LEZIONE 7. PROGETTO DI STRUTTURE IN LEGNO Parte II. Criteri di verifica. Corso di TECNICA DELLE COSTRUZIONI Chiara CALDERINI A.A.

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1 Corso i TECNICA DELLE COSTRUZIONI Chiara CALDERINI A.A Facoltà i Architettura Università egli Stui i Genova LEZIONE 7 PROGETTO DI STRUTTURE IN LEGNO Parte II. Criteri i verifica

2 NORMATIVA DI RIFERIMENTO MANCANZA DI UN QUADRO NORMATIVO DI RIFERIMENTO A LIVELLO NAZIONALE. FINO AD OGGI LE UNICHE NORMATIVE A DISPOSIZIONE DEL PROGETTISTA SONO STATE: NORMATIVE EUROPEE (EUROCODICE 5) NORMATIVE NAZIONALI STRANERE (IN PARTICOLARE DIN TEDESCHE) RECENTEMENTE (2006) E STATO SVILUPPATO DAL CNR UN DOCUMENTO CHE E ORA SOGGETTO AD INCHIESTA PUBBLICA E IN ATTESA DI APPROVAZIONE: CNR-DT 206/2006 ISTRUZIONI PER IL PROGETTO, L ESECUZIONE E IL CONTROLLO DELLE STRUTTURE IN LEGNO.

3 CRITERI GENERALI (CNR-DT 206/2006) LE STRUTTURE IN LEGNO DEVONO ESSERE PROGETTATE, COSTRUITE E COLLAUDATE PER I CARICHI DEFINITI NELLE PERTINENTI NORMATIVE VIGENTI. LA SICUREZZA DEVE ESSERE VALUTATA SECONDO IL METODO DEGLI STATI LIMITE. L ANALISI DELLE STRUTTURA SI PUO EFFETTUARE NELL IPOTESI DI COMPORTAMENTO ELASTICO LINEARE DEI MATERIALI E DEI COLLEGAMENTI, CONSIDERANDO I VALORI PERTINENTI DEL MODULO ELASTICO DEI MATERIALI E DELLA RIGIDEZZA DELLE UNIONI IN FUNZIONE DELLO STATO LIMITE E DEL TIPO DI VERIFICA CONSIDERATI. I CALCOLI DEVONO ESSERE SVOLTI INTRODUCENDO APPROPIATE SCHEMATIZZAZIONI E, SE NECESSARIO, SUPPORTATI DA PROVE. LO SCHEMA DEVE ESSERE SUFFICIENTEMENTE ACCURATO PER SIMULARE CON RAGIONEVOLE PRECISIONE IL COMPORTAMENTO STRUTTURALE DELLA COSTRUZIONE, ANCHE IN RELAZIONE ALLE MODALITA COSTRUTTIVE PREVISTE. PER TUTTE LE STRUTTURE, LE VERIFICHE DEVONO ESSERE EFFETTUATE SIA NELLO STATO INIZIALE (TEMPO ZERO) CHE IN QUELLO FINALE (TEMPO INFINITO).

4 PARAMETRI DI PROGETTO (CNR-DT 206/2006) RESISTENZE E MODULI DI CALCOLO SI ASSUME CHE LA DURATA DEL CARICO E L UMIDITA DEL LEGNO INFLUISCANO SULLE PROPRIETA RESISTENTI DEL MATERIALE. IL VALORE X DI UNA PROPRIETA DEL MATERIALE (RESISTENZA, MODULO ELASTICO O MASSA VOLUMICA) VIENE CALCOLATO MEDIANTE LA RELAZIONE: COEFFICIENTE DI CORREZIONE X = k X γ mo m k VALORE CARATTERISTICO DELLA PROPRIETA DEL MATERIALE COEFFICIENTE DI SICUREZZA RELATIVO AL MATERIALE SI DEFINISCONO VALORI CARATTERISTICI DELLE PROPRIETA DEL MATERIALE I VALORI DEL FRATTILE AL 5%, O I VALORI MEDI (MODULO ELASTICO) OTTENUTI SULLA BASE DEI RISULTATI DI PROVE SPERIMENTALI EFFETTUATE SU PROVINI A 20 C ED UMIDITA RELATIVA DELL ARIA DEL 65%.

5 PARAMETRI DI PROGETTO (CNR-DT 206/2006) RESISTENZE E MODULI DI CALCOLO DA COSA DIPENDE IL COEFFICIENTE DI CORREZIONE k mo? (0.2 k mo 1.1) DURATA DEL CARICO UMIDITA DELLA STRUTTURA (CRESCE AL DIMINUIRE DELLA DURATA) (DIMUNUISCE AL CRESCERE DELL UMIDITA ) CLASSI DI DURATA DI CARICO UMIDITA DELLA STRUTTURA PERMANENTE: > 10 ANNI UMIDITA DEL MATERIALE IN EQUILIBRIO A 20 E UMIDITA RELATIVA DELL ARIA <65% BREVE: < 1 SETTIMANA UMIDITA DEL MATERIALE IN EQUILIBRIO A 20 E UMIDITA RELATIVA DELL ARIA >85% ISTANTANEO

6 PARAMETRI DI PROGETTO (CNR-DT 206/2006) RESISTENZE E MODULI DI CALCOLO DA COSA DIPENDE IL COEFFICIENTE DI SICUREZZA γ m? (1.0 γ m 1,3) TIPO DI MATERIALE (LEGNO MASSICCIO, LAMELLARE, LVL, PANNELLI FIBRE ) IN ESERCIZIO: γ m =1 A STATO LIMITE ULTIMO: LVL, COMPENSATO, OSB: γ m = 1.2 LEGNO LAMELLARE: γ m = 1.25 LEGNO MASSICCIO: γ m = 1.3 PANNELLI DI PARTICELLE O FIBRE: γ m = 1.3 UNIONI: γ m = 1.3 AFFIDABILITA CRESCENTE

7 PARAMETRI DI PROGETTO (CNR-DT 206/2006) RESISTENZE E MODULI DI CALCOLO NOTA: IL COMPORTAMENTO ANISOTROPO DEL MATERIALE IMPONE DI DEFINIRE MOLTEPLICI PARAMETRI DI RESISTENZA E DI ELASTICITA. RESISTENZE MODULI ELASTICI FLESSIONE TRAZIONE ALLA FIBRATURA TRAZIONE ALLA FIBRATURA COMPRESSIONE ALLA FIBRATURA MODULO ELASTICO MEDIO MODULO ELASTICO CARATTERISTICO MODULO ELASTICO MEDIO MODULO ELASTICO TANGENZIALE MEDIO COMPRESSIONE ALLA FIBRATURA TAGLIO

8 AZIONI DI PROGETTO (CNR-DT 206/2006) AZIONI DI CALCOLO n ( ) F=γ G +γ Q + γ ψ Q g k q 1k q 0i ik i=2 DISTRIBUZIONE DI CARICO VALORE CARATTERISTICO AZIONI PERMANENTI VALORE CARATTERISTICO DELL AZIONE DI BASE VARIABILE VALORE CARATTERISTICO DELLE AZIONI VARIABILI INDIPENDENTI

9 STATI LIMITE (CNR-DT 206/2006) STATI LIMITE STATO LIMITE ULTIMO: SI ASSUME CHE LE AZIONI DI CALCOLO NON COMPORTINO IN ALCUN PUNTO DELLA SEZIONE IL SUPERAMENTO DEL LIMITE ELASTICO DEL MATERIALE. LE TENSIONI SI POSSONO CALCOLARE NELL IPOTESI DI CONSERVAZIONE DELLE SEZIONI PIANE E DI UN LEGAME ELASTICO LINEARE FINO A ROTTURA. A CAUSA DELL ANISOTROPIA DEL MATERIALE, GLI STATI TENSIONALI DI TRAZIONE E COMRESSIONE DEVONO ESSERE VERIFICATI TENENDO CONTO DELL ANGOLO TRA LA DIREZIONE DELLA FIBRATURA E LA DIREZIONE DELLA SOLLECITAZIONE. OLTRE ALLE VERIFICHE DI RESISTENZA, DEVONO ESSERE ESEGUITE LE VERIFICHE NECESSARIE AD ACCERTARE LA SICUREZZA DELLA STRUTTURA, O DELLE SINGOLE MEMBRATURE, NEI CONFRONTI DI POSSIBILI FENOMENI DI INSTABILITA. STATO LIMITE DI ESERCIZIO: LE DEFORMAZIONI DELLA STRUTTURA DEVONO ESSERE CONTENUTE ENTRO LIMITI ACCETTABILI. SI DOVRA VALUTARE SIA LA DEFORMAZIONE ISTANTANEA CHE LA DEFORMAZIONA LUNGO TERMINE, TENENDO CONTO DELLA DIMINUZIONE DEL MODULO ELASTICO DEL MATERIALE NEL TEMPO. γ m = γ g = 1.35 * γ q = 1.5 ** *1 E **0, SE AUMENTANO LA SICUREZZA γ m = 1.0 γ g = 1.0 γ q = 1.0

10 VERIFICHE (CNR-DT 206/2006) STATI LIMITE ULTIMO VERIFICA DELLE MEMBRATURE TRAZIONE SEMPLICE (N t ) - TENSIONE PARALLELA ALLA FIBRATURA TENSIONE NORMALE DI TRAZIONE GENERATA NELLA SEZIONE NETTA DALLO SFORZO NORMALE f t,0, t,0, RESISTENZA DI CALCOLO A TRAZIONE PARALLELA ALLA FIBRATURA COMPRESSIONE SEMPLICE (N c ) TENSIONE PARALLELA ALLA FIBRATURA TENSIONE NORMALE DI COMPRESSIONE GENERATA NELLA SEZIONE DALLO SFORZO NORMALE f c,0, c,0, RESISTENZA DI CALCOLO A COMPRESSIONE PARALLELA ALLA FIBRATURA

11 VERIFICHE (CNR-DT 206/2006) STATI LIMITE ULTIMO VERIFICA DELLE MEMBRATURE TRAZIONE SEMPLICE (N t E N c ) COME CALCOLO t,0, E c,0,? t,0, c,0, N A t n N A c n AREA NETTA DELLA SEZIONE N DIREZIONE DELLE FIBRE

12 VERIFICHE (CNR-DT 206/2006) STATI LIMITE ELASTICO VERIFICA DELLE MEMBRATURE my,, mz,, 1) + km 1 fmy,, fmz,, FLESSIONE SEMPLICE E DEVIATA (M) my,, mz,, 2) km + 1 fmy,, fmz,, TENSIONI NORMALI MASSIME GENERATE NELLA SEZIONE DAL MOMENTO FLETTENTE (IN Y E Z) RESISTENZE DI CALCOLO A FLESSIONE (IN Y E Z) COEFFICIENTE CHE TIENE CONTO DELLA RIDISTRIBUZIONE DELLE TENSIONI E DELLA DISOMOGENEITA DEL MATERIALE NELLA SEZIONE.

13 VERIFICHE (CNR-DT 206/2006) STATI LIMITE ELASTICO VERIFICA DELLE MEMBRATURE FLESSIONE SEMPLICE E DEVIATA (M) COME CALCOLO m,y, E m,z,? = my,, = mz,, m,z, M J M J y z y z z y DISTANZA DA ASSE D INERZIA MOMENTO D INERZIA NETTO DELLA SEZIONE DIREZIONE DELLE FIBRE M z M y z h y b m,y,

14 VERIFICHE (CNR-DT 206/2006) STATI LIMITE ELASTICO VERIFICA DELLE MEMBRATURE TENSOFLESSIONE SEMPLICE E DEVIATA,0,,, 1) t my + + k m, z, m 1 ft,0, fm, y, fm, z,,0,,, 2) t my + k m, z, m + 1 ft,0, fm, y, fm, z, PRESSOFLESSIONE SEMPLICE E DEVIATA 2 + +,0, my,, 1) c k m, z, m 1 fc,0, fm, y, fm, z, 2 + +,0, my,, 2) c k m, z, m 1 fc,0, fm, y, fm, z,

15 VERIFICHE (CNR-DT 206/2006) STATI LIMITE ELASTICO VERIFICA DELLE MEMBRATURE TAGLIO (T) TENSIONE TANGENZIALE MASSIMA GENERATA DAL TAGLIO, CALCOLATA CON LA TEORIA DI JOURAWSKY COME CALCOLO τ? τ f MOMENTO D INERZIA DELLA SEZIONE v, τ = RESISTENZA DI CALCOLO A TAGLIO TS Jb MOMENTO STATICO DELLA SEZIONE CORDA DELLA SEZIONE T t h τ = max 3 2 T hb b τ

16 VERIFICHE (CNR-DT 206/2006) STATI LIMITE ELASTICO VERIFICA DELLE MEMBRATURE TRAZIONE PERPENDICOLARE ALLA FIBRATURA STATO DI SOLLECITAZIONE PRESENTE LOCALMENTE NEI GIUNTI VERIFICHE COMPLESSE

17 VERIFICHE (CNR-DT 206/2006) STATI LIMITE ELASTICO VERIFICA DELLE MEMBRATURE COMPRESSIONE PERPENDICOLARE ALLA FIBRATURA STATO DI SOLLECITAZIONE PRESENTE LOCALMENTE NEI GIUNTI IN PARTICOLARE IN CORRISPONDENZA DEGLI APPOGGI TENSIONE NORMALE DI COMPRESSIONE ORTOGONALE ALLA FIBRATURA f c,90, c,90, RESISTENZA DI CALCOLO A COMPRESSIONE ORTOGONALE ALLA FIBRATURA NEL CALCOLO DI c,90, E POSSIBILE TENERE IN CONTO DELLA RIPARTIZIONE DEL CARICO NELLA DIREZIONE DELLA FIBRATURA LUNGO L ALTEZZA DELLA SEZIONE TRASVERSALE DELL ELEMENTO. F 90, c,90, = bl eff

18 VERIFICHE (CNR-DT 206/2006) STATI LIMITE ELASTICO VERIFICA DELLE MEMBRATURE COMPRESSIONE INCLINATA RISPETTO ALLA FIBRATURA c,90, f f c,0, c,0, 2 2 c,90, f sen α + cos α

19 VERIFICHE (CNR-DT 206/2006) RESISTENZE E MODULI DI CALCOLO LEGNO MASSELLO

20 VERIFICHE (CNR-DT 206/2006) RESISTENZE E MODULI DI CALCOLO LEGNO LAMELLARE

21 1. PALAZZO DEL TRIBUNALE (~1960)

22 2. MERCATO DELCARMINE (FINE 800)

23 3. STRUTTURE DELL ACQUARIO (~1990)

24 2. MERCATO DELCARMINE 3. ACQUARIO 1. PALAZZO DEL TRIBUNALE

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