CORSO DI RECUPERO E CONSERVAZIONE DEGLI EDIFICI A.A CONSOLIDAMENTO DI SOLAI LIGNEI

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1 CORSO DI RECUPERO E CONSERVAZIONE DEGLI EDIFICI A.A CONSOLIDAMENTO DI SOLAI LIGNEI

2 CONSOLIDAMENTO DI SOLAI IN LEGNO (1) Chiodi in numero eccessivo ed allineati: soluzione scorretta. Tavole connesse con 2 o 3 chiodi ogni travetto, chiodi non allineati: soluzione CORRETTA. Il tavolato esistente è reso solidale alle travi sottostanti e si sovrappone un secondo tavolato opportunamente inchiodato al primo. Ciascun tavolato ha una differente rigidezza nelle due direzioni (parallela ed ortogonale ai giunti) a causa del comportamento ortotropo del legno.

3 CONSOLIDAMENTO DI SOLAI IN LEGNO (2) Con la creazione di una intercapedine si realizza uno spazio per gli impianti e si riducono i carichi. Incremento della capacità portante del solaio è ottenuta incrementando il momento d inerzia della sezione resistente con una tavola-ala superiore in legno distanziata dalla trave esistente mediante un anima che può essere continua o interrotta in corrispondenza dei travetti.

4 CONSOLIDAMENTO DI SOLAI IN LEGNO (3) Si sovrappone al tavolato esistente una soletta in calcestruzzo resa collaborante con l uso di connettori. La soletta deve essere collegata anche alle murature perimetrali.

5 CONSOLIDAMENTO DI SOLAI IN LEGNO (4)

6 SEZIONE COMPOSTA (1) La sezione ottenuta per sovrapposizione degli elementi aggiunti alla trave (o al travetto) preesistente non è monolitica, poiché le due parti possono in parte scorrere. L EC5 (appendice B) fa riferimento alla teoria di Möhler per le sezioni assemblate meccanicamente che tiene conto della deformabilità delle connessioni. Möhler ipotizza comportamento elastico-lineare per tutti gli elementi della sezione, inclusi i connettori. a) Sezione non connessa; b) Sezione connessa rigidamente (monolitica); c) Sezione con connessione elastica. Nel caso (c) le due parti risultano presso-inflesse o tenso-inflesse.

7 SEZIONE COMPOSTA (2) g è un coefficiente di riduzione della rigidezza che tiene conto della deformabilità dell unione meccanica a è la distanza del baricentro della sezione completa dall interfaccia tra A 1 e A 2 (EJ) o è la rigidezza calcolata per la sezione priva di connessione Azione nel mezzo di collegamento σ i è lo sforzo normale dovuto ad azione assiale nella sezione A i σ mi è lo sforzo normale dovuto al momento nella sezione A i N.B.: Nella formula per il calcolo di g l (o L): - nel caso di trave appoggiata agli estremi è pari alla luce della trave; - nel caso di trave continua o incastrata agli estremi è pari a 0,8 volte la luce della trave; - nel caso di trave a sbalzo è pari a 2 volte la luce della trave.

8 SEZIONE COMPOSTA (3) Azioni nelle singole parti della sezione composta Tensioni nelle singole parti della sezione composta a 1 = ( h 1 + h 2 ) / 2 + a 2 a 3 = ( h 3 + h 2 ) / 2 + a 2 a 2 è la distanza del baricentro della sezione completa dal baricentro della sezione A 2 N.B.: Qualora una delle parti della sezione sia realizzata in calcestruzzo e sia soggetta a sforzi di trazione dovrà essere disposta una armatura tale da assorbire interamente gli sforzi di trazione.

9 SEZIONE COMPOSTA (4) [N.B.: ρ k è in kg/m 3 ] In genere gli elementi di collegamento sono disposti a passo variabile (più fitti dove è maggiore l azione di taglio). Se il passo massimo S max ed il minimo S min rispettano la disuguaglianza S max < 4 S min allora si può utilizzare il valore S = 0,75 S min + 0,25 S max Ponendo k creep = 0 si ha il modulo di scorrimento a tempo zero, ovvero in assenza di deformazioni viscose. Per calcolare il modulo di scorrimento a tempo infinito si devono usare i valori di k creep riportati sotto. N.B.: In caso di connettori commerciali il modulo di scorrimento è fornito dal produttore sulla base dell analisi di dati sperimentali.

10 SEZIONE COMPOSTA (5) L EC5 prevede che la verifica delle connessioni sia condotta sulla base della teoria di Johansen. La teoria prevede alcuni possibili meccanismi di collasso della connessione. Il meccanismo reale è quello che porta al valore di resistenza più basso.

11 SEZIONE COMPOSTA (6) Rinforzo con soletta in cls armato La connessione tra A 1 e A 2 deve essere considerata infinitamente rigida (assumendo g 1 = 1) La larghezza della soletta che può essere considerata collaborante è b 1 = min { i travi, l/5 + b 2 } Dove b 2 è la larghezza del cordolo continuo compreso tra la trave in legno e la soletta Alla connessione tra A 2 e A 3 si attribuisce rigidezza doppia a quella dedotta dalle formule, infatti si trascura la deformazione per rifollamento del cls. N.B.: Se il calcestruzzo risulta teso in qualche punto si deve inserire armatura sufficiente a resistere alle tensioni di trazione calcolate.

12 SEZIONE COMPOSTA (7) Il perno inserito nel legno e nel cls è studiato con la teoria di Winkler per le travi su suolo elastico; si arriva ad uno schema di trave incastrata agli estremi di lunghezza l*. l* è pari la distanza tra le cerniere plastiche che si creano nel connettore metallico. Nel caso che si abbia un solaio con travi in legno, soletta in cls ed interposto tavolato del quale si voglia trascurare il contributo il perno è considerato isolato e soggetto a flessione.

13 SEZIONE COMPOSTA (8) Il metodo di verifica della resistenza della sezione può anche essere differente da quello proposto da Möhler, ad esempio si può ipotizzare un comportamento non lineare del calcestruzzo della soletta. In questo caso si ipotizza comportamento perfettamente plastico, ovvero stress block rettangolare.

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