Mi puo fornire alcune indicazioni sul calcolo degli edifici realizzati con compensato di tavole?

ivan marenda, VI (Ingegnere): La mia domanda riguarda il calcolo strutturale, sismico in particolare, di edifici con pareti portanti in X-Lam. Intendo eseguire una modellazione agli elementi finiti impiegando elementi shell per le pareti in legno avendo cura di incernierare le pareti su tutti i bordi. Si tratta di un approccio ragionevole?
Per quanto riguarda le verifiche è ragionevole identificare degli elementi "trave" sopra e sotto le aperture e degli elementi "colonna" per le parti rimanenti dei pannelli e condurre le verifiche secondo EN1995 rispettivamente 9.1.3 + annex B e 9.1.4 + annex C?

anonimo: Buongiorno, volevo fare una domanda relativa alle caratteristiche di una parete di taglio realizzata con pannelli a tavole incrociate (legno di abete rosso) sulla quale si scaricano le forze orizzontali dell'analisi sismica. Il mio dubbio era sul calcolo della rigidezza della parete nella direzione in cui agiscono le forze. Avendo un pannello a 5 strati ed utilizzando la formula per il calcolo della rigidezza di una parete a sezione rettangolare, devo andare a modificare i valori dei moduli elastici (E) e del modulo di taglio (G), giusto ? Ma andranno anche a modificarsi conseguentemente anche il momento di inerzia J e l'area A della sezione?

Riccardo Rossini, RE (Ingegnere): Quali sono i principi di calcolo delle strutture in pannelli Xlam (schemi statici sotto carichi orizzontali e verticali e verifiche con particolare riferimento al rolling shear)? Esiste bibliografia in merito o almeno qualche pubblicazione scientifica universitaria? L'EC5 sarà  aggiornato con tale sistema costruttivo?

americo attili, AP (non assegnato: studente ingegneria): Vorrei sapere come dimensionare le pareti portanti realizzate con il sistema costruttivo X-LAM. Grazie per l'attenzione

anonimo: Sono uno studente di architettura presso il Politecnico di Milano. Per la mia tesi di laurea sto progettando edifici residenziali a schiera interamente in legno. Volevo sapere se potevate indicarmi qualche testo o pubblicazione che mi spieghi piu nel dettaglio il metodo X-Lam.

anonimo: Nella nuova normativa non se ne parla molto, ma i pannelli portanti in legno, come si verificano?

ultimo aggiornamento
10.10.2014 (12.11.2008)
Nr.: 8155


Risposta team esperti Ing. Mauro Andreolli:

Si è già  risposto in termini generali a domande simili (si vedano le news allegate). Entrare nel merito attraverso una disamina molto lunga e approfondita del problema del calcolo dei sistemi a compensato di tavole non è compatibile con la natura di questo servizio: si riportano alcune indicazioni e si ricorda che spesso nelle brochure tecniche dei diversi produttori si forniscono diverse tabelle di pre-dimensionamento, certificati relativi alle caratteristiche del loro specifico prodotto ed esempi parziali di calcolo.

Sul sito è disponibile inoltre del materiale di carattere generale relativo alla documentazione dei corsi promo_legno, in cui si tratta anche di tale argomento (si veda in particolare la lezione dell’ing. Andrea Bernasconi relativa alla costruzione di edifici in legno).

Ritornando alla Sua domanda: 

1) Per quanto riguarda la possibilità  di realizzare modelli ad elementi finiti in cui le pareti in compensato di tavole vengono modellate con elementi shell si deve prestare attenzione per lo meno ai seguenti aspetti:

- la rigidezza a taglio dei pannelli deve essere valutata facendo riferimento ai valori forniti dai produttori o in alternativa calcolata. Spesso si rimanda all'appendice D della DIN 1052:2004, che tratta proprio il calcolo della rigidezza e della resistenza di elementi piani stratificati, formati da strati incollati o assemblati in modo cedevole (connessioni chiodate per esempio);

- nella valutazione della rigidezza della struttura si deve considerare anche la cedevolezza legata alle connessioni, qualora sia significativa.

Il modello ad elementi finiti quindi deve rappresentare per quanto possibile le rigidezze e le reali connessioni tra gli elementi in legno.

2) Per quanto riguardale verifiche a livello normativo (eurocodice, norme tecniche) purtroppo non sono presenti indicazioni specifiche per tale tipologia costruttiva, anche perchè relativamente recente.

I principali elementi da verificare ed i carichi agenti su essi sono riportati nella figura seguente: 

 

Le principali verifiche da eseguire sui pannelli sono:

VERIFICA SOLAIO:

Nei calcoli si deve far riferimento ai valori di inerzia efficace forniti dai produttori o in alternativa calcolata secondo le regole per elementi composti (tenendo conto della cedevolezza a taglio per rotolamento degli strati di tavole ortogonali). Il calcolo puo essere eseguito facendo riferimento all’appendice B dell’eurocodice 5 considerando per l’appunto gli strati ortogonali come elementi cedevoli (per chiarimenti si veda a tal proposito la rivista »Bauen mit Holz« 5/2001 Blass – Goerlacher, si tratta di materiale in lingua tedesca ma facilmente comprensibile almeno per la parte delle relazioni di calcolo, che presentano le stesse notazioni dell’eurocodice 5).

VERIFICA A CARICO VERTICALE DEL PANNELLO:

Si deve verificare la capacità  dei pannelli di sopportare il carico verticale. Nel calcolo del carico critico, si deve in particolare far riferimento alla rigidezza fuori piano efficace del pannello. Si deve poi verificare l’appoggio del pannello.

VERIFICA ARCHITRAVI SOPRA LE APERTURE: 

Come indicato nella figura sottostante si procede in genere in modo diverso a seconda della dimensione dell’apertura nel pannello. In genere si considera:

- piccole aperture: si procede alla verifica dell’architrave ipotizzato come trave incastrata agli estremi 

- grandi aperture: si puo considerare lo schema di telaio

 

VERIFICA DELLE PARETI DI CONTROVENTO: 

In genere non si adottano schemi a telaio ma si verificano i »maschi murari«, le porzioni di parete priva di aperture che si possono individuare sull’altezza dell’edificio. 

Individuate le forze agenti sulla singola parete (volendo anche mediante programmi ad elementi finiti) si deve procedere alla verifica a taglio dei pannelli e al dimensionamento dei collegamenti.

Si tenga inoltre in conto che a causa delle dimensioni dei pannelli spesso gli elementi cui bisogna prestare maggiormente attenzione in fase di progetto per azioni orizzontali sono le connessioni metalliche (hold down e angolari principalmente) e i particolari costruttivi.

 


La mia domanda alla redazione...

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