Progetti di strutture in legno - appunti

COSA DEVO RICORDARE DI QUESTO CAPITOLO:

- Che tipologie ci sono di connettori: differenze tra chiodi, viti, spinotti, bulloni e connettori speciali

- Concetto della modalità di rottura

- Resistenza a rifollamento

- Resistenza a plasticizzazione del connettore

- 2 modi di rottura:

o Lato acciaio: dipende dal diametro e dalla resistenza del connettore

o Lato legno: dipende dal diametro, dalla densità e dall'inclinazione della fibratura

- Concetto di efficienza

- Modello di Johansen è un modello rigido plastico e si basa sul teorema del limite superiore ed inferiore quindi mi da una serie di meccanismi di rottura e io devo scegliere il più basso

- Quando plasticizzo il connettore vado verso connessioni più duttili

- Spaziature

- Questione del rope effect

L_08 Xlam (o CLT Cross Laminated Tiber)

È un legno lamellare a strati incrociati. Gli strati possono essere minimo tre, cinque, sette, nove e undici.

Questo materiale nasce per sfruttare a pieno la filiera

questo Xlam (per esempio strutturale). Non è necessario che tra le singole lamelle di ogni piano ci sia la colla. L'incollaggio conta tra gli strati, non tra lamella e lamella. Quell'incollaggio ha solo una funzione estetica o di tenuta all'aria del pannello. Le lamelle possono essere distanziate non più di 2 mm anche per una questione di resistenza al fuoco. Alla fine del processo di incollaggio e pressatura i pannelli non saranno così leggeri e ricadrò negli stessi problemi delle strutture in cemento armato prefabbricate ovvero il sollevamento, il trasporto ecc. I ganci con i quali sollevo i pannelli devono essere certificati.

Posso avere due tipi di configurazioni del pannello Xlam:

• 112Flatwise -> fuori dal piano
• Edgewise -> nel piano

Minimo spessore della lamella 8 cm, massimo spessore 30 cm.

I prodotti disponibili sono vari:

Il pannello finito ha questo aspetto:

La superficie può essere:

• Industriali
• A

vista- Strati esterni con coprigiunto (è il migliore)

Le lavorazioni possono essere:

Piastra sollecitata perpendicolarmente al piano 114“Piastra quale soletta di un edificio” non ce l’abbiamo mai.

L’Xlam funziona, al contrario, molto bene per questo impiego:

Progettazione

L’Xlam non è contemplato nelle normative quindi è indispensabile la marchiatura CE per utilizzarlo come materiale da costruzione. 115

Per quanto riguarda le resistenze viene considerato come un legno lamellare e quindi vale la regola:

Per quanto riguarda il coefficiente k si fa riferimento ai valori proposti per i multi strati perché è undefmateriale che concettualmente ha più colla quindi ha sicuramente una deformabilità a lungo termine aggiuntiva. (Nel nostro progetto abbiamo fatto riferimento a quello del lamellare).

COLLA + CARICHI DI LUNGA DURATA = MAGGIORI DEFORMAZIONI

Le tipologie strutturali considerate sono: 116

I possibili modelli di calcolo

Sono tre:

1. Teoria delle travi giuntate (Gamma Method) -> quello che utilizzeremo

   Basato sull’annesso B dell’Eurocodice 5 (EN 1995)

   Sviluppato per travi connesse con connettori metallici con rigidezza k uniformemente- disposti a distanza s

   Solo i layer che agiscono nella direzione del carico vengono considerati

2. Teoria dei compositi (k Method)

   Basato sulla teoria usata per il plywood

   È considerata la rigidezza di tutti i layers: la rigidezza dei layers trasversali dipende da E =- 90E /300I fattori di composizione k sono determinati per alcune configurazioni di carico- i

   Gli effettivi valori di resistenza e rigidezza sono calcolati usando i fattori di composizione k- i

3. Analogia del taglio (Kreuzinger)

   Considera i differenti moduli di elasticità e taglio dei singoli layer (entrambe le direzioni)

   L’effetto della deformata a taglio non è trascurato

   LA rigidezza dei layers trasversali dipende da E = E /30- 90 0I layers dei pannelli sono separati

in 2 travi virtuali A e B-Verifica a flessione semplice elemento monodimensionale

La distribuzione delle sollecitazioni a flessione deve tenere conto della struttura astrati dell'elemento e delle differenti caratteristiche meccaniche dei singoli strati.

Il modulo elastico E parallelo alle fibre è 0 maggiore rispetto a quello perpendicolare alle fibre, E .90

A lavorare sono gli strati con le fibre orientate nella direzione della sollecitazione; gli strati con le fibre orientate perpendicolarmente alla sollecitazione devono seguire la deformazione perché sono incollati ma a livello di resistenza o stato tensionale non sono il massimo, non sono efficienti.

Il calcolo della rigidezza flessionale della sezione di Xlam deve prendere in considerazione la differenza del modulo E fra i diversi strati di tavole; vista la grande differenza fra E e E è senz'altro indicato trascurare gli 90 0 strati disposti trasversalmente. Va considerato inoltre che le lamelle in direzione

trasversale non sono incollate tra di loro. 117 La rigidezza flessionale della sezione dell'elemento Xlam, per una lunghezza unitaria b dell'elemento stesso, è data dalla relazione:

Il primo termine della sommatoria rappresenta la somma degli EJ per ogni strato, il secondo termine è legato al teorema del trasporto. Tutti gli strati che hanno E contano poco, potremmo addirittura trascurarli. 90 La tensione vale: W* è sbagliato nella slide, correggere mettendo a denominatore E 0 La verifica da effettuare è: 118

Possibile utilizzo nella direzione debole

Nel caso della flessione nell'altra direzione del pannello Xlam (spesso definita come la direzione debole), i due strati esterni possono essere trascurati, e lo stesso principio può essere applicato.

Verifica a flessione - sollecitazione biassiale

Nel caso di flessione biassiale, la verifica deve essere eseguita per le due direzioni del piano in modo indipendente, considerando in entrambi i casi

La tensione flessionale massima delle tavole con la fibratura orientata nella direzione della sollecitazione considerata è 119.

Verifica a pressoflessione - sollecitazione biassiale

RICORDA: HO UN DISACCOPPIAMENTO TRA RESISTENZA A FLESSIONE IN UNA DIREZIONE E FLESSIONE NELL'ALTRA DIREZIONE. È UNA VERIFICA DISACCOPPIATA. NON HO INTERAZIONE, NON HO RIDISTRIBUZIONE

Verifica a taglio

La verifica a taglio trasversale al piano della piastra (taglio dovuto a flessione) avviene seguendo il medesimo principio indicato per la verifica a flessione. La determinazione delle tensioni di taglio sulla sezione considerata deve tener conto delle caratteristiche diverse dei singoli strati. In questo caso non sarebbe ragionevole definire come trascurabili gli strati con fibratura trasversale rispetto alla direzione considerata in quanto questi strati sono essenziali per la trasmissione della sollecitazione di taglio fra gli strati disposti parallelamente alla direzione considerata.

Mentre le σ

Lavorano solo su certe lamelle, le τ lavorano su tutte le lamelle parallele e perpendicolari. 120Le curve con la distribuzione delle tensioni tangenziali mostrano come le stesse possano raggiungere il loro valore massimo negli strati trasversali della sezione considerata.

La verifica dello stato limite ultimo deve tenere conto del fatto che la resistenza a taglio dipende della direzione dell'orientazione della fibratura dell'elemento considerato.

Oltre che la verifica a taglio sulla base della resistenza a taglio usuale, occorre comunque verificare la resistenza a taglio negli strati trasversali, dove la resistenza a taglio risulta essere molto ridotta.

Negli strati trasversali è determinante la resistenza a taglio trasversale, dove il collasso del materiale è dato dal raggiungimento a trazione perpendicolare alla fibratura nella direzione della sollecitazione principale, inclinata a 45° rispetto all'asse dell'elemento considerato, o di inclinazione

somma del contributo a flessione e a taglio:

Per il calcolo dello stato di servizio del caso semplice di un carico distribuito su tutta la superficie dell'elemento è necessario definire i valori della rigidezza a flessione e a taglio dell'Xlam in funzione della sua stratigrafia.

La rigidezza a flessione è già stata definita come:

La rigidezza a taglio dell'Xlam deve considerare l'effetto dei singoli strati e della loro diversa rigidezza a taglio. Il modulo G varia infatti dipende anch'esso dall'orientazione delle fibre; si definisce quindi un modulo G per la sollecitazione a taglio longitudinale e un modulo G per la sollecitazione a taglio trasversale.

La deformazione a taglio delle lamelle sollecitate perpendicolarmente alle loro fibre è molto più significativa.