà del legno secondo le normative europee en lamellare e en massiccio GL24H - VALORI CARATTERISTICI DI RESISTENZA f m,g,k = 24 MPa f t,0,g,k = 16.5 MPa f t,90,g,k = 0.40 MPa f c,0,g,k = 24.0 MPa f c,90,g,k = 2.7 MPa f v,g,k = 2.7 MPa MODULI DI ELASTICITA E 0,g,mean = 11.6 GPa E 0,g,0.5 = 9.4 GPa E 90,g,mean = 0.39 GPa G 90,g,mean = 0.72 GPa MASSA VOLUMICA r g,k = 380 kg/m 3 PAG.7 DI 38

9 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F Caratteristiche del materiale - legno Classi di durata del carico Le azioni di calcolo devono essere assegnate ad una delle classi di durata del carico elencate nella tabella 4.1.I (NTC 2008). Per la sollecitazione di carico permanente viene ipotizzata durata permanente; per la sollecitazione di carico utile viene ipotizzata durata media; per la sollecitazione di neve a quota inferiore a 1000 m viene ipotizzata breve durata. Classi di servizio Le strutture (o parti di esse) devono essere assegnate ad una delle tre classi di servizio elencate nella tabella 4.4.II (NTC 2008). La classe di servizio in questo caso è la 2. Resistenza I valori di calcolo per le proprietà del materiale a partire dai valori caratteristici si assegnano con riferimento combinato alle classi di servizio e alle classi di durata del carico. Il valore di calcolo X d di una proprietà del materiale (o della resistenza di un collegamento) viene calcolato mediante la relazione: X d = k mod *X k / M dove PAG.8 DI 38

10 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F X k è il valore caratteristico della proprietà del materiale o della resistenza del collegamento. Il valore caratteristico X k può anche essere determinato mediante prove sperimentali sulla base di prove svolte in condizioni definite dalle norme europee applicabili; M è il coefficiente parziale di sicurezza relativo al materiale, i cui valori sono riportati nella Tab. 4.4.III (NTC 2008); adottando queste prescrizioni il valore di M da applicare al calcolo strutturale degli elementi è 1,45 per il legno lamellare e 1,5 per il legno massiccio. k mod è un coefficiente correttivo che tiene conto dell effetto, sui parametri di resistenza, sia della durata del carico sia dell umidità della struttura. I valori di k mod sono forniti nella Tab. 4.4.IV (NTC 2008). Se una combinazione di carico comprende azioni appartenenti a differenti classi di durata del carico si dovrà scegliere un valore di k mod che corrisponde all azione di minor durata. PAG.9 DI 38

11 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 3.2 ACCIAIO Acciaio da carpenteria metallica S235 f y =tensione di snervamento di calcolo = 2350 dan/cm 2 f t =resistenza caratteristica di rottura a trazione = 3600 dan/cm CONNESSIONI Il materiale dei bulloni è l acciaio di classe 8.8: Il materiale delle barre filettate è l acciaio di classe 8.8: PAG.10 DI 38

12 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F Viti Valori di resistenza minimi o f yk 1000 N/mm 2 PAG.11 DI 38

13 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 4 VERIFICA CONNESSIONI Con specifico riferimento alla tavola delle connessioni a titolo puramente cautelativo sono stati previsti bulloni diam. 16 mm classe 8.8, la tavola e la relazione sono state aggiornate sulla base di questa indicazione. Con riferimento alla Norma NTC 2008 punto la struttura è stata calcolata come struttura con classe di duttilità bassa quindi i valori di q0 possono essere compresi tra 2 e 2.5. Nel caso specifico q0 è stato calcolato come riportato di seguito ed è comunque stato assunto un valore del coefficiente di struttura pari a 2. Come prevede la norma alla struttura è stata assegnata una CD. Il vincolo sul diametro dei connettori è una prescrizione da utilizzare nel caso in cui non venga condotta una specifica verifica. Nel caso in oggetto la connessione è stata calcolata per resistere ad una carico istantaneo che di gran lunga superiore al valore di un carico ciclico. In ogni caso si è deciso di rispettare quanto previsto dalla norma al punto NTC Regole di dettaglio Disposizioni costruttive che non rappresenta con vincolo ma semplicemente una regola costruttiva. PAG.12 DI 38

14 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F A tal proposito si ricorda che la Norma Italiana non esprime in modo vincolante un limite sul diametro della connessione in accordo con quanto riportato nella Norma Europea EC5 luglio 2014 cap. 8.6 par.2. Si ricorda inoltre che nessun connettore in commercia riporta un valore caratteristico di resistenza calcolato secondo ETAG specifica riferito a sollecitazione ciclica ma solo per sollecitazione statica e equivalente a statica. PAG.13 DI 38

15 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 4.1 VERIFICA CONNESSIONE TRAVE DI BANCHINA IN LEGNO CON TRAVE DI BANCHINA IN C.A. Per effettuare la verifica della connessione sono state considerate le sollecitazioni massime agenti sugli arcarecci. è stato considerato il taglio massimo orizzontale sulla trave ricavato dal modello agli elementi finiti Sismicad:, e le corrispondenti azioni assiali (normale) e taglio in direzione perpendicolare, quindi F1, F2 2 F3 per la corripondente combinazione di carico. Le azioni di cui sopra sono state scomposte in azione orizzontale ed azione verticale in modo da ricvare l azione verticale e quella orizzontale. Le componenti dell azione sismica nelle direzioni x, y e z (1.00 Ex+0.30Ey+0.30Ez in accordo con il Dm punto 7.3.5) sono già considerate nelle combinazioni di carico del software. Azioni e momento di trasporto: PAG.14 DI 38

16 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F Il taglio massimo F2 è relativo all asta 235, valore estremo = 913 dan in SLU 195 = kn La forza F2 è il taglio considerata; F1 è la forza in direzione assiale e F3 è la forza perpendicolare all asse longitudinale della trave (Freccia verde). La trave in legno lamellare 25 x 27 cm viene collegata alla trave in c.a. da 27 x 40 cm con una barra filettata 16/100 cm con resina classe 8.8 penetrazione barre filettate nel cordolo in c.a. 32 cm. La predisposizione del foro sul cordolo in c.a. deve essere 16 mm + 2 mm + 2mm. L interasse tra lel barre è pari a 1.00 m. PAG.15 DI 38

17 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F La barra adottata è la FIS AM 16 (8.8) con ancorante chimico FIS EM. PAG.16 DI 38

18 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F FIS EM Sistema chimico a iniezione Tecniche realizzazione foro PAG.17 DI 38

19 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F PAG.18 DI 38

20 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 4.2 Verifica con software Fischer La connessione tra la tave di banchina in legno ed il cordolo in c.a. è statao verificato con il software Fischer in modo da controllare la distanza dal bordo e la resistenza del materiale. PAG.19 DI 38

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28 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 5 VERIFICA A VITE DI CONNESSIONE TRA ARCARECCI 14X22 CM A TRAVE DI BANCHINA 30 X 27 CM. Per effettuare la verifica della connessione è stato considerato il taglio massimo verticale sull arcareccio come da relazione calcolato tramite file excel. Premesso che l arcareccio è in appoggio sulla trave di banchina ed è vincolato alla traslazione dalla fresatura ad incasso realizzata nella trave di banchina (e nella trave di colmo). Di fatto la sollecitazione principale è il taglio verticale, la copertura ha un peso totale tale che l arcarreccio viene sepmlimente spinto verso il basso. La vite viene messa per garantire un fissaggio supplementare soprattutto durtante le fasi di montaggio. In ogni caso cautelativamente è stata verificata utilizzando la forza di taglio considerandola come forza di estrazione della vite, quindi il taglio della trave è un azione assiale del connettore. Il taglio massimo è, valore estremo = 11,94 kn=12 kn PAG.20 DI 38

29 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F La vite di calcolo è una VGS connettore a tutto filetto a testa svasata in acciaio al carbonio con zincatura galvanica bianca 11 l= 350 mm. f v,g,d = k mod *f v,g,k / M = 1*21.99 kn /1,45 = kn R vd =15.16 kn >Red =12 kn La verifica risulta soddisfatta in quanto il taglio sollecitante è minore del taglio resistente (R vd ). PAG.21 DI 38

30 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F PAG.22 DI 38

31 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 6 VERIFICA CONNESSIONE ARCARECCIO - PASSAFUORI Gli arcarecci di sezione 14x22 cm sono stati verificati come trave su due appoggi con sbalzo, indipendentemente dalla rappresentazione grafica del software di calcolo, lo sbalzo può essere sia a monta che a valle dell appoggio, quindi ai fini della verifica non cambia nulla. Il passafuori è stato dimensionato con apposito foglio di calcolo riportato in relazione. Il momento trasmesso dal passafuori all arcareccio è inferiore al momento in campata degli arcarecci, ed ha un effetto migliorativo tra l altro, in ogni caso la sezione 14 x 22 cm che è stata dimensionata per il momento in mezzaria è verificata a maggior ragione anche per il momento derivante dal passafuori. Si riporta di seguito la verifica della connessione tra arcareccio e passafuori. Nella verifica si è parlato di taglio ma la sollecitazione è normale alla vite e quindi di sola trazione. La parte di arcareccio a sbalzo è rappresentata da un elemento di sezione 12x16 cm e di lunghezza pari a 90 cm, lunghezza totale 180 cm di cui 90 cm di sormonto e 90 cm di sbalzo. Totale ~ 110 dan/mq (con fotovoltaico coperture laterali) Arcarecci (14x20 cm) 500 dan/mc*0,14 m*0,20 m/0,8 m = 17,5 dan/mq ~20 dan/mq Carico neve=120 dan/mq L azione di taglio totale risulta: Il taglio massimo è, valore estremo = 3.68 kn=3.68 kn PAG.23 DI 38

32 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F La vite di calcolo è una VGS connettore a tutto filetto a testa svasata in acciaio al carbonio con zincatura galvanica bianca 11 l= 300 mm. f v,g,d = k mod *f v,g,k / M = 1*18.56 kn /1,5 = kn Red =3.68 kn <R vd =12.37 kn La verifica risulta soddisfatta in quanto (il taglio) la forza di trazione sollecitante è minore della forza di trazione resistente (R vd ). Al fine di garantire il vincolo di incastro si prevedono 3 viti. In ogni caso la forza di taglio corrisponde alla forza di estrazione della vite, quindi il taglio della trave è un azione assiale del connettore. PAG.24 DI 38

33 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F Come richiesto dal Collaudatore in Corso D Opera si inserisce anche la trazione dovuta al momento passafuori. Momento: 2.16 knm Distanza tra le viti 45 cm. Forza di trazione dovuta al momento: 2.16 knm/0.45 m=4.8 kn Forza totale di trazione= ( ) kn=8.48 kn < (12.37 x 3) kn=37.11 kn Si riporta di seguito il calcolo effettuato con kmod pari a 0.80 come richiesto dal Collaudatore in Corso D Opera. f v,g,d = k mod *f v,g,k / M = 0.80*18.56 kn /1,5 = 9.89 kn Red =3.68 kn <R vd =9.89 kn <(9.89 x 3) kn=26.67 kn La verifica risulta soddisfatta in quanto la forza di trazione sollecitante è minore della forza di trazione resistente (R vd ). PAG.25 DI 38

34 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F PAG.26 DI 38

35 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 7 CONNESSIONE ARCARECCI SUL COLMO COPERTURA Si riporta di seguito la scheda con le distanze minime previste per la vite VGS diam. 9 mm ed il particolare costruttivo riportato negli elaborati grafici. PAG.27 DI 38

36 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F La funzione della vite è di fissaggio tra le due estremità degli sbalzi con il fine di impedire eventuali deformazioni dovute alla freccia. A puro titolo cautelativo si riporta di seguito la verifica considerando il taglio all appoggio della mensola. La vite di calcolo è una VGS connettore a tutto filetto a testa svasata in acciaio al carbonio con zincatura galvanica bianca 9 l= 320 mm. Considerato il fatto che lo spessore del primo elemento è pari a 87 mm si è considerata la resistenza caratteristica per uno spessore minimo di 85 mm anche se la vite è più lunga e lo spessore del secondo elemento è maggiore. f v,g,d = k mod *f v,g,k / M =0.8*7.31 kn /1,5 = 3.89 kn R vd =3.89 kn >Red =2.82 kn La verifica risulta soddisfatta in quanto la forza di trazione sollecitante è minore della forza di trazione resistente (R vd ). PAG.28 DI 38

37 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 8 VERIFICA CONNESSIONE PIASTRA S235 IN ACCIAIO 23X28 CM SP. 10 MM CON PILASTRO IN C.A. 25 X 30 CM Le travi centrali di sezione 20 x 62 cm poggiano rispettivamente in 4 punti su pilastri in c.a. di sezione 25x30 cm e in altri 8 punti su pilastri 25x50 cm. Nell appoggio si prevede il posizionamento sia per i pilastri 25x30 cm che di una piastra in acciaio S235 da 23x27 cm sp. 10 mm in testa al pilastro in acciaio S235 saldata a due piatti 23x50 cm sp.10 mm posti in verticale, per i pilastri da 25x50 cm la piastra è di 23x47 cm in acciaio S235 saldata a due piatti 23x50 cm sp.10 mm posti in verticale. L azione di taglio risulta: La piastra in S235 da 23x27 cm sp.10 mm è collegata al pilastro sottostante tramite 4 barre filettate 16 classe 8.8 con sistema chimico a iniezione FIS EM, penetrazione barre filettate nel pilastro in c.a. 40 cm. La predisposizione del foro sul cordolo in c.a. deve essere 16 mm + 2 mm + 2mm. PAG.29 DI 38

38 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 8.1 VERIFICA TIRAFONDI PILASTRO 25X30 CM F3max asta 178 SLV5 8.2 Verifica con software Fischer PAG.30 DI 38

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49 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 8.3 VERIFICA TIRAFONDI PILASTRO 25X30 CM F1max asta 184 SLV5 8.4 Verifica con software Fischer PAG.31 DI 38

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60 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 8.5 \VERIFICA TIRAFONDI PILASTRO 25X50 CM F3max asta 134 SLU 193 I tirafondi sono stati calcolati per le azioni sollecitanti di sforzo assiale (compressione del tiranfondo) di taglio e di momento dovuto alle azioni agenti in direzione perpendicolare all asse della trave come illustrato in figura. La sollecitazione utilizzata per la verifica è corrispondente agli SLV 193 F3=1431 dan asta 134. Il taglio è pari a 1431 dan e il momento di trasporto pari a 1431 dan * 31 cm=44.361,00dancm. 8.6 Verifica con software Fischer PAG.32 DI 38

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68 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 8.7 VERIFICA TIRAFONDI PILASTRO 25X50 CM F1max asta 145 SLV13 I tirafondi sono stati calcolati per le azioni sollecitanti di sforzo assiale (compressione del tiranfondo) di taglio e di momento dovuto alle azioni agenti in direzione perpendicolare all asse della trave come illustrato in figura. La sollecitazione utilizzata per la verifica è corrispondente agli SLV 13 F1=1137 dan asta 145. Il taglio è pari a 1137 dan e il momento di trasporto pari a 1137 dan * 31 cm=35.247,00dancm. 8.8 Verifica con software Fischer PAG.33 DI 38

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79 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 9 VERIFICA PIASTRE IN ACCIAIO 23X50 CM SP. 10 mm 9.1 PIASTRA 23X50 cm SP. 10 mm AZIONE DI TAGLIO E MOMENTO F3 max 9.2 PIASTRA 23X50 cm SP. 10 mm AZIONE DI TAGLIO E MOMENTO F1max PAG.34 DI 38

80 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 10 VERIFICA SALDATURA CONNESSIONE PIASTRA IN ACCIAIO 23X28-23x47 cm SP. 10 mm CON PIASTRA 23 X 50 cm SOLLECITAZIONI F3 La saldaturaè stata calcolata considerando i due piatti verticali quindi 4 cordoni di saldatura. PAG.35 DI 38

81 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 11 VERIFICA SALDATURA CONNESSIONE PIASTRA IN ACCIAIO 23X28-23x47 cm SP. 10 mm CON PIASTRA 23 X 50 cm SOLLECITAZIONI F1 La saldaturaè stata calcolata considerando i due piatti verticali quindi 4 cordoni di saldatura. PAG.36 DI 38

82 CONCETTI FONDAMENTALI SULLE VERIFICHE DI GIUNZIONI CON SPINOTTI O BULLONI SECONDO LA NORMATIVA NT 14/01/2008 integrata con EC5 - Capitolo 8 Capacità portante laterale di mezzi di unione metallici del tipo a spinotto (EC5 8.2) Per la determinazione della capacità portante caratteristica di connessioni con mezzi di unione metallici del tipo a spinotto o a bullone, devono essere considerati i contributi dovuti alla resistenza allo snervamento, alla resistenza al rifollamento, nonché alla resistenza all'estrazione del mezzo di unione. Connessioni legno-legno La capacità portante caratteristica per spinotti e bulloni, per singolo piano di taglio e per singolo mezzo di unione, sia assunta come il valore minimo determinato dalle espressioni che seguono, in cui il primo contributo è legato alla teoria di Johansen, il secondo è dovuto all'instaurarsi dell'effetto cavo: STS ENGINEERING SRL Via Muredei, Trento Ing. Sara Salvati tel fax

83 Connessioni legno-acciaio La capacità portante caratteristica di una connessioni acciaio-legno dipende dallo spessore delle piastre di acciaio. Piastre di acciaio aventi spessore minore o uguale a 0,5 d sono classificate come piastre sottili, mentre le piastre aventi spessore maggiore o uguale a d sono considerate spesse. Per piastre con spessore compreso fra 0,5 d e d si assuma un valore di resistenza ottenuto tramite interpolazione lineare fra i valori limite calcolati per piastre sottili e spesse. Si raccomanda che la capacità portante caratteristica per spinotti e bulloni, per singolo piano di taglio e per singolo mezzo di unione, sia assunta come il valore minimo determinato dalle espressioni che seguono: STS ENGINEERING SRL Via Muredei, Trento Ing. Sara Salvati tel fax

84 Nelle formule precedenti si ha: F v,rk t i f h,i,k d M y,rk F ax,rk f f h, 2, k h,1, k capacità portante caratteristica per singolo piano di taglio e singolo mezzo di unione min {spessore del legno ; profondità di penetrazione del mezzo di unione} resistenza caratteristica a rifollamento nell'elemento ligneo i-esimo diametro del mezzo di unione momento caratteristico di snervamento per il mezzo di unione rapporto fra le resistenze a rifollamento degli elementi capacità caratteristica assiale ad estrazione del mezzo di unione Il contributo di resistenza legato all'effetto cavo sia limitato alle seguenti percentuali della parte legata a Johansen: 0% spinotti 25% bulloni 15% chiodi a gambo cilindrico 25% chiodi a gambo quadro 50% altri chiodi 100% viti Nel caso di connessioni con spinotti e bulloni si può assumere: in cui: M y,rk momento caratteristico di snervamento per il mezzo di unione f u,k resistenza caratteristica a trazione, in N/mm 2 d diametro del mezzo di unione Per bulloni e spinotti aventi diametro 30 mm, si raccomanda di adottare come resistenza caratteristica a rifollamento per un angolo rispetto alla direzione della fibratura: con: f h,,k resistenza caratteristica a rifollamento f h,0,k resistenza caratteristica a rifollamento, parallelamente alla fibratura in N/mm 2, d diametro del mezzo di unione k massa volumica caratteristica del legno, in kg/m 3 angolo formato dalla retta di azione del carico e la fibratura STS ENGINEERING SRL Via Muredei, Trento

85 Ing. Sara Salvati tel fax Bulloni caricati assialmente Si assuma la capacità portante assiale e la capacità ad estrazione di un bullone come il valore minore fra: - la capacità a trazione del bullone - la capacità portante della rondella oppure (per connessioni acciaio-legno) della piastra di acciaio La capacità portante della rondella sia calcolata assumendo una resistenza caratteristica sull'area di contatto pari a 3,0 f c,90,k La capacità portante per bullone in una piastra di acciaio non sia maggiore di quella di una rondella circolare avente un diametro pari al min { 12 t ; 4 d} in cui si assuma t = spessore della piastra e d = diametro del bullone. Disposizione dei connettori: distanze minime previste dalla normativa La disposizione e le dimensioni dei mezzi di unione in una connessione, nonché l'interasse fra mezzi di unione e le distanze dal bordo e dalle estremità, devono essere scelti in modo tale da ottenere la resistenza e le rigidezze attese. BULLONI (prospetto 8.4) Angolo Spaziature e distanze da bordi/estremità a 1 a 2 a 3,t a 3,c a 4,t a 4,c (4+ cos )d d max (7d;80 mm) max ( [1+6sen]d ; 4d ) d max ( [1+6sen]d ; 4d ) max ( [2+2sen]d ; 3d ) d SPINOTTI (prospetto 8.5) Angolo Spaziature e distanze da bordi/estremità a 1 a 2 a 3,t a 3,c a 4,t a 4,c (3+2 cos )d d max (7d;80 mm) max ( a 3,t sen ; 3d ) d max ( a3,t sen ; 3d ) max ( [2+2sen]d ; 3d ) d STS ENGINEERING SRL Via Muredei, Trento Ing. Sara Salvati tel fax

86 Numero efficace La capacità portante di una connessione con mezzi di unione multipli, consistente in mezzi di unione tutti dello stesso tipo e dimensioni, può essere più bassa della somma delle individuali capacità portanti di ciascun mezzo di unione. Per una fila di mezzi di unione disposti parallelamente alla direzione della fibratura, si raccomanda che la capacità portante caratteristica efficace in direzione parallela alla fila, F v,ef,rk sia assunta come: F v,ef,rk = n ef F v,rk Nel caso di connessione realizzata con spinotti o bulloni si assuma come numero efficace: n numero di connettori nella fila a 1 spaziatura fra i bulloni in direzione della fibratura d diametro del connettore Per carichi ortogonali alla fibratura, si assuma n ef = n Per carichi agenti con angolo compreso fra 0 e 90, a favore di sicurezza, si assume il numero efficace valido per il caso di forza parallela alla fibratura. Caratteristiche meccaniche degli elementi lignei GL 24 h GL 28 h C 24 Moduli di elasticità mod. elast. parall. medio E 0,mean [Mpa] mod. elast. parall. caratt. E 0,05 [Mpa] mod. elast. ortog. medio E 90,mean [Mpa] modulo di taglio medio G mean [Mpa] Valori caratteristici di resistenza flessione f m,k [Mpa] 24,00 28,00 24,00 traz. parallela alle fibre f t,0,k [Mpa] 16,50 19,50 14,00 traz. ortog. alle fibre f t,90,k [Mpa] 0,40 0,45 0,50 compr. parallela alle fibre f c,0,k [Mpa] 24,00 26,50 21,00 compr. ortog. alle fibre f c,90,k [Mpa] 2,70 3,00 2,50 taglio f v,k [Mpa] 2,70 3,20 2,50 Peso specifico,k [Kg/m 3 ] In base a NT 14/01/ , "la capacità portante e la deformabilità dei mezzi di unione possono essere valutate con riferimento a normative di comprovata validità". Per questo si decide di adottare quanto riportato in EC5. STS ENGINEERING SRL Via Muredei, Trento Ing. Sara Salvati tel fax

87 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 12 VERIFICA BULLONI TRAVE IN LEGNO LAMELLARE 200 X 620 MM AZIONE F1 PAG.37 DI 38

88 Tipologia: unione acciaio-legno Connettori: bulloni o spinotti Piani di taglio: 2 Normativa: NT (UNI EN 1995 : 2005) Posizione: Descrizione: R d, totale = n righe n ef R d, connettore = 138,66 kn V d = 11,37 kn Verifica: V d / R d,tot = 8% ok Coefficienti k mod = 0,80 M,connessione = 1,50 Connettori Tipologia di connettore 1 [1 = bullone, 2 = spinotto] = 16 mm diametro del connettore f u,k = 800 MPa resistenza caratteristica a trazione dell' acciaio M y,k = 0,3 f u,k 2,6 = Nmm momento caratteristico di snervamento del connettore Piastra in acciaio t = 10,0 mm spessore della piastra Legno t 1 = 200,0 mm spessore dell'elemento in legno GLh tipo di legno k = 380,00 kg/m 3 densità caratteristica del legno f h,1,k = f h,o,k / (k 90 sen 2 + cos 2 ) = 26,17 MPa resistenza caratteristica a rifollamento nel legno f h,0,k = 0,082 (1-0,01) k = 26,17 MPa resistenza caratteristica a rifollamento di base k 90 = 1,35 + 0,015 = 1,59 = 0,00 angolo tra sforzo e fibre Capacità portante di progetto di un connettore La capacità portante di progetto per ciascun piano di taglio e mezzo di unione è funzione dello spessore delle piastre. Se t 0,5d: R k = min 0,5 f h,1,k t 1 = 41,88 kn 1,15 ( 2 M y,k f h,1,k ) 0,5 = 18,95 kn R k = 18,95 kn capacità portante caratteristica per un piano di taglio Se t d: R k = min 2,3 (M y,k f h,1,k ) 0,5 = 26,80 kn 0,5 f h,1,k t 1 = 41,88 kn R k = 26,80 kn capacità portante caratteristica per un piano di taglio Se 0,5d < t < d si interpola linearmente. In questo caso 0,5d < t < d quindi R k = 20,92 kn capacità portante caratteristica per 1 p.d.t. R d, connettore = 11,15 kn capacità portante di progetto per 1 p.d.t. n piani di taglio = 2 R d, connettore = 22,31 kn capacità portante di progetto di un connettore R d = k mod R k,conn / m STS ENGINEERING SRL Via Muredei, Trento

89 DISTANZE MINIME PREVISTE DALLA NORMATIVA BULLONI Spaziature e distanze da bordi/estremità Angolo a 1,MIN a 2,MIN (4+ cos )d 4d a 3,t,MIN max (7d;80 mm) max ( [1+6sen]d ; 4d ) a 3,c,MIN 4d max ( [1+6sen]d ; 4d ) a 4,t,MIN max ( [2+2sen]d ; 3d ) a 4,c,MIN 3d Le spaziature e distanze di seguito riportate sono le minime fra quelle previste per i due elementi lignei, dipendenti dall'angolo fra forza e fibratura (rispettivamente 1 ed 2 ). Spaziature e distanze minime tra bordi/estremità a 1,MIN a 2,MIN a 3,t,MIN a 3,c,MIN a 4,t,MIN a 4,c,MIN parallela alla fibratura ortogonale alla fibratura 80,00 64,00 estremità sollecitata 112,00 estremità scarica 64,00 bordo sollecitato 48,00 bordo scarico 48,00 Capacità portante di progetto di più connettori allineati lungo la direzione dello sforzo La capacità portante di più elementi di collegamento allineati è in generale minore della somma delle capacità portanti dei singoli elementi. R d, totale = n file n ef R d, connettore = 138,66 kn capacità portante totale di progetto dei connettori dove: n = 2 numero di connettori allineati lungo la direzione della fibratura n file,min = 1 numero minimo di file di connettori allineati =V,d / (n ef R d,connettore ) n file = 4 numero di file di connettori allineati a 1 = 100 mm spaziatura fra i bulloni in direzione della fibratura d = 16 mm diametro del connettore n ef = 1,55 numero di connettori efficaci (per carichi ortogonali alla fibratura nef = n) R d, connettore = 22,31 kn capacità portante (non ridotta) di progetto del singolo connettore Nel caso di unione con bulloni o spinotti, per una serie di elementi di collegamento allineati lungo la direzione dello sforzo, il numero efficace di connettori n ef si calcola come segue: n ef = min { n ; n 0,9 ( a 1 /(13d)) 1/4 } STS ENGINEERING SRL Via Muredei, Trento

90 DISPOSIZIONE INDICATIVA DEI CONNETTORI (*) n connettori/fila = 2 numero di connettori allineati n file = 4 numero di file di connettori allineati R d, totale = n righe n ef R d, connettore = 138,66 kn O O O O O O O O (*) Nel disegno si riportano al massimo 12 file di 6 connettori ciascuna. Il disegno ha solo scopo illustrativo; sono da verificare le distanze minime fra i connettori e dai bordi della trave. STS ENGINEERING SRL Via Muredei, Trento

91 ETST_03 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE ALLEGATO ALLA RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE CALCOLO CONNESSIONI Rev. F 13 VERIFICA BULLONI TRAVE IN LEGNO LAMELLARE 200 X 620 MM AZIONE F2 PAG.38 DI 38

92 Tipologia: unione acciaio-legno Connettori: bulloni o spinotti Piani di taglio: 2 Normativa: NT (UNI EN 1995 : 2005) Posizione: Descrizione: R d, totale = n righe n ef R d, connettore = 141,54 kn V d = 116,08 kn Verifica: V d / R d,tot = 82% ok Coefficienti k mod = 0,80 M,connessione = 1,50 Connettori Tipologia di connettore 1 [1 = bullone, 2 = spinotto] = 16 mm diametro del connettore f u,k = 800 MPa resistenza caratteristica a trazione dell' acciaio M y,k = 0,3 f u,k 2,6 = Nmm momento caratteristico di snervamento del connettore Piastra in acciaio t = 10,0 mm spessore della piastra Legno t 1 = 200,0 mm spessore dell'elemento in legno GLh tipo di legno k = 380,00 kg/m 3 densità caratteristica del legno f h,1,k = f h,o,k / (k 90 sen 2 + cos 2 ) = 16,46 MPa resistenza caratteristica a rifollamento nel legno f h,0,k = 0,082 (1-0,01) k = 26,17 MPa resistenza caratteristica a rifollamento di base k 90 = 1,35 + 0,015 = 1,59 = 90,00 angolo tra sforzo e fibre Capacità portante di progetto di un connettore La capacità portante di progetto per ciascun piano di taglio e mezzo di unione è funzione dello spessore delle piastre. Se t 0,5d: R k = min 0,5 f h,1,k t 1 = 26,34 kn 1,15 ( 2 M y,k f h,1,k ) 0,5 = 15,03 kn R k = 15,03 kn capacità portante caratteristica per un piano di taglio Se t d: R k = min 2,3 (M y,k f h,1,k ) 0,5 = 21,26 kn 0,5 f h,1,k t 1 = 26,34 kn R k = 21,26 kn capacità portante caratteristica per un piano di taglio Se 0,5d < t < d si interpola linearmente. In questo caso 0,5d < t < d quindi R k = 16,59 kn capacità portante caratteristica per 1 p.d.t. R d, connettore = 8,85 kn capacità portante di progetto per 1 p.d.t. n piani di taglio = 2 R d, connettore = 17,69 kn capacità portante di progetto di un connettore R d = k mod R k,conn / m STS ENGINEERING SRL Via Muredei, Trento

93 DISTANZE MINIME PREVISTE DALLA NORMATIVA BULLONI Spaziature e distanze da bordi/estremità Angolo a 1,MIN (4+ cos )d a 2,MIN 4d a 3,t,MIN max (7d;80 mm) a 3,c,MIN a 4,t,MIN max ( [1+6sen]d ; 4d ) 4d max ( [1+6sen]d ; 4d ) max ( [2+2sen]d ; 3d ) a 4,c,MIN 3d Le spaziature e distanze di seguito riportate sono le minime fra quelle previste per i due elementi lignei, dipendenti dall'angolo fra forza e fibratura (rispettivamente 1 ed 2 ). Spaziature e distanze minime tra bordi/estremità a 1,MIN a 2,MIN a 3,t,MIN a 3,c,MIN a 4,t,MIN a 4,c,MIN parallela alla fibratura 64,00 ortogonale alla fibratura 64,00 estremità sollecitata 112,00 estremità scarica 64,00 bordo sollecitato 64,00 bordo scarico 48,00 Capacità portante di progetto di più connettori allineati lungo la direzione dello sforzo La capacità portante di più elementi di collegamento allineati è in generale minore della somma delle capacità portanti dei singoli elementi. R d, totale = n file n ef R d, connettore = 141,54 kn capacità portante totale di progetto dei connettori dove: n = 2 numero di connettori allineati lungo la direzione della fibratura n file,min = 4 numero minimo di file di connettori allineati =V,d / (n ef R d,connettore ) n file = 4 numero di file di connettori allineati a 1 = 100 mm spaziatura fra i bulloni in direzione della fibratura d = 16 mm diametro del connettore n ef = 2,00 numero di connettori efficaci (per carichi ortogonali alla fibratura nef = n) R d, connettore = 17,69 kn capacità portante (non ridotta) di progetto del singolo connettore Nel caso di unione con bulloni o spinotti, per una serie di elementi di collegamento allineati lungo la direzione dello sforzo, il numero efficace di connettori n ef si calcola come segue: n ef = min { n ; n 0,9 ( a 1 /(13d)) 1/4 } STS ENGINEERING SRL Via Muredei, Trento

94 DISPOSIZIONE INDICATIVA DEI CONNETTORI (*) n connettori/fila = 2 numero di connettori allineati n file = 4 numero di file di connettori allineati R d, totale = n righe n ef R d, connettore = 141,54 kn O O O O O O O O (*) Nel disegno si riportano al massimo 12 file di 6 connettori ciascuna. Il disegno ha solo scopo illustrativo; sono da verificare le distanze minime fra i connettori e dai bordi della trave. STS ENGINEERING SRL Via Muredei, Trento

95 ETST_02 DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEL POLIAMBULATORIO NELLA FRAZIONE DI LAUZACCO COMUNE DI PAVIA DI UDINE RELAZIONE DI CALCOLO INTEGRAZIONI NOTE SCHEDA TECNICA VGS ROTHOBLAAS PAG. 61 DI 62

96 VGS Connettore tutto filetto a testa svasata Acciaio al carbonio con zincatura galvanica bianca ETA 11/0030 PACKAGING Box + CE paper + BIT ACCIAIO SPECIALE Filettatura profonda ed acciaio ad alta resistenza (f y,k = 1000 N/mm 2 ) per elevate performance a trazione TESTA SVASATA Testa svasata per l impiego su piastre in acciaio DIAMETRI Ø9 e Ø11 Ottimizzano le dimensioni mimine della trave da giuntare CAMPI DI IMPIEGO Giunzioni, rinforzi e accoppiamenti su legno massiccio, legno lamellare, X-Lam, LVL, pannelli a base di legno. Classi di servizio 1 e 2 VGS - 01

97 ACCIAIO - LEGNO L utilizzo del connettore inclinato a 45 in combinazione con una piastra di acciaio garantisce un elevata resistenza a scorrimento e rigidità della giunzione SOLLEVAMENTO Il connettore è ideale per il sollevamento ed il trasporto di elementi lignei grazie alla geometria della testa ed al filetto performante ad elevata resistenza a trazione RINFORZO Il filetto totale e la geometria della testa, in combinazione con una piastra di acciaio, consentono di evitare lo schiacciamento delle fibre del legno per compressione ortogonale VGS - 02

98 Applicazioni Fissaggio di trave in legno appesa ad una trave in acciaio Fissaggio di travi in legno LVL Giunzione a scomparsa di travi a grande misura con connettori diametro 11mm Gamma La testa svasata consente fissaggi in accoppiamento con piastre o ganci in acciaio. I diametri d=9mm e d=11mm consentono ottime tolleranze di montaggio ed un elevato fattore di sicurezza nel calcolo e nell installazione ø9 TX40 ø11 TX50 VGS - 03

99 Codici e dimensioni L b d 1 d 1 codice L b pz./conf. 9 TX40 11 TX50 VGS VGS VGS VGS VGS VGS VGS VGS VGS VGS VGS VGS VGS VGS VGS VGS VGS Su richiesta è disponibile in versione nanocoating per classe di corrosività C5. d 1 VGS codice d 1 d K D L H h 1 pz./conf. 9 HUS945 9, VGS - 04

100 La statica del carpentiere VALORI AMMISSIBILI DIN 1052:1988 ESTRAZIONE FILETTO N adm ESTRAZIONE FILETTO TOTALE N adm d 1 L b A min N adm d 1 L b A min N adm kg kg b L A kg kg kg kg kg kg kg (1) kg kg (1) kg (1) kg (1) kg (1) kg (1) kg (1) kg (1) ESTRAZIONE FILETTO PARZIALE N adm Sg A d 1 L s g A min N adm kg d 1 L b A min N adm kg kg kg Sg A kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg FORMULE DI CALCOLO - ESTRAZIONE DIN :1988 LEGNO-LEGNO N adm = 0,5 s g d 1 d 1 s g N adm [kg] ESEMPIO LEGNO-LEGNO VGS 11 x 400 mm d 1 = 11 mm s g = 185 mm N adm = 0,5 s g d 1 N adm = 0, = 1018 kg NOTE I valori ammissibili sono secondo normativa DIN 1052:1988. I valori ammissibili a taglio sono calcolati considerando una lunghezza di infissione pari a 8 d 1 ad eccezione di (*) I valori ammissibili ad estrazione sono calcolati considerando la parte filettata (b o s g ) completamente inserita nell elemento ligneo. (1) Raggiungimento della forza di trazione a rottura dell acciaio. (2) Per una corretta realizzazione del giunto, la testa del connettore deve essere completamente inserita nella piastra in acciaio. VGS - 05

101 La statica del carpentiere VALORI AMMISSIBILI DIN 1052:1988 SCORRIMENTO V adm LEGNO - LEGNO Sg 45 A d 1 L s g A min B min V adm kg d 1 L s g A min B min V adm kg Sg kg kg B kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg ACCIAIO - LEGNO (2) d 1 L s g A min V adm d 1 L s g A min V adm kg kg A 45 Sg kg kg kg kg kg kg kg (1) kg kg (1) kg (1) kg (1) kg (1) kg (1) kg (1) kg (1) TAGLIO V adm LEGNO - LEGNO A d1 L sg A V adm * kg d1 L sg A V adm * kg kg * kg kg kg * kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg kg VGS - 06

102 V X G X S X Geometria e distanze minime GEOMETRIA E CARATTERISTICHE MECCANICHE 45 L 90 CONNETTORE VGS t 1 Diametro nominale d d k Diametro testa d K 16,00 19,30 Diametro nocciolo d 2 5,90 6,60 Diametro gambo d S 6,50 7,70 Spessore testa t 1 6,50 8,20 Diametro preforo * d V 5,0 6,0 d s d 2 d 1 Momento caratteristico di snervamento Parametro caratteristico di resistenza ad estrazione Resistenza caratteristica a trazione Resistenza caratteristica a snervamento M y,k [Nmm] 27244, ,4 f ax,k [N/mm 2 ] 11,7 11,7 f tens,k [kn] 25,4 38,0 f y,k [N/mm 2 ] (*) Obbligo di preforo per connettori con Ø mm FILETTO EFFICACE DI CALCOLO L b = L - 10 mm rappresenta l intera lunghezza della parte filettata. s g = (L - 10 mm - 10 mm - Tol.) / 2 rappresenta la semilunghezza della parte filettata al netto di una tolleranza (Tol.) di posa di 10 mm. 10 mm Sg Tol. Sg 10 mm b I valori di estrazione, taglio e scorrimento legno-legno sono stati valutati posizionando il baricentro del connettore in corrispondenza del piano di taglio e considerando un filetto efficace pari a Sg. DISTANZE MINIME PER VITI SOLLECITATE A TAGLIO (1) Angolo tra forza e fibre α = 0 Angolo tra forza e fibre α = 90 Angolo tra forza e fibre α = 0 Angolo tra forza e fibre α = 90 VITI INSERITE SENZA PREFORO VITI INSERITE CON PREFORO a a a 3,t a 3,c a 4,t a 4,c direzione della fibratura mezzo di unione estremità sollecitata -90 < < 90 estremità scarica 90 < < 270 bordo sollecitato 0 < < 180 bordo scarico 180 < < 360 a 1 a 1 a 2 a 2 a 1 a 1 a 2 a 2 a 3,t a 3,c a 4,t a 4,c VGS - 07

103 Geometria e distanze minime DISTANZE MINIME PER VITI CARICATE ASSIALMENTE (2) VITI INSERITE SENZA PREFORO VITI INSERITE CON PREFORO a a a 2,LIM (3) a 1,C a 2,C a CROSS VITI IN TRAZIONE INSERITE CON UN ANGOLO RISPETTO ALLA FIBRA Pianta Prospetto Pianta Prospetto a 2,c a 1,c a 2,c a 1 a 2,c a 2 a 2,c a 2,c a 2,c a 2 a 1 a 1,c a 2,c a 1,c a 2,c a 1,c VITI INSERITE CON UN ANGOLO DI 90 RISPETTO ALLA FIBRA VITI INCROCIATE INSERITE CON UN ANGOLO RISPETTO ALLA FIBRA Pianta Prospetto Pianta Prospetto a 2,c 45 a 1,c a 1 a 2 a 2,c a 1,c a 1 a 2,c a cross a 2,c NOTE (1) Le distanze minime sono secondo normativa EN 1995:2008 in accordo a ETA-11/0030 considerando una massa volumica degli elementi lignei ρ k 420 kg/m 3. (2) Le distanze minime per connettori caricati assialmente sono indipendenti dall angolo di inserimento del connettore e dall angolo della forza rispetto alle fibre, in accordo a ETA-11/0030. (3) La distanza assiale a 2 può essere ridotta fino a 2,5 d 1 se per ogni connettore viene mantenuta una superficie di giunzione a 1 a 2 = 25 d 12. VGS - 08

104 La statica del progettista VALORI CARATTERISTICI EN 1995:2008 TRAZIONE (1) / COMPRESSIONE (2) geometria estrazione filetto totale (3) estrazione filetto parziale (3) trazione acciaio instabilità L b A Sg Sg A A d 1 d legno legno acciaio acciaio L b A min R ax,k [kn] s g A min R ax,k [kn] R tens,k [kn] R ki,k [kn] , , , , , , , ,06 25,40 17, , , , , , , , , , , , , , , , ,99 38,00 21, , , , , , , , , , ,17 TAGLIO geometria legno-legno CONNETTORI INCROCIATI giunzione ad angolo retto Sg A 45 L b Sg 90 d 1 d L s g A MIN R V,k [kn] , , , , , , , , , , , , , , , , ,00 Il collegamento a taglio di trave principale/trave secondaria con connettori VGS incrociati è riportato a pagina 110. VGS - 09

105 La statica del progettista VALORI CARATTERISTICI EN 1995:2008 SCORRIMENTO (4) geometria legno - legno acciaio - legno (5) Sg 45 A L b Sg B A 45 Sg d 1 d legno L s g A MIN B MIN R V,k [kn] s g A MIN R V,k [kn] , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,25 acciaio R tens,k 45 (6) [kn] 17,96 26,87 PRINCIPI GENERALI NOTE I valori caratteristici sono secondo normativa EN 1995:2008 in accordo a ETA-11/0030. I valori di progetto si ricavano dai valori caratteristici come segue: I coefficienti γ m e k mod sono da assumersi in funzione della normativa vigente utilizzata per il calcolo. Per i valori di resistenza meccanica e per la geometria delle viti si è fatto riferimento a quanto riportato in ETA-11/0030. In fase di calcolo si è considerata una massa volumica degli elementi lignei pari a ρ k = 380 kg/m 3. Le resistenze caratteristiche si possono considerare valide, a favore di sicurezza, anche per masse volumiche maggiori Il dimensionamento e la verifica degli elementi in legno e delle piastre in acciaio devono essere svolti a parte. Le resistenze caratteristiche a taglio sono valutate per viti inserite senza preforo; nel caso di viti inserite con preforo è possibile ottenere valori di resistenza maggiori. I valori di estrazione, taglio e scorrimento legno-legno sono stati valutati considerando il baricentro del connettore posizionato in corrispondenza del piano di taglio. Le resistenze caratteristiche sono valutate su legno massiccio o lamellare; nel caso di giunzioni con elementi in x-lam i valori di resistenza possono differire e sono da valutare sulla base delle caratteristiche del pannello e della configurazione della connessione. (1) La resistenza di progetto a trazione del connnettore è la minima fra la resistenza di progetto lato legno (R ax,d ) e la resistenza di progetto lato acciaio (R tens,d ). (2) La resistenza di progetto a compressione del connnettore è la minima fra la resistenza di progetto lato legno (R ax,d ) e la resistenza di progetto ad instabilità (R ki,d ). i / / (3) La resistenza assiale ad estrazione del filetto è stata valutata considerando un angolo di 90 fra le fibre ed il connettore e per una lunghezza di filetto efficace pari a b o s g. Per valori intermedi di s g è possibile interpolare linearmente. (4) La resistenza assiale ad estrazione del filetto è stata valutata considerando un angolo di 45 fra le fibre ed il connettore e per una lunghezza di filetto efficace pari a s g (5) La resistenza di progetto a scorrimento del connnettore è la minima fra la resistenza di progetto lato legno (R V,d ) e la resistenza di progetto lato acciaio (R tens,d 45 ). / / Per una corretta realizzazione del giunto, la testa del connettore deve essere completamente inserita nella piastra in acciaio. (6) La resistenza a trazione del connettore è stata valutata considerando un angolo di 45 fra le fibre ed il connettore. / / VGS - 10

106 Esempio di calcolo: rinforzo trave a compressione ortogonale alle fibre DATI DI PROGETTO a 2, c B = 200 mm H = 520 mm a = 25 mm L a = 200 mm Legno GL24h (ρ k = 380 kg/m 3 ) F v,rd = 98,3 kn F c,90,rd = 98,3 kn Classe di servizio = 1 Durata del carico = media B a 2 a 2, c a 1, c a 1 F v,rd H F c,90,rd a L a VERIFICA A TAGLIO ALL APPOGGIO (EN 1995:2008): τ d f v,d τ d = 1,42 N/mm 2 f v,k = 2,70 N/mm 2 EN 1995:2008 k mod = 0,8 γ m = 1,25 f v,d = 1,73 N/mm 2 Italia - NTC 2008 k mod = 0,8 γ m = 1,45 f v,d = 1,49 N/mm 2 τ d f v,d 1,42 < 1,73 N/mm 2 Verifica soddisfatta τ d f v,d 1,42 < 1,49 N/mm 2 Verifica soddisfatta VERIFICA COMPRESSIONE ORTOGONALE ALL APPOGGIO - TRAVE SENZA RINFORZO (EN 1995:2008): σ c,90,d k c,90 f c,90,d l ef,1 = 255 mm σ c,90,d = 1,93 N/mm 2 k c,90 = 1,00 f c,90,k = 2,70 N/mm 2 EN 1995:2008 k mod = 0,8 γ m = 1,25 f c,90,d = 1,73 N/mm 2 Italia - NTC 2008 k mod = 0,8 γ m = 1,45 f c,90,d = 1,49 N/mm 2 σ c,90,d k c,90 f c,90,d 1,93 > 1,73 N/mm 2 Verifica non soddisfatta Necessità di rinforzo σ c,90,d k c,90 f c,90,d 1,93 > 1,49 N/mm 2 Verifica non soddisfatta Necessità di rinforzo VGS - 11

107 VERIFICA COMPRESSIONE ORTOGONALE ALL APPOGGIO - TRAVE CON RINFORZO (EN 1995:2008 e ETA-11/0030): F c,90,rd R c,90,rd SCELTA CONNETTORE DI RINFORZO VGS 9 x 360 mm L = 360 mm b = 350 mm n 0 = 2 n 90 = 2 n = n 0 n 90 = 4 l ef,2 = 495 mm Le distanze minime per il posizionamento dei connettori sono riportate nella tabella a pag R ax,90,rk = 39,36 kn R ki,k = 17,20 kn Le resistenze a compressione dei connettori qui calcolate sono riportate nella tabella a pag EN 1995:2008 k mod = 0,8 γ m = 1,3 γ m 1 = 1,00 R ax,90,rd = 24,22 kn R ki,d = 17,20 kn R ax,rd = 17,20 kn Italia - NTC 2008 k mod = 0,8 γ m = 1,5 γ m 1 = 1,05 R ax,90,rd = 20,99 kn R ki,d = 16,38 kn R ax,rd = 16,38 kn R c,90,rd = 156,93 kn R c,90,rd = 141,50 kn F c,90,rd R c,90,rd 98,3 < 156,93 kn Verifica soddisfatta F c,90,rd R c,90,rd 98,3 < 141,50 kn Verifica soddisfatta Per configurazioni di calcolo differenti è disponibile il software myproject ( VGS - 12