Software professionale in versione Windows

Stefano Cascio

SOFTWARE INCLUSOVERIFICA STATICA, AGLI STATI LIMITI ULTIMI E AGLI STATI LIMITE DI ESERCIZIO,DI SOLAI ORIZZONTALI REALIZZATI CON PANNELLI DI X-LAM

* Caratteristiche di resistenza dei pannelli di X-Lam

* Calcolo solai parete

* Tipologia delle connessioni

* Esempi per la realizzazione di solaicon pannelli di X-LamSolaio costituito da un’unica campata e sbalzo a sinistraSolaio costituito da due campateSolaio costituito da due campate e sbalzo a sinistra e a destra

* Software conforme alle NTC 2008 e all’Eurocodice 5/2015Gestione Archivio SezioniCalcolo e verifi ca agli Stati Limite UltimiCalcolo agli Stati Limite di Esercizio

VERIFICA STATICA DI SOLAI ORIZZONTALIAGLI STATI LIMITI ULTIMI E DI ESERCIZIO

Solai X-Lam

Stefano CascioSOLAI X-LAM

ISBN 13 978-88-8207-770-9EAN 9 788882 077709

Software, 84Prima edizione, giugno 2015

Cascio, Stefano <1950->

Solai X-LAM / Stefano Cascio. – Palermo : Grafill, 2015.(Software ; 84)ISBN 978-88-8207-770-91. Solai in legno.

694.2 CDD-22 SBN Pal0280870

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Finito di stampare nel mese di giugno 2015presso Officine Tipografiche Aiello & Provenzano S.r.l. Via del Cavaliere, 93 – 90011 Bagheria (PA)

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III

INDICE

INTRODUZIONE .................................................................................................. p. 1

1. TIPI DI LEGNO E RELATIVE CLASSI DI RESISTENZA ..................... ˝ 51.1. Tipi di legno ........................................................................................... ˝ 5

1.1.1. Legno massiccio ...................................................................... ˝ 51.1.2. Legno lamellare ....................................................................... ˝ 7

1.2. Classi di resistenza ................................................................................. ˝ 81.2.1. Classificazionesullabasedelleproprietàdellelamelle .......... ˝ 101.2.2. Attribuzionedirettainbaseaprovesperimentali ................... ˝ 11

2. VERIFICA DELLA RESISTENZA STRUTTURALE DEL LEGNO ....... ˝ 14

3. AZIONI SULLE COSTRUZIONI E LORO COMBINAZIONE .............. ˝ 193.1. Pesiproprideimaterialistrutturali ........................................................ ˝ 193.2. Carichipermanentinonstrutturali ......................................................... ˝ 19

3.2.1. Elementidivisoriinterni .......................................................... ˝ 203.3. Carichivariabili ..................................................................................... ˝ 20

3.3.1. Carichivariabiliorizzontali .................................................... ˝ 223.4. Classificazionedelleazioni .................................................................... ˝ 223.5. Caratterizzazione delle azioni elementari .............................................. ˝ 233.6. Combinazionidelleazioni ..................................................................... ˝ 233.7. Azioninelleverificheaglistatilimite .................................................... ˝ 25

3.7.1. Statilimiteultimi .................................................................... ˝ 253.8. Vita nominale ......................................................................................... ˝ 26

4. INTRODUZIONE AI PANNELLI X-LAM .................................................. ˝ 274.1. Generalità ............................................................................................... ˝ 274.2. I pannelli X-Lam .................................................................................... ˝ 274.3. Dimensione commerciale pannelli X-Lam ............................................ ˝ 284.4. Lecaratteristichefisiche ........................................................................ ˝ 294.5. Stabilitàdimensionale ............................................................................ ˝ 29

5. CARATTERISTICHE DI RESISTENZA DEI PANNELLI DI X-LAM .......................................................................... ˝ 315.1. Solette X-Lam ........................................................................................ ˝ 325.2. Giuntitraipannelli ................................................................................ ˝ 35

SOLAI X-LAM

IV

5.3. Comportamentoaflessione .................................................................... p. 375.4. RigidezzaflessionalesecondolaUNIEN1995-1-1:2015 .................... ˝ 385.5. Spessori dello strato ............................................................................... ˝ 445.6. RigidezzaflessionalesecondolateoriadiTimoshenko......................... ˝ 46

5.6.1. Comportamento a taglio .......................................................... ˝ 47

6. VERIFICA DI RESISTENZA PANNELLI X-LAM .................................... ˝ 506.1. Calcolo delle resistenze di progetto ....................................................... ˝ 506.2. Resistenzadelsistema(UNI1995-1:2015) ........................................... ˝ 506.3. Verificaatrazioneparallelaallafibratura .............................................. ˝ 506.4. Verificaatrazionetrasversaleaglistrati ................................................ ˝ 526.5. Verificaacompressioneparallelaallafibratura(testadeipannelli) ...... ˝ 526.6. Verificaacompressionetrasversaleall’areadeipannelli ...................... ˝ 536.7. Verificaaflessionenelladirezionelongitudinale .................................. ˝ 556.8. Verificaaflessionenelladirezionetrasversale ...................................... ˝ 566.9. Verificaapressoflessione ....................................................................... ˝ 626.10. Verificaatensoflessione ......................................................................... ˝ 626.11. Verificaataglionelladirezionelongitudinale ....................................... ˝ 626.12. Verificaatagliosezionesagomata ......................................................... ˝ 656.13. Verificaatorsione .................................................................................. ˝ 666.14. Verificataglioetorsione ........................................................................ ˝ 676.15. Verifichedistabilità ............................................................................... ˝ 67

7. VERIFICA AGLI STATI LIMITE ULTIMI ................................................ ˝ 687.1. Verificaaglistatilimiteultimi(SLU) .................................................... ˝ 687.2. Leconfigurazionidicarico .................................................................... ˝ 707.3. Idiagrammiinviluppo ........................................................................... ˝ 727.4. Calcolo delle sollecitazioni nelle sole sezioni principali ....................... ˝ 727.5. Travecontinuaaduecampate ................................................................ ˝ 737.6. Travecontinuaaduecampateesbalzilaterali ...................................... ˝ 747.7. Travecontinuaatrecampate ................................................................. ˝ 757.8. Travecontinuaatrecampateesbalzilaterali ........................................ ˝ 77

8. VERIFICHE AGLI STATI LIMITI DI ESERCIZIO ................................. ˝ 808.1. Normespecificheperelementiinflessi .................................................. ˝ 83

9. RICHIAMI DI SCIENZA DELLE COSTRUZIONI .................................. ˝ 909.1. Metodo delle forze ................................................................................. ˝ 90

10. COLLEGAMENTO SOLAIO PARETE ...................................................... ˝ 9710.1. Collegamento solaio parete .................................................................... ˝ 97

11. TIPOLOGIA DELLE CONNESSIONI ........................................................ ˝ 10011.1. Calcoloconnettorimetallici:teoriadiJohansen .................................... ˝ 100

INDICE

V

11.1.1. Connessioni legno-legno ......................................................... p. 10011.2. Modalitàoperativedeiconnettorimetallici ........................................... ˝ 10611.3. Unionichiodate ...................................................................................... ˝ 108

11.3.1. Chiodi caricati lateralmente .................................................... ˝ 10911.3.2. Chiodi caricati assialmente ..................................................... ˝ 11011.3.3. Chiodi caricati sia lateralmente sia assialmente ...................... ˝ 112

11.4. Unioniavite........................................................................................... ˝ 11411.4.1. Collegamenticonviti

soggette a sollecitazioni laterali .............................................. ˝ 11511.4.2. Collegamenticonviti

soggette a sollecitazioni assiali ............................................... ˝ 11611.4.3. Collegamenticonvitisoggette

asollecitazionicombinatetagliantiedassiali ......................... ˝ 11911.5. Unionibullonate .................................................................................... ˝ 120

11.5.1. Bullonicaricatilateralmente ................................................... ˝ 12111.5.2. Bullonicaricatiassialmente .................................................... ˝ 122

11.6. Spinotti ................................................................................................... ˝ 12211.7. Calcolocollegamentifraelementistrutturali......................................... ˝ 12411.8. Calcolodeiconnettoriagambocilindrico ............................................. ˝ 124

11.8.1. Chiodi ...................................................................................... ˝ 12411.8.2. Bulloniespinotti ..................................................................... ˝ 12511.8.3. Viti ........................................................................................... ˝ 12611.8.4. Proceduradicalcolo ................................................................ ˝ 126

11.9. Protezionedeimezzidiunione .............................................................. ˝ 127

12. INSTALLAZIONE DEL SOFTWARE ALLEGATO .................................. ˝ 12912.1. Introduzione ........................................................................................... ˝ 12912.2. Requisitihardwareesoftware................................................................ ˝ 12912.3. Downloaddelsoftwareerichiestadellapassworddiattivazione ......... ˝ 12912.4. Installazioneedattivazionedelsoftware ............................................... ˝ 130

13. MANUALE D’USO DEL SOFTWARE ........................................................ ˝ 13213.1. MenuFile ............................................................................................... ˝ 13313.2. MenuGestioneArchivioSezioni ........................................................... ˝ 13413.3. Menuimpostazionigenerali................................................................... ˝ 13513.4. MenuDatisezione ................................................................................. ˝ 13613.5. MenuSchemastatico ............................................................................. ˝ 13813.6. MenuAnalisideicarichi ........................................................................ ˝ 13913.7. MenuCalcolaalloSLU ......................................................................... ˝ 13913.8. MenuVerificaalloSLU ......................................................................... ˝ 14213.9. MenuCalcolaalloSLE .......................................................................... ˝ 142

14. ESEMPIO 1. SOLAIO COSTITUITO DA UN’UNICA CAMPATA E SBALZO A SINISTRA ................................ ˝ 143

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15. ESEMPIO 2. SOLAIO COSTITUITO DA DUE CAMPATE ....................................................................................... p. 155

16. ESEMPIO 3. SOLAIO COSTITUITO DA DUE CAMPATE E SBALZO A SINISTRA E A DESTRA ................... ˝ 171

LICENZA D’USO .................................................................................................. ˝ 193

CODICI PER IL DOWNLOAD DEL SOFTWARE E PER LA RICHIESTA DELLA PASSWORD DI ATTIVAZIONE ................. ˝ 194

1

INTRODUZIONE

Il legnostrutturaleè ilpiùanticomaterialedacostruzioneutilizzatodall’uomoper lepropriecostruzionisiadicaratterecivile(murietettidellapropriacasa)chemilitare(paliz-zatedidifesa,torrid’assedio,ecc.).Oggi,l’utilizzodiquestomaterialenellecostruzionièdisciplinatodalleNormeTecnichesulleCostruzionipubblicateil14gennaio2008(G.U.R.I.04-02-2008,n.29),chedaquiinavanti,perbrevitàecomodità,indicheremoconNTC2008osemplicementeNTC.

Le Norme Tecniche per le costruzioni hanno definitivamente sdoganato il legnostrutturale,dallimbodoveeraconfinato,ridandogliladignitàdionestoevantaggiosoma-terialedacostruzione.

LeNTC2008oradiconoinmanierafortecheillegnoè“materialedacostruzione”comeilconglomeratocementiziool’acciaio.Neseguechealparideglialtrimaterialidacostru-zioneèinseritonelcontestonormativoperessereprogettato(calcolidiprogetto,calcolidiverifica,einfinecollaudato).

Iprincipalipuntidiriferimentonormativosono:

Paragrafo Contenuto4.4 Si considerano struttureportanti quelle realizzate conelementidi legno strutturale

(legnomassiccio, segato, squadratooppure tondo)oconprodotti strutturali abasedilegno(legnolamellareincollato,pannelliabasedilegno)assemblaticonadesivioppureconmezzidiunionemeccanici,eccettuatequelleoggettodiunaregolamenta-zione apposita a carattere particolare;Lanormapuòessereusataancheperleverifichedistruttureinlegnoesistenti.

7.7 Lanormaillustraiprovvedimentispecificidaadottare,inpresenzadiazionisismiche,finalizzandoliallaprogettazioneecostruzionedelleoperenuove.

11.7 Sidannoistruzionisullal’identificazione,qualificazione,el’accettabilitàdelprodotto“legnostrutturale”;modalitàdiassunzionedelleresistenzemeccaniche.

AlleNTC2008vannoaffiancatelecosiddette“normediprodotto”cheservonoadefinir-neleproprietàmeccaniche.Essenzialmentequestesono:

– UNIEN14081(Legnostrutturaleconsezione rettangolare,classificatosecondo laresistenza);

– UNIEN14080(Legnolamellare); – UNIEN338(Legnostrutturale.Classidiresistenza); – UNIEN1912(Legnostrutturale.Classidiresistenza.Assegnazionedellecategorievisualiedellespecie);

– UNIEN1194(Legnolamellareincollato.Classidiresistenzaedeterminazionedeivaloricaratteristici);

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– UNI11035(Classificazioneavistadeilegnamisecondolaresistenzameccanica)–Parte3:TraviUsoFiumeeUsoTrieste:Ottobre2010;

– UNIEN1995-1-12015(Progettazionedellestrutturedilegno.Regolegenerali–re-golecomunieregolepergliedifici).

UtileanchelaconsultazionedeldocumentoCNRDT206/2007,Istruzioni per la proget-tazione, l’esecuzione ed il controllo delle strutture di legno.

Considerazioni normativeQuestanormacidàl’insiemedelleoperazioninecessarieaverificarechel’elementostes-

sosiaconvenientementeproporzionatoe, ingeneraledi tutta lacostruzione,asvolgerelafunzionecuièdestinato.Sitrattacioèdiapplicareiprincipieleregoledellascienzadellecostruzioni.Insostanzadobbiamoeffettuareilcalcolodell’elementoperladeterminazionedisforzi,sollecitazioni,resistenze,deformazioni,sezioniminime,coefficientidisicurezzaealtro.Inquestotestocioccuperemodelcalcolostrutturaledell’elementodilegnochevoglia-mo realizzare.

Ingeneraletuttiimaterialiediprodottiperusostrutturale,utilizzatinelleoperesoggettealleNTC2008,devonorispondereairequisitiindicatinelseguito.

Imaterialieprodottiperusostrutturaledevonoessere: – identificatiunivocamenteacuradelproduttoreodalcentrodilavorazione; – qualificatisottolaresponsabilitàdelfornitore(produttoreocentrodilavorazione); – accettatidalDirettoredei lavorimedianteacquisizioneeverificadelladocumenta-zionediqualificazionenonchémedianteeventualiprovesperimentalidiaccettazione.

Inparticolare,perquantoattienel’identificazioneelaqualificazione,possonoconfigu-rarsiiseguenticasi:

a) materialieprodottiperusostrutturaleperiqualisiadisponibileunanormaeuropeaarmonizzata

b) ilcuiriferimentosiapubblicatosuG.U.U.E..AlterminedelperiododicoesistenzailloroimpiegonelleopereèpossibilesoltantoseinpossessodellaMarcaturaCE,previ-stadallaDirettiva89/106/CEE“Prodottidacostruzione”(CPD),recepitainItaliadalD.P.R.n.246/1993,cosìcomemodificatodalD.P.R.n.499/1997;

c) materialieprodottiperusostrutturaleperiqualinonsiadisponibileunanormaarmo-nizzataovverolastessaricadanelperiododicoesistenza,periqualisiainveceprevi-stalaqualificazioneconlemodalitàeleprocedureindicatenellepresentinorme.E’fattosalvoilcasoincui,nelperiododicoesistenzadellaspecificanormaarmonizzata,ilproduttoreabbiavolontariamenteoptatoperlaMarcaturaCE;

d) materialieprodottiperusostrutturaleinnovativiocomunquenoncitatinelpresentecapitoloenonricadentiinunadelletipologieA)oB).IntalicasiilproduttorepotràpervenireallaMarcaturaCEinconformitàaBenestareTecniciEuropei(ETA),ovve-ro,inalternativa,dovràessereinpossessodiunCertificatodiIdoneitàTecnicaall’Im-piegorilasciatodalServizioTecnicoCentralesullabasediLineeGuidaapprovatedalConsiglioSuperioredeiLavoriPubblici.

AdeccezionediquelliinpossessodiMarcaturaCE,possonoessereimpiegatimaterialioprodotticonformiadaltrespecifichetecnichequaloradettespecifichegarantiscanounli-vellodisicurezzaequivalenteaquelloprevistonellepresentinorme.Taleequivalenzasarà

INTRODUZIONE

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accertataattraversoprocedureall’uopostabilitedalServizioTecnicoCentraledelConsiglioSuperioredeiLavoriPubblici,sentitolostessoConsiglioSuperiore.

PerimaterialieprodottirecantilaMarcaturaCEsaràoneredelDirettoredeiLavori,infasediaccettazione,accertarsidelpossessodellamarcaturastessaerichiedereadogniforni-tore,perognidiversoprodotto,ilCertificatoovveroDichiarazionediConformitàallapartearmonizzatadellaspecificanormaeuropeaovveroallospecificoBenestareTecnicoEuropeo,perquantoapplicabile.SaràinoltreoneredelDirettoredeiLavoriverificarechetaliprodottirientrinonelletipologie,classie/ofamiglieprevistinelladettadocumentazione.

Periprodottinonrecanti laMarcaturaCE,ilDirettoredeiLavoridovràaccertarsidelpossessoedelregimedivaliditàdell’AttestatodiQualificazione(casoB)odelCertificatodiIdoneitàTecnicaall’impiego(casoC)rilasciatodelServizioTecnicoCentraledelConsiglioSuperioredeiLavoriPubblici.

LaDirettivaProdottidaCostruzione89/106prescrivelamarcaturaCEdituttiiprodottiinteressati.Nelcasodeiprodottistrutturaliabasedilegnosonoattualmenteprevistelese-guentitipologie:

– legno massiccio a sezione rettangolare,marcaturasecondoEN14081obbligatoriadasettembre2012;

– legno lamellare incollato,marcaturasecondoEN14080obbligatoriadadicembre2011.Lanormaarmonizzatadiriferimentoperillegnomassiccioasezionerettangolareèla

UNIEN14081-1(Legno strutturale con sezione rettangolare classificato secondo la resi-stenza – requisiti generali),ilcuiperiododicoesistenzaèterminatoil31dicembre2011.Ad oggi quindi è cogente per i produttori la marcatura CE.

IlDirettoredeiLavorinelcasod’utilizzodilegnostrutturaleeffettuailcontrollod’accet-tazioneredigendoilrelativocertificato.Generalmentelafornituraincantiereèeffettuatadacommerciantiotrasformatori.InquestocasolaDLdovràacquisire:

a) certificatodiqualificazionedelprodottodelServizioTecnicoCentralesulqualedeveessereriportatoilriferimentodeldocumentoditrasportoaccompagnatodaunado-cumentazionerelativaallecaratteristichetecnichedelprodotto(legnomassiccio)conl’aggiunta,nelcasodilegnolamellare,degliestremidiqualificazionedelproduttoresecondolanormaUNIEN9001;

b) riferimentoaldocumentoditrasportodelcommerciantestessoodeltrasformatorein-termedioinmanieradadocumentarnelaprovenienzaancheinassenzadimarchiatura.

IlDirettoredeiLavoriprovvederàpoiacontrollareche leprocedurediposa inoperasianoconformiallespecifichetecnichedelproduttore(paragrafo11.71delleNTC2008).

Nelcasodinonconformitàrispettoaquantosopraindicato,ilDirettoredeiLavoriète-nutoarifiutarelafornitura(paragrafo11.3.1.5delleNTC2008).Taledocumentazionedeveesserearchiviataetenutaadisposizionedapartedell’utilizzatorefinaleperalmeno10anni.(paragrafo11.3.1.4delleNTC2008).

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CAPITOLO1

TIPI DI LEGNO E RELATIVE CLASSI DI RESISTENZA

1.1. Tipi di legnoLanormativainvigoreindividuaperl’usostrutturaleduetipidilegname: – legno massiccio; – legno lamellare.

1.1.1. Legno massiccioPerlegnomassicciostrutturales’intendeilprodottoottenutodallegnotondotramiteta-

glio parallelo al tronco ed eventuale piallatura, senza superfici incollate e senza giunti apettine.Infunzionedelledimensionisidistinguono:

– listelli; – tavoleolamelle; – tavoloni; – legnamesquadrato.Inlineageneraleladistinzionepuòessereoperatacomeriportatointabella:

Denominazione Spessore d [mm] Larghezza b [mm]

Listello 6mm≤d≤40mm b<80mmTavola 6mm≤d≤40mm b≥80mmTavolone d>40mm b>3·dLegnamesquadrato b≤h≤3·b b>40mm

Illegnamesquadratoèutilizzatoinediliziaperpilastrietravi,formazionedicapriate,piccolaegrossaordituradeitetti.Leessenzegeneralmenteimpiegatesono:

– conifere:abeterosso,abetebianco,douglas,larice,pino; – latifoglie:castagno,faggio,noce,pioppo,quercia,rovere.Altri due importanti elementi di legnomassiccio sono le cosiddette traviUso Trieste

e Uso Fiume, entrambi realizzati generalmente con abete, larice o rovere. Sono ottenutitramite:scortecciatura,squadraturameccanica,angolismussati,grezziopiallatipertuttalalunghezza.Leduetipologiesidifferenzianoperlacostanzadelledimensionitrasversalinelle“UsoFiume”,mentreinquella“UsoTrieste”latraveseguelaconicitàdeltroncodacuièricavata.Ingenerequest’ultimasiusanellecarpenteriementrela“UsoFiume”nellarealiz-zazioneditettiavistaolavoriarchitettonicamenteimpegnativi.

Questielementistrutturali in terminidiprestazionimeccanichedifferisconorispettoainormalisegatidacostruzione.Nelletravi“UsoTriesteoFiume”sihaunmiglioramentodelle

SOLAI X-LAM

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caratteristichemeccanichedovutoallaconservazionedellefibrelegnose.Dicontrotalitravisonopostiinoperaconunelevatotassodiumiditàcheneabbassaleprestazionimeccanichee incrementa le deformazioni in fase di esercizio.

La produzione di elementi strutturali di legnomassiccio a sezione rettangolare dovràrisultareconformeallanormaeuropeaarmonizzataUNIEN14081,esecondoquantospecifi-catoalpuntoA)recarelaMarcaturaCE(“ConformitéEuropéenne”,edindicacheilprodottocheloportaèconformeairequisiti essenziali previstidaDirettiveinmateriadisicurezza,sanitàpubblica,tuteladelconsumatore,ecc.).QualoranonsiaapplicabilelamarcaturaCE,iproduttoridielementidilegnomassiccioperusostrutturaledevonoesserequalificaticosìcomespecificatoalparagrafo11.7.10delleNTC2008.

Illegnomassiccioperusostrutturaleèunprodottonaturale,selezionatoeclassificatoindimensionid’usosecondolaresistenza,elementoperelemento,sullabasedellenormativeapplicabili.Icriteridiclassificazionegarantisconoall’elementoprestazionimeccanichemi-nimestatisticamentedeterminate,senzanecessitàdiulterioriprovesperimentalieverifiche,definendone il profilo resistente, che raggruppa le proprietàfisico-meccaniche, necessarieperlaprogettazionestrutturale.Laclassificazionepuòavvenireassegnandoall’elementounacategoria,definitainrelazioneallaqualitàdell’elementostessoconriferimentoallaspecielegnosa e alla provenienza geografica, sulla base di specifiche prescrizioni normative.Allegnameappartenenteaunadeterminatacategoria,specieeprovenienza,puòessereasse-gnatounospecificoprofiloresistente,utilizzandoleregolediclassificazioneprevistenellenormativeapplicabili.

LaClassediResistenzadiunelementoèdefinitamedianteunospecificoprofilo resi-stenteunificato;atalfinepuòfarsiutileriferimentoallenormeUNIEN338:2009edUNIEN1912:2012,perlegnodiprovenienzaestera,edUNI11035:2010parti1e2perlegnodiprovenienzaitaliana.Adognitipodilegnopuòessereassegnataunaclassediresistenzasei suoivaloricaratteristicidi resistenza,valoridimoduloelasticoevalorecaratteristicodimassavolumica,risultanononinferioriaivaloricorrispondentiaquellaclasse.

Ingeneraleèpossibiledefinireilprofiloresistentediunelementostrutturaleanchesullabasedeirisultatidocumentatidiprovesperimentali, inconformitàaquantodispostonellaUNIEN384:2010.

Leprovesperimentaliperladeterminazionediresistenzaaflessioneemoduloelasticodevonoessereeseguiteinmanieradaprodurreglistessitipidieffettidelleazioniallequaliilmaterialesaràpresumibilmentesoggettonellastruttura.

Pertipidilegnononinclusiinnormativevigenti(emanatedaCENodaUNI),eperiqualisonodisponibilidatiricavatisucampioni“piccolienetti”,èammissibileladeterminazionedeiparametridicuisoprasullabasediconfronticonspecielegnoseincluseinnormativedidimostratavalidità.

Legno strutturale con giunti a ditaInaggiuntaaquantoprescrittoperillegnomassiccio,glielementidilegnostrutturalecon

giuntiaditadevonoessereconformiallanormaUNIEN385:2003,eladdovepertinenteallanormaUNIEN387:2003.

Nelcasodigiuntiaditaatuttasezioneilproduttoredovràcomprovarelapienaefficienzaedurabilitàdelgiuntostesso.

1. TIPI DI LEGNO E RELATIVE CLASSI DI RESISTENZA

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Ladeterminazionedellecaratteristichediresistenzadelgiuntoaditadovràbasarsisuirisultatidiproveeseguiteinmanieradaprodurreglistessitipidieffettidelleazioniallequaliilgiuntosaràsoggettopergliimpieghiprevistinellastruttura.Elementiinlegnostrutturalemassicciocongiuntiaditanonpossonoessereusatiperopereinclassediservizio3.

1.1.2. Legno lamellareL’ideadiaccostareosovrapporretravididimensioniminorialfinediaumentarelaresi-

stenzacomplessivanasceconl’artedelcostruire.L’esigenzadisuperareilimitiimpostidalledimensioniedelleformedeltondamenaturale,spingevaicostruttoriadidearevarisistemidiconnessionitraletavole.EsempiinquestocampocivengonodaLeonardo,PhilibertDe-lorme, ed altri.

Lamodernatecnicad’utilizzodellegnoconsistenelladivisionedeltroncoinlamelledispessorecalibrato(generalmentedi33 mmdispessoreeinognicasononmaggioredi40 mm),disposteapacchietraloroincollateaformareletravi,elementistrutturalicompositiaventidimensioni,sezioneecaratteristicheindipendentidaltondamedipartenza.Tecnica-mentesihalegnolamellarequandosihannopiùdiduelamelleincollatetraloroconunalarghezzadi220 mm.

Potendoscegliereletavolecheandrannoacostituireillegnolamellare,edeliminandoda esse i difetti, le caratteristiche meccaniche di resistenza che si ottengono, grazie anche ai collantisinteticidielevataresistenza,sonosuperioriaquelledellegnomassiccio.

Daosservarecomeeventualilimitialledimensionideglielementistrutturalisonodatidaproblemidiproduzione,trasportoemontaggio.

Legno lamellare incollatoGli elementi strutturali di legno lamellare incollato debbono essere conformi alla nor-

maeuropeaarmonizzataUNIEN14080.Iproduttoridielementidilegnolamellareperusostrutturale,per cuinonèancoraobbligatoria laproceduradellamarcaturaCEai sensidelD.P.R.n.246/1993,periqualisiapplicailcasoBdicuialparagrafo1,devonoesserequalifi-caticosìcomespecificatoalparagrafo11.7.10delleNTC.NelsitodelConsiglioSuperioredeiLavoriPubblici(http://www.clsp.it)èpossibileconsultarel’elencodelleaziendequalificateedeicentridilavorazioneregolarmentedichiarati.

Ilsistemadigestionedellaqualitàdelprodottochesovrintendealprocessodifabbrica-zionedeveesserepredispostoincoerenzaconlenormeUNIENISO9001:2000ecertificatodapartediunorganismoterzoindipendente,diadeguatacompetenzaedorganizzazione,cheoperaincoerenzaconlenormeUNICEIENISO/IEC17021:2006.

Aifinidellacertificazionedelsistemadigaranziadellaqualitàdelprocessoproduttivo,ilproduttoreel’organismodicertificazionediprocessopotrannofareutileriferimentoalleindicazionicontenutenellerelativenormeeuropeeodinternazionaliapplicabili.

Idocumenticheaccompagnanoognifornituradevonoindicaregliestremidellacertifica-zionedelsistemadigestionedellaqualitàdelprocessoproduttivo.

Aiproduttoridielementiinlegnolamellareèfattoaltresìobbligodi:a) sottoporrelaproduzione,pressoipropristabilimenti,aduncontrollocontinuodocu-

mentatocondottosullabasedellanormaUNIEN386:2003.Ilcontrollodellaprodu-

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zionedeveessereeffettuatoacuradelDirettoreTecnicodistabilimento,chedeveprov-vedereallatrascrizionedeirisultatidelleprovesuappositiregistridiproduzione.Dettiregistri devono essere disponibili al ServizioTecnicoCentrale e, limitatamente allafornituradicompetenza,perilDirettoredeiLavorieilcollaudatoredellacostruzione;

b) nellamarchiaturadell’elemento,oltreaquantogiàspecificatonelparagrafo11.7.10.1,deveessereriportatoanchel’annodiproduzione.

Ledimensionidellesingolelamelledovrannorispettareilimitiperlospessoreel’areadellasezionetrasversaleindicatinellanormaUNIEN386:2003.

Igiuntiadita“atuttasezione”devonoessereconformiaquantoprevistonellanormaUNIEN387:2003.Igiuntiadita“atuttasezione”nonpossonoessereusatiperelementistrutturalidaporre inoperanellaclassediservizio3 (quando l’umidità del materiale in equilibrio con l’ambiente a una temperatura di 20 °C e un’umidità relativa dell’aria circo-stante che superi l’85% per molte settimane all’anno),quandoladirezionedellafibraturacambiincorrispondenzadelgiunto.

1.2. Classi di resistenzaAifinidellavalutazionedelcomportamentoedella resistenzadellestrutture in legno,

questovieneidentificatomedianteleclassidiresistenzecontraddistintedivaloricaratteristicidelleresistenzeaflessione,espressainMPa.

Nelle IstruzioniCNRDT206/2007 si danno le seguenti esplicitazioni e specifiche.Sidefinisconovaloricaratteristicidiresistenzadiuntipodilegnoivaloridelfrattileal5%delladistribuzionedelleresistenze,ottenutisullabasedeirisultatidiprovesperimentalieffettuateconunaduratadi300secondisuproviniall’umiditàdiequilibriodellegnocorrispondenteallatemperaturadi20°Cedumiditàrelativadell’ariadel65%.Perilmoduloelastico,sifariferi-mentosiaaivaloricaratteristicicorrispondentialfrattileal5%siaaivalorimedi,ottenutinellestessecondizionidiprovasopraspecificate.Sidefiniscemassavolumicacaratteristicailvalo-redelfrattileal5%dellarelativadistribuzione,conmassaevolumemisuratiincondizionidiumiditàdiequilibriodellegnoallatemperaturadi20°Cedumiditàrelativadell’ariadel65%.

Ilprogettoelaverifica,secondoledetteIstruzioni,distrutturerealizzateconlegnomas-siccio,lamellareoconprodottiperusostrutturalederivatidallegno,richiedonolaconoscen-zadeivaloridiresistenza,moduloelasticoemassavolumicacostituentiilprofiloresistente,chedevecomprenderealmeno:

– Resistenzacaratteristicaaflessionefm,k; – Resistenzaatrazioneparallelaallafibraturaft,0,k; – Resistenzaatrazioneperpendicolareallafibraturaft,90,k; – Resistenzaacompressioneparallelaallafibraturafc,0,k; – Resistenzaacompressioneperpendicolareallafibraturafc,90,k; – Resistenza caratteristica a taglio fv,k; – ModuloelasticomedioparalleloallefibreE0,mean; – ModuloelasticocaratteristicoE0,05; – ModuloelasticomedioperpendicolareallefibreE90,mean; – ModuloditagliomedioGg,mean; – Massavolumicacaratteristicaρk.

1. TIPI DI LEGNO E RELATIVE CLASSI DI RESISTENZA

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I valori indicati nei profili resistenti possono essere introdotti nei calcoli come valorimassimiperlegrandezzecuisiriferiscono.

Per il legno massiccio, ivaloricaratteristicidi resistenza,desuntida indagini speri-mentali,sonoriferitiadimensionistandardizzatedelprovinosecondolenormepertinenti.In particolare, per la determinazione della resistenza a flessione l’altezza della sezionetrasversaledelprovinoèparia150mm,mentreperladeterminazionedellaresistenzaatrazioneparallelaallafibratura,illatomaggioredellasezionetrasversaledelprovinoèparia150mm.

Diconseguenza,perelementidilegnomassicciosottopostiaflessioneoatrazioneparal-lelaallafibraturachepresentinorispettivamenteunaaltezzaoillatomaggioredellasezionetrasversaleinferiorea150mm,ivaloricaratteristicifm,k e ft,0,k,indicatineiprofiliresistenti,possonoessereincrementatitramiteilcoefficientemoltiplicativokh,cosìdefinito(formula3.1dellaUNI1995:2015):

kh =150h

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟

0,2

; 1,3⎡

⎣⎢⎢

⎤

⎦⎥⎥

essendo h,inmillimetri,l’altezzadellasezionetrasversaledell’elementoinflessooppureillatomaggioredellasezionetrasversaledell’elementosottopostoatrazione.

Riportiamoadessounatabelladovevienemostratol’aumentodiresistenzaaldiminuiredell’altezzaodellatomaggioredellasezionetrasversaleinferiorea150 mm.

Lato maggiore o altezza in mm kh =

150h

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟

0,2

; 1,3⎡

⎣⎢⎢

⎤

⎦⎥⎥

Aumento %

150 1 –140 1,013894214 1%130 1,029033661 2,9%120 1,045639553 4,5%110 1,063995313 6,4%100 1,084471771 8,4%90 1,107566343 10,7%80 1,133966578 13,4%70 1,164658616 16,4%60 1,201124434 20,1%50 1,24573094 24,5%40 1,302585542 30%

IllegnomassicciodiconiferaepioppoèidentificatoconleclassidiresistenzaCseguitedaunacifrachecorrispondealvalorecaratteristicodellaresistenzaaflessione;C14indivi-duaquindiunlegnodiconiferaconresistenzaaflessionefm,k=14MPa.

Perillegnodilatifoglie(esclusoilpioppo)valgonolestesseconsiderazioni,salvocheleclassidiresistenzasonoidentificateconlaletteraD.

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Legno di conifera e pioppo

Parametro u. m.Classe di resistenza

C14 C16 C18 C20 C22 C24 C27 C30 C35 C40 C45 C50

fm,k MPa 14 16 18 20 22 24 27 30 35 40 45 0

ft,0,k MPa 8 10 11 12 13 14 16 18 21 24 27 30

ft,90,k MPa 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6

fc,0,k MPa 16 17 18 19 20 21 22 23 25 26 27 29

fc,90,k MPa 2,0 2,2 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,1 3,2

fv,k MPa 1,7 1,8 2,0 2,2 2,4 2,5 2,8 3,0 3,4 3,8 3,8 3,8

E0,mean GPa 7 8 9 9,5 10 11 11,5 12 13 14 15 16

E0,05 GPa 4,7 5,4 6,0 6,4 6,7 7,4 7,7 8,0 8,7 9,4 10,0 10,7

E90,mean GPa 0,23 0,27 0,30 0,32 0,33 0,37 0,38 0,40 0,43 0,47 0,50 0,53

Gg,mean GPa 0,44 0,50 0,56 0,59 0,63 0,69 0,72 0,75 0,81 0,88 0,94 1,00

ρk daN/m3 290 310 320 330 340 350 370 380 400 420 440 460

ρm daN/m3 350 370 380 390 410 420 450 460 480 500 520 550

Legno di latifoglie (tranne il pioppo)

Parametro u. m.Classe di resistenza

D30 D35 D40 D50 D60 D70

fm,k MPa 30 35 40 50 60 70

ft,0,k MPa 18 21 24 30 36 42

ft,90,k MPa 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6

fc,0,k MPa 23 25 26 29 32 34

fc,90,k MPa 8,0 8,4 8,8 9,7 10,5 13,5

fv,k MPa 3,0 3,4 3,8 4,6 5,3 6,0

E0,mean GPa 10 10 11 14 17 20

E0,05 GPa 8,0 8,7 9,4 11,8 14,3 16,80

E90,mean GPa 0,64 0,69 0,75 0,93 1,13 1,33

Gg,mean GPa 0,60 0,65 0,70 0,88 1,06 1,25

ρk daN/m3 530 560 590 650 700 900

ρm daN/m3 640 670 700 780 840 1080

Per il legno lamellarel’attribuzionedeglielementistrutturaliadunaclassediresistenzavieneeffettuatadalproduttoresecondoquantoprevistoaipuntiseguenti.

1.2.1. Classificazione sulla base delle proprietà delle lamelleLesingolelamellevannotutteindividualmenteclassificatedalproduttorecomeprevisto

alparagrafo11.7.2delleNTC2008.

1. TIPI DI LEGNO E RELATIVE CLASSI DI RESISTENZA

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L’elementostrutturaledilegnolamellareincollatopuòesserecostituitodall’insiemedilamelletraloroomogenee(elemento“omogeneo”)oppuredalamelledidiversaqualità(ele-mento“combinato”)secondoquantoprevistonellanormaUNIEN1194:2000.Nellacitatanormaèindicata lacorrispondenzatra leclassidelle lamellechecompongonol’elementostrutturaleelaclassediresistenzarisultanteperl’elementolamellarestesso,siaomogeneochecombinato.

1.2.2. Attribuzione diretta in base a prove sperimentaliNeicasiincuiillegnolamellareincollatononricadainunadelletipologieprevistedalla

UNIEN1194:2000,èammessal’attribuzionedirettadeglielementistrutturalilamellarialleclassidiresistenzasullabasedirisultatidiprovesperimentali,daeseguirsiinconformitàallanormaeuropeaarmonizzataUNIEN14080.

Perillegnolamellareincollatoivaloricaratteristicidiresistenza,desuntidaindaginispe-rimentali,sonoriferitiadimensionistandardizzatedelprovinosecondolenormepertinenti.Inparticolare,perladeterminazionedellaresistenzaaflessionel’altezzadellasezionetra-sversaledelprovinoèparia600mm,mentreperladeterminazionedellaresistenzaatrazioneparallelaallafibratura,illatomaggioredellasezionetrasversaledelprovinoèparia600mm.

Diconseguenza,perelementidilegnolamellaresottopostiaflessioneoatrazioneparal-lelaallafibraturachepresentinorispettivamenteunaaltezzaoillatomaggioredellasezionetrasversaleinferiorea600mm,ivaloricaratteristicifm,k e ft,0,k,indicatineiprofiliresistenti,possonoessereincrementatitramiteilcoefficientemoltiplicativokh,cosìdefinito(formula3.2dellaUNI1995:2015):

kh =min 600h

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟

0,1

; 1,1⎡

⎣⎢⎢

⎤

⎦⎥⎥

essendo h,inmillimetri,l’altezzadellasezionetrasversaledell’elementoinflessooppureillatomaggioredellasezionetrasversaledell’elementosottopostoatrazione.

Lato maggiore o altezza in mm kh = min 600

h

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟

0,1

; 1,1⎡

⎣⎢⎢

⎤

⎦⎥⎥

Aumento %

600 1 –

500 1,018399376 1,8%

400 1,041379744 4,1%

350 1,05537869 5,5%

300 1,071773463 7,1%

250 1,091493426 9,1%

200 1,116123174 10%

150 1,148698355 10%

100 1,196231199 10%

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IllegnolamellareèdefinitoconleclassidiresistenzaGLseguitedaunacifra(checor-risponde al valore caratteristicodella resistenza aflessione) e dauna lettera:h per legno lamellare omogeneo, cperlegnolamellarecombinato.

Adesempio:GL24hindividuaunlegnolamellareomogeneoconfm,k=24Mpa,mentrelasiglaGL24cindividuaunlegnolamellarecombinatoconfm,k=24Mpa.

Legno lamellare omogeneo

Parametro u. m.Classe di resistenza

GL24h GL28h GL32h GL36h

fm,k MPa 24 28 32 36

ft,0,k MPa 16,5 19,5 22,5 26

ft,90,k MPa 0,40 0,45 0,5 0,6

fc,0,k MPa 24 26,5 29 31

fc,90,k MPa 2,70 3,0 3,3 3,6

fv,k MPa 2,70 3,2 3,8 4,3

E0,mean MPa 11.600 12.600 13.700 14.700

E0,05 MPa 9.400 10.200 11.100 11.900

E90,mean MPa 390 420 460 490

Gg,mean MPa 720 780 850 910

ρk daN/m3 380 410 430 450

Legno lamellare combinato

Parametro u. m.Classe di resistenza

GL24c GL28c GL32c GL36c

fm,k MPa 24 28 32 36

ft,0,k MPa 14 16,5 19,5 22,5

ft,90,k MPa 0,35 0,4 0,45 0,5

fc,0,k MPa 21 24 26,5 29

fc,90,k MPa 2,4 2,7 3,0 3,3

fv,k MPa 2,2 2,7 3,2 3,8

E0,mean MPa 11.600 12.600 13.700 14.700

E0,05 MPa 9.400 10.200 11.100 11.900

E90,mean MPa 320 390 420 460

Gg,mean MPa 590 720 780 850

ρk daN/m3 350 380 410 430

1. TIPI DI LEGNO E RELATIVE CLASSI DI RESISTENZA

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Lasostanzialedifferenzatraunlegnolamellareomogeneeeunocompositosirealizzanelladifferentedurezzadellelamellechelocompongono:inquelloomogeneohannotuttelastessadurezza,inquellocompositolelamellefattedilegnopiùdurosonoposteall’estremitàdellatrave.

più dure

lamellemenodure

lamelle

composizione legnolamellare combinato GL_c

composizione legnolamellare omogeneo GL_h

lamelletutte egualmentedure

Osserviamoildiagrammadelletensionidovuteallaflessionerettainunagenericasezionedilegnoriportatodiseguito.

Osserviamoche le tensionipiùaltesonoagliestremidellasezione. Il legno lamellarecompositorinforzandolefibrepiùdistantidall’asseneutromegliosiadattaatalesituazionetensionale.

Insostanzalasezionedilegnolamellarecompositosicomportacomeunasezioneadop-pioT,cheoffrelamaggioreresistenzalìdoveoccorre.