Vorrei avere delle vostre valutazioni sulla modalità  di ripartizione delle forze orizzontali nei sistemi a pareti in X-lam.

anonimo: Negli edifici con pareti a pannello la ripartizione delle forze orizzontali è proporzionale alla lunghezza delle pareti, diversamente da quanto avviene negli edifici in muratura. Tale criterio di ripartizione delle forze lo utilizzo sia per le pareti a telaio sia per quelle in X-lam. E' corretto? Se tale comportamento, per le pareti a telaio, è legato sia alla natura del pannello che ai sistemi di collegamento al piede dello stesso (hold-down) mi chiedo se per le pareti in X-lam si puo dire altrettanto? Mi sembra che queste abbiano un comportamento piö simile ad una parete in muratura e che quindi cio sia legato solo ai sistemi di collegamento al piede della parete. E' corretto?

ultimo aggiornamento
23.10.2013 (24.08.2012)
Nr.: 14275


Risposta team esperti Ing. Andrea Bernasconi:

La distribuzione delle forze orizzontali sulle diverse pareti poste sul medesimo asse viene di regola ammessa come proporzionale alla lunghezza della parete per le struttura di edifici intelaiati di legno. Puo essere utile sottolineare che in questo modo si suppone già  analizzata e risolta la questione della ripartizione delle forze orizzontali sugli eventuali diversi piani di pareti paralleli fra loro, che di regola sono sempre almeno 2.

Inoltre occorre ricordare che tale ipotesi di distribuzione si basa sull'analisi strutturale del problema della distribuzione di una forza su due o piö elementi strutturali, che assumono una parte della forza stessa proporzionale alla rigidezza dei singoli elementi: all'elemento piö rigido la forza piö grande, all'elemento meno rigido la forza piö ridotta.

La rigidezza degli elementi di una parete intelaiata di un piano di altezza sottoposti all'azione di forze orizzontali è data in modo preponderante e determinante dalla rigidezza a taglio della pannellatura e dei collegamenti che trasmettono le forze di taglio fra la pannellatura e il telaio. Il collegamento con le fondamenta e la sua rigidezza - o il suo scorrimento, che è la medesima cosa - hanno pure un effetto sulla distribuzione delle forze. Ammettendo i collegamenti simili su tutti gli elementi di parete, la rigidezza delle singole pareti è proporzionale alla lunghezza della parete: cioè spiega e giustifica la regola indicata nella domanda. I collegamenti per l'ancoraggio delle forze di trazione al piede della parete - quelli realizzati con gli hold-down - contribuiscono solo in minima (anche se non nulla) parte alla trasmissione delle forze di taglio, e quindi non hanno un grosso effetto sull'insieme della considerazione che stiamo facendo. Anche qui si presuppone che le forze orizzontali siano correttamente collegate con appositi - altri, non gli hold-down alle estremità  della parete - collegamenti e che non siano lasciate alla benevolenza degli hod-down. Gli hold-down contribuiscono alla rigidezza "flessionale" della parete, cioè giocano un ruolo se le forze di trazione trasmesse da essi sono tanto grandi e importanti da dare un contributo rilevante alla deformazione della parete nel suo insieme. La regola citata nella domanda ammette che questo effetto puo essere trascurato, o che è identico per tutte le pareti. Aumentando il numero di piani, è possibile che le forze verticali, dovute ai carichi orizzontali e all'effetto controventante delle pareti, assumano un ruolo piö importante e che la regola della proporzionalità  della distribuzione delle forze rispetto alla lunghezza della singola parete vada rivista. Nel caso di edifici multipiano è spesso il caso, specialmente se la geometria complessiva, o le singole pareti, sono molto slanciate.

Per le pareti XLAM occorre applicare il medesimo principio. La rigidezza a taglio della parete è molto piö grande, quindi è non solo possibile, ma anche probabile che l'effetto dei collegamenti al piede - ma anche su tutti gli altri lati della parete - sia piö grande. Il modello suggerito nella domanda e ripreso dalla muratura classica, che ammette la parete come rigida e la deformazione orizzontale - e quindi la rigidezza - della parete dipendente esclusivamente dai collegamenti "al piede" è una possibile approssimazione, ma tutt'altro che un modello esatto e sempre veritiero. Nel caso di strutture semplici e a un piano, la possibilità  di errore è piuttosto piccola. Piö la struttura diventa complessa e composta da molti elementi, e formata da molti piani, piö il modello semplice perde valore.

Allo strutturista attento e coscienzioso resta il compito di valutare di volta in volta se le ipotesi di calcolo - o di approssimazione di calcolo - possono essere applicate o meno.

La risposta alla domanda puo essere riassunta in modo semplice: è corretto affermare che la distribuzione delle forze orizzontali fra i diversi elementi di parete XLAM dipende essenzialmente dalla rigidezza dei collegamenti usati. Occorre pero fare la riserva che la rigidezza a taglio - effetto lastra - delle pareti XLAM è minore rispetto alle pareti in cls o muratura; per questa ragione, in caso di sollecitazioni importanti la componente di deformazione data dal materiale - e non solo dai collegamenti - non puo essere trascurata. In caso di edifici di grandi dimensioni e con un elevato numero di piani, la distribuzione delle forze orizzontali deve essere eseguita considerando la rigidezza di tutte le componenti della struttura. In caso di edifici piö semplici, la considerazione dei casi "estremi" puo essere una buona modalità  di valutazione.


La mia domanda alla redazione...

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