Stefano Cascio

CALCOLO DELLE TETTOIE DI LEGNO E DELLE RELATIVE CONNESSIONI

* Connessioni tradizionali e metalliche* Teoria di Johansen per le connessioni* Calcolo della struttura di legno* Verifi che delle connessioni legno-legno* Connettori di acciaio: chiodi, bulloni, spinotti, viti* Verifi che delle connessioni acciaio-legno* Connessioni con scarpe metalliche

e staffe a scomparsa

* Aggiornato all’Eurocodice 5Progettazione delle strutture di legno (UNI EN 1995:2009)

Stefano Casciotettoie di legno

ISBN 13 978-88-8207-526-2EAN 9 788882 07526-2

Software, 66Prima edizione, settembre 2013

Stefano Cascio <1950->

Tettoie di legno / Stefano Cascio. – Palermo : Grafill, 2013.(Software ; 66)ISBN 978-88-8207-526-21. Tettoie di legno.694.2 CDD-22 SBN Pal0257780

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Finito di stampare nel mese di settembre 2013presso tipolitografia luxograph S.r.l. Piazza Bartolomeo Da Messina, 2/e – 90142 Palermo

Si ringrazia l’ing. Giuseppe Clemenza per la fattiva collaborazione alla revisione del testo.

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Premessa ............................................................................................................ p. 7

1. TiPi di legno e relaTive classi di resisTenza ..................... ˝ 111.1. Tipi di legno ........................................................................................... ˝ 11

1.1.1. Legno massiccio ....................................................................... ˝ 111.1.2. Legno lamellare ........................................................................ ˝ 13

1.2. Classi di resistenza ................................................................................. ˝ 141.2.1. Classificazionesullabasedelleproprietàdellelamelle ........... ˝ 161.2.2. Attribuzionedirettainbaseaprovesperimentali .................... ˝ 17

2. verifica della resisTenza sTruTTurale ............................... ˝ 21

3. azioni sulle cosTruzioni e loro combinazione .......................................................................... ˝ 273.1. Pesiproprideimaterialistrutturali ........................................................ ˝ 273.2. Carichipermanentinonstrutturali ......................................................... ˝ 27

3.2.1. Elementidivisoriinterni ........................................................... ˝ 283.3. Carichivariabili ..................................................................................... ˝ 28

3.3.1. Carichivariabiliorizzontali ...................................................... ˝ 303.4. Classificazionedelleazioni .................................................................... ˝ 303.5. Caratterizzazione delle azioni elementari .............................................. ˝ 313.6. Combinazionidelleazioni ..................................................................... ˝ 313.7. Azioninelleverificheaglistatilimite .................................................... ˝ 333.8. Vita nominale ......................................................................................... ˝ 34

4. carico dovuTo alla neve con esemPio PraTico di calcolo ................................................. ˝ 354.1. Azionidellaneve ................................................................................... ˝ 354.2. Valorecaratteristicodelcariconevealsuolo ......................................... ˝ 354.3. Coefficientediesposizione .................................................................... ˝ 364.4. Coefficientetermico ............................................................................... ˝ 374.5. Cariconevesullecoperture.................................................................... ˝ 374.6. Coefficientediformaperlecoperture ................................................... ˝ 37

4.6.1. Copertureadiacentiovicineacostruzionipiùalte .................. ˝ 384.6.2. Coperturaadunafalda ............................................................. ˝ 40

Indice

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tettoie di legno

4.6.3. Coperturaaduefalde ............................................................... p. 404.7. Esempiopraticodicalcolodelcariconeve ........................................... ˝ 41

5. carico dovuTo al venTo secondo le nTc 2008 .............................................................................. ˝ 435.1. Azionidelvento ..................................................................................... ˝ 435.2. Velocitàdiriferimento ........................................................................... ˝ 435.3. Velocitàdiriferimentoeperiododiritorno ........................................... ˝ 445.4. Pressionedelvento ................................................................................ ˝ 455.5. Pressione cinetica di riferimento............................................................ ˝ 455.6. Coefficientediesposizione .................................................................... ˝ 465.7. Coefficientediforma(oaerodinamico) ................................................. ˝ 48

5.7.1. Edificiapiantarettangolareconcoperturepiane, afalde,inclinate,curve ............................................................ ˝ 485.7.2. Coperturemultiple ................................................................... ˝ 505.7.3. Vento diretto normalmente alle linee di colmo ........................ ˝ 505.7.4. Vento diretto parallelamente alle linee di colmo ...................... ˝ 505.7.5. Tettoie e pensiline isolate ......................................................... ˝ 50

5.8. Coefficientedinamico ............................................................................ ˝ 515.9. Azionetangenzialedelvento ................................................................. ˝ 51

6. cosTruzioni in legno ......................................................................... ˝ 536.1. Lavalutazionedellasicurezza ............................................................... ˝ 536.2. Analisistrutturale ................................................................................... ˝ 536.3. Azionielorocombinazioni.................................................................... ˝ 546.4. Classididuratadelcarico ...................................................................... ˝ 546.5. Classidiservizio .................................................................................... ˝ 546.6. Resistenza di calcolo .............................................................................. ˝ 556.7. Stati limite di esercizio .......................................................................... ˝ 556.8. Statilimiteultimi ................................................................................... ˝ 55

6.8.1. Verifichediresistenza .............................................................. ˝ 556.8.2. Verifichedistabilità ................................................................. ˝ 55

6.9. Elementistrutturali ................................................................................ ˝ 566.10. Sistemistrutturali ................................................................................... ˝ 576.11. Robustezza ............................................................................................. ˝ 576.12. Durabilità ............................................................................................... ˝ 586.13. Resistenzaalfuoco ................................................................................ ˝ 58

7. verifiche di resisTenza Travi di legno con esemPi di calcolo ....................................................................... ˝ 61

7.1. Verifichediresistenza ............................................................................ ˝ 617.1.1. Trazioneparallelaallafibratura ................................................ ˝ 617.1.2. Trazioneperpendicolareallafibratura ...................................... ˝ 617.1.3. Compressioneparallelaallafibratura ....................................... ˝ 61

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Sommario

7.1.4. Compressioneperpendicolareallafibratura ............................. p. 627.1.5. Compressioneinclinatarispettoallafibratura .......................... ˝ 637.1.6. Flessione ................................................................................... ˝ 63

7.2. Esempiodicalcolodiunatravesoggettaaflessioneretta ..................... ˝ 647.3. Esempiodicalcolodelladimensionediunatravesoggetta aflessionesemplice ............................................................................... ˝ 677.4. Esempiodicalcolodiunatravesoggettaaflessionedeviata ................ ˝ 687.5. Esempiodiverificaatagliodiunatravesoggetta aflessionesemplice .............................................................................. ˝ 707.6. Esempiodiverificaainstabilitàdellatrave semplicemente appoggiata ........................................................................ ˝ 747.7. Esempiodiverificaainstabilitàdelpilastro .......................................... ˝ 76

8. verifiche agli sTaTi limiTe di esercizio con esemPio di calcolo .................................................................... ˝ 79

8.1. Verificaaglistatilimited’esercizio ....................................................... ˝ 798.2. Normespecificheperelementiinflessi .................................................. ˝ 808.3. Esempio di calcolo della deformazione ................................................. ˝ 81

9. connessioni ............................................................................................... ˝ 859.1. Calcolo connessioni tradizionali ............................................................ ˝ 869.2. Calcolo connettori metallici: Teoria di Johansen ................................... ˝ 89

9.2.1. Connessioni legno-legno .......................................................... ˝ 899.3. Modalitàoperativedeiconnettorimetallici ........................................... ˝ 959.4. Unioni chiodate ...................................................................................... ˝ 97

9.4.1. Chiodi caricati lateralmente ..................................................... ˝ 989.4.2. Chiodi caricati assialmente ...................................................... ˝ 999.4.3. Chiodi caricati sia lateralmente sia assialmente ....................... ˝ 101

9.5. Unioniavite........................................................................................... ˝ 1039.5.1. Collegamenticonvitisoggetteasollecitazionilaterali ............ ˝ 1049.5.2. Collegamenticonvitisoggetteasollecitazioniassiali ............. ˝ 1069.5.3. Collegamenticonvitisoggetteasollecitazionicombinate taglianti ed assiali ..................................................................... ˝ 108

9.6. Unionibullonate .................................................................................... ˝ 1099.6.1. Bullonicaricatilateralmente .................................................... ˝ 1109.6.2. Bullonicaricatiassialmente ..................................................... ˝ 111

9.7. Spinotti ................................................................................................... ˝ 1119.8. Calcolocollegamentifraelementistrutturali......................................... ˝ 1139.9. Calcolodeiconnettoriagambocilindrico ............................................. ˝ 113

9.9.1. Chiodi ....................................................................................... ˝ 1149.9.2. Bulloniespinotti ...................................................................... ˝ 1149.9.3. Viti ............................................................................................ ˝ 1159.9.4. Proceduradicalcolo ................................................................. ˝ 115

9.10. Protezionedeimezzidiunione .............................................................. ˝ 116

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tettoie di legno

10. TiPologia degli elemenTi di acciaio Per unire elemenTi di legno ......................................................... p. 119

10.1. Giunzioneconscarpadilamierinod’acciaio ......................................... ˝ 12010.2. Calcolo analitico della scarpa ................................................................ ˝ 12110.3. Giunzioneconstaffeascomparsa ......................................................... ˝ 128

10.3.1. Staffe a scomparsa del tipo ALU .............................................. ˝ 128

11. schemi sTaTici delle TeTToie ........................................................ ˝ 13111.1. Arcarecciodibase .................................................................................. ˝ 13111.2. Falsipuntoni .......................................................................................... ˝ 13311.3. Pilastro ................................................................................................... ˝ 136

11.3.1. Vincoloallabase ...................................................................... ˝ 13611.3.2. Vincolo alla testa ...................................................................... ˝ 139

11.4. Collegamentiedificioesistente .............................................................. ˝ 14011.5. Traviconintaglioall’appoggio .............................................................. ˝ 141

12. ancoranTi meccanici e chimici ................................................... ˝ 14512.1. Generalità ............................................................................................... ˝ 14512.2. Lecertificazioni ..................................................................................... ˝ 14612.3. Le tipologie di installazione ................................................................... ˝ 14612.4. Funzionamentodegliancoranti .............................................................. ˝ 14812.5. Scelta degli ancoraggi ............................................................................ ˝ 149

13. esemPi di calcolo aTTinenTi le connessioni ..................... ˝ 15313.1. Verificaappoggisagomati ...................................................................... ˝ 15413.2. Calcolodiunacapriata .......................................................................... ˝ 16213.3. Verificagiunzionedellacatenadiunacapriata ...................................... ˝ 17513.4. Verificadiunpuntonecontirante .......................................................... ˝ 17813.5. Dimensionamentodiunascarpainlamierino........................................ ˝ 18713.6. Calcolodiunastaffaascomparsa .......................................................... ˝ 20813.7. Esempiodicalcolodiunatettoia .......................................................... ˝ 216

14. esemPio elaboraTo con il sofTware allegaTo ................. ˝ 243

15. insTallazione del sofTware allegaTo .................................. ˝ 30515.1. Introduzione ........................................................................................... ˝ 30515.2. Requisitiminimihardwareesoftware ................................................... ˝ 30515.3. Downloaddelsoftwareerichiestadellapassworddiattivazione ......... ˝ 30615.4. Installazioneeattivazionedelsoftware ................................................. ˝ 306

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Nelmondodell’edilizia,inparticolarenelcampodegliedificidicivileabitazione,isiste-micostruttiviutilizzatisirifannosoprattuttoatradizionilocalibenradicateneltempo.Nellastragrandemaggioranzasitrattadiedificidicementoarmato,muraturaportante(nellesuevarietipologie:pietrenaturali,laterizi,mattoni,ecc.),odiacciaio.Ancheillegno,inzoneparticolarmentevocate,èstatoedèutilizzatoinmanieraprofusa.

Oggil’interessesemprepiùdiffusoperlecostruzionibioecologichehaampliatol’impie-go del legno.

Essoè,quasicertamente,inediliziailmaterialepiùrinnovabileepiùlargamentedisponi-bile.Haottimecaratteristichemeccanichechenefannounmaterialeadattoallacreazionediabitazioniconfortevolieinequilibrioconl’ambientecircostante.

Larobustezzaelacomplessitàdiquestecostruzionisonolegateallosviluppodellatec-nologia.Sièpassatidall’utilizzodellegnonellasuaformapiùnaturale,doveunatraveerasemplicementeuntroncod’alberoappenasgrossato,asistemipiùcomplessidoveancheunasemplicetravepuòessereuninsiemedilamelledilegnoincollatefraloro(legnolamellare).Oggi, l’utilizzodiquestomaterialeèdisciplinatodalleNormeTecnichesulleCostruzionipubblicateil14gennaio2008(G.U.R.I.04-02-2008,n.29),chedaquiinavanti,perbrevitàecomodità,indicheremoconNTC2008osemplicementeNTC.

Unatipologiadiopere,oramaiquasisemprerealizzateinlegno,sonoquellediarredoagliedifici,iquali,talvolta,diventanoelementiarchitettonicimoltoimportanti.Ciriferiamoallatettoiarealizzataaprotezionediunaveranda,diuningressoimportanteocomecoperturadipartediunterrazzo.

Premessa

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tettoie Di legno

Intendiamopertettoialastrutturacostituitadaunoopiùspioventi,poggiantedaunlatosupilastriedall’altrolatosuunmuroperimetralediunedificioesistente,utilizzatapercopri-rel’ambientesottostante,lasciandoloperòapertoversolospaziocircostante

Unastrutturasimilareèilgazeboilqualeèsempreecomunqueunastrutturaautonomadacollocareinqualsiasipuntodelgiardinooterrazzo,mentrelatettoiaègeneralmenteattaccata(variamentevincolata)adunacostruzioneesistente.

Ilpresentetestotratteràesclusivamentedelletettoierealizzateinlegno.Si ritienenecessario, considerando che lo stesso componentedi un tetto è indicato in

letteraturaconnomidiversi,riportareledefinizionichesiutilizzerannonelpresentetesto.

Siprecisacheiltermine“arcarecciooterzera”èutilizzatoperindicarelatravesecondariaorizzontale,poggiantesuifalsipuntoni.

Letravicheappoggianosullatravedigrondaesullatravedicolmosonodefiniti“falsipuntoni”.

Gli schemi costruttivi presi in esame, nella presente trattazione riguardano il classico“falsopuntone”variamentevincolatosiaalcolmosiaallagronda.

Ingenereilcolmoèpostoinadiacenzaaunastrutturagiàesistenteeaquestavincolato,mentrelagronda,costituitadaunatravedilegnoportatadapilastri(legnoomuratura),èaunacertadistanzadalcolmoeaquotapiùbassa.Sarannopresiinesameiseguentischemistatici:

1) tettoiavincolataalfabbricatoesistente,tramitetravedibanchina;2) tettoiavincolataalfabbricatoesistentetramitescarpeinlamierino;3) tettoia vincolata al fabbricato esistente tramite scarpe in lamierino su trave di

banchina.

All’internodiquestischemitrovanopostodiversesoluzioniprogettuali,alcunideiqualiriportatinelleimmaginiseguenti:

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Premessa

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tettoie Di legno

Neltestosonoesaminatelecaratteristichefisico-meccanichedellegno,lavariazionedelmoduloelasticoconl’umidità,laviscositàdellegno,leclassidiserviziodellastruttura,leclassididuratadelcarico,ilcoefficientekdef,ilcoefficientekmod,laresistenzadicalcolo.Sicompletaconlatrattazionedelleverifichestrutturali:azionidicalcolo,resistenzadiprogetto,verificheagliStatiLimiteUltimi,verificheagliStatiLimiteEsercizio,elementisnellicaricatiassialmente–caricodipunta,instabilitàlateraleoflessotorsionale.

Conriferimentoallatipologiastrutturaleinesame,sonoillustratenelprosieguolecon-nessionimetallichenecessarieaunirelevariepartistrutturalitradiloro.Indettagliositratte-ranno:tipologiaeprogettodelleunioni–connettoriagambocilindrico–,dettaglicostruttivi,vincolicorrispondentiaivaritipidiunioni,teoriadiJohansen,calcolodeiconnettori.Diversiesempidicalcolosvoltineisingolipassaggicompletanoiltesto.

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❱ 1.1. Tipi di legnoLanormativainvigoreindividuaperl’usostrutturaleduetipidilegname:– legnomassiccio;– 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.Inlineageneraleladistinzionepuoessereoperatacomeriportatointabella:

denominazione spessore d [mm] larghezza b [mm]

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

Legnamesquadrato 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.

Questi elementi strutturali in terminidiprestazionimeccanichedifferiscono rispettoainormalisegatidacostruzione.Nelletravi“UsoTriesteoFiume”sihaunmiglioramentodelle

Capitolo 1Tipi di legno e relative classi di resistenza

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tettoie Di legno

caratteristichemeccanichedovutoallaconservazionedellefibrelegnose.Dicontrotalitravisonopostiinoperaconunelevatotassodiumiditàcheneabbassaleprestazionimeccanichee incrementa le deformazioni in fase di esercizio.

Alladatanonesisteunquadronormativoperladefinizionediquestiprodottiabasedilegno.LaproduzionedielementistrutturalidilegnomassiccioasezionerettangolaredovràrisultareconformeallanormaeuropeaarmonizzataUNIEN14081,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, inconformitàaquantodispostonellaUNI EN 384:2010.

Leprovesperimentaliperladeterminazionediresistenzaaflessioneemoduloelasticodevonoessereeseguiteinmanieradaprodurreglistessitipidieffettidelleazioniallequaliilmaterialesaràpresumibilmentesoggettonellastruttura.

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

Legno strutturale con giunti a ditaInaggiuntaaquantoprescrittoper il legnomassiccio,glielementidi legnostrutturale

congiuntiaditadevonoessereconformiallanormaUNIEN385:2003,eladdovepertinenteallanormaUNIEN387:2003.Nelcasodigiuntiaditaatuttasezioneilproduttoredovràcomprovarelapienaefficienzaedurabilitàdelgiuntostesso.

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1. Tipi di legno e relative classi di resistenza

Ladeterminazionedellecaratteristichediresistenzadelgiuntoaditadovràbasarsisuirisultatidiproveeseguiteinmanieradaprodurreglistessitipidieffettidelleazioniallequaliilgiuntosaràsoggettopergliimpieghiprevistinellastruttura.Elementiinlegnostrutturalemassicciocongiuntiaditanonpossonoessereusatiperopereinclassediservizio3.

1.1.2. Legno lamellareL’ideadiaccostareosovrapporretravididimensioniminorialfinediaumentarelaresi-

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

Lamodernatecnicad’utilizzodellegnoconsistenelladivisionedeltroncoinlamelledispessorecalibrato(generalmentedi33 mm di spessore e in ogni caso non maggiore di 40 mm),disposteapacchietraloroincollateaformareletravi,elementistrutturalicompositiaventidimensioni,sezioneecaratteristicheindipendentidaltondamedipartenza.Tecnica-mentesihalegnolamellarequandosihannopiùdiduelamelleincollatetraloroconunalarghezza di 220 mm.

Potendoscegliereletavolecheandrannoacostituireillegnolamellare,edeliminandodaesseidifetti,lecaratteristichemeccanichediresistenzachesiottengono,grazieancheaicollantisinteticidielevataresistenza,sonosuperioriaquelledellegnomassiccio.

Daosservarecomeeventualilimitialledimensionideglielementistrutturalisonodatidaproblemidiproduzione,trasportoemontaggio.

Legno lamellare incollatoGlielementistrutturalidilegnolamellareincollatodebbonoessereconformiallanorma

europeaarmonizzataUNIEN14080.Iproduttoridielementidilegnolamellareperusostrut-turale,percuinonèancoraobbligatorialaproceduradellamarcaturaCEaisensidelD.P.R.n.246/1993,periqualisiapplicailcasoBdicuialparagrafo1,devonoesserequalificaticosìcomespecificatoalparagrafo11.7.10delleNTC.NelsitodelConsiglioSuperioredeiLavoriPubblici(http://www.clsp.it)èpossibileconsultarel’elencodelleaziendequalificateedeicen-tridilavorazioneregolarmentedichiarati.

Ilsistemadigestionedellaqualitàdelprodottochesovrintendealprocessodifabbrica-zionedeveesserepredispostoincoerenzaconlenormeUNIENISO9001:2000ecertificatodapartediunorganismoterzoindipendente,diadeguatacompetenzaedorganizzazione,cheopera in coerenza con le norme UNI CEI EN ISO/IEC 17021:2006.

Aifinidellacertificazionedelsistemadigaranziadellaqualitàdelprocessoproduttivo,ilproduttoreel’organismodicertificazionediprocessopotrannofareutileriferimentoalleindicazionicontenutenellerelativenormeeuropeeodinternazionaliapplicabili.

Idocumenticheaccompagnanoognifornituradevonoindicaregliestremidellacertifica-zionedelsistemadigestionedellaqualitàdelprocessoproduttivo.

Aiproduttoridielementiinlegnolamellareèfattoaltresìobbligodi:a) sottoporrelaproduzione,pressoipropristabilimenti,aduncontrollocontinuodocu-

mentatocondottosullabasedellanormaUNIEN386:2003.Ilcontrollodellaprodu-zionedeveessereeffettuatoacuradelDirettoreTecnicodistabilimento,chedeveprov-

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tettoie Di legno

vedereallatrascrizionedeirisultatidelleprovesuappositiregistridiproduzione.Dettiregistri devonoesseredisponibili alServizioTecnicoCentrale e, limitatamente allafornituradicompetenza,perilDirettoredeiLavorieilcollaudatoredellacostruzione;

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

Ledimensionidellesingolelamelledovrannorispettareilimitiperlospessoreel’areadellasezionetrasversaleindicatinellanormaUNIEN386:2003.

Igiuntiadita“atuttasezione”devonoessereconformiaquantoprevistonellanormaUNIEN387:2003.Igiuntiadita“atuttasezione”nonpossonoessereusatiperelementistrutturalidaporreinoperanellaclassediservizio3(quando l’umidità del materiale in equilibrio con l’ambiente a una temperatura di 20 °C e un’umidità relativa dell’aria circostante che superi l’85% per molte settimane all’anno),quandoladirezionedellafibraturacambiincorrispon-denzadelgiunto.

❱ 1.2. Classi di resisTenzaAifinidellavalutazionedelcomportamentoedella resistenzadellestrutture in legno,

questovieneidentificatomedianteleclassidiresistenzecontraddistintedivaloricaratteristicidelleresistenzeaflessione,espressainMPa.

Nelle IstruzioniCNRDT206/2007sidanno leseguentiesplicitazioniespecifiche.Sidefinisconovaloricaratteristicidiresistenzadiuntipodilegnoivaloridelfrattileal5%delladistribuzionedelleresistenze,ottenutisullabasedeirisultatidiprovesperimentalieffettuateconunaduratadi300secondisuproviniall’umiditàdiequilibriodellegnocorrispondentealla temperaturadi20°Cedumidità relativadell’ariadel65%.Per ilmoduloelastico, sifariferimentosiaaivaloricaratteristicicorrispondential frattileal5%siaaivalorimedi,ottenutinellestessecondizionidiprovasopraspecificate.Sidefiniscemassavolumicacarat-teristicailvaloredelfrattileal5%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; – Massavolumicacaratteristicark.

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1. Tipi di legno e relative classi di resistenza

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

Per il legno massiccio,ivaloricaratteristicidiresistenza,desuntidaindaginisperimen-tali, sono riferiti a dimensioni standardizzatedel provino secondo lenormepertinenti. Inparticolare,perladeterminazionedellaresistenzaaflessionel’altezzadellasezionetrasver-saledelprovinoèparia150mm,mentreperladeterminazionedellaresistenzaatrazioneparallelaallafibratura,illatomaggioredellasezionetrasversaledelprovinoèparia150mm.

Diconseguenza,perelementidilegnomassicciosottopostiaflessioneoatrazioneparal-lelaallafibraturachepresentinorispettivamenteunaaltezzaoillatomaggioredellasezionetrasversaleinferiorea150mm,ivaloricaratteristicifm,k e ft,0,k,indicatineiprofiliresistenti,possonoessereincrementatitramiteilcoefficientemoltiplicativokh,cosìdefinito:

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

Riportiamoadessounatabelladovevienemostratol’aumentodiresistenzaaldiminuiredell’altezzaodellatomaggioredellasezionetrasversaleinferiorea150 mm.

lato maggiore o altezza in mm 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 = 14 MPa.

Perillegnodilatifoglie(esclusoilpioppo)valgonolestesseconsiderazioni,salvocheleclassidiresistenzasonoidentificateconlaletteraD.

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tettoie Di legno

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

al paragrafo 11.7.2 delle NTC 2008.

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1. Tipi di legno e relative classi di resistenza

L’elementostrutturaledilegnolamellareincollatopuòesserecostituitodall’insiemedila-melletraloroomogenee(elemento“omogeneo”)oppuredalamelledidiversaqualità(elemen-to“combinato”)secondoquantoprevistonellanormaUNIEN1194:2000.Nellacitatanormaèindicatalacorrispondenzatraleclassidellelamellechecompongonol’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:

essendoh,inmillimetri,l’altezzadellasezionetrasversaledell’elementoinflessooppureillatomaggioredellasezionetrasversaledell’elementosottopostoatrazione.

lato maggiore o altezza in mm 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%

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

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tettoie Di legno

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

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

Lasostanzialedifferenzatraunlegnolamellareomogeneeeunocompositosirealizzanelladifferentedurezzadellelamellechelocompongono:inquelloomogeneohannotuttelastessadurezza,inquellocompositolelamellefattedilegnopiùdurosonoposteall’estremitàdellatrave.

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1. Tipi di legno e relative classi di resistenza

più dure

lamellemenodure

lamelle

composizione legnolamellare combinato GL_c

composizione legnolamellare omogeneo GL_h

lamelletutte egualmentedure

Osserviamoildiagrammadelletensionidovuteallaflessionerettainunagenericasezionedilegnoriportatonellapaginaafianco.

Osserviamoche le tensionipiùaltesonoagliestremidellasezione. Il legno lamellarecompositorinforzandolefibrepiùdistantidall’asseneutromegliosiadattaatalesituazionetensionale.

Insostanzalasezionedilegnolamellarecompositosicomportacomeunasezioneadop-pioT,cheoffrelamaggioreresistenzalìdoveoccorre.

Nellapraticaprofessionale,sovente,accadedidoveresottoporreaverificastruttureli-gneeesistenti,sipensi,adesempio,avecchietraviocapriatedilegnoinedificistoricidarestaurare. Ilproblemadelladeterminazionedellavalutazionedellecaratteristichemecca-nichedi talielementi inopera,puòessereaffrontato facendo riferimentoallanormaUNI11119:2004.Beniculturali–Manufattilignei–Struttureportantidegliedifici–Ispezione in situ per la diagnosi degli elementi in opera.

Talenormastabilisceprocedureerequisitiperladiagnosidellostatodiconservazioneelastimadellaresistenzaedellarigidezzadielementiligneiinoperanellestruttureportantidiedificicompresinell’ambitodeibeniculturali,attraversol’esecuzionediispezioniinsituel’impiegoditecnicheemetodologiediprovanondistruttive.

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tettoie Di legno

Talenormaprecisalederogheammissibilialloscopodirendereapplicabileaglielementistrutturaliligneiinopera,ilmetododellaclassificazionesecondolaresistenza,anchequandolecondizionioperativesonosignificativamentediversedaquelleriscontrabilinellanormaleclassificazionedeisegatiapièd’opera.AdesempiolaUNI11035(parti1e2)descriveunametodologiadiclassificazioneapplicabileancheaelementistrutturaliinopera,purchésianosoddisfatteunaseriedicondizionichenonsempreèpossibileriscontrare(inparticolarelavisibilitàeaccessibilitàdell’elementodevonoessereesteseadalmeno3latieadunadelleduetestate).

Lanormastabiliscecheognielementostrutturaleligneosiaclassificatosecondolaresi-stenza.Taleclassificazionedevebasarsisumetodidivalutazionevisivadell’elementoligneo,dimisurazionenondistruttivadiunaopiùproprietàfisico-meccaniche,oppuresuopportunecombinazionidelleprecedenti.Laclassificazionedeveessereeseguitasecondolemodalitàoperativeriportatenellanormastessa.

RelativamenteaimetodidicalcololeNTC2008(punto2.7)consentonodieseguirecal-colialletensioniammissibilisoloper lecostruzioniditipo1(VN≤10anni)e2(50anni≤VN100anni)eClassed’usoIeII,limitatamenteasitiricadentiinZona4,efacendorife-rimentoallenormetecnichedicuialdecretodelMinisterodeilavoripubblici14febbraio1992,perlestruttureincalcestruzzoeinacciaio,alD.M.LL.PP.20novembre1987,perlestruttureinmuraturaealdecretodelMinisterodeilavoripubblici11marzo1988perleopereeisistemigeotecnici.Ledettenormesidebbonointalcasoapplicareintegralmente,salvoperimaterialieiprodotti,leazionieilcollaudostatico,periqualivalgonoleprescrizioniri-portatenellevigentinormetecniche.Tuttavia,perilcasospecifico(struttureligneeesistenti)datochenonvisonodecretionormedileggeantecedentialleNTC2008cuifarriferimentoperlastesuradelcalcolo,nonèpossibile,difatto,eseguireuncalcoloalletensioniammissi-bili.Dovràquindieffettuarsiilcalcolosecondol’attualenormativa.