PROVA CICLICA SPERIMENTALE ELEMENTO MODULARE IN LEGNO E ACCIAIO VIA IV NOVEMBRE ZERO BRANCO (TV)

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1 PROVA CICLICA SPERIMENTALE ELEMENTO MODULARE IN LEGNO E ACCIAIO VIA IV NOVEMBRE ZERO BRANCO (TV) Prova n 3409 /TV 26 Novembre 2014 Committente : DESE STAMPI di Scattolin Danilo Relatore : ing. Thomas Pavan Vista generale prova Rif: TV/190A-14 Orsago (TV), 1 Dicembre 2014

2 INDICE 1. PREMESSA pag DESCRIZIONE DELLA STRUMENTAZIONE pag Data shuttle Express e sensori potenziometrici pag Sistema di applicazione della forza pag PROVA 3409/TV pag Descrizione elemento oggetto di verifica pag Modalità di applicazione del carico pag Disposizione dei sensori pag Risultati pag PREMESSA La Società 4 EMME Service S.p.A., specializzata nell esecuzione di prove sperimentali su strutture in sito, è stata incaricata dalla ditta DESE STAMPI di Scattolin Danilo di eseguire una prova di verifica su un elemento modulare in legno e acciaio (con controvento in OSB + Skin polimerico fibrorinforzato + intonaco) presso unità locale della Polifar S.r.l. in via IV Novembre n 57 a Zero Branco. Le modalità di esecuzione della prova sono state preventivamente concordate con l Ing. Roberto Scotta e l Ing. Lorenzo De Stefani. La prova è stata eseguita il giorno 26 novembre All esecuzione della prova hanno assistito: Ing. Lorenzo De Stefani Tecnico per Dese Stampi di Scattolin Danilo Ing. Roberto Scotta Tecnico per Università di Padova Sig. Gian Francesco Biancon Proprietario Polifar S.r.l. e per la 4 EMME Service S.p.A. Ing. Thomas Pavan Geom. Davide Lo Vetro Prova 3409 /TV pag. 2 di 13

3 2. DESCRIZIONE DELLA STRUMENTAZIONE 2.1 Data shuttle express e sensori potenziometrici Le rilevazioni delle deformazioni del pannello sono state eseguite mediante n 07 sensori potenziometrici centesimali collegati ad un unità di acquisizione denominata Data Shuttle Express che, interfacciata ad un PC, permette di visualizzare e registrare i cedimenti in tempo reale. In questa occasione le registrazioni sono state effettuate con una frequenza di campionamento pari a 1 Hz. Il sistema di acquisizione è costituito da: Unità di conversione analogico-digitale Data Shuttle Express SN 187; personal computer con software d elaborazione dati DasyLab. sensori potenziometrici Midori da 5KΩ LP-50 e LP-100. I sensori impiegati hanno le seguenti caratteristiche: escursione mm sensibilità ± 0,001 mm linearità 99.6 % La catena di misura sensore cavo unità, comporta un errore massimo pari a ±1%. Data shuttle Express Sensori potenziometrici 2.2 Sistemi di applicazione della forza Per l applicazione della forza sono stati utilizzati i seguenti sistemi: Sollecitazioni orizzontali: n 02 martinetti oleodinamici a tiro/spinta tipo B1 collegati in parallelo e posizionati all estremità superiore della parete. Tipo sezione a tiro sezione a spinta diametro stelo corsa B1 70,49 cm² 78,54 cm² 32,0 mm 700 mm Prova 3409 /TV pag. 3 di 13

4 L entità della forza applicate è stata controllata mediante una cella di carico installata sullo stelo di un martinetto collegato in parallelo al circuito oleodinamico dei due pistoni tipo B1. In questo modo il martinetto posto all interno di un telaio metallico chiuso era azionato dalla medesima pressione agente sui martinetti collocati sulla struttura di prova e di conseguenza forniva le stesse sollecitazioni sul telaio. Telaio chiuso + martinetto Cella di carico La cella di carico utilizzata è uno strumento estensi metrico che, collegato all unità di acquisizione Data Shuttle Express (pgf. 2.1), consente di visualizzare e registrare in tempo reale i valori della forza applicata. escursione sensibilità precisione ± 250 kn 10 dan ± 0,1 kn Sollecitazioni verticali: n 03 martinetti oleodinamici a tiro/spinta tipo A1 collegati in parallelo ed agganciati alla struttura mediante un sistema di funi e carrucole. Tipo sezione a tiro sezione a spinta diametro stelo corsa A1 15,83 cm² 19,63 cm² 22,0 mm 600 mm L entità della forza applicata è stata controllata mediante una cella di carico installata direttamente sullo stelo di uno dei tre martinetti. Prova 3409 /TV pag. 4 di 13

5 E uno strumento estensimetrico che permette di visualizzare in tempo reale il carico applicato, sia a trazione che a compressione, su un display alfanumerico. Principali caratteristiche Modello Portata massima Precisione AEP-TCE dan ± 0,1 dan Cella di carico da 1000 dan Linearità <± 0,03 % I martinetti sono stati controllati mediante una centralina oleodinamica che ha permesso l applicazione delle forze in modo graduale sia durante le fasi di carico che di scarico. Centralina oleodinamica Collegamento martinetti in parallelo Tutti gli strumenti vengono periodicamente verificati dal Laboratorio Tarature della 4 EMME Service S.p.A. come previsto dalla procedura 7.6 Gestione degli Strumenti del Manuale di Qualità. Prova 3409 /TV pag. 5 di 13

6 3. PROVA 3409/TV La prova è stata condotta nel rispetto del protocollo di prova ciclica completa riportato nella Normativa EN del Descrizione elemento oggetto di verifica La prova è stata eseguita allo scopo di verificare la resistenza di una parete del tipo a telaio realizzata mediante due elementi modulari delle dimensioni pari a 108cm di base x 324cm di altezza. La parete è caratterizzata da due sistemi resistenti con funzioni distinte: - sistema resistente ai carichi verticali: realizzato mediante pilastri in acciaio fissati alle struttura in legno con chiodi e alle fondazioni con apposite scarpe metalliche. - sistema resistente alle azioni orizzontali: realizzato mediante una intelaiatura in legno controventata mediante dei pannelli in OSB chiodati e controventamento esterno (Skin + intonaco). In particolare il controventamento esterno di ciascun elemento verticale è realizzato con 3 elementi stampati (di dimensione 108x108 cm circa ) in polipropilene caricato con fibre di vetro. Gli elementi plastici sono stati rivestiti con uno strato di 2-2,5 cm di intonaco KR- 100 della Fassa Bortolo. Controventamento esterno Prova 3409 /TV pag. 6 di 13

7 Per riprodurre fedelmente in fase di prova le condizioni di attacco a terra della parete, la fondazione ed il cordolo di base in cls armato su cui viene fissata la parete sono stati realizzati in opera con le stesse modalità e caratteristiche previste per la costruzione. La geometria delle pareti e le caratteristiche dei sistemi di fissaggio utilizzati e i sistemi di collegamento dei moduli parete sono descritte nei seguenti schemi grafici. Elemento di prova prospetto lato interno Elemento di prova prospetto lato esterno Prova 3409 /TV pag. 7 di 13

8 Di seguito si riportano alcune immagini delle pareti testate e dei dettagli di fissaggio Particolari elemento di prova Prova 3409 /TV pag. 8 di 13

9 Elementi di connessione in sommità 3.2 Modalità di applicazione del carico Per l esecuzione delle prove è stato predisposto un apposito telaio metallico di contrasto ed una coppia di pattini istallati lateralmente alla parete per consentire i soli spostamenti orizzontali evitando fenomeni di torsione. Prima dell applicazione ciclica dei carichi orizzontali, sono state riprodotte le condizioni di carico di una parete di un edificio residenziale posta al piano terra e soggetta al peso del solaio e delle pareti sovrastanti. A tale scopo è stato predisposto un sistema di funi e carrucole in prossimità dei montanti della parete che, attraverso 3 martinetti ancorati alla pavimentazione e stabilizzati con n 03 molle installate in serie, che ha consentito di applicare un carico verticale di 8,8 kn per ciascun montante. Sistema di applicazione carico verticale Applicazione dei tiri verticali Prova 3409 /TV pag. 9 di 13

10 Una volta applicato il carico verticale, sono iniziati i cicli di carico/scarico con i due martinetti tipo B1 posizionati in sommità alla parete. La progettazione dei cicli è stata calcolata a fronte di uno spostamento di snervamento assunto pari a V y = 10mm. La velocità di carico adottata è pari a 0,2 mm/s. Si riporta di seguito il ciclo di carico applicato (EN12512): Ciclo di carico secondo EN12512 Vista generale della prova Prova 3409 /TV pag. 10 di 13

11 F Sistema di applicazione dei carichi orizzontali 3.3 Disposizione dei sensori Per la misura degli spostamenti sono stati istallati n 07 sensori potenziometrici nelle posizioni a seguito indicate. P.2 P.7 P.6 P.3 P.1 P.4 P.5 Schema disposizione sensori Sono a seguito riportate le distanze e le basi di misura dei sensori riportati nello schema precedente. Prova 3409 /TV pag. 11 di 13

12 Posizione punti di misura Sensore Quota (cm) Sensore Quota (cm) P.4 A 14 P.7 E 285 P.2 B 285 P.1 F 12 P.3 C 15 P P.5 D Risultati Vista sensori I risultati della prova vengono forniti su supporto digitale (file excel) a margine del presente rapporto di prova cartaceo. Il file prova 1.xls ha al suo interno registrazioni. Ciascuna registrazione è stata eseguita con frequenza di campionamento di 0,5 Hz memorizzando: l intervallo di tempo trascorso dall inizio della prova, la forza applicata sul martinetto (tipo Z) di riferimento, e le deformazioni relative ai 7 sensori potenziometrici installati sulla misura. Di seguito si riporta il ciclo taglio alla base su spostamento in sommità ottenuto dalla prova. Prova 3409 /TV pag. 12 di 13

13 Forza [kn] Spostamento [mm] Ciclo: taglio alla base su spostamento in sommità Orsago (TV), 1 Dicembre 2014 Il relatore: Ing. Thomas Pavan 4 Emme Service S.p.a. Il Direttore del Centro di Treviso Dott. Dario Altinier Prova 3409 /TV pag. 13 di 13