Progettazione Sostenibile di Strutture - docente.unicas.it · unioni tradizionali Importanza della...

Università degli Studi di Università degli Studi di CassinoCassino

Progettazione Sostenibile di Progettazione Sostenibile di Progettazione Sostenibile di Progettazione Sostenibile di StruttureStruttureStruttureStrutture

Collegamenti nelle strutture in legno: tipologie e l lcalcolo

di i Ernesto Grandea cura di: ing. Ernesto Grandee.grande@unicas.it

http //www docente unicas it/ernesto grandehttp://www.docente.unicas.it/ernesto_grande

ProgettazioneProgettazione SostenibileSostenibile didi StruttureStrutture –– strutturestrutture inin legnolegnoProgettazioneProgettazione SostenibileSostenibile didi StruttureStrutture –– strutturestrutture inin legnolegno

Ti l i di iCollegamentiCollegamenti nellenelle strutturestrutture inin legnolegno

Tipologie di unioneunioni tradizionaliunioni tradizionaliunioni tradizionali unioni tradizionali

realizzate attraverso la lavorazione delle superfici di contatto (carpentry joint):superfici di contatto (carpentry joint):

unioni meccaniche di tipo moderno unioni meccaniche di tipo moderno R li t tt l’ tili di iti l tiRealizzate attraverso l’utilizzo di appositi elementi metallici

CollegamentiCollegamenti nellenelle strutturestrutture inin legnolegno

unioni tradizionaliunioni tradizionali

APPLICAZIONIAPPLICAZIONI

(da(da PiazzaPiazza andand TomasiTomasi))

giuntogiunto aa dardodardo didi GioveGiove conconconnettoriconnettori metallicimetallicimm

giuntogiunto concon dentedente rettoretto

i ti t dd didi didigiuntogiunto aa codacoda didi rondinerondine

l ll it i i i t tt di tt t le sollecitazioni si trasmettono direttamente per sforzi di compressione

Spesso accoppiati conSpesso accoppiati conelementi di serraggio

unioni tradizionaliunioni tradizionaliImportanza della geometria dell’unioneImportanza della geometria dell’unione

Dente realizzato inclinato di α/2 rispetto la verticale:minimizzazione dell’angolo tra la direzione della forza e la

gdirezione delle fibre della catena e del puntone

unioni tradizionaliunioni tradizionaliImportanza della geometria dell’unioneImportanza della geometria dell’unione

Presenza di un gioco per evitare l’innesco di statitensionali ortogonali alla direzione delle fibre (fessurazioni

g (per fenditure)

unioni tradizionaliunioni tradizionaliImportanza della verifica (stati tensionali)Importanza della verifica (stati tensionali)

Eventuale presenza di eccentricità da tenere in conto

unioni meccaniche di tipo moderno unioni meccaniche di tipo moderno nelle quali la trasmissione degli sforzi avviene non q gin maniera diretta, ma attraverso l’inserimento di elementi metallici oppure strati di adesivoelementi metallici oppure strati di adesivo (mechanical joint)

unioni meccaniche di tipo modernounioni meccaniche di tipo modernoconnettori a gambo cilindrico connettori a gambo cilindrico (chiodi, bulloni, spinotti viti e cambre)spinotti, viti e cambre)connettori metallici di superficie connettori metallici di superficie (caviglie, anelli, piastre dentate)piastre dentate)

CollegamentiCollegamenti nellenelle strutturestrutture inin legnolegnoconnettori a gambo cilindricoconnettori a gambo cilindrico : CHIODICHIODIconnettori a gambo cilindrico connettori a gambo cilindrico : CHIODICHIODI

connettori a gambo cilindricoconnettori a gambo cilindrico : CHIODICHIODICollegamentiCollegamenti nellenelle strutturestrutture inin legnolegno

connettori a gambo cilindrico connettori a gambo cilindrico : CHIODICHIODI

connettori a gambo cilindricoconnettori a gambo cilindrico : CHIODICHIODICollegamentiCollegamenti nellenelle strutturestrutture inin legnolegno

connettori a gambo cilindrico connettori a gambo cilindrico : CHIODICHIODI

connettori a gambo cilindricoconnettori a gambo cilindrico : VITIVITICollegamentiCollegamenti nellenelle strutturestrutture inin legnolegno

connettori a gambo cilindrico connettori a gambo cilindrico : VITIVITI

connettori a gambo cilindricoconnettori a gambo cilindrico : PERNI SPINOTTIPERNI SPINOTTICollegamentiCollegamenti nellenelle strutturestrutture inin legnolegno

connettori a gambo cilindrico connettori a gambo cilindrico : PERNI, SPINOTTIPERNI, SPINOTTI

connettori a gambo cilindricoconnettori a gambo cilindrico : PERNI SPINOTTIPERNI SPINOTTICollegamentiCollegamenti nellenelle strutturestrutture inin legnolegno

connettori a gambo cilindrico connettori a gambo cilindrico : PERNI, SPINOTTIPERNI, SPINOTTI

esempiesempiCollegamentiCollegamenti nellenelle strutturestrutture inin legnolegno

esempiesempi

trasmissione di forze assiali

esempiesempi

trasmissione di forze assiali

esempiesempi

trasmissione di for e di flessione

trasmissione di

trasmissione di forze di flessione

forze di taglio

connettori a gambo cilindrico connettori a gambo cilindrico attenzione alla progettazione

Meccanismi di collasso fragileMeccanismi di collasso fragile: verifiche locali – distanze dai bordi – limitazioni interasse

connettori a gambo cilindrico connettori a gambo cilindrico attenzione alla progettazioneattenzione alla progettazione

connettori a gambo cilindrico connettori a gambo cilindrico osservazioni sperimentaliosservazioni sperimentali

Meccanismi osservati: rifollamento del legno (soprattuttonelle vicinanze dei piani di taglio; cerniere plastiche neinelle vicinanze dei piani di taglio; cerniere plastiche neiconnettori

connettori a gambo cilindrico connettori a gambo cilindrico osservazioni sperimentaliosservazioni sperimentali

Comportamento duttile quando governa laplasticizzazione dei connettori comportamento fragileplasticizzazione dei connettori – comportamento fragilequando governa il rifollamento del legno

connettori a gambo cilindrico connettori a gambo cilindrico calcolo carico di collassocalcolo carico di collasso

Si utilizza la Teoriaplastica sviluppata daplastica sviluppata daJohansen (1949) notaanche come “Europeananche come EuropeanYield Model”

Comportamento rigido-plastico del legno basato sullaresistenza di rifollamento caratteristicaComportamento rigido-plastico dei connettori basatosul momento di plastico caratteristico

connettori a gambo cilindrico connettori a gambo cilindrico attenzione alla progettazionep g

Meccanismi auspicati:Modo I – schiacciamento legno davanti al connettoreModo II – schiacciamento del legno e formazione di una cerniera plastica nel connettoreModo III schiacciamento del legno e formazione di due cerniereModo III – schiacciamento del legno e formazione di due cerniere plastiche nel connettoreModo IV – schiacciamento del legno e rotazione rigida del connettore

connettori a gambo cilindrico connettori a gambo cilindrico attenzione alla progettazionep g

Meccanismi resistenti

(da(da GubanaGubana AA..))

Formulazioni contenute nelle normeRif ll t d l lRifollamento del legno

Snervamento acciaio

unioni legno acciaio

Tipologie di unioneunioni meccaniche di tipo modernounioni meccaniche di tipo modernoconnettori metallici di superficieconnettori metallici di superficie (caviglie anelliconnettori metallici di superficie connettori metallici di superficie (caviglie, anelli, piastre dentate)

connettori metallici di superficieconnettori metallici di superficie

connettori metallici di superficieconnettori metallici di superficieMeccanismi resistenti

Resistenza allo scorrimento

Resistenza al rifollamento

connettori metallici di superficieconnettori metallici di superficieconnettori metallici di superficieconnettori metallici di superficieCollasso fragile

Verifiche locali – indicazioni di dettaglio

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