Corso di Progetto di Strutture - a.a. 2016/17 - Pag Esempi di unioni ad incastro

Documenti analoghi
Collegamenti nelle strutture in legno: tipologie e calcolo. acuradi: ing.ernesto Grande

LEZIONI N 20 E 21 SISTEMI DI COLLEGAMENTO

Sistema strutturale: meccanismo resistente globale. Rigidezza Resistenza Duttilità. Materiale Sezione Elemento Struttura

COLLEGAMENTI CNR-DT 206/ strutture di legno. Alessandra Gubana Facoltà di Ingegneria - Università di Udine

Legno connessioni

CNR-DT 206/ 2007 Istruzioni per il progetto, l esecuzione ed il controllo delle strutture di legno COLLEGAMENTI

ESEMPIO 1: giunto a cerniera con squadrette d anima

COLLEGAMENTI UNIONI INCOLLATE

Generazione degli esecutivi dei collegamenti per le strutture in legno. 2S.I. s.r.l. Ing. Alberto Marin Ing. Luca Bacilieri

CALCOLO TEORICO DELLE CONNESSIONI

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II

INDICE. INTRODUZIONE... p INQUADRAMENTO NORMATIVO Normativa italiana Normativa europea... 4

COLLEGAMENTI LEGNO ACCIAIO CON CONNETTORI METALLICI A GAMBO CILINDRICO.

ESEMPIO 1: giunto a cerniera con squadrette d anima

INTERVENTI SU EDIFICI ESISTENTI

PROGETTO DI STRUTTURE

Lezione 4 acciaio: L acciaio da costruzione i collegamenti fra elementi

collegamenti a cura di: ing. Ernesto Grande

2. PROPRIETA STRUTTURALI DEL LEGNO

DUTTILITA STRUTTURALE RIFLESSIONE!

Corso di Tecnologia delle Costruzioni Civili. Linda Giresini

Descrizione della Struttura. Struttura regolare in elevazione

Corso di Progetto di Strutture - a.a. 2016/17 - Pag

IL LEGNO COME MATERIALE STRUTTURALE E LE SUE PROPRIETA MECCANICHE

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

Ing. Mauro Andreolli RICERCA E SPERIMENTAZIONE SU GIUNTI SEMIRIGIDI CON BARRE INCOLLATE PER GRANDI STRUTTURE IN LEGNO LAMELLARE

Collegamenti nelle strutture

Progettazione delle strutture in legno CRITERI DI PROGETTAZIONE E VERIFICA ESEMPI APPLICATIVI APPROCCIO NORMATIVO PER LA VERIFICA DI ELEMENTI LIGNEI

Parte I Materiali e tecnologia del legno EC5 (EN ); NTC 2008; CNR DT 206/2007; CNR DT 201/2005

STRUTTURE LAMELLARI RINFORZATE CON CUCITURE

MODALITÀ DI CALCOLO STAFFA ALUHD56 Staffa di collegamento per sistema Alufoot

Prestazioni degli adesivi strutturali per il rinforzo delle strutture lignee

Esempio di calcolo su rafforzamento locale di nodi d angolo con compositi

Rinforzo a flessione Esempi numerici

TECNOLOGIA DELL ARCHITETTURA 2009/10 PROF. SERGIO RINALDI

Indice I vettori Geometria delle masse

BULLONI AD ALTA RESISTENZA GIUNZIONI AD ATTRITO

ESERCIZIO 1 (Punti 9)

per i tuoi acquisti di libri, banche dati, riviste e software specializzati

C3 Costruzioni in acciaio (3)

GIUNTI TRAVE COLONNA: GENERALITA

CALCESTRUZZO... Errore. Il segnalibro non è definito. ACCIAIO PER ARMATURE C.A... 3 INDICAZIONI GENERALI... 4 TENSIONI DI PROGETTO (SLU)...

Edifici in muratura portante. Temec

(vedere dettagli in figura 16.15).

RELAZIONE DI CALCOLO

LABORATORIO DI MECCANICA ACCIAIO PER CEMENTO ARMATO E CEMENTO ARMATO PRECOMPRESSO. Descrizione completa

INDICE. Pag. STRUTTURA IN ELEVAZIONE

LA MIA CASA SARÀ IN LEGNO.. Oggi sappiamo perché!

ALLEGATO CORPO PRINCIPALE

N = 140 kn. Poiché l azione di taglio agente su ciascun bullone per effetto della trazione nel profilato è:

10 Costruzioni in acciaio (3)

catalogo tecnico xxl

Dettagli costruttivi - scale

Università del Salento Facoltà di Ingegneria Costruzione di Macchine

NUOVA SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO IN VIA LAMARMORA 1. MATERIALI IMPIEGATI, CARATTERISTICHE MECCANICHE, CLASSE DI ESPOSIZIONE...

Calcolo delle aste composte

Unioni bullonate. 1 Tecnologia delle unioni bullonate. 1.1 Classificazione dei bulloni. Classificazione secondo D.M

Le unioni. 5 L acciaio 5.3 Strutture in acciaio. Unioni con chiodi. Unioni con perni. Unioni con bulloni

LA STRUTTURA DEL E INTERAZIONE CON LE NORME TECNICHE

Giunti semirigidi con barre incollate per strutture lignee

7.4.6 DETTAGLI COSTRUTTIVI

ACCORDO di PROGRAMMA APPALTO B. Opere di adeguamento ed ampliamento Centro Sportivo in Comune di Calvisano (BS) PROGETTO ESECUTIVO

CNR-200/2004. Giorgio Monti. Rinforzo a flessione di strutture in c.a. e c.a.p. Cortesia: prof. M. R. Pecce

AICAP - ASSOCIAZIONE ITALIANA CALCESTRUZZO ARMATO E PRECOMPRESSO

Progettazione di strutture in c.a. SLU per taglio nelle travi

ARMATURE SUPPLEMENTARI

AZIONE SISMICA secondo NTC2008. DIMENSIONAMENTO E VERIFICA degli elementi strutturali

Le piastre Progettazione

Parte 2 Fondamenti: il legno come materiale da costruzione

Progettazione di strutture in c.a. Armature minime di travi e pilastri

ESEMPI DI STRUTTURE A TRILITE E LORO STATICA 17/10/2012 2

COSTRUZIONI IN CEMENTO ARMATO PROF.RIZZO

Giunzioni. Costruzione di Macchine 2 Prof. Stefano Beretta, Michele Sangirardi

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI TRENTO FACOLTÀ DI INGEGNERIA

Vulnerabilità Sismica ed Adeguamento di Costruzioni Esistenti in Calcestruzzo Armato

CALCOLO DELLE UNIONI BULLONATE: VERIFICHE AL TAGLIO

Prefazione 1 Studio delle deformazioni elastiche con la teoria di Mohr Criteri introduttivi...

Sistemi piani, p Analisi strutturale elastica di travi e sistemi di travi, p La trave ad asse rettilineo

Uno di questi casi è rappresentato dal cedimento in elementi di strutture soggetti a carichi di compressione che danno luogo ad instabilità elastica

Et effettua analisi complementari per le verifiche locali delle strutture; è suddiviso in moduli che comprendono diverse applicazioni.

I materiali nel cemento armato

STRUTTURE DI CALCESTRUZZO ARMATO: EC2-1-2 A.L. MATERAZZI

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

RELAZIONE ESERCITAZIONI AUTODESK INVENTOR

Calcolo dei calastrelli e delle diagonali

modulo D I ponti I ponti in acciaio Calcolo degli assoni

UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI PALERMO FACOLTA' DI INGEGNERIA

Descrizione del nodo FJ C X C. Dimensioni del nodo FJ in mm.

CORSO DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI ESERCITAZIONE n 5 del 4/12/2015 PARTE 1: CALCOLO DELLE SOLLECITAZIONI SULLA TRAVE RETICOLARE

Considerazioni sulle Norme Tecniche delle Costruzioni. con riferimento alle costruzioni di legno. prof. Maurizio Piazza

LEZIONE N 48 ELEMENTI TOZZI

Classificazione delle membrature in acciaio: ricalibrazione e generalizzazione del fattore di sovraresistanza s

CORSO DI PROGETTAZIONE DI SISTEMI MECCANICI

METROPOLITANA AUTOMATICA DI TORINO STAZIONE PORTA SUSA

strutture in legno: progetto e verifica alla luce dll delle recenti normative acuradi: ing.ernesto Grande

PROTEZIONE COLLETTIVA

MODELLAZIONE DELLE UNIONI BULLONATE IN ELEMENTI DI LEGNO LAMELLARE. Presentazione della tesi di laurea

Costruzioni di acciaio: materiale e verifiche di resistenza e stabilità

Tipologie e calcolo delle travi armate

Lezione Il calcestruzzo armato I

Transcript:

5.9. Le Unioni 5.9.1. Generalità L assemblaggio di strutture in legno va eseguito con opportuni sistemi di unione che collegano ra loro gli elementi e assumono un ruolo determinante per la sicurezza dell intera struttura, in particolare se devono ripristinare la continuità degli elementi: giunti con continuità assiale (travature reticolari); giunti con continuità a taglio (travi Gerber); giunti con continuità lessionale e tagliante (coperture di grandi luci). Nelle strutture in legno massiccio le unioni sono in genere soggette a sorzi modesti, mentre nel caso di strutture in legno lamellare le sollecitazioni che interessano il giunto di collegamento possono essere invece di notevole intensità. Inatti la tecnologia del legno lamellare ha consentito: un miglior controllo delle caratteristiche meccaniche del materiale (nodi, cipollature, essure) produzione di elementi con orme e dimensioni qualunque (elementi rettilinei e curvi di grande lunghezza) Quindi in generale si ha necessità di realizzare unioni di grandi dimensioni; necessità di conoscere l eettivo unzionamento del tipo di unione considerato; necessità di tenere sotto controllo le pericolose possibili trazioni ortogonali alle ibre provocate della giunzione considerata. - Pag. 5.16-5.9.. Tipologie di unione I collegamenti possono essere realizzati: ad incastro ra gli elementi; unioni con dispositivi meccanici (chiodi, bulloni, viti mordenti, caviglie, barre incollate); unioni incollate (richiedono caratteristiche termo-igrometriche particolari ed elevata precisione nei dosaggi, diicili da controllare in opera); Esempi di unioni ad incastro - Pag. 5.17 -

Le unioni con dispositivi meccanici comprendono: unioni chiodate; unioni bullonate o con spinotti; unioni con viti mordenti; unioni con caviglie; - Pag. 5.18 - - Pag. 5.19 -

Tipi di caviglie - Pag. 5.0 - Unioni con caviglie - Pag. 5.1 -

- Pag. 5. - - Pag. 5.3 -

- Pag. 5.4 - - Pag. 5.5 -

5.9.3. Progetto delle unioni (connettori metallici a gambo cilindrico) Nel progetto delle unioni è necessario determinare capacità portante deormabilità in esercizio Nel caso di unioni con connettori a gambo cilindrico (chiodi, bulloni, spinotti, viti, ecc.) la capacità portante a taglio si determina mediante European Yield Model (EYM). Si considerano i possibili meccanismi di collasso acendo l ipotesi di comportamento rigidoplastico sia per il legno che per il connettore e si determina il carico limite (Johansen 1949). Possibili meccanismi di collasso: Modo I - plasticizzazione (schiacciamento) del legno davanti al connettore; Modo II - contemporanea plasticizzazione del legno e ormazione di una cerniera plastica nel connettore; Modo III - contemporanea plasticizzazione del legno e ormazione di due cerniere plastiche nel connettore; Modo IV - plasticizzazione del legno e rotazione rigida del connettore. - Pag. 5.6 - Fattori da cui dipende la capacità portante di un unione: tensione di riollamento del legno (densità del legno, inclinazione con la direzione delle ibre, dimensione del connettore); momento plastico del connettore M y ; diametro e numero dei connettori d, n; spessore degli elementi di unione t i ; distanze ra i connettori e distanze dai bordi a 1, a, a 3, a 4 ; - Pag. 5.7 -

Tensione di riollamento: Nelle unioni di elementi di legno, eseguite con connettori meccanici, la orza viene trasmessa attraverso le pareti di uno o più ori. Assume quindi notevole importanza valutare la resistenza al riollamento delle pareti del oro. Tale resistenza può essere determinata mediante prove sperimentali speciiche (UNI EN 383). In letteratura vengono presentate vari relazioni; le principali sono quella di Whale e Smith (EC5) e quella di Soltis e Wilinson (NDS 1991 National Design Speciication or Wood Construction, USA): Whale e Smith (EC5) propongono: h,0, h,0, h,, 90 sin cos 0.08 1 0.01d per sollecitazioni parallele alle ibre per sollecitazioni inclinate - Haninson dove 90 è il rapporto ra la tensione di riollamento in direzione parallela e quella ortogonale alle ibre ed ha le seguenti espressioni: 3 1.35 0.015d per legno di coniera con 400 g/m 90 0.90 0.015d per legno di latioglie con 800 g/m 90 3 - Pag. 5.8 - Soltis e Wilinson propongono: 77. per sollecitazioni parallele alle ibre h,0, 1.45 0.5 h,90, 11.96 d per sollecitazioni ortogonali alle ibre Capacità portante unioni a SINGOLO connettore (unioni legno legno): Modo I - plasticizzazione del legno davanti al connettore t d h,1, 1 R min h,, t d R R 1.5 d mod m m dove: h,i, è la resistenza a riollamento dell elemento i; t i è lo spessore dell elemento i; d è il diametro del connettore - Pag. 5.9 -

Modo II - autoequilibrate contemporanea plasticizzazione del legno e ormazione di una cerniera plastica nel connettore Scriviamo le equazioni di equilibrio alla traslazione ed alla rotazione per ciascun elemento: R h,,da a M My, h,,d R h,1, cdh,1, t1c dh,1, d ct 1 c t1 c M h,1, cd h,1, t1 cdc Risolvendo il sistema si ottiene: h,1, t1d 4 M y, h,, h,1, d t1 h,1, R 1 con = coeiciente ricavato da prove sperimentali - Pag. 5.30 - Modo III - contemporanea plasticizzazione del legno e ormazione di due cerniere plastiche nel connettore Si hanno due cerniere plastiche incognite; scriviamo le equazioni di equilibrio alla traslazione ed alla rotazione per ciascun elemento: Risolvendo il sistema si ottiene: R h,,da a M M y, h,,d R h,1, dc c M h,1, d M y, R My,h,1, d con = 1 h,, h,1, coeiciente ricavato da prove sperimentali - Pag. 5.31 -

Modo IV - plasticizzazione del legno e rotazione rigida del connettore Si ha rotazione del bullone, distribuzione delle tensioni s costanti per l ipotesi di legame rigido plastico del legno; le equazioni di equilibrio sono : Risolvendo il sistema si ottiene: R h,,d a t a t a M h,,d t aa R dc t h,1, 1 c t1 c M h,1, d t1 c c t d t t t t R 1 1 con = 1 t t t t h,1, 1 3 h,, 1 1 1 1 h,1, - Pag. 5.3 - Nel caso in cui si abbia un giunto simmetrico a 3 elementi, si ha R h,1, t1d Modo 1a h,, td Modo 1b h,1, t1d 4 M y, min 1 Modo II h,1, d t 1 M y,h,1, d Modo III 1 h,, con = coeiciente ricavato da prove sperimentali h,1, d 3 y, M y, momento caratteristico di completa plasticizzazione del gambo del connettore 6 ( ormulazione variabile a seconda della tipologia del connettore) Il diagramma seguente riporta il limite ineriore della capacità resistente di un unione al variare della dimensione dei mezzi d unione (rapporto spessore/diametro) - Pag. 5.33 -

Capacità portante unioni legno acciaio e legno calcestruzzo: Sono valide tutte le espressioni precedentemente esposte, atto salvo calibrare le caratteristiche geometriche e meccaniche dei vari elementi della connessone. - Pag. 5.34 - Contributo Eetto Tirante Si è osservato sperimentalmente che la resistenza ultima della connessione risulta spesso superiore a quella stimata con le equazioni di Johansen: dopo la ormazione di uno dei modi di rottura, si instaura un ulteriore meccanismo di trasmissione degli sorzi, detto Eetto Tirante Questo contributo, stimato come:... 4 dove: F ax, R è la resistenza caratteristica all estrazione del mezzo di unione; va considerato solo nel caso di una sua reale attivazione e comunque non deve superare i valori indicati sotto come percentuale del contributo di Johansen: F ax,r - Chiodi a gambo liscio 15% - Chiodi ad aderenza migliorata 50% - Viti 100% - Bulloni 5% - Spinotti 0% - Pag. 5.35 -

Capacità portante unioni a PIÙ connettori (unioni legno legno): L eicacia dell unione viene ridotta per eetto dell interazione reciproca ra i connettori. Si introduce in concetto di eicacia dei connettori, inatti: F m nf s F n F con n < n m e s e Esistono diverse relazioni per n e, a seconda del tipo di connettore, tra cui si cita: CNR-DT06/007 n e e n con e tabellato 0.5 0. t a1 0.7 Normativa Canadese ne 0.5 n d d Le diverse relazioni orniscono in molti casi valori piuttosto discordanti ra di loro; questo è dovuto al atto che si basano su teorie diverse, validate con i pochi risultati sperimentali disponibili in letteratura. - Pag. 5.36 - L eicacia dei connettori dipende da: dalla diversa distribuzione della orza esterna nei bulloni: i primi sono maggiormente sollecitati e questo provoca lesioni e rotture di tipo ragile dette splitting; riduzione dello slittamento ultimo all aumentare del numero dei bulloni (a causa delle essure da spacco che creano rapidamente); tolleranze di abbricazione (diverso passo ra i ori degli elementi da unire). - Pag. 5.37 -

Distanze minime ra i connettori: Come nel caso delle giunzioni bullonate nelle costruzioni metalliche, anche per le unioni in legno esistono precise indicazioni delle distanze ed interassi minimi da garantire ra i connettori, al ine di evitare rotture ragili e perdita d eicacia della giunzione. Si veda in letteratura o normative (EC5 / CNR) i valori speciici per ciascun caso d interesse. - Pag. 5.38 - Deormabilità delle unioni a taglio: Per valutare correttamente la deormazione degli elementi strutturali è necessario tener conto anche della deormabilità concentrata nelle unioni. E quindi necessario determinare un modulo di scorrimento dell unione K ser da utilizzare per valutare l entità dello slittamento ra i mezzi di unione. Per le unioni bullonate è necessario tener conto di un ulteriore slittamento dovuto alle tolleranze di costruzione (oro di diametro maggiorato rispetto al diametro del bullone) e viene orettariamente assunto pari ad 1 mm. F uc,ist 1 K ser F è la orza applicata al singolo bullone rierita ad una sezione resistente Lo slittamento globale, tenendo conto della viscosità e dell umidità, è pari a u u u u 1 u 1 c,in c,ist c,di 1,c,ist de,c,ist de dove ψ è il coeiciente di combinazione quasi-permanente dei carichi variabili. - Pag. 5.39 -

I valori di ser, modulo di scorrimento istantaneo per ciascuna sezione resistente per singolo connettore sotto una orza allo SLE, sono riportati nella seguente tabella. (CNR-DT06/007) - Pag. 5.40-5.9.4. Dettagli costruttivi Unioni con un elevato numero di connettori possono impedire la naturale variazione dimensionale del materiale legno in seguito a ritiro o rigoniamento, dando luogo a essurazione e riduzione della capacità portante dell unione. - Pag. 5.41 -

- Pag. 5.4 - - Pag. 5.43 -

- Pag. 5.44 - - Pag. 5.45 -

- Pag. 5.46 -