STRUTTURE IN LEGNO I



Documenti analoghi
Costruzioni in legno. Caratteristiche meccaniche Metodi di calcolo

Capriate in legno I edizione aprile Indice Introduzione

Horae. Horae Software per la Progettazione Architettonica e Strutturale

Sussidi didattici per il corso di PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI. Prof. Ing. Francesco Zanghì FONDAZIONI - III AGGIORNAMENTO 12/12/2014

STRUTTURE IN LEGNO LAMELLARE

STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO - V

LEGNO Calcolo Strutturale

DIMENSIONAMENTO DI UN PILASTRO

Materiali, profili prestazionali e marcatura CE

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

RELAZIONE SULLA QUALITA E DOSATURA DEI MATERIALI

Dimensionamento delle strutture

RESISTENZA DEI MATERIALI TEST

LEZIONE 7. PROGETTO DI STRUTTURE IN LEGNO Parte II. Criteri di verifica. Corso di TECNICA DELLE COSTRUZIONI Chiara CALDERINI A.A.

Sussidi didattici per il corso di COSTRUZIONI EDILI. Prof. Ing. Francesco Zanghì TRAVI RETICOLARI AGGIORNAMENTO DEL 7/11/2011

Adriano Castagnone Davide Cerroni CALCOLO DI COLLEGAMENTI IN LEGNO E VALIDAZIONE DEL SOFTWARE ET - MODULO UNIONI LEGNO


Fondazioni a platea e su cordolo

MARCATURA CE Regolamento UE n. 305/2011 e NTC - DM Conformità prodotti a base legno

Carichi unitari. Dimensionamento delle sezioni e verifica di massima. Dimensionamento travi a spessore. Altri carichi unitari. Esempio.

INDICE 1 DESCRIZIONE DELL OPERA NORMATIVA DI RIFERIMENTO MATERIALI TRAVE IN C.A. - ANALISI DEI CARICHI... 8

MECCANISMI RESISTENTI IN ELEMENTI NON ARMATI A TAGLIO

Certificazione di produzione di codice di calcolo Programma CAP3

ANALISI STRUTTURALE DELLA TRAVE PORTA-PARANCO IN ACCIAIO (sala C LNGS - INFN)

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI ROMA TOR VERGATA

CORSO DI RECUPERO E CONSERVAZIONE DEGLI EDIFICI A.A CONSOLIDAMENTO DI SOLAI LIGNEI

TECNICA DELLE COSTRUZIONI: PROGETTO DI STRUTTURE LE FONDAZIONI

SOMMARIO 1. VERIFICA DELLA PASSERELLA DI ACCESSO AL TEATRO - DESCRIZIONE DELL OPERA - NORMATIVA DI RIFERIMENTO - MATERIALI ADOTTATI

Relazione ed elaborati di progetto per il solaio

La massa volumica del legno

SCALA CON GRADINI PORTANTI E TRAVE A GINOCCHIO

Progetto di un solaio in legno a semplice orditura (a cura di: ing. E. Grande)

KVH legno massiccio giuntato C24

CORSO DI RECUPERO E CONSERVAZIONE DEGLI EDIFICI A.A Il legno. Ing. Emanuele Zamperini

PROGRAMMA DETTAGLIATO CORSO INTEGRATO DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI: COSTRUZIONI IN CEMENTO ARMATO E ACCIAIO

Sussidi didattici per il corso di PROGETTAZION PROGETTAZIONE, COSTRUZIONI E IMPIANTI. Prof. Ing. Francesco Zanghì OPERE DI SOSTEGNO I

CALCOLO DEL NUOVO PONTE

LE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO: Predimensionamento di travi e pilastri

VILLA BORROMEO Sarmeola di Rubano Padova 25 novembre Relatore: Ing. Carlo Calisse

FORMULE UTILIZZATE NEI CALCOLI

Strutture per coperture inclinate

Le molle. Costruzione di Macchine 2 Prof. Stefano Beretta Chiara Colombo

LAVORI DI ADEGUAMENTO NORMATIVO E DI EFFICIENZA ENERGETICA PROGETTO ESECUTIVO. Sez III Art. 33 DPR 5 Ottobre 2010 N. 207 e s.m.i.

L ingombro ed il numero delle corsie si calcola attraverso lo schema e la tabella riportata a seguito.

LINEA FIRETECH SOLUZIONI PER LA PROTEZIONE PASSIVA DAL FUOCO STRUTTURE

Manuale ANCORAGGIO STRUTTURALE PALO INCLINATO Ø80 ZINCATO/INOX ART /68051

Analisi e consolidamento di colonne e pilastri in muratura

TEST DI VALIDAZIONE DEL SOFTWARE VEM NL

Il calcolo delle sopraelevazioni in muratura in funzione del livello di conoscenza

LE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO: Progetto dei pilastri

GLI APPUNTI DELL ESPERIENZA

BASATI SULLA GERARCHIA DELLE RESISTENZE. Footer Text

APPOGGI NEOARM APPOGGI NEOARM B04

Corso di Tecnologie delle Costruzioni Civili

Istruzioni per la Progettazione, l Esecuzione ed il Controllo delle Strutture di Legno,

L albero e il tronco

Tradizione ed innovazione. La classificazione del legname massiccio strutturale.

ESAME DI STATO 2009/10 INDIRIZZO MECCANICA TEMA DI : MECCANICA APPLICATA E MACCHINE A FLUIDO

11. Criteri di analisi e di verifica

Flessione orizzontale

Contributo dei tamponamenti nelle strutture in c.a. Metodo utilizzato da FaTA-e

Caratteristiche del legno di larice e di altre specie piemontesi in relazione al recupero sostenibile degli edifici

LAVORI SPECIALI. (Articolo 148 D.Lgs 81/08)

6. Unioni bullonate. 6.1 Tecnologia delle unioni bullonate Classificazione dei bulloni. (aggiornamento )

GENERALITÀ La presente relazione sulle fondazioni riguarda il progetto Riqualificazione della scuola media C. Colombo in Taranto.

LEZIONE 8. ARCHITETTURA TECNICA II Docente: Prof. Ing. Santi Maria Cascone ANNO ACCADEMICO

Le problematiche di sicurezza per l allestimento del cantiere per l installazione degli impianti fotovoltaici

RELAZIONE STRUTTURALE

RELAZIONE DI CALCOLO DI UNA SCALA IN C.C.A. CON TRAVI A GINOCCHIO

Università degli studi di Cagliari. Corso di aggiornamento. Unità 4 PIASTRE IN C.A. E INSTABILITÀ

PROVA DI AMMISSIONE ALLA LAUREA MAGISTRALE IN INGEGNERIA CIVILE A.A. 2011/2012

CARATTERISTICHE TECNICO STRUTTURALI: SISTEMI COSTRUTTIVI

CALCOLO AGLI S.L.U. DI CAPRIATA IN LEGNO TIPO PALLADIO (ai sensi del D.M. 14/01/2008)

Lezione. Tecnica delle Costruzioni

Via Emilia Ovest, 21/A Rubiera (R.E.) Tel. 0522/629909; fax e.mail: - P.IVA C.F.

1 RELAZIONE TECNICA GENERALE PREMESSA NORMATIVA TECNICA DI RIFERIMENTO... 1

FACOLTA DI INGEGNERIA PROGETTO DI STRUTTURE A/A SCALE IN CEMENTO

Lezione. Tecnica delle Costruzioni

Parere d idoneità tecnica

Modelli di dimensionamento

CALCOLO AGLI S.L.U. DI CAPRIATA IN LEGNO TIPO PALLADIO (ai sensi del D.M. 17/01/2018) P (KN/m) P E N FE N DE N BE N BF N BD

Parquet per esterno Il prodotto, la posa e la nuova norma UNI

NORMATIVA DI RIFERIMENTO La normativa cui viene fatto riferimento nelle fasi di calcolo e progettazione è la seguente:

SOLAIO A TRAVETTI TRALICCIATI PREFABBRICATI

SETTI O PARETI IN C.A.

XYLEVO by Brunofranco SCHEDA TECNICA SISTEMA MODULARE COMPONIBILE. Costruire in modo ecologico per vivere meglio.

Istruzioni per l uso dei programmi MomCad, TraveCon, TraveFon

STRUTTURE MISTE ACCIAIO-CLS Lezione 2

Corsi di Laurea in Ingegneria Edile ed Edile-Architettura. Costruzioni in Zona Sismica. Parte 7.

Lezione 1: La normativa

Calcola l allungamento che subisce un tirante di acciaio lungo l=2,5m (a sez.circolare) con φ =20mm sottoposto ad un carico (in trazione) F=40.000N.

BOZZA. Materiale muratura e verifiche per carichi verticali. Luca Salvatori. Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale. Università di Firenze

LE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO: Predimensionamento e analisi dei carichi del solaio

LE FINESTRE E L ISOLAMENTO ACUSTICO

Tilly. Il pannello lamellare in legno massiccio dalle caratteristiche speciali.

PROGETTO DEFINITIVO RELAZIONE SULLE CARATTERISTICHE DEI MATERIALI IMPIEGATI INDICE

RELAZIONE RISPOSTA A DOMANDA N. 2. Generalità. Fondazioni. Caratteristiche del terreno

Le coperture in legno

VERIFICA OPERE IN C.A. CORPO "A"

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI CAGLIARI FACOLTA DI INGEGNERIA DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTTURALE PROVE SPERIMENTALI SU PIGNATTE IN PSE RELAZIONE

Transcript:

Sussidi didattici per il corso di COSTRUZIONI EDILI Prof. Ing. Francesco Zanghì STRUTTURE IN LEGNO I AGGIORNAMENTO 13/01/013

CONIFERE (essenze resinose) Sono alberi che vivono in alta montagna. CONIFERA = che porta i coni cioè le pigne. Sono chiamate anche AGHIGOFLIE perché hanno foglie sottili e appuntite come aghi. Sono sempreverdi (ricambio di aghi continuo). Abete Larice Cipresso Sequoia Cedro Pino Leccio Tasso

LATIFOGLIE (essenze non resinose, forti e dolci) Sono alberi che vivono in pianura, collina o bassa montagna. LATIFOGLIA = a foglia larga. Sono chiamate anche CADUCIFOGLIE perché le foglie cadono ogni anno. Noce Castagno Pioppo bianco Rovere Betulla Ciliegio selvatico Tiglio Faggio 3

Il legno è leggero, perché il suo peso specifico è < 5 N/m³, contro, ad esempio, i 5 del cemento armato e i 78 dell'acciaio. Ha buone capacità di resistenza non solo alla compressione ma anche alla trazione, tuttavia, essendo un materiale non omogeneo e non isotropo, il suo comportamento meccanico dipende dall inclinazione dello sforzo rispetto alle fibre. Il peso del calcestruzzo è circa 6 volte superiore a quello del legno, ma praticamente ha la stessa resistenza a compressione: 3 3 γ = 4 N / m f = MPa γ = 3.8 N / m f = MPa cls c 5 legno c 4 I possibili tipi di taglio influenzano la qualità del materiale e il suo comportamento in caso di ritiro e rigonfiamento. Rischio di fessurazione: MOLTO ALTO ALTO LIMITATO Il legno e più rigido e più resistente per sollecitazioni orientate parallelamente alla fibratura. 4

LEGNO MASSICCIO Per legno massiccio s'intendono quei prodotti di legno la cui struttura e composizione hanno subito, rispetto alla materia prima "legno tondo", soltanto leggere modifiche. Generalmente si procede solo alle fasi di lavorazione segagione e stagionatura naturale oppure segagione, essicazione, piallatura e, in casi specifici, incollaggio. Dalla materia prima "legno tondo", si ricavano, quindi, principalmente prodotti di legno massiccio a prevalente sviluppo longitudinale. LEGNO MASSICCIO MH Il marchio MH assicura il rispetto di requisiti di qualità (umidità, estetica, ecc.) che vanno oltre i requisiti minimi delle norme di riferimento. Il tasso di umidità del legno è un criterio di qualità per il prodotto di legno massiccio MH ; esso non deve superare il 18-0%. Rispetto al VH potrebbe mostrare qualche fessura in più. LEGNO MASSICCIO DA COSTRUZIONE KVH Per legno massiccio da costruzione, a cui viene usualmente associato il prodotto dal marchio registrato KVH, si indica il legname squadrato da conifera, essiccato artificialmente, piallato e classificato secondo la resistenza, ottenuto da taglio cuore spaccato o fuori cuore. Rispetto al legname squadrato convenzionale, esso deve soddisfare criteri di classificazione più restrittivi. Mediante il giunto a pettine è possibile ottenere elementi di maggior lunghezza. Il tasso d'umidità deve essere del 15% (+/-3%). 5

CLASSE DI RESISTENZA Conformemente alla UNI EN 338, la classificazione del legno massiccio strutturale può effettuarsi attraverso delle classi di resistenza che esprimono la resistenza a flessione dell elemento in N/mm. LEGNO MASSICCIO DI CONIFERE E PIOPPO La classe di resistenza di maggior uso commerciale e il C4 ma sono spesso utilizzate anche le classi C16 e il C30. La classificazione della UNI EN 338 fa distinzione solo tra le Conifere (e Pioppo) e le Latifoglie. Pertanto, se non diversamente specificato, potremmo avere nella stessa fornitura travi C4 di specie diversa; douglasia, abete, pino, ecc). I legni disponibili in commercio raramente superano la classe C30. 6

LEGNO MASSICCIO DI LATIFOGLIE (escluso PIOPPO) 7

LEGNO LAMELLARE (omogeneo h composto c ) La classe di resistenza di maggior uso commerciale e la GL4h ma sono spesso utilizzate anche le classi GL4c e il GL8h. Classi ad elevata resistenza non sono molto utilizzate in quanto, nelle travi inflesse l elemento determinante la sezione non e la resistenza ma la deformazione, che dipende dal modulo di elasticità. Quest ultimo, nel passare da una classe a quella superiore si incrementa di poco. 8

CLASSE DI SERVIZIO Le classi di servizio sono legate alle condizioni termoigrometriche dell'ambiente in cui è inserito un elemento strutturale a base di legno e sono quindi legate al contenuto di acqua all'interno del materiale. CLASSE 1: Elementi protetti contro le intemperie come quelli posti all interno degli edifici in ambienti condizionati. CLASSE : Elementi posti all esterno degli edifici ma protetti, almeno parzialmente, dalle intemperie e dall irraggiamento solare diretto. CLASSE 3: Elementi posti all esterno degli edifici direttamente esposti alle intemperie. Classificazione in base alle dimensioni 9

Travi RETTANGOLARI in legno massiccio da costruzione (KVH) (dimensioni tipiche) Travi RETTANGOLARI in legno massiccio da costruzione(kvh) con giunti longitudinali a pettine - (dimensioni tipiche) 10

Travi DUO e TRIO Le travi Duo e Trio sono costituite da o 3 elementi di legname squadrato o tavoloni, essiccati artificialmente, classificati secondo la resistenza e successivamente incollati sui lati lunghi; da questo procedimento risulta un legno massiccio dalle caratteristiche tecniche ben definite, di ottima qualità e con una ridotta tendenza a fessurarsi. 11

Lamellare Il legno lamellare nasce dall applicazione di due tecniche: la lamellazione e l incollaggio. Questa combinazione, ovviando al problema delle limitazioni dimensionali imposti dai busti arborei, consente di estendere le possibilità di applicazione del legno in ogni campo delle costruzioni a livelli virtualmente illimitati. 1

Tipologie strutturali in L.L. (GR sistemi) Sistema Statico Descrizione Inclinazione L (m) Altezze H trave parallela o poco inclinata a doppia pendenza < 5 < 40 H ~ L/17 trave su due appoggi a doppia pendenza 3-10 10-40 H0 ~ L/30 H1 ~ L/16 trave inflessa con curvatura a due falde a doppia pendenza 3-15 10-30 H0 ~ L/30 H1 ~ L/16 trave rastremata 3-10 10-40 H0 ~ L/30 H1 ~ L/16 trave curva su due appoggi - 10-40 H ~ L/17 trave a sbalzo con tirante verticale < 10 < 30 H ~ L/10 13

trave a sbalzo con tirante inclinato < 10 < 30 H ~ L/10 Portale a tre cerniere > 14 10-60 H ~ L/30 trave a sbalzo con rastremazione < 10 < 30 H ~ L/10 Portale a tre cerniere con montante scomposto in tirante e puntone > 14 10-45 H1 ~ (S1+S)/15 Portale a tre cerniere a sezione variabile > 14 15-60 H1 ~ (S1+S)/15 14

Capriate a tre cerniere con tirante >14 5-50 H ~ L/40 Arco a tre cerniere f/l > 0,144 0-100 H ~ L/50 Portale a tre cerniere con giunto d' angolo a rosa > 14 10-30 H1 ~ (S1+S)/13 Portale a tre cerniere con montante scomposto > 14 10-40 H1 ~ (S1+S)/14 trave a più campate 0 10-40 H ~ L/0 Capriata reticolare a correnti paralleli 0 30-80 H ~ L/1 Capriata a struttura reticolare triangolare > 10 30-80 H ~ L/8 15

CARATTERISTICHE MECCANICHE Il valore di calcolo Xd di una proprietà del materiale viene calcolato mediante la relazione: X d = mod γ M X X d = valore di progetto della proprietà del materiale; X = valore caratteristico della proprietà del materiale; mod = coefficiente che tiene conto della CLASSE DI DURATA DEL CARICO e della CLASSE DI SERVIZIO; γ M = coefficiente parziale di sicurezza relativo al tipo di materiale. 16

TRAZIONE PARALLELA ALLA FIBRATURA σ = La verifica di un elemento soggetto a trazione semplice assiale, in direzione parallela alla fibratura, risulta soddisfatta quando la tensione di calcolo a trazione risulta minore o uguale al valore della resistenza di calcolo. Le verifiche di resistenza si traducono, quindi, in semplici verifiche tensionali. h è un coefficiente che incrementa la resistenza in funzione del lato maggiore della sezione Lmax: 150 600 h = min ;1. 3 se Lmax < 15 cm h = min ;1. 1 se Lmax < 60 cm h h legno massiccio legno lamellare N Sd A mod γ M f t,0, COMPRESSIONE PERPENDICOLARE ALLA FIBRATURA h σ = N A f Sd mod c,90, γ M 17

COMPRESSIONE PARALLELA ALLA FIBRATURA+INSTABILITÁ σ = N Sd A crit, c mod γ M f c,0, Si definisce SNELLEZZA ( λ ) il rapporto tra la lunghezza libera di inflessione ( l o ) e il raggio minimo di inerzia della sezione (= semiasse minore dell ellisse centrale d inerzia). λ = l i Nota λ, si calcola la snellezza relativa: 0 min i min = J A min λ = rel, c λ π Se λ rel,c 0.3 si assume crit,c = 1 c,0, 0,05 Se λ rel,c > 0.3 si calcola il coefficiente f E ( λ 0.3) 1 + β c rel, c + λ rel, c = β c = coefficiente di imperfezione (0. per legno massiccio; 0.1 per legno lamellare) Il coefficiente riduttivo necessario per tenere conto dell instabilità per carico di punta si valuta come: crit, c = + 18 1 λ rel, c

ESEMPIO N 1 Con riferimento alla capriata all italiana (o alla palladio) in figura, progettare il monaco, il saettone e il dormiente sapendo che i relativi sforzi di progetto sono: Nm=+5 N, Ns=-30 N e Nd=60 N. La capriata è realizzata in legno massiccio di conifera, con classe di resistenza C4. Si considerino i carichi di lunga durata. Interasse capriate = 3.00 m. Caratteristiche dei materiali Legno massiccio di conifere C4: Resistenza caratteristica a compressione parallela alla fibratura: f c,0, = 1 MPa Resistenza caratteristica a compressione perpendicolare alla fibratura: f c,90, =.5 MPa Resistenza caratteristica a trazione parallela alla fibratura: f t,0, = 14 MPa Modulo elastico caratteristico parallelo alle fibre: E 0,0,5 = 7400 MPa Coefficiente correttivo per carichi di media durata e classe di servizio : mod = 0.70 Coefficiente parziale di sicurezza per legno massiccio: γ M = 1.50 19

Predimensionamento degli elementi strutturali Dalla tabella di predimensionamento relativa alle capriate composte, cioè con saettoni, si ricava, per interasse pari a 3.00 m, luce compresa tra 7.00 e 8.00 m, e coperture medie: Puntoni: 14x18 cm Saettoni e monaco: 14x14 cm Catena: 14x1cm Si noti che è opportuno adottare la stessa larghezza per i diversi elementi affinché le loro superfici laterali giacciano sullo stesso piano. Verifica a trazione parallela alla fibratura del MONACO σ = 5 14 14 = 5 196 N = 0.17 cm Poiché la dimensione maggiore della sezione è 14<15 cm, la resistenza può essere amplificata secondo il coefficiente: 150 150 = min ;1.3 = min ;1.3 = min 1.15 ;1.3 h 140 mod ft,0, 0.70 1.4 N ft, 0, d = h = 1.15 = 0. 75 γ 1.50 cm h M [ ] = 1. 15 σ < VERIFICA POSITIVA 0 f t,0, d

Verifica a compressione parallela alla fibratura del SAETTONE Il saettone si considera incernierato agli estremi pertanto l 0 =l=1.50 m. 14 14 J min = 301 1 3 4 J min 301 = cm imin = = 4. 04 cm 150 = λ = = 37. 1 A 196 4.04 λ fc,0, 37.1 1 λ, c = = = 0.63 > 0.3 π E π 7400 rel 0,05 = ( λ 0.3) + λ rel, c 1+ 0.( 0.63 0.3) 1+ βc rel, c + 0.63 = = 0.731 1 crit, c = rel, c + λ = 0.731+ 1 0.731 Tensione di progetto a compressione: σ = 30 N = 0.153 196 cm 0.63 Resistenza compressione parallela alla fibratura: f f 0.90 0.70.1 crit, c mod c,0, c, 0, d = = = 0. 88 γ M 1.5 σ < VERIFICA POSITIVA f c,0, d 0.90 N cm 1

Progetto a compressione perpendicolare alla fibratura del DORMIENTE Assegniamo al dormiente spessore 10 cm e larghezza pari a 5 cm. La resistenza a compressione in direzione perpendicolare alla fibratura vale: mod fc,90, 0.7 0.5 N fc, 90, d = = = 0. 117 1.5 cm γ M Poiché la distribuzione della tensione di compressione all appoggio ha andamento triangolare, il carico totale agente di 60 N equivale al volume totale del prisma triangolare, cioè: Ponendo σ max = f c,90,d si ricava: σ max A N = N A = σ max A N f = = 106 cm x 41. 04 cm c,90, d 10 0.117 106 = = 5 Le dimensioni del dormiente saranno, dunque, 5x10x45 cm.

TABELLA PER IL PREDIMENSIONAMENTO DELLE CAPRIATE SEMPLICI (per luci fino a 7.00 m) TABELLA PER IL PREDIMENSIONAMENTO DEGLI ARCARECCI 3

TABELLA PER IL PREDIMENSIONAMENTO DELLE CAPRIATE COMPOSTE (per luci da 7.00 a 14.00 m) 4

Fonti D. M. Infrastrutture Trasporti 14 gennaio 008 (G.U. 4 febbraio 008 n. 9 - Suppl. Ord.) Norme tecniche per le Costruzioni Circolare febbraio 009 n. 617 del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti (G.U. 6 febbraio 009 n. 7 Suppl. Ord.) Istruzioni per l'applicazione delle 'Norme Tecniche delle Costruzioni' di cui al D.M. 14 gennaio 008. U.Alasia M.Pugno Corso di Costruzioni 4 SEI 010 Corso di aggiornamento professionale Progettazione di strutture in legno massiccio e lamellare secondo le NTC 008 Ordine degli Ingegneri della Provincia di Pistoia L.Negro - Legnopiù G.Schichofer, A. Bernasconi, G.Traetta - I prodotti di legno per la costruzione promo legno http://www.grsistemi.net/ http://www.sistem.it/ 5