COMUNE DI MONTEMARCIANO Provincia di Ancona V SETTORE LAVORI PUBBLICI e MANUTENZIONE Progetto per l adeguamento strutturale e la messa a norma del nido di infanzia il colibri Calcoli esecutivi LEGNO - CONNESSIONI RESPONSABILE UNICO DEL PROCEDIMENTO Dott. Ing. Luciano Bolli Dirigente V settore LLPP PROGETTO E DIREZIONE LAVORI ARCHITETTONICO Dott. Ing. Fabio GRASSUCCI PROGETTO E DIREZIONE LAVORI STRUTTURE Dott. Ing. Fabio GRASSUCCI PROGETTO E DIREZIONE LAVORI IMPIANTI Dott. Ing. Fabio GRASSUCCI PROGETTO ACUSTICA Dott. Ing. Giovanni BRUNETTI PROGETTO IMPIANTI ELETTRICI Studio Kappa PROGETTO GEOLOGICO Dott. Geol. Marco MANFREDI COORDINATORE PER LA SICUREZZA (prog. e esec.): Dott. Ing. Fabio GRASSUCCI COLLABORATORI Geom. Maria Enza DE GISI Geom. Alessandro QUATTRINI Geom. Lorenzo ROMEO Consalvo FERRUCCI Montemarciano, giugno 2012 1
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Sommario GENERALITA... 4 VERIFICA CONNESSIONI LEGNO - CLS... 6 a. Connessione a trazione... 6 b. Connessione a taglio... 11 VERIFICA CONNESSIONI LEGNO LEGNO... 13 c. Verifiche connessioni tra pareti verticali... 13 d. Verifiche connessioni rigide tra pareti verticali e solaio... 14 ALLEGATI ULTERIORI SCHEDE PRODOTTO RISPONDENTI AL CALCOLO... 15 3
GENERALITA La progettazione delle connessioni segue un principio semplice, ovvero, il criterio secondo il quale, alcune connessioni hanno lo scopo di assorbire l energia cinetica trasmessa dal sisma e dissiparla secondo il criterio della duttilità, altre connessioni più rigide assumono il ruolo di legature che garantiscono la stabilità. Le prime sono devolute alla dissipazione di energia attraverso un comportamento duttile e pertanto sono progettate per le azioni di progetto; queste sono: - Le connessioni verticali tra pannelli parete; - Le conessioni a taglio alla base delle pareti, diffuse alla base della pareti; - Le connessioni a sollevamento (dette hold-down) poste all inizio e alla fine di ciascuna parete ed in corrispodenza delle aperture. Le connessioni più rigide devono invece essere dotate di adeguate riserve di resistenza in maniera tale da rimanere sempre in campo elastico evitando eccessive deformazioni, in modo da consentire alle connessioni più duttili la dissipazione dell energia sismica. L obiettivo viene raggiunto sovradimensionando la rigidezza della connessione. Queste sono: - Le connessioni tra pannelli del solaio in modo da assicurare la pressocchè totale assenza di scorrimento relativo e garantire l ipotesi di diaframma rigido; - La connessione tra solaio e la sottostante parete, in modo che ad ogni piano ci sia un diaframma rigido al quale le sottostanti pareti risultano rigidamente connesse e che quindi faccia da cintura di piano; - La connessione verticale fra pareti che si intersecano fra loro, in particolare agli spigoli dell edificio, in maniera che la stabilità delle pareti stesse e dell intera scatola strutturale risulti sempre garantita. Questo per evitare che intervengano cedimenti per perdita di equilibrio geometrico locale o globale, cioè la scatola struturale rimanga sempre connessa. La verifica consiste nalla definizione del numero e del tipo di connettori (viti o chiodi) da inserire in ogni lato di ogni parete, secondo lo schema seguente, distinguendo ovviamente quelle duttili da quelle rigide. 4
Nelle immagini che seguono le lettere indicate sono dettate dalla configurazione del software che indica esattamente: M: maschio, T: trave, B: bordo Le forze di trazione e di taglio agenti sulle pareti, invece, si trasmettono alle piastre di base e devono essere contrastate da una adeguata connessione alla fondazione di base. Le piastre utilizzate per rispondere completamente alla verifica strutturale sono di diversi tipi, entrambe in acciaio S235: KR95 per la azione di taglio KR285 e WHT340 per la azione di trazione A sinistra la piastra KR95 a destra la piastra KR285 certificate con ETA 09/0078. Le prime verrano applicate solo da un lato della parete (figura a sinistra) le seconde da entrambe le facce, se necessario, per compensare la richiesta di resistenza (figura a destra). Per ovviare ad indicazioni pregiudizievoli di prodotto commerciale si riportano in allegato ulteriori schede di prodotti rispondenti alle necessità del progetto. 5
Il principio è basato sull ipotesi di rotazione rigida di ogni singolo pannello come rappresentato sinteticamente nella immagine precedente. VERIFICA CONNESSIONI LEGNO - CLS Dettaglio del nodo di base della parete a. Connessione a trazione La connessione tra pareti e soletta di calcestruzzo avverrà per mezzo di piastre di ancoraggio in grado di dissipare l energia sismica proveniente dal terremoto. La verifica è stata eseguita per tutti gli ancoraggi ed è riportata nel seguito. Per il calcolo sono state prese a riferimento (a solo titolo indicativo) la piastra WKR285 e la piastra WHT340 seguente solo per dimostrare la risultanza positiva della verifica strutturale. 6
Il calcolo è stato eseguito tenendo conto della resistenza massima della connessione nella condizione più sfavorevole di condizione di carico SLV, con chiodatura parziale nelle connessioni meno sollecitate: Rd, wkr = 1.410 * 0.9 / 1.5 = 846 kg Il calcolo è stato eseguito tenendo conto della resistenza massima della connessione nella condizione più sfavorevole di condizione di carico SLV, con chiodatura totale nelle connessioni più sollecitate: Rd, wht340 = 3.860 * 0.9 / 1.5 = 2.316 kg 7
esempio di applicazione della piastra di ancoraggio WKR Per ogni piastra sono stati estrapolati dalla relazione di calcolo elaborata dal modello numerico, i valori di calcolo del tiro presente nei tiranti nella peggiore condizione di carico. 8
PARETE SOLLECITAZIONE TRAZIONE MASSIMA BORDO 1 2 3 4 5 6 7 8 [kg] N VALORE connessione HOLDOWN MAX X01 0 6972 0 1930 0 53 0 1367 6972 X02 0 152 152 X03 1346 0 748 0 1346 X04 0 2404 2404 X05 0 9058 9058 X06 2631 7053 0 34 2861 0 7053 X07 0 4212 6520 0 6520 X08/X09/X10 0 1547 8525 14 8525 X11 0 0 1091 0 1091 X12 0 8379 3736 0 8379 X13 0 4044 3215 1864 11222 1417 11222 X14 0 2298+1188 0 0 0 X15 1620 0 1620 X16 0 2591 0 3455 0 0 3455 X17 0 0 0 X18 6758 0 6758 Y01 0 2089 2089 Y02 0 Y03 0 1167 1167 XX01 0 1581 328 0 1581 XX02 0 4218 4218 XX03 89 830 830 XX04 2282 4066 4066 XX05 0 298 1264 5533 5533 XX06 100 1606 624 1373 1606 XX07 625 0 8132 1352 8132 XX08 0 0 0 XX09 0 0 0 XX10 0 0 0 XX11 0 412 2436 0 2436 YY01 0 0 0 YY02 0 7088 0 0 7088 YY03 2374 2833 2833 YY04 0 1532 0 0 1532 YY05 1370 3473 3473 YY06 0 0 5285 0 2982 0 5285 YY07 2735 1303 5867 0 5867 YY08 0 0 0 YY09 2904 0 2904 9
E per ogni valore è stato verificao il numero necessario di connessioni. L elenco è riportato nel seguito. PARETE TIPO PIASTRA CARICO MASSIMO PIASTRA N. PIASTRE [kg] X01 WHT340 1544 5 X02 WKR285 564 1 X03 WKR285 564 3 X04 WHT340 1544 2 X05 WHT340 1544 6 X06 WHT340 1544 5 X07 WHT340 1544 5 X08/X09/X10 WHT340 1544 6 X11 WKR285 564 2 X12 WHT340 1544 6 X13 WHT340 1544 8 X14 WKR285 564 1 X15 WKR285 564 3 X16 WHT340 1544 3 X17 WKR285 564 1 X18 WHT340 1544 5 Y01 WHT340 1544 2 Y02 WKR285 564 1 Y03 WHT340 1544 1 XX01 WHT340 1544 2 XX02 WHT340 1544 3 XX03 WKR285 564 2 XX04 WHT340 1544 3 XX05 WHT340 1544 4 XX06 WHT340 1544 2 XX07 WHT340 1544 6 XX08 WKR285 564 1 XX09 WKR285 564 1 XX10 WKR285 564 1 XX11 WHT340 1544 2 YY01 WKR285 564 1 YY02 WHT340 1544 5 YY03 WHT340 1544 2 YY04 WKR285 564 3 YY05 WHT340 1544 3 YY06 WHT340 1544 4 YY07 WHT340 1544 4 YY08 WKR285 564 1 YY09 WHT340 1544 2 Per quel che riguarda il collegamento tra piastra e cemento armato si operato nello stesso modo, verificando che il tiro del connettore in acciaio sia in grado di assorbire la trazione nella peggiore delle condizioni di carico. Come già accennato si è tenuto conto di un 10
prodotto commerciale a solo titolo di completezza di informazione e di calcolo. In sostanza un connettore da 16mm per piastra è sufficiente a soddisfare l equazione di verifica: Fd<Rd. b. Connessione a taglio Per le connessioni a taglio si è proceduto come per quelle a trazione, tenuto conto della capacità resistiva di una piastra tipo WKR95, citata nelle figure seguenti, relativamente alla forza indicata con la dicitura F2 ed F3. L ipotesi è basata su una chiodatura totale della piastra come indicato nella immagine precedente. La forza limite resistente caratteristica di 2.200kg è stata limitata secondo la relazione che tiene conto del Kmod pari a 0.9 e del coeff. di sicurezza delle connessioni pari a 1.5, ottendno il valore di calcolo Rd = 1.320kg. Di seguito si riporta la tabella riassuntiva del numero di connessioni necessarie per ogni pannello. 11
PARETE LUNGHEZZA LATO PARETE INFERIORE SOLLECITAZIONE TAGLIO MASSIMO BORDO INFERIORE CONNESSIONE [m] [kg] [adim.] [cm] Tp numero passo connessione a taglio minimo X01 4,118 4753 4 103 X02 1,031 569 1 103 X03 5,669 8162 7 81 X04 5,979 2945 3 199 X05 4,835 10973 9 54 X06 6,57 11380 9 73 X07 3,695 9477 8 46 X08/X09/X10 4,187 9166 7 60 X11 5,575 4459 4 139 X12 5,51 12975 10 55 X13 3,169 9819 8 40 X14 1,213 1022 1 121 X15 0,946 1534 2 47 X16 5,834 8520 7 83 X17 3,886 6284 5 78 X18 0,861 2226 2 43 Y01 7,714 4419 4 193 Y02 4,246 2751 3 142 Y03 8,514 4199 4 213 XX01 3,012 2408 2 151 XX02 0,743 2172 2 37 XX03 0,804 481 1 80 XX04 4,644 9227 7 66 XX05 3,297 4184 4 82 XX06 3,319 4396 4 83 XX07 3,643 13853 11 33 XX08 0,824 737 1 82 XX09 0,851 879 1 85 XX10 4,701 4106 4 118 XX11 3,87 3930 3 129 YY01 4,508 2855 3 150 YY02 3,095 9801 8 39 YY03 4,644 10940 9 52 YY04 3,32 3994 4 83 YY05 3,449 9109 7 49 YY06 2,409 6500 5 48 YY07 3,611 8430 7 52 YY08 0,73 1072 1 73 YY09 0,731 1507 2 37 12
VERIFICA CONNESSIONI LEGNO LEGNO Progetto per l ampliamento e adeguamento del nido di infanzia il colibri c. Verifiche connessioni tra pareti verticali Il calcolo della connessione è stato eseguito alla stregua di quello precedente, scegliendo una connessione con viti tipo HBS10x180 (diametro 10mm lunghezza 180mm) certificata con resistenza a taglio per fibre ortogonali indicata nella tabella seguente: HBS f10*180 R k,taglio K mod 0,9 m 1,5 R d,taglio 533 [kg] 320 [kg] Nella tabella è riportata la verifica in base ai tagli massimi agenti nello stato limite peggiore ed il calcolo dell interasse delle viti, suddivisa per pannello. PARETE SOLLECITAZIONE TAGLIO MASSIMO LATERALE CONNESSIONE LATERALE Tp NUM. VITI INTERASSE INTERASSE connessione a taglio DI CALCOLO DI PROGETTO [kg] [num.] [cm] [cm] X01 6914 22 15 15 X02 100 1 320 30 X03 1247 4 80 30 X04 235 1 320 30 X05 4964 16 20 20 X06 11189 35 10 10 X07 5391 17 19 15 X08/X09/X10 3881 13 25 25 X11 2106 7 46 30 X12 9349 30 11 10 X13 17549 55 6 6 X14 1794 6 54 30 X15 150 1 320 30 X16 3389 11 30 30 X17 525 2 160 15 X18 5896 19 17 15 Y01 3484 11 30 30 Y02 1838 6 54 30 Y03 3629 12 27 25 XX01 6844 22 15 15 XX02 5791 19 17 15 XX03 1569 5 64 30 XX04 8879 28 12 10 XX05 8155 26 13 10 XX06 3464 11 30 30 XX07 12346 39 9 9 XX08 4679 15 22 20 13
XX09 6531 21 16 15 XX10 5855 19 17 15 XX11 3872 13 25 25 YY01 5791 19 17 15 YY02 11195 36 9 9 YY03 10194 32 10 10 YY04 7091 23 14 10 YY05 8775 28 12 10 YY06 13027 41 8 8 YY07 6826 22 15 15 YY08 6120 20 16 15 YY09 3597 12 27 25 d. Verifiche connessioni rigide tra pareti verticali e solaio Per la connessione rigida tra solaio e parete verticale si procede allo stesso modo della verifica precedente, definendo la massima sollecitazione ed adeguando le altre a vantaggio di sicurezza, per lastabilità della struttura. Al valore massimo stimato nel modello di calcolo si è applicata una maggiorazione del 30%. Il calcolo della connessione è stato eseguito alla stregua di quello precedente, scegliendo una connessione con viti tipo HBS10x180 (diametro 10mm lunghezza 180mm) certificata con resistenza a taglio per fibre ortogonali indicata nella tabella seguente: HBS f10*160 R k,taglio K mod 0,9 m 1,5 R d,taglio 533 [kg] 320 [kg] L interasse stabilito per la connessione risulta essere pari a 300mm. 14
ALLEGATI ULTERIORI SCHEDE PRODOTTO RISPONDENTI AL CALCOLO 15
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Valore preso a riferimento 17