prof. Maurizio Piazza dott. ing. Roberto Tomasi prepresidente UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI TRENTO dott. ing. Mauro Andreolli CONTRIBUTO AL SISTEMA CASA IN LEGNO E AL GMH ITEA Normazione e certificazione su strutture in legno Problematiche delle strutture lignee in edilizia Durabilità, manutenzione prof. Maurizio Piazza 1
Legge n. 64 (2 febbraio 1974) Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche Non contiene prescrizioni costruttive specifiche per i vari materiali, da seguire nella progettazione delle strutture in zona sismica, in quanto si rimanda a successivi decretidel Ministro per i lavori pubblici, di concerto con il Ministro per l interno Art. 2 Sistemi costruttivi Gli edifici possono essere costruiti con: a) struttura intelaiata in cemento armato normale o precompresso, acciaio o sistemi combinati dei predetti materiali b) struttura a pannelli portanti c) struttura in muratura d) struttura in legname NTC 08 - Paragrafo 7.2.2 ALTEZZE MASSIME CONSENTITE PRESCRIZIONI DA NORMATIVA E LIMITI TEORICI Edifici in legno multipiano. Disposizioni contenute in art. 52 del DPR 380/2001 Vecchi documenti di carattere prescrittivo (quali il DPR 380/01 e la legge 64/74), sono poco congruenti con la logica prestazionale delle nuove NTC '08, e che sembravano di fatto limitare l applicazione delle stesse NTC e degli Eurocodici di riferimento. Art.52 Tipo di strutture e norme tecniche del DPR 380/01 Testo unico delle disposizione legislative e regolamentari in materia edilizia 2. Qualora vengano usati sistemi costruttivi diversi da quelli in muratura o con ossatura portante in cemento armato normale e per edifici con quattro o più piani entro e fuori terra, l'idoneità di tali sistemi deve essere comprovata da una dichiarazione rilasciata dal presidente del Consiglio superiore dei lavori pubblici su conforme parere dello stesso Consiglio. prof. Maurizio Piazza 2
NTC 08 - Paragrafo 7.2.2 ALTEZZE MASSIME CONSENTITE PRESCRIZIONI DA NORMATIVA E LIMITI TEORICI Nel cosiddetto DECRETO MONTI "SALVA ITALIA" Art. 45(pag.116 del testo) Disposizioni in materia edilizia 2. Al decreto del Presidente della Repubblica 6 giugno 2001, n. 380, e successive modificazioni, sono apportate le seguenti modificazioni: a) all articolo 52, il comma 2 è sostituito dal seguente: 2. Qualora vengano usati materiali o sistemi costruttivi diversida quelli disciplinati dalle norme tecniche in vigore, la loro idoneità deve essere comprovata da una dichiarazione rilasciata dal Presidente del Consiglio superiore dei lavori pubblici su conforme parere dello stesso Consiglio. Le "norme tecniche in vigore"sono oggi le NTC '08 COEFFICIENTI PARZIALI DI SICUREZZA SUI MATERIALI LEGNO LAMELLARE prof. Maurizio Piazza 3
COEFFICIENTI PARZIALI DI SICUREZZA SUI MATERIALI Progetto di norma europea pren16531 PANNELLI CLT Osservazione Numerose Aziende in Europa (e anche in Italia) producono con il riconoscimento europeo ETA(European Technical Approval). In alternativa, in Italia vale il Benestare Tecnicorilasciato dal Servizio Tecnico Centrale alla Azienda, sulla base delle apposite Linee Guida C.I.T. prof. Maurizio Piazza 4
l 0 4,05 3 piani fuori terra in legno 1 piano interrato in c.a. AREA DI INFLUENZA A inf = 11 m 2 Permanenti G K 3 kn/m 2 Variabili Q 1,K 2 kn/m 2 2,7 P = 5 x 3 x 11 =165 kn 17 ton prof. Maurizio Piazza 5
PILASTRO IN LEGNO Verifiche di Stabilità Verifiche di Compressione ortogonale alla fibra prof. Maurizio Piazza 6
TRAVE TRAVE Piastre di ripartizione prof. Maurizio Piazza 7
da www.materialegno.com prof. Maurizio Piazza 8
1 RITIRO TERMOIGROMETRICO 2 SCHIACCIAMENTO 3000 150 11,5 cm DEFORMAZIONE PER PIANO 5 mm prof. Maurizio Piazza 9
SOLAI IN LEGNO MASSICCIO Verifiche di Deformazione (freccia) Verifiche di vibrazione Ottimizzazione e possibili schemi statici nel rispetto di differenti vincoli prof. Maurizio Piazza 10
Problemi di trasporto e di montaggio Problemi di comfort Trasporto normale fino a 12 m Necessità di isolare le unità abitative Problemi statici Problemi durabilità La soluzione su più appoggi è la migliore dal punto di vista statico Meglio isolare elementi strutturali esterni da www.dataholz.com prof. Maurizio Piazza 11
Verifiche Corretta sequenza di analisi in sede progettuale: - verifiche di freccia - verifiche di vibrazione - verifiche di resistenza Schemi statici adottati SEMPLICE APPOGGIO l 1 = 5,4 m l 1 DUE CAMPATE l 1 l 2 h = L / 30 180 mm b = 1 m kmod f σ amm = fk = 1,5 γ γ γ amm 1,5 γ = k mod m m k amm 1,5 1,45 = 2,7 0,8 prof. Maurizio Piazza 12
VERIFICHE DI VIBRAZIONE VERIFICHE DI VIBRAZIONE Relazione tra frequenza fondamentale e freccia u in cm (freccia da calcolare per combinazione quasi permanente CNR-DT-206 f = 5 0,8 u h = L / 30 180 mm u 0,7 cm DIN 1052-2004 h = L / 25 200 mm u 0,5 cm f f = = 5 0,8 u 5 0,8 u = = 5 6,6 Hz 0,8x0,7 5 7,8 Hz 0,8x0,5 prof. Maurizio Piazza 13
LEGNO ELEMENTI PREFABBRICATI COLLEGAMENTI LEGNO ELEMENTI PREFABBRICATI COLLEGAMENTI prof. Maurizio Piazza 14
LEGNO ELEMENTI PREFABBRICATI COLLEGAMENTI LEGNO ELEMENTI PREFABBRICATI COLLEGAMENTI prof. Maurizio Piazza 15
Ruolo fondamentale progettazione del collegamento gerarchia delle resistenze Comportamento a taglio F Meccanismo di rottura dell intero pannello parete Comportamento tipicamente duttile Deformazione a taglio dell elemento parete Questo modo di rottura si sviluppa se i collegamenti sono sovra-resistenti rispetto alla capacità dell elemento parete SISMA TIPOLOGIA STRUTTURALE COLLEGAMENTI Errato legare comportamento strutturale(e quindi valore q 0 ) alla tipologia strutturale << Casi limite di comportamento del pannello parete >> F Comportamento a blocchi rigidi Meccanismo di rottura concentrato nei collegamenti Comportamento più o meno fragile, almeno se non si utilizzano collegamenti specifici Deformazione per rotazioni rigide dell elemento parete 31 SISMA TIPOLOGIA STRUTTURALE COLLEGAMENTI Set-up di prova adatto a testare pareti portanti in legno UniTN.Set-up di prova per pareti portanti in legno sottoposte ad azione orizzontale ciclica, con differenti dimensioni, carichi verticali, condizioni di vincolo a terra. 32 prof. Maurizio Piazza 16
SISMA TIPOLOGIA STRUTTURALE COLLEGAMENTI Esempi di rottura fragile nei collegamenti Prove UniTN Tomasi et al. ROBUSTEZZA STRUTTURALE Si intende per robustezza la capacità potenziale della struttura a sopravvivere ad azioni eccezionali non esplicitamente previste in sede progettuale (CNR 206:2007, par. A 6.5). prof. Maurizio Piazza 17
35 Classe di conseguenze 1 2a Contenuto livello di rischio 2b Elevato livello di rischio 3 ROBUSTEZZA STRUTTURALE Tipologie di edifici Edifici ad occupazione singola non eccedente i 4 piani Edifici ad uso agricolo Edifici scarsamente frequentati (purché distanti più di 1 ½ volta l altezza edificio rispetto ad altri) Edifici ad occupazione singola di 5 piani Hotels non eccedenti i 4 piani Caseggiati, appartamenti o altri edifici residenziali non eccedenti i 4 piani Uffici non eccedenti i 4 piani Edifici industriali non eccedenti i 3 piani Centri commerciali non eccedenti i 3 piani aventi area minore di 1000 m 2 a piano Edifici scolastici ad un piano Edifici pubblici non eccedenti i due piani, con area di ciascun piano inferiore a 2000 m 2 Hotels, caseggiati, appartamenti o altri edifici residenziali con numero di piani compreso tra 5 e 15 Edifici scolastici con numero di piani compreso tra 2 e 15 Centri commerciali con numero di piani compreso tra 4 e 15 Ospedali non eccedenti i tre piani Uffici con numero di piani compresi tra 5 e 15 Edifici pubblici non eccedenti i due piani, con area di ciascun piano compresa tra 2000 e 5000 m 2 Parcheggi non eccedenti i 6 piani Edifici definiti per le classi 2a e 2b che eccedono i limiti di area o di piano Tutti gli edifici nei quali è permesso l accesso ad un significativo numero di persone Stadi con più di 5000 spettatori Edifici che contengono o trasformano sostanze pericolose EN 1991-Actions on structures, Part 1-7: Accidental actions 36 ROBUSTEZZA STRUTTURALE Progettazione per una situazione di "cedimento locale" Percorsi "alternativi" per il carico Ridondanza 36 prof. Maurizio Piazza 18
DURABILITÀ 37 DURABILITÀ Riduzione delle azioni: protezione costruttiva prof. Maurizio Piazza 19
DURABILITÀ Riduzione delle azioni: protezione costruttiva DURABILITÀ Durabilità: concezione dei dettagli costruttivi prof. Maurizio Piazza 20