LE COSTRUZIONI DI LEGNO IN ZONA SISMICA

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1 Convegno - 24/09/2004 LE COSTRUZIONI DI LEGNO IN ZONA SISMICA Parte 1 - ing. Marco Lauriola - Studio Timber Engineering - Firenze Parte 2 - ing. Giorgio Bignotti Holzbau Sud SpA - Calitri (AV)

2 IL MATERIALE LEGNO: LEGGE COSTITUTIVA DUTTILE FRAGILE

3 MATERIALE NON ADATTO A COSTRUIRE IN ZONA SISMICA?

4 Costruzioni in legno MATERIALE NON ADATTO A COSTRUIRE IN ZONA SISMICA?

5 TIPOLOGIE STRUTTURALI TIPICHE

6 TIPOLOGIE STRUTTURALI TIPICHE

7 TIPOLOGIE STRUTTURALI TIPICHE

8 TIPOLOGIE STRUTTURALI TIPICHE

9 TIPOLOGIE STRUTTURALI TIPICHE

10 TIPOLOGIE STRUTTURALI TIPICHE

11 TIPOLOGIE STRUTTURALI TIPICHE

12 TIPOLOGIE STRUTTURALI TIPICHE

13 TIPOLOGIE STRUTTURALI TIPICHE

14 TIPOLOGIE STRUTTURALI TIPICHE

15 ORDINANZA 3274 I limiti in altezza non si riferiscono a strutture interamente realizzate in legno lamellare (con fondazioni in c.a. e collegamenti in acciaio), per le quali non è prevista alcuna limitazione S d S ( T ) d = a g S 2, 5 q spettro di risposta di progetto componenti orizzontali T= 0,05 H 3/4 T

16 NUOVE ZONE SISMICHE E ACCELERAZIONI DI PICCO zona sismica 1 zona sismica 2 zona sismica 3 zona sismica 4 ZONA ag 1 0,35 g 2 0,25 g 3 0,15 g 4 0,05 g

17 S d ( T ) = a g S 2, 5 q FATTORE DI STRUTTURA q SECONDO EC 8 TIPO (q) A STRUTTURE NON DISSIPATIVE 1,0 B C D STRUTTURE A BASSA CAPACITÀ DI DISSIPARE ENERGIA 1,5 STRUTTURE A MEDIA CAPACITÀ DI DISSIPARE ENERGIA 2,0 STRUTTURE A BUONA CAPACITÀ DI DISSIPARE ENERGIA 3,0

18 GIUNTO A CAPACITA DISSIPATIVA NULLA q= 1

19 GIUNTO A CAPACITA DISSIPATIVA BASSA q= 1,5

20 GIUNTO A CAPACITA DISSIPATIVA MEDIA q= 2 POS. o NEG. W* 0,5 0,6W

21 GIUNTO A CAPACITA DISSIPATIVA ALTA CONNESSIONE TIPO LEIJTEN LEGNO LAMELLARE + LEGNO DENSIFICATO + CONNETTORI A TUBO q= 3

22 ANALISI STRUTTURALE SECONDO ORDINANZA 3274 ANALISI STATICA LINEARE ANALISI DINAMICA MODALE LINEARE ANALISI STATICA NON LINEARE ANALISI DINAMICA MODALE NON LINEARE IRREGOLARE REGOLARE

23 ZONA 1 ANALISI STATICA LINEARE: ESEMPIO a g = 0, 35 g q = 1, 5 (poco dissipativa) = 1 g I T= 0,05 H 3/4 = 0,2 Interasse 5,0 m Peso proprio 1,0 kn/m Carico perm. 0,6 kn/mq Carico neve 0,9 kn/mq Y ( 0, , 0) 20 = KN G K = 80 ( 0, 9 5) 20 31, KN Q K = 0, 35 = 5

24 ANALISI STATICA LINEARE: ESEMPIO 2, 5 2, 5 S d ( T ) = a S = 0, 35 1 = 0, 583 q 15, W = G + Y Q =111, KN k K 5 F H G G 32,5 KN 32,5 KN FH = Sd W = 0, , = 65KN ( E) = 32, 5 6, 5 = KNm M G 211

25 COMBINAZIONE DI CARICO FONDAMENTALE 1, 35 Gk + 15, Qk = 12, 15KN / m M max» 274KNm M G» 333KNm J 1 J 1 =J 2 J 2 COMBINAZIONE CON CARICO SISMICO Gk + Y QK + E 0, 6 + 0, 35 0, 9 + E M G ( E) = 211KNm ( G, YQ ) = KNm M G k k 157 M G = 368KNm

26 VERIFICA SLU COMBINAZIONE DI CARICO FONDAMENTALE 135, Gk + 1, 5 Q k Sezione cm 20x106 BS14 W=37454 cm 3 W* 0,5W M G» 333KNm W*=18727 cm 3 Kmod fmk 0, 8 28 fmd = = = 17, 92MPa g 1, 25 R d M = 17, 92 W* = 336KNm COMBINAZIONE CON CARICO SISMICO, 0 Gk + 0, 35 QK + E M G Gk, YQk + E = ( ) KNm Kmod fmk 11, 28 fmd = = = 24, 64MPa g 1, 25 M R d 333 = 24, 64 W* = 461KNm 368

27 ANALISI STATICA SECONDO NORMATIVA VIGENTE (DM 16 GEN 1996) ZONA 1 S=12 ZONA 2 S= 9 ZONA 3 S= 6 S= 9 0,2 K H» 0,084 I= 1,2 b=1 K V» 0,24

28 ESEMPIO: CUPOLA A SEMIARCHI NEVE = 60 Kg/m 2 PERMANENTE = 50 Kg/m 2 (Zona 2)

29 CONDIZIONE DI CARICO 1: COMB. FONDAMENTALE M max = -161 knm N= -186 kn

30 CONDIZIONE DI CARICO 2: SISMA V M max = ± 23,7 knm N= ± 23,7 kn

31 CONDIZIONE DI CARICO 3: SISMA H M max = ± 43,6 knm N= ± 8,1 kn

32 VERIFICA A PRESSOFLESSIONE-CONDIZIONE 1 N/mm 2

33 VERIFICA A PRESSOFLESSIONE - CONDIZIONE 1+2+3

34 COLLEGAMENTI: CERNIERA DI BASE

35 COLLEGAMENTI: CERNIERA DI COLMO CERNIERA DI COLMO - VISTA DAL BASSO

36 COLLEGAMENTI: CERNIERA DI COLMO CERNIERA DI COLMO - SEZIONE

37 COLLEGAMENTI BIDIREZIONALI - TRAVE APPOGGIATA -

38 CONTROVENTATURA

39 REALIZZAZIONI IN ZONA SISMICA

40 REALIZZAZIONI IN ZONA SISMICA

41 REALIZZAZIONI IN ZONA SISMICA

42 MANFREDONIA - CONTROVENTATURA

43 ANALISI CONTROVENTATURA Carico di sbandamento + vento q sb = 1,05 kn/m + q W = 4,95-7,02 kn/m Carico sismico (S=9, I=1.2, R=1, b=1.2) F H =0,07 x 1,2 x 1,2 x W = 0,1 x W q TOT = (0,40+0,35+0,33 x 0,90) kn/m 2 = 1,05 kn/m 2 q S = 0,1 x 15 x 1,05=1,58 kn/m

44 CONCLUSIONI BUON COMPORTAMENTO IN ZONA SISMICA GRAZIE A : BASSO PESO SPECIFICO <500 Kg/m 3 LIMITATI CARICHI PERMANENTI ALTA RESISTENZA A FLESSIONE >137 I 175 Kg/cm 2 IN CONDIZIONI HZ COLLEGAMENTI IN ACCIAIO BULLONATI O CHIODATI SCHEMI STRUTTURALI REGOLARI STRUTTURE AD UN PIANO