LE STRUTTURE IN LEGNO

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1 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI BASILICATA POLO DI MATERA Facoltà di Architettura Corso di Laurea in Ingegneria Edile-Architettura (Classe 4/S) CORSO DI TECNOLOGIA DELL ARCHITETTURA LE Prof. Arch. Antonella GUIDA - Ing. Antonello PAGLIUCA Centro culturale J. Marie Tjibaau, Nuova Caledonia, arch. R. Piano

2 LEGNO: materiale con caratteristiche molto variabili a seconda delle specie arboree Fattori climatici e morfologia del terreno possono modificare le caratteristiche dei legni La tradizione costruttiva del legno conosceva la variabilità e i limiti del materiale; Es. la forma caratteristica dei legnami veniva adattata alla funzione strutturale nelle costruzioni Stav-Kirke di Borgund, Norvegia, 1150 CARATTERISTICHE DEL LEGNO: Essenza, Stagionatura, Posizione del taglio, Direzione delle fibre, numero di fibre per sezione unitaria, Umidità assoluta e relativa rispetto all ambiente, Attacchi da insetti e muffe, marciume, Difetti (inclinazione delle fibre, nodi, cipollature ) Resistenza a rottura trazione nella direzione delle fibre circa 400 kg/m3 Peso specifico circa kg/m 3 Il legno è il materiale da costruzione che ha il maggior rapporto resistenza/peso

3 CARATTERISTICHE MECCANICHE - elevata deformabilità - buon rapporto resistenza/massa volumica - basso impatto ambientale - buone capacità di dissipazione energetica durante i sismi - rottura di tipo fragile per trazione e flessione scarsa tenacità - deperibilità agli agenti atmosferici - variabilità dimensionale e di caratteristiche con l umidità e la temperatura - disomogeneità Durame: parte molto resistente all attacco di funghi e insetti. Dotato di minore permeabilità, quindi non facilmente trattabile con impregnati per la preservazione. Alburno: parte più esterna costituita da cellule giovani. Ha minore resistenza e rigidità. Legno di reazione: parti che durante l accrescimento hanno subito sollecitazioni meccaniche che ne hanno alterato la struttura degli anelli e la composizione. Difetti: fibra ondulata, arricciata. Nodi.

4 Alterazioni della crescite: difetti e sintomi Classi di resistenza del legno: valutazione dei difetti DIFETTI DEL LEGNO: FESSURE: danni da ritiro che si formano in seguito a tensioni originate nella pianta viva CIPOLLATURA: separa nettamente due anelli di accrescimento consecutivi. Difetto tecnologico assai grave.

5 NODO: porzione dei rami incluse all'interno del fusto. Costituiscono un difetto dal punto di vista tecnologico, dato che sono elementi di discontinuità.

6 FIBRATURA: dovrebbe essere rigorosamente assiale e parallela in tutto il tronco. Possono esistere spesso anomalie più gravi: fibratura elicoidale, fibratura intrecciata o fibratura irregolare. Le tavole che ne sono affette tendono a deformarsi (più precisamente a svergolarsi) con l essiccazione. TAGLIO DEL LEGNO:

7 TIPOLOGIE COSTRUTTIVE PIÙ ANTICHE: Palizzate e pareti Costruzione a parete realizzate per tronchi sovrapposti in orizzontale ( block bau) Tipologie d appoggio della struttura TIPOLOGIE COSTRUTTIVE PIÙ ANTICHE: I sistemi a ossatura portante: il tronco come pilastro e trave Telaio portante con ossatura in legno Struttura a telaio e casa a colombage (Francia) controventata da elementi diagonali

8 TIPOLOGIE COSTRUTTIVE PIÙ ANTICHE: I sistemi a ossatura portante: il tronco come pilastro e trave Casa a colombage: tamponamento in muratura a vista, frapposta all ossatura lignea Sistemi intelaiati e a pannelli Sistema Balloon Frame (letteralmente "struttura a pallone") - Si differenzia delle tradizionali strutture in legno, per l'assenza di elementi principali e secondari

9 Sistemi intelaiati e a pannelli Sistema Platform Resistenza meccanica Diagramma tensione unitaria allungamento unitario a trazione cls

10 Connessioni strutturali a tutto legno Connettori metallici

11 Connettori metallici Colonne e pilastri in legno

12 Colonne e pilastri in legno Travi in legno Trave in legno lamellare Trave reticolare in legno Trave sottesa in legno

13 LE CONNESSIONI STRUTTURALI: Unioni incollate Elementi assemblati per incollaggio con adesivi strutturali. Devono garantire unioni resistenti e durevoli in relazione alle condizioni ambientali e all esposizione alle alte temperature. (Attenzione all umidità del legno!) Legno lamellare incollato Elementi di grandi dimensioni, elementi curvi ed elementi portanti Lamelle di spessore 25-50mm e lunghezza 1.5-5m Connessione a dita e incollaggio Legno lamellare: sistemi di connessione ed esempi di applicazione Casa degli Elefanti nello Zoo di Kölner Cantine Rotari (Mezzocorona)

14 Travi reticolari in legno LE CAPRIATE Tetti alla romana (o alla lombarda) e alla piemontese

15 LE CAPRIATE Le capriate: nomenclatura LE CAPRIATE Nodi strutturali della capriata palladiana

16 LE CAPRIATE La capriata palladiana LE CAPRIATE Le capriate: funzionamento strutturale

17 LE CAPRIATE Capriata palladiana mista LE CAPRIATE Capriata palladiana composta

18 LE CAPRIATE Nodi strutturali della capriata palladiana composta LE CAPRIATE Capriata Polonceau