Indice ANALISI E VERIFICA DI SISTEMI DI GIUNZIONE INNOVATIVI PER EDIFICI DI LEGNO. Vantaggi di un edificio in legno

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1 Indice ANALISI E VERIFICA DI SISTEMI DI GIUNZIONE INNOVATIVI PER EDIFICI DI LEGNO Vantaggi di un edificio in legno Tipologia di giunzioni per edifici di legno Esigenza statica di un edificio in X-Lam Tipologia di giunzioni e principi di progettazione sismica per un edificio in X-Lam Sistemi di giunzione per le coperture in legno Relatore: Ing. Albino Angeli Sistemi di rinforzo di solai in legno VANTAGGI NEL COSTRUIRE EDIFICI IN LEGNO E TIPLOGIE DI INTERVENTI Strutturali Buon comportamento con azioni di tipo sismico e sicuro al fuoco Semplicità progettuale Utilizzabile anche per edifici con più piani Energetici Bassi costi energetici in fase di produzione Si possono raggiungere facilmente ottime performance energetiche Comfort abitativo dato dall igroscopicità del materiale e dal fatto che è caldo Tutela del clima e dell ambiente Materiale naturale e completamente rinnovabile Smaltimento rifiuti in caso di demolizioni praticamente inesistente Durabilità uguale ai materiali tradizionali Esecutivi Possibilità di avere un elevato grado di prefabbricazione Rapidità di esecuzione anche grazie alle tecnologie a secco Velocizzazione delle tempistiche di cantiere EDIFICI IN LEGNO: edilizia alberghiera EDIFICI IN LEGNO: aumenti di volumetria

2 EDIFICI IN LEGNO: edilizia multi-residenziale (mercato immobiliare) EDIFICI IN LEGNO: edilizia privata (edifici mono e plurifamiliari) EDIFICI IN LEGNO: sopra-elevazioni EDIFICI IN LEGNO: edilizia pubblica per associazioni sportive EDIFICI IN LEGNO: edilizia per il culto religioso EDIFICI IN LEGNO: infrastrutture viarie EDIFICI IN LEGNO: edilizia commerciale EDIFICI IN LEGNO: edilizia ricreativa

3 Ed il futuro già presente. SISTEMI DI GIUNZIONE TIPICI PER EDIFICI IN LEGNO 5 parete - fondazione 5 9 storey Timber Building (Murray Grove in Hackney, London) Architects Waugh Thistleton; KLH cross laminated panels Tipologie di azioni sollecitanti Azioni orizzontali distribuzione nel piano VERTICALI Peso proprio struttura Carichi permanenti Carichi accidentali F SISMICA/VENTO G rigidezze G masse ORIZZONTALI Eccentricità (difetti di montaggio) Vento Sisma G rigidezze G masse

4 GIUNZIONI PER LE CASE IN LEGNO Comportamento a taglio di una parete X-Lam Ipotesi: comportamento rigido della parete F F TRAZIONE F F TAGLIO Modello di calcolo per la giunzione parete solaio in legno Modello di calcolo per la giunzione parete solaio cemento armato F TIPOLOGIA DI EDIFICIO A TELAIO La forza orizzontale si attribuisce al rivestimento di chiusura della parete (eventuale pannello OSB o altro ) attraverso giunzioni chiodate o con viti Si dispongono degli elementi di controvento opportunamente posizionati

5 Distribuzione delle forze all interno della parete Si realizza il calcolo in accordo al punto della UNI-EN Metodo A per l analisi semplificata di pareti a diaframma.

6 Sistemi atti a trasferire la trazione Connessione inter-piano per forze di trazione Trasmissione delle forze di taglio dalla parete del secondo solaio alle pareti del primo solaio Trasmissione delle forze di taglio dalla parete del primo solaio alle pareti del piano terra

7 Connessione a terra per forza di trazione Giunzione per lo sforzo di taglio Calcolo resistenza del WHT lato legno in maniera tabellare secondo schede tecniche Rotho Blaas Calcolo della resistenza della connessione al cemento armato Determinazione del valore caratteristico resistente a taglio di un angolare Calcolo completo della resistenza di un angolare secondo Benestare Tecnico Europeo (vedi corso connessioni) Forma tabellare attraverso le schede tecniche per giunzione legno - cemento Forma tabellare attraverso le schede tecniche per giunzione legno-legno

8 Determinazione del valore caratteristico resistente a taglio di un angolare Forma tabellare attraverso le schede tecniche per giunzione legno - cemento Calcolo completo della resistenza di un angolare secondo Benestare Tecnico Europeo (vedi corso connessioni) Forma tabellare attraverso le schede tecniche per giunzione legno-legno Come potrebbe essere risolto diversamente questo dettaglio costruttivo 4 Angolare WB00 con rinforzo fissato alla parete con chiodi Anker Ø5x60 e nel cemento con un ancorante SKR Ø0x00 Vite HBS Parete a telaio Banchina in legno Fondazione in cemento Angolare WB00 con rinforzo fissato alla parete con chiodi Anker Ø5x60 e nel cemento con un ancorante SKR Ø0x00 Parete a telaio Fondazione in cemento

9 Giunzione parete parete e solaio in legno - parete Determinazione del valore caratteristico resistente a taglio delle viti Forma tabellare attraverso le schede tecniche Software di calcolo scaricabile dal sito internet Come potrebbe essere risolto diversamente questo dettaglio costruttivo Con viti incrociate bi-dimensionalmente Angolare TITAN TTN 40 fissato con chiodi Anker Ø4x60 Viti VGS 450 incrociate Parete X-LAM 4 Solaio X-LAM 4 4

10 Come potrebbe essere risolto diversamente questo dettaglio costruttivo Connessione con angolari disposti a taglio (R ) Trasmissione delle forze di taglio dalla parete del secondo solaio al secondo solaio Viti VGZ incrociate Parete a telaio Trasmissione delle forze di taglio dalla parete del primo solaio al primo solaio Trasmissione delle forze di taglio dalla parete del piano terra al solaio in cemento armato Pannello in legno lamellare Angolare WB00 con rinforzo fissato con chiodi Anker Ø4x60 Parete a telaio Pannello di legno lamellare 4 Connessione con viti HBS disposte a taglio Trasmissione delle forze di taglio dalla copertura alle pareti (collegamento banchina pareti) Trasmissione delle forze di taglio dal secondo solaio alle pareti sottostanti Trasmissione delle forze di taglio dal primo solaio alle pareti sottostanti Connessione tra pannelli parete ad angolo retto per forze di taglio o di depressione del vento

11 Giunzione parete parete e solaio in legno - parete Altre connessioni realizzabili con viti auto foranti (a filetto parziale o totale) Connessione tra pannelli longitudinalmente (sia pannelli di solaio che di parete) Attenzione alle modalità di rottura fragili Attenzione alla sovra-resistenza fornita dai chiodi Anker nell X_Lam!!! I chiodi ad aderenza migliorata Anker nei pannelli X-Lam hanno delle resistenze sperimentali quasi del doppio rispetto a quelle caratteristiche calcolate secondo EC5 Questo comporta che una gerarchia delle resistenze effettuata da calcolo spesso non è reale Molto importante per noi progettisti è avere il controllo relativo alle modalità di rottura dei sistemi di giunzione che si impiegano all interno degli edifici in legno.

12 Giunzioni tipiche tra elementi lignei sulle coperture Il più semplice e classico schema di posa è quello delle travi secondarie appoggiate sopra le travi primarie Smussando la trave di colmo si crea però un piano inclinato lungo il quale il travetto appoggiato tende a scivolare Esempio: Travetto sezione cm x 6 Interasse travetti m 0,66 Lunghezza travetto m 4,00 Carico complessivo 70 dan/mq V = carico x interasse x lunghezza/ = 56,4 dan Vn = V cos 7 = 40,8 dan Vp = V sen 7 = 04 dan Aumentando l inclinazione del tetto la componente di scivolamento Vp aumenta La componente di scivolamento deve essere contrastata dalla vite di fissaggio opportunamente dimensionata Smussando il trave di colmo si ha: ) Creazione di un piano inclinato di scivolamento ) Riduzione della sezione resistente della trave principale Sempre più spesso si utilizza lo schema costruttivo che prevede il fissaggio dei travetti con l estradosso allineato all estradosso della trave Per esigenze estetiche Soluzione: Sagomare travetto con tappa di appoggio Per recuperare spazio

13 LA CODA DI RONDINE Ottimo sistema per il montaggio Ottima finitura delle giunzione Resistenze a taglio ridotte Riduzione sezione trave principale VANTAGGI: Estrema rapidità e facilità di posa in opera SVANTAGGI: Resistenza al fuoco bassa (circa R0) Modalità di rottura fragile Resistenza al fuoco limitata Giunto con comportamento fragile Laborioso da fare con sistemi manuali Per poter eseguire tale giunzione sono disponibili varie tipologie di connessioni

14 Giunzione pesante Con connettori doppio e tutto filetto Collegamento trave primaria-secondaria Modalità di funzionamento Perché non ottengo gli stessi risultati con una normale vite da legno? Assemblaggio legno-legno: i connettori sono sollecitati da forze assiali VITE NORMALE SISTEMA DOPPIO FILETTO

15 PRINCIPALI APPLICAZIONI CONNESSIONE TRAVE PRIMARIA E SECONDARIA CONNESSIONE TRAVE PRIMARIA E SECONDARIA CON INCLINAZIONE Nel PIANO VERTICALE Distanze minime Distanze minime CONNESSIONE TRAVE PRIMARIA E SECONDARIA CON INCLINAZIONE Nel PIANO ORIZZONTALE CONNESSIONE TRAVE PRIMARIA E SECONDARIA CON DOPPIA INCLINAZIONE Disposizione PARALLELA alla trave SECONDARIA Disposizione PERPENDICOLARE alla trave PRINCIPALE