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Quali disposizioni costruttive adottare per strutture a bassa capacità di dissipazione?
anonimo: Devo realizzare una copertura in legno lamellare in un edificio in cemento armato sito in zona sismica 3; ho adottato un coefficiente di struttura q=1,5 (bassa duttilità ): non riesco a capire quali particolari accorgimenti devo prevedere per garantire una seppur modesta duttilità .
Per esempio se vengono usati chiodi a gambo liscio non dovrei garantire la resistenza all' estrazione?
ultimo aggiornamento
10.10.2014 (21.11.2008)
Nr.: 8193
Risposta team esperti :
Il fattore di struttura è il parametro che »sintetizza« le proprietà di dissipazione energetica delle strutture in seguito a sisma. Nel caso di strutture lignee l’energia del terremoto è dissipata dagli elementi metallici di collegamento che, nel caso in cui presentino un comportamento duttile, si snervano e si plasticizzano prima che avvenga la rottura (viceversa il materiale legno ha un comportamento fragile, e si rompe senza una fase post-elastica).
Le norme consentono di procedere ad un’analisi lineare tenendo conto delle proprietà dissipative della struttura riducendo le azioni sismiche con un coefficiente di struttura proporzionale al grado di duttilità dell’edificio.
Nel caso in cui si abbia un edificio in C.A. con copertura lignea il coefficiente di struttura da adottarsi sarà quello relativo alla struttura in cemento armato (edificio a telaio, a pareti, a nucleo, ecc.), nella quale si localizzano le eventuali zone dissipative. La copertura deve piuttosto garantire una corretta trasmissione delle forze sismiche presenti a livello del tetto alle strutture resistenti verticali.
Per quanto riguarda le prescrizioni costruttive per strutture in legno caratterizzate da scarsa dissipazione energetica si riportano le indicazioni presenti in normativa:
UNI EN 1998-1 Eurocodice 8 Progettazione delle strutture per la resistenza sismica Parte 1: Regole generali, azioni sismiche e regole per gli edifici
CAP 8 REGOLE SPECIFICHE PER EDIFICI DI LEGNO
8.1.3 Principi per la progettazione
Per strutture a comportamento poco dissipativo "gli effetti prodotti dall’azione sono calcolati sulla base di un'analisi elastica globale, senza tenere in considerazione il comportamento non-lineare del materiale. Quando si utilizza lo spettro di progetto [...] il coefficiente di comportamento q si raccomanda non sia preso maggiore di 1,5. Si raccomanda che la resistenza delle membrature e delle connessioni sia calcolata in conformità alla EN 1995-1:2004 senza alcun requisito aggiuntivo".
Quindi si riamanda ai metodi di verifica e alle regole di dettaglio dell'eurocodice 5 (principi generali per la progettazione di strutture lignee, senza considerare ulteriori prescrizioni per il fatto che si è in zona sismica).
8.5 Dettagli costruttivi
I dettagli costruttivi riportati nella norma sismica "si applicano alle parti di struttura resistenti alla sollecitazione sismica, progettate in conformità al principio di comportamento strutturale dissipativo". Tra queste regole di dettaglio, valide solo per strutture dissipative, esistono raccomandazioni quali:
- bulloni e perni di diametro notevole (d > 16 mm) non devono essere utilizzati nelle connessioni legno-legno e legno-acciaio, ad eccezione per i casi di combinazione con connettori di legno.
- si raccomanda che perni, chiodi sottili e cambrette non siano utilizzati senza disposizioni aggiuntive volti ad evitarne lo sfilamento.
O.P.C.M. 3431 Ordinanza sismica
Anche in questo caso, esattamente come per l'eurocodice 8, si riportano prescrizioni costruttive per i collegamenti progettati in accordo con il principio dissipativo
NORME TECNICHE 2008
7.7 COSTRUZIONI DI LEGNO
In questo caso le prescrizioni costruttive sono fornite in 2 paragrafi separati:
7.7.5 DISPOSIZIONI COSTRUTTIVE: paragrafo contenente indicazioni valide solo per le strutture dissipative
7.7.7 REGOLE DI DETTAGLIO: paragrafo contenente disposizioni costruttive molto limitative per i collegamenti:
- impossibilità di utilizzare perni e bulloni di diametro d superiore a 16 mm, eccezion fatta quando essi siano utilizzati come elementi di chiusura dei connettori e tali, quindi, da non influenzare la resistenza a taglio.
- impossibilità di realizzare collegamenti mediante spinotti o chiodi a gambo liscio senza accorgimenti aggiuntivi volti ad evitare l’apertura del giunto.
Nella norma non è ben chiaro quindi se tali regole di dettaglio vadano adottate per tutti i tipi di struttura, quantomeno non è esplicitamente indicato che si tratta di regole di dettaglio richieste solo per strutture dissipative (come nel caso dell'ordinanza sismica e della norma europea).