LEZIONE 7. PROGETTO DI STRUTTURE IN LEGNO Parte I. Modelli e criteri. Corso di TECNICA DELLE COSTRUZIONI Chiara CALDERINI A.A.

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1 Corso di TECNICA DELLE COSTRUZIONI Chiara CALDERINI A.A Facoltà di Architettura Università degli Studi di Genova LEZIONE 7 PROGETTO DI STRUTTURE IN LEGNO Parte I. Modelli e criteri

2 IL MATERIALE BIBLIOGRAFIA Giordano, G., Uzielli, L., Ceccotti, A., Tecnica delle costruzioni in legno, Hoepli, Milano, 1993 Uzielli, L., Bonamini, M., Ceccotti, A., Il manuale del legno strutturale, Mancosu, Roma, 2004 Piazza, M., Tomasi, R., Modena, R., Strutture in legno: materiale, calcolo e progetto secondo le nuove normative europee, Hoepli, Milano, 2005 NORMATIVE CNR-UNI 206/2006, Istruzioni per il progetto, l esecuzione e il controllo delle strutture in legno. EUROCODE 5, Design of timber structures.

3 CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE IL LEGNO E UN PRODOTTO NATURALE CONSEGUENZE: 1. LIMITI DIMENSIONALI SEZIONE LUNGHEZZA 2. VARIABILITA DELLE CARATTERISTICHE MECCANICHE TRA UN ELEMENTO E L ALTRO (PRESENZA DI DIFETTI) ALL INTERNO DEL SINGOLO ELEMENTO (DIFFICOLTA DI STANDARDIZZAZIONE) 3. ANISOTROPIA IN TERMINI DI RIGIDEZZA E DI RESISTENZA 4. DIPENDENZA DELLE CARATTERISTICHE MECCANICHE DA UMIDITA E TEMPERATURA

4 CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE IL LEGNO E UN PRODOTTO NATURALE CONSEGUENZE: 1. LIMITI DIMENSIONALI SEZIONE LUNGHEZZA 2. VARIABILITA DELLE CARATTERISTICHE MECCANICHE TRA UN ELEMENTO E L ALTRO (PRESENZA DI DIFETTI) ALL INTERNO DEL SINGOLO ELEMENTO (DIFFICOLTA DI STANDARDIZZAZIONE) 3. ANISOTROPIA IN TERMINI DI RIGIDEZZA E DI RESISTENZA 4. DIPENDENZA DELLE CARATTERISTICHE MECCANICHE DA UMIDITA E TEMPERATURA

5 CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE 1. LIMITI DIMENSIONALI TIPI DI ELEMENTI PER TRAVATURE: Legname rotondo Legname semplicemente scortecciato. I tondoni da costruzione hanno lunghezza da m. 5 fino a m , con diametro da cm. 16 a cm. 40. Legname squadrato Travi Uso Trieste Elementi asciati su quattro facce, leggermente conici (secondo la conicità della pianta). Travi Uso Fiume Elementi asciati su quattro facce come gli Uso Fiume, ma a sezione costante e con smussi meno accentuati. Travi in massello Elementi squadrati su quattro facce senza smussi, a sezione costante. I bordonali sono elementi con sezioni di almeno cm. 27x27 e lunghezza di almeno 6. LUNGHEZZA = da m 3 fino a m 12 SEZIONE = da 10x10 cm fino a cm 40x40 Sezione rettangolare possibile: differenza massima tra larghezza ed altezza = cm 30

6 CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE 1. LIMITI DIMENSIONALI TRAVI USO TRIESTE ABETE ROSSO & ABETE BIANCO DOUGLASIA LARICE Lung (m) Sezione (cm) Travi piallati - Prezzo /MC Travi NON piallati - Prezzo /MC Travi piallati - Prezzo /MC Travi NON piallati - Prezzo /MC Travi piallati - Prezzo /MC Da m 4 fino a m 9 da 10x10 fino a 15x15 150,00 135,00 170,00 155,00 265,00 Da m 4 fino a m 9 da 16x16 fino a 20x20 155,00 140,00 175,00 160,00 270,00 Da m 4 fino a m 9 da 21x21 fino a 24x24 160,00 145,00 180,00 165,00 275,00 Da m 4 fino a m 9 da 25x25 fino a 32x32 167,00 152,00 187,00 172,00 282,00 Da m10 fino a m12 da 33x33 fino a 40x40 195,00 180,00 215,00 200,00 290,00 Lung (m) Sezione (cm) Travi piallati - Prezzo /MC Travi NON piallati - Prezzo /MC Travi piallati - Prezzo /MC Travi NON piallati - Prezzo /MC Travi piallati - Prezzo /MC Da m10 fino a m12 da 10x10 fino a 15x15 170,00 155,00 190,00 175,00 285,00 Da m10 fino a m12 da 16x16 fino a 20x20 175,00 160,00 195,00 180,00 290,00 Da m10 fino a m12 da 21x21 fino a 24x24 180,00 165,00 200,00 185,00 295,00 Da m10 fino a m12 da 25x25 fino a 32x32 187,00 172,00 207,00 192,00 302,00 Da m10 fino a m12 da 33x33 fino a 40x40 195,00 180,00 215,00 200,00 310,00

7 CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE 1. LIMITI DIMENSIONALI TRAVI USO FIUME ABETE ROSSO & ABETE BIANCO Sezione da cm 10x10 fino a cm 24x24 DOUGLASIA Sezione da cm 10x10 fino a cm 24x24 LARICE Sezione da cm 10x10 fino a cm 24x24 lungh. (m) Travi piallati - Prezzo/MC Travi NON piallati - Prezzo/MC Travi piallati - Prezzo/MC Travi NON piallati - Prezzo/MC Travi piallati - Prezzo/MC Da 3 a 5 195,00 180,00 215,00 200,00 340, ,00 185,00 220,00 205,00 345, ,00 190,00 225,00 210,00 350, ,00 195,00 230,00 215,00 355, ,00 200,00 235,00 220,00 360, ,00 205,00 240,00 225,00 365, ,00 212,00 247,00 232,00 372, ,00 220,00 255,00 240,00 380,00 Sezione da cm 33x33 fino a cm 40x40 Sezione da cm 33x33 fino a cm 40x40 Sezione da cm 33x33 fino a cm 40x40 lungh. (m) Travi piallati - Prezzo/MC Travi NON piallati - Prezzo/MC Travi piallati - Prezzo/MC Travi NON piallati - Prezzo/MC Travi piallati - Prezzo/MC Da 3 a 5 235,00 220,00 255,00 240,00 380, ,00 225,00 260,00 245,00 385, ,00 230,00 265,00 250,00 390, ,00 235,00 270,00 255,00 395, ,00 240,00 275,00 260,00 400, ,00 245,00 280,00 265,00 405, ,00 252,00 287,00 272,00 412, ,00 260,00 295,00 280,00 420,00

8 CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE 1. LIMITI DIMENSIONALI TIPI DI ELEMENTI PER TRAVATURE: Legname segato Tavolame: Sottomisure e Tavole Sottomisure = larghezza da cm. 8 a cm. 15, Tavole = larghezze da cm. 16 in avanti. La lunghezza normale delle tavole è di m. 4. Spessori del tavolame segato: mm. 25, 30, 40, 50, 60 e 70. Morali - Mezzi morali Listelli Morali = cm. 5x5, 6x6, 6x8, 7x7, 8x8, 9x9, 10x10, 12x12. Mezzi morali = cm. 3x6, 3x7, 4x8, 5x10. Listelli: sezioni varie inferiori ai cm. 3x6. Lunghezza da metri 4 a 6. Travetti e Smezzole Travetti = cm. 8x10, 8x12, 10x12, 10x14, con lunghezze da m. 2,50. Smezzole = cm. 8x16, 8x18, 8x20, 8x22, 10x20, 10x22, con lunghezze da m. 4.

9 CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE 2. VARIABILITA DELLE CARATTERISTICHE MECCANICHE DIFETTI NELLA STRUTTURA DEL LEGNO: NODI DEVIAZIONI DI FIBRATURA PRESENZA DI FESSURAZIONI NODO NODO

10 CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE 3. ANISOTROPIA L ANISOTROPIA DEL MATERIALE DERIVA DALLA ORGANIZZAZIONE CELLULARE DIREZIONE DELLE FIBRE FIBRE IL LEGNO RISULTA PIU RESISTENTE E PIU RIGIDO PER SOLLECITAZONI ORIENTATE LUNGO LA DIREZIONE DELL ASSE DELLE FIBRE. IL LEGNO E MOLTO MENO EFFICIENTE PER SOLLECITAZIONI ORTOGONALI ALLA DIREZIONE DELLE FIBRE (SOPRATTUTTO PER TENSIONI DI TRAZIONE)

11 CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE 3. ANISOTROPIA RESISTENZA DIREZIONE DELLE FIBRE FIBRE RES. A TRAZIONE - ACCIAIO : MPa RES. A COMPRESSIONE - CLS : MPa

12 CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE 3. ANISOTROPIA RESISTENZA DIREZIONE DELLE FIBRE FIBRE

13 CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE 3. ANISOTROPIA RIGIDEZZA MODULO ELASTICO NELLA DIREZIONE DELLE FIBRE MODULO ELASTICO IN DIREZIONE RADIALE MODULO ELASTICO IN DIREZIONE TRASVERSALE DIREZIONE DELLE FIBRE FIBRE E L : E R : E T 20:1.6:1 E 0 : E 90 30:1

14 CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE 4. DIPENDENZA DELLE CARATTERISTICHE MECCANICHE DA UMIDITA E TEMPERATURA EFFETTO DEL RITIRO

15 CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE MASSA VOLUMICA DELLE VARIE SPECIE LEGNOSE CONFRONTO CON CALCESTRUZZO CLS PIETRA

16 CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE MASSA VOLUMICA DELLE VARIE SPECIE LEGNOSE CONFRONTO CON ACCIAIO ACCIAIO

17 CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE EFFICIENZA STATICA DEL LEGNO CONFRONTO RISPETTO AD ALTRI MATERIALI MATERIALI LEGNO (ABETE) CALCESTRUZZO ACCIAIO ALLUMINIO RESISTENZA / MASSA V RESISTENZA E DEFORMABILITA CONFRONTO RISPETTO AD ALTRI MATERIALI MATERIALI LEGNO (ABETE) CALCESTRUZZO ACCIAIO ALLUMINIO MOD. ELASTICO / RESISTENZA

18 CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE MODALITA DI ROTTURA FLESSIONE TAGLIO COMPRESSIONE

19 CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE MODALITA DI ROTTURA A COMPRESSIONE

20 CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE COMPORTAMENTO REOLOGICO NEL TEMPO, IL LEGNO E SOGGETTO A RIDUZIONI DELLA RESISTENZA E DELLA DEFORMABILITA. IL LEGNO E PARTICOLARMENTE SOGGETTO A FENOMENI VISCOSI, OSSIA AD INCREMENTI NOTEVOLI DELLE DEFORMAZIONI NEL TEMPO PER SOLLECITAZIONI COSTANTI.

21 STABILIZZAZIONE DEL LEGNO TECNICHE PER COMPENSARE LA GRANDE VARIABILITA DELLE CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE: LA CLASSIFICAZIONE IL LEGNAME VIENE ASSEGNATO AD UNA CLASSE DI RESISTENZA MEDIANTE PROCEDURE DI CLASSIFICAZIONE, A MACCHINA OPPURE VISUALI. LA CLASSIFICAZIONE SI BASA SU DETERMINATE CORRELAZIONI TRA PARAMETRI MISURATI E RESISTENZE DEL LEGNAME. CLASSIFICAZIONE A MACCHINA: SULLA BASE DEL MODULO ELASTICO CLASSIFICAZIONE VISIVA: SULLA BASE DELLA DIMENSIONE E DELLA POSIZIONE DEI NODI RESISTENZE MODULI ELASTICI MASSA VOLUMICA PIOPPO E CONIFERE LA RICOMPOSIZIONE IL CONCETTO E QUELLO DI SUDDIVIDERE PEZZI DI GRANDI DIMENSIONI IN UNITA PIU PICCOLE, PER POI DI RIASSEMBLARLI. IN QUESTO MODO I DIFETTI SI DISTRIBUISCONO ALL INTERNO DEL SOLIDO RICOSTITUITO E LA VARIABILITA DEL LEGNO DIMINUISCE.

22 IL LEGNO LAMELLARE MODELLI STORICI PRODUZIONE CONTEMPORANEA PRINCIPALI VANTAGGI RISPETTO AL LEGNO NATURALE: MINORE VARIABILITA DELLE CARATTERISTICHE MECCANICHE POSSIBILITA DI REALIZZARE SEZIONI DI GEOMETRIA E DIMENSIONI NON VINCOLATE POSSIBILITA DI REALIZZARE ELEMENTI STRUTTURALI DI LUNGHEZZA LIBERA (FINO A 40 M) MAGGIORE FACILITA NELLA REALIZZAZIONE DEI COLLEGAMENTI

23 IL LEGNO LAMELLARE IN REALTA LE PROPRIETA MECCANICHE NON SONO MOLTO DIVERSE! LEGNO NATURALE LEGNO LAMELLARE RESISTENZE (a flessione) MODULI ELASTICI MASSA VOLUMICA

24 COLLEGAMENTI COLLEGAMENTI DI CARPENTERIA CLASSICI

25 COLLEGAMENTI ELEMENTI METALLICI DI COLLEGAMENTO CHIODI

26 COLLEGAMENTI ELEMENTI METALLICI DI COLLEGAMENTO PERNI E BULLONI

27 COLLEGAMENTI ELEMENTI METALLICI DI COLLEGAMENTO VITI

28 COLLEGAMENTI

29 COLLEGAMENTI

30 COLLEGAMENTI

31 COLLEGAMENTI

32 COLLEGAMENTI

33 COLLEGAMENTI

34 TIPOLOGIE STRUTTURALI

35 TIPOLOGIE STRUTTURALI

36 TIPOLOGIE STRUTTURALI

37 TIPOLOGIE STRUTTURALI

38 TIPOLOGIE STRUTTURALI LEGNO LAMELLARE

39 TIPOLOGIE STRUTTURALI

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