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Quanto è importate la verifica della tensione di trazione perpendicolare alla fibra per travi centinate?
anonimo: Dovendo verificare una trave centinata secondo l'Eurocodice 5, quanto è importate la verifica della tensione di trazione perpendicolare alla fibra, visto è considerato che è l'unico valore che non riesco a mai soddisfare? Essendo anche un valore molto basso.
anonimo: Devo dimensionare secondo l'EC5 una trave boomerang asimmetrica di circa 28m di luce con interasse di 6m, un sovraccarico acc. di 130kg/mq e un sovraccarico perm. di 70 Kg/mq. Tutte le verifiche risultano soddisfatte, tranne, anche se di poco, la trazione ortogonale alle fibre (che e' quella che mi preoccupa maggiormente). Se possibile, volevo pero' evitare di aumentare ulteriormente le dimensioni della trave; si puo' mettendo delle barre incollate riuscire a rendere soddisfatta la verifica della trazione ortogonale alle fibre? Chiedo cortesemente qualche informazione su come dimensionarle o dove trovare tali informazioni.
ultimo aggiornamento
30.09.2014 (02.05.2008)
Nr.: 7715
Risposta team esperti :
Per ogni meccanismo di rottura nelle verifiche strutturali prescritte dalla normativa si assume la stessa probabilità di rottura (compresa tra 10-7 e 10-5 per gli stati limite ultimi). Dal punto di vista statistico ogni verifica quindi è ugualmente importante; tuttavia lo sono ancora di piö quelle verifiche in cui il meccanismo di rottura principale è di tipo fragile, e che possono determinare un "collasso" parziale o completo della struttura.
Per esempio una verifica per compressione ortogonale alla fibra è sicuramente importante, ma nel caso di schiacciamento all'appoggio di una trave, un'eventuale non soddisfacimento puo comportare la messa fuori servizio della struttura (quindi anche p.e. un importante danno economico), senza necessariamente compromettere la salvaguardia della vita umana. Al contrario la crisi per trazione ortogonale alla fibra in una trave curva, rastremata o centinata mette sicuramente fuori servizio la struttura (con un conseguente grave danno economico) ma potrebbe anche comportare il collasso dell'intera trave o dell'intera struttura. I valori di trazione ortogonale alla fibra che si determinano dalle sperimentazioni fisiche sono di per sé realmente molto bassi (valori caratteristici intorno a 0,5 MPa), e devono essere ulteriormente ridotti con opportuni coefficienti che tengano conto del maggiore volume coinvolto dallo stato di sforzo di trazione nei casi reali rispetto al volume di riferimento sperimentale (0,01 m3). Per maggiori chiarimenti sul calcolo si veda il manuale Hoepli "Strutture in legno" di Piazza, Tomasi, Modena, e le news pubblicate su questo tema.
Vale la pena notare che il caso della trave centinata è sicuramente molto piö sfavorevole per tale verifica, perché aumenta il volume di calcolo della zona d'apice dove si ha trazione ortogonale alla fibra (e quindi si ha un coefficiente di riduzione della resistenza kvol piö sfavorevole), ed aumenta, proprio a causa della geometria della trave, anche il valore di sollecitazione ortogonale alle fibre.
Per gli elevati picchi di tensione in direzione ortogonale e per ragioni di maggior difficoltà esecutiva spesso si preferisce quindi, alla tipologia di trave centinata, quella curva con l’aggiunta di un "cappello non collaborante" nella zona di colmo che conferisca la forma voluta all’estradosso di falda. Tale cappello viene fissato alla trave tramite connettori puntuali di tipo meccanico (p.e. viti), e non tramite incollaggio. Con questa soluzione di tipo "costruttivo", indicata in figura, si possono quindi ridurre la tensioni di picco e contemporaneamente ridurre il volume d'apice (nel comportamento dei materiali fragili la probabilità di collasso aumenta con il volume del materiale).
Inoltre si sottolinea anche l'importanza della pendenza della falda nel determinare la trazione massima. Per pendenza della falda non superiore ai 5°-6° solitamente non si hanno grossi problemi per tali verifiche strutturali, mentre per valori maggiori (p.e. i 15° dell'esempio riportato nel manuale) è sicuramente piö difficile soddisfare tale verifica. In tal caso si possono comunque adottare soluzioni di rinforzo locale per trazione ortogonale alla fibra (per esempio barre incollate o viti autoforanti a filetto completo). Anche in questo caso si rimanda al citato manuale per maggiori informazioni.
