Giunzioni per strutture in legno_parte 1_ing Albino ... - Io Non Tremo

Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
ANALISI E VERIFICA DI
SISTEMI DI GIUNZIONE
INNOVATIVI PER EDIFICI DI
LEGNO
Relatore:
Ing. Albino Angeli
VANTAGGI NEL COSTRUIRE EDIFICI IN LEGNO E TIPLOGIE DI INTERVENTI
Strutturali
Buon comportamento con azioni di tipo sismico e sicuro al fuoco
Semplicità progettuale
Utilizzabile anche per edifici con più piani
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Energetici
Bassi costi energetici in fase di produzione
Si possono raggiungere facilmente ottime performance energetiche
Comfort abitativo dato dall’igroscopicità del materiale e dal fatto che è “caldo”
Tutela del clima e dell’ambiente
Materiale naturale e completamente rinnovabile
Smaltimento rifiuti in caso di demolizioni praticamente inesistente
Durabilità uguale ai materiali tradizionali
Esecutivi
Possibilità di avere un elevato grado di prefabbricazione
Rapidità di esecuzione anche grazie alle tecnologie a secco
Velocizzazione delle tempistiche di cantiere
Indice
Vantaggi di un edificio in legno
Tipologia di giunzioni per edifici di legno
Esigenza statica di un edificio in X-Lam
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Tipologia di giunzioni e principi di progettazione sismica per un edificio in X-Lam
Sistemi di giunzione per le coperture in legno
Sistemi di rinforzo di solai in legno
EDIFICI IN LEGNO: edilizia alberghiera
EDIFICI IN LEGNO: aumenti di volumetria
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012

EDIFICI IN LEGNO: edilizia multi-residenziale (mercato immobiliare)
EDIFICI IN LEGNO: sopra-elevazioni
EDIFICI IN LEGNO: edilizia per il culto religioso
EDIFICI IN LEGNO: edilizia commerciale
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
EDIFICI IN LEGNO: edilizia privata (edifici mono e plurifamiliari)
EDIFICI IN LEGNO: edilizia pubblica per associazioni sportive
EDIFICI IN LEGNO: infrastrutture viarie
EDIFICI IN LEGNO: edilizia ricreativa
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012

Ed il futuro…già presente….
• VERTICALI
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
9 storey Timber Building (Murray Grove in
Hackney, London)
Architects Waugh Thistleton; KLH cross laminated
panels
Tipologie di azioni sollecitanti
Peso proprio struttura
Carichi permanenti
Carichi accidentali
• ORIZZONTALI
Eccentricità (difetti di montaggio)
Vento
Sisma
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
F SISMICA/VENTO
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
SISTEMI DI GIUNZIONE TIPICI PER EDIFICI IN LEGNO
5
parete - fondazione
Azioni orizzontali distribuzione nel piano
5
Grigidezze Gmasse G rigidezze
G masse
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012

F 1
F 2
F 3
GIUNZIONI PER LE CASE IN LEGNO
F TRAZIONE
F TAGLIO
• TIPOLOGIA DI EDIFICIO A TELAIO
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Comportamento a taglio di una parete X-Lam
•Ipotesi: comportamento rigido della parete
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
•Modello di calcolo per la giunzione parete – solaio in legno Modello di calcolo per la giunzione parete – solaio cemento armato
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
La forza orizzontale si attribuisce al rivestimento di chiusura della parete (eventuale pannello OSB o altro…)
attraverso giunzioni chiodate o con viti
Si dispongono degli elementi di controvento opportunamente posizionati

Distribuzione delle forze all’interno della parete
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Si realizza il calcolo in accordo al punto 9.2.4.2 della UNI-EN-1995-1-1-2005 Metodo A per l’analisi semplificata di pareti a diaframma.
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012 Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012

Connessione inter-piano per forze di trazione
•Trasmissione delle forze di taglio dalla parete del secondo solaio alle pareti del primo solaio
•Trasmissione delle forze di taglio dalla parete del primo solaio alle pareti del piano terra
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012 Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Sistemi atti a trasferire la trazione
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012

Connessione a terra per forza di trazione
•Calcolo resistenza del WHT lato legno in maniera tabellare secondo schede tecniche Rotho Blaas
•Calcolo della resistenza della connessione al cemento armato
Determinazione del valore caratteristico resistente a taglio di un angolare
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
• Calcolo completo della resistenza di un angolare secondo Benestare Tecnico Europeo (vedi corso connessioni)
• Forma tabellare attraverso le schede tecniche per giunzione legno-legno
Giunzione per lo sforzo di taglio
•Forma tabellare attraverso le schede tecniche per giunzione legno - cemento
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012

4
Determinazione del valore caratteristico resistente a taglio di un angolare
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
•Calcolo completo della resistenza di un angolare secondo Benestare Tecnico Europeo (vedi corso connessioni)
•Forma tabellare attraverso le schede tecniche per giunzione legno-legno
3
2
Come potrebbe essere risolto diversamente questo dettaglio costruttivo
1
4
3
1 1
3
2 2 2
2
5
1
3
1
2
3
1
2
3
4
5
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Angolare WB100 con rinforzo fissato alla
parete con chiodi Anker Ø5x60 e nel cemento
con un ancorante SKR Ø10x100
Vite HBS
Parete a telaio
Banchina in legno
Fondazione in cemento
Angolare WB100 con rinforzo fissato alla
parete con chiodi Anker Ø5x60 e nel cemento
con un ancorante SKR Ø10x100
Parete a telaio
Fondazione in cemento
•Forma tabellare attraverso le schede tecniche per giunzione legno - cemento
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012

Giunzione parete – parete e solaio in legno - parete
•Software di calcolo scaricabile dal sito internet
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Determinazione del valore caratteristico resistente a taglio delle viti
•Forma tabellare attraverso le schede tecniche
Come potrebbe essere risolto diversamente questo dettaglio costruttivo
•Con viti incrociate bi-dimensionalmente
4
1
3
2
1
3
2
1
1
2
3
4
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Angolare TITAN TTN 240 fissato
con chiodi Anker Ø4x60
Viti VGS 450 incrociate
Parete X-LAM
Solaio X-LAM
4

1 Viti VGZ incrociate
2 Parete a telaio
3 Pannello in legno lamellare
Come potrebbe essere risolto diversamente questo dettaglio costruttivo
2
1 3
Connessione con viti HBS disposte a taglio
•Trasmissione delle forze di taglio dalla copertura alle pareti (collegamento banchina – pareti)
•Trasmissione delle forze di taglio dal secondo solaio alle pareti sottostanti
•Trasmissione delle forze di taglio dal primo solaio alle pareti sottostanti
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Connessione con angolari disposti a taglio (R 23)
•Trasmissione delle forze di taglio dalla parete del secondo solaio al secondo solaio
•Trasmissione delle forze di taglio dalla parete del primo solaio al primo solaio
•Trasmissione delle forze di taglio dalla parete del piano terra al solaio in cemento armato
1 Angolare WB100 con rinforzo
fissato con chiodi Anker Ø4x60
2
3
Parete a telaio
Pannello di legno lamellare
2
1 3
• Connessione tra pannelli parete ad angolo retto per forze di taglio o di depressione del vento
2
1 1
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
4
2
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012

Giunzione parete – parete e solaio in legno - parete
Attenzione alle modalità di rottura fragili
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Altre connessioni realizzabili con viti auto foranti (a filetto parziale o totale)
•Connessione tra pannelli longitudinalmente (sia pannelli di solaio che di parete)
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Attenzione alla sovra-resistenza fornita dai chiodi Anker nell’X_Lam!!!
•I chiodi ad aderenza migliorata Anker nei pannelli X-Lam hanno delle resistenze
sperimentali quasi del doppio rispetto a quelle caratteristiche calcolate secondo EC5
•Questo comporta che una gerarchia delle resistenze effettuata da calcolo spesso non
è reale
•Molto importante per noi progettisti è avere il controllo relativo alle modalità di rottura
dei sistemi di giunzione che si impiegano all’interno degli edifici in legno.

Giunzioni tipiche tra elementi lignei sulle coperture
Smussando il trave di colmo si ha:
1) Creazione di un piano inclinato di scivolamento
2) Riduzione della sezione resistente della trave principale
Soluzione:
Sagomare travetto con tappa di appoggio
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Il più semplice e classico schema di posa è quello delle travi
secondarie appoggiate sopra le travi primarie
Smussando la trave di colmo si crea però un piano inclinato lungo il quale il
travetto appoggiato tende a scivolare
Esempio:
Travetto sezione cm 12 x 16
Interasse travetti m 0,66
Lunghezza travetto m 4,00
Carico complessivo 270 daN/mq
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
V = carico x interasse x lunghezza/2 = 356,4 daN
Vn = V cos 17°= 340,8 daN
Vp = V sen 17°= 104 daN
Aumentando l’inclinazione del tetto la componente di scivolamento Vp aumenta
La componente di scivolamento deve essere contrastata dalla vite di fissaggio
opportunamente dimensionata
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Sempre più spesso si utilizza lo schema costruttivo che prevede il
fissaggio dei travetti con l’estradosso allineato all’estradosso della trave
Per esigenze estetiche
Per recuperare spazio

LA CODA DI RONDINE
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
• Ottimo sistema per il montaggio
• Ottima finitura delle giunzione
• Resistenze a taglio ridotte
• Riduzione sezione trave principale
• Resistenza al fuoco limitata
• Giunto con comportamento fragile
• Laborioso da fare con sistemi manuali
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Per poter eseguire tale giunzione sono disponibili varie tipologie di connessioni
VANTAGGI:
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
• Estrema rapidità e facilità di posa in opera
SVANTAGGI:
• Resistenza al fuoco bassa (circa R20)
• Modalità di rottura fragile
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012

Giunzione pesante 120 -150 -180
Modalità di funzionamento
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Assemblaggio legno-legno: i connettori sono sollecitati da forze assiali
Collegamento trave primaria-secondaria
Con connettori doppio e tutto filetto
Perché non ottengo gli stessi risultati con una normale vite da legno?
VITE NORMALE
SISTEMA DOPPIO FILETTO
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012

PRINCIPALI APPLICAZIONI
CONNESSIONE TRAVE PRIMARIA E SECONDARIA
CONNESSIONE TRAVE PRIMARIA E SECONDARIA CON INCLINAZIONE
Nel PIANO ORIZZONTALE
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Distanze minime
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
CONNESSIONE TRAVE PRIMARIA E SECONDARIA CON INCLINAZIONE
Nel PIANO VERTICALE
Disposizione PARALLELA
alla trave SECONDARIA
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
Distanze minime
Ing. Albino Angeli – Pesaro 15//05/2012
CONNESSIONE TRAVE PRIMARIA E
SECONDARIA CON DOPPIA
INCLINAZIONE
Disposizione PERPENDICOLARE
alla trave PRINCIPALE