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CERTIFICATO DI PROVA N. 10742/177 Trento, 29 agosto 2003

. Certificato di prova n° 10742/177 Trento, 29 agosto 2003 Richiedente del certificato: Robert Blaas – rotho blaas s.a.s. 39040 Ora (BZ) – Via Nazionale, 61/B Registrazione domanda in data: 30.07.2003 Oggetto del certificato: Prove di trazione a rottura di viti metalliche e

prove di resistenza all’estrazione di viti da campioni di legno lamellare

1. PROVE DI TRAZIONE MONOASSIALE SUL GAMBO DELLE VITI Il materiale sottoposto a prova di trazione a rottura secondo le indicazioni della

normativa UNI EN 10002/1 è costituito da n. 7 viti da legno, denominate HBS, di diametro nominale pari a 8 mm o 10 mm, con il gambo parzialmente filettato, di lunghezza complessiva 360 mm dall’estremità della testa alla punta. I disegni delle viti, quali forniti dal richiedente il Certificato, sono riportati nelle Figure 1 e 2. La parte filettata presenta una lunghezza di circa 80 mm; tra questa e il gambo è presente una zona lavorata, di lunghezza 16 mm circa, con la funzione di asportare parte del truciolo, facilitando l’inserimento della vite.

Asportate dalla vite la parte filettata e la testa, la prova è stata effettuata afferrando la sola parte liscia del gambo tra le ganasce della macchina di prova; dispositivo e parametri di prova rispettano le indicazioni della normativa UNI EN 10002/1.

La forza è stata imposta mediante una macchina universale di prova GALDABINI (di classe 0.5) che può sviluppare una forza massima di 100 kN.

I risultati delle prove sono riportati nella successiva Tabella 1; alcuni dati non sono riportati a causa di problemi insorti nei dispositivi di afferraggio dei singoli campioni.

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Dott. Ing. LUCA VALENTINELLI via Maccani 92/D - 38100 Trento (Tn)

C.F. VLNLCU74S08L378R / P.I. 01922540222 [email protected]

Tel. +39 3280103744 ISPETTORE CERTIFICATO NACE #10946

NACE INTERNATIONAL – NATIONAL ASSOCIATION OF CORROSION ENGINEERS RAPPORTO DI VERIFICA DEL 23.02.2006

Spettabile

Rotho Blaas Via Dell'Adige N. 2/1 39040 Cortaccia (BZ) Tel.: +39 0471 818400 Fax.: +39 0471 818484 Contatto ing. Albino Angeli ing Luca Gottardi

Scopo: osservazione visiva, analisi microscopica e test di resistenza alla corrosione di viteriteria per carpenteria. Identificazione dei campioni: 3 set di campioni: A) viti per legno zincate bianche 6x200

B) viti per legno zincate bianche 8x260 C) viti per legno zincate bianche 10x340

Data di ricevimento dei campioni: 20 dicembre ’05 Data di esecuzione delle prove: 7 febbraio ’06 Test effettuato: analisi al microscopio stereoscopico e ottico. Lo spessore della zincatura depositata sulle viti, quale rivestimento anticorrosione, è riportato in tabella.

Campione Spessore medio [µm]

Deviazione. Sd.

A) 6x200 8.3 0.85 B) 8x260 7.1 1.25 C) 10x340 6.5 1.00

La morfologia microstrutturale dei campioni 6x200 e 10x340 e visibile nelle foto seguenti.

Rapporto Rothoblast 23/02/06 Pagina 1 di 3

mailto:[email protected]

Immagine relativa a vite 6x200

Immagine relativa a vite 10x340


Test effettuato: Resistenza all’esposizione a nebbia salina in accordo con la normativa ASTM B117 RISULTATI I campioni mostrano segni di corrosione dell’acciaio sottostante la zincatura dopo tempi di esposizione diversi, come riportato in tabella.

Campione Durata, senza corrosione dell’acciaio

A) 6x200 288 B) 8x260 264 C) 10x340 168

Le morfologie di corrosione sono localizzate generalmente nella zona cilindrica sopra i filetti; i filetti, che sono un’area più difficile da ricoprire a causa dei bordi, sembra resistino di più. Le foto sottostanti riportano l’aspetto di campioni a fine prova. I depositi biancastri visibili in superficie sono dovuti alla corrosione della zincatura, che protegge laccio sottostante.

Viti A) 6x200 dopo 288h di esposizione

Viti B) 8x260 dopo 264h di esposizione

Viti C) 10x340 dopo 168h di esposizione

dott. ing. Luca Valentinelli

NACE International Coating Inspector #10946


RIFERIMENTI NORMATIVI: DIN 1052/88 parte 2 capitolo 9 Eurocodice 5 capitolo 6 (UNI ENV 1995-1-1:1995) Bozza di Normativa Italiana sulle costruzioni in legno (Ni.Co.Le.) cap. 5

RESISTENZA A TAGLIO* A VITE HBS PER SPESSORE DELL'ELEMENTO DA COLLEGARE > 40 mmBS11/GL24 BS14/GL28

[kN] DIN EC5 Ni.Co.Le. [kN] DIN EC5 Ni.Co.Le.Lunga durata 0,58 1,77 1,72 Lunga durata 0,58 1,88 1,83Media durata 0,58 1,97 1,96 Media durata 0,58 2,09 2,09Breve durata 0,73 2,16 2,21 Breve durata 0,73 2,24 2,35Istantaneo 1,16 2,38 2,70 Istantaneo 1,16 2,48 2,87

*Si intendono valori ammissibili per la DIN e di progetto in classe di servizio 2 per l' EC5 e la Ni.Co.Le.**I valori di taglio sopra riportati si riferiscono alla vite con parte filettata completamente inserita.

Interassi minimi

a = 0° a = 15°[mm] DIN EC5 Ni.Co.Le. [mm] DIN EC5 Ni.Co.Le.

a1 29 41 29 a1 29 40 29a2 29 18 18 a2 29 19 19a3,t 58 70 70 a3,t 58 69 69a3,c 29 41 41 a3,c 29 41 41a4,t 29 18 18 a4,t 29 24 24a4,c 18 18 18 a4,c 18 18 18

a = 30° a = 45°[mm] DIN EC5 Ni.Co.Le. [mm] DIN EC5 Ni.Co.Le.

a1 29 39 28 a1 29 36 26a2 29 20 20 a2 29 22 22a3,t 58 66 66 a3,t 58 62 62a3,c 29 41 41 a3,c 29 41 41a4,t 29 29 29 a4,t 29 34 34a4,c 18 18 18 a4,c 18 18 18

*Le viti disposte in linea è opportuno siano sfalsate di 1,5*dn. *NOTA:le viti poste in opera non possono più essere riutilizzate a causa dello sforzo torsionale impresso(1)Tutti i valori sopra riportati sono stati calcolati utilizzando come diametro quello del "nocciolo" della vite HBS come riportato nelle rispettive normative di riferimento.

rk = 380 kg/m3 (legno di conifera) rk = 410 kg/m3 (legno di conifera)

VITI HBS CON DIAMETRO(1) DI 8 MM

DISTANZE MINIME* PER VITI HBS

gm (SPERIM SNERV./DIN) = 2,64 gm (ULTIMO/DIN) = 5,49

gm (SPERIM SNERV./EC5) = 1,93 gm (ULTIMO/EC5) = 2,68

gm (SPERIM SNERV./Ni.Co.Le.) = 1,70 gm (ULTIMO/Ni.Co.Le.) = 2,70

gm (SPERIM. MAX RAGGIUNTO/EC5 CARATT.) = 2,34

gm (SPERIM SNERV./Ni.Co.Le. CARATT.) = 2,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

CONFRONTO TRA VALORI DI PROGETTO DI VITI HBS PER CARICHI ISTANTANEI E DATSPERIMENTALI DI PROVE EFFETTUATE PRESSO L'UNIVERSITA' DI TRENTO.

DINEC5/1,5Ni.Co.Le./1,5SPERIM. A SNERVAM.SPERIM. MAX RAGGIUNTO

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

CONFRONTO TRA VALORI CARATTERISTICI DI VITI HBS SECONDO NORMATIVA E DATISPERIMENTALI DI PROVE EFFETTUATE PRESSO L'UNIVERSITA' DI TRENTO.

CARATTERISTICO EC5CARATTERISTICO Ni.Co.Le.SPERIM. A SNERVAM.SPERIM. MAX RAGGIUNTO

RIFERIMENTI NORMAT DIN 1052/88 parte 2 capitolo 9 Eurocodice 5 capitolo 6 (UNI ENV 1995-1-1:1995) Bozza di Normativa Italiana sulle costruzioni in legno (Ni.Co.Le.) cap. 5

BS11/GL24 BS14/GL28[kN] DIN EC5 Ni.Co.Le. ROND.** [kN] DIN EC5 Ni.Co.Le. ROND.**

Lunga durata 1,03 4,05 4,22 0,63 Lunga durata 1,03 4,21 4,38 0,70Media durata 1,03 4,63 4,82 0,72 Media durata 1,03 4,81 5,00 0,80Breve durata 1,28 5,21 5,42 0,81 Breve durata 1,28 5,41 5,63 0,90Istantaneo 2,05 6,37 6,62 0,99 Istantaneo 2,05 6,62 6,88 1,10

*Si intendono valori ammissibili per la DIN e di progetto in classe di servizio 2 per l' EC5 e la Ni.Co.Le.*La lunghezza totale della parte filettata risulta essere di 80 mm e si considera completamente inserita. *NOTA:le viti poste in opera non possono più essere riutilizzate a causa dello sforzo torsionale impresso **Limite da normativa (EC5 e Ni.Co.Le) per schiacciamento del legno sottostante la rondella (1,8 * fc,90d)









( le viti HBS si considerano inserite nel legno ortogonalmente alla fibratura )rk = 380 kg/m3 (legno di conifera) rk = 410 kg/m3 (legno di conifera)

VITI HBS CON DIAMETRO DI 6 MM



RESISTENZA AD ESTRAZIONE* PER LUNGHEZZA FILETTATA COMPLETAMENTE* INSERITA ( le viti HBS si considerano inserite nel legno ortogonalmente alla fibratura )

RESISTENZA AD ESTRAZIONE* PER LUNGHEZZA FILETTATA COMPLETAMENTE* INSERITA ( le viti HBS si considerano inserite nel legno ortogonalmente alla fibratura )

RESISTENZA AD ESTRAZIONE* PER LUNGHEZZA FILETTATA COMPLETAMENTE* INSERITA

rk = 380 kg/m3(legno di conifera)

rk = 380 kg/m3 (legno di conifera)



gm (SPERIM. A ROTTURA/DIN) = 3,86gm (SPERIM. A ROTTURA/EC5) = 1,86

gm (SPERIM. A ROTTURA/Ni.Co.Le.) = 1,79








0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

CONFRONTO TRA VALORI DI PROGETTO DI VITI HBS PER CARICHI ISTANTANEI E DATSPERIMENTALI DI PROVE EFFETTUATE PRESSO L'UNIVERSITA' DI TRENTO

DINEC5/1,5Ni.Co.Le./1,5SPERIM. A ROTTURA

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

CONFRONTO TRA VALORI DI PROGETTO DI VITI HBS PER CARICHI ISTANTANEI E DATSPERIMENTALI DI PROVE EFFETTUATE PRESSO L'UNIVERSITA' DI TRENTO


0,00

5,00

10,00

15,00

CONFRONTO TRA VALORI DI PROGETTO DI VITI HBS PER CARICHI ISTANTANEI EDATI SPERIMENTALI DI PROVE EFFETTUATE PRESSO L'UNIVERSITA' DI TRENTO



Campione Prova φnom φmis A Fu Sy,sup Sy,inf S0.2 Su L0 Lu all.

n. in data [mm] [mm] [mm2] [kN] [N/mm2] [N/mm2] [N/mm2] [N/mm2] [mm] [mm] %

A 28/02/2003 10 7.06 39.15 45.60 - - - 1164.8 35.00 37.60 7.431 16/05/2003 8 5.85 26.88 32.23 - - 977.5 1198.9 30.00 31.50 5.002 16/05/2003 8 5.85 26.88 24.28 - - 706.8 903.1 30.00 * -3 16/05/2003 8 5.85 26.88 27.88 1005.4 926.3 - 1037.0 30.00 * -4 16/05/2003 10 7.07 39.26 44.53 1078.1 1041.1 - 1134.1 35.00 37.00 5.715 16/05/2003 10 7.07 39.26 43.75 1073.6 1071.7 - 1114.4 35.00 * -6 16/05/2003 10 7.08 39.37 41.43 - - 835.0 1052.2 35.00 38.00 8.577 20/05/2003 8 5.85 26.88 27.98 - - 927.3 1040.8 30.00 * -8 20/05/2003 8 5.85 26.88 28.38 1024.9 1055.6 - 1055.6 30.00 * -9 20/05/2003 8 5.85 26.88 25.23 - - 762.6 938.4 30.00 * -

10 20/05/2003 10 7.08 39.37 40.80 - - 831.8 1036.3 35.00 36.50 4.2911 20/05/2003 10 7.08 39.37 42.15 1010.9 1009.6 - 1070.6 35.00 37.50 7.1412 20/05/2003 10 7.08 39.37 44.30 1085.8 1082.6 - 1125.2 35.00 * -

Note: * non è stato possibile rilevare l’allungamento a rottura del campione. Simbologia: Fu è il carico di rottura a trazione Sy,sup è la tensione di snervamento superiore

Sy,inf è la tensione di snervamento inferiore S02 è la tensione corrispondente alla deformazione del 2 per mille Su è la tensione di rottura per trazione All% è l’allungamento percentuale a rottura

Tabella 1: Caratteristiche geometriche dei campioni sottoposti a prova e risultati

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Figura 1: schema della vite di diametro nominale 8 mm

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Figura 2: schema della vite di diametro nominale 10 mm

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2. PROVE DI ESTRAZIONI DI VITI DA ELEMENTI IN LEGNO LAMELLARE 2.1. DESCRIZIONE DELLA PROVA

Le prove sono state effettuate seguendo le istruzione riportate nella normativa UNI EN 1382/2002 “Resistenza all’estrazione di elementi meccanici di collegamento”.

Scopo delle prove è valutare la resistenza all’estrazione delle viti, illustrate nelle Figure 1 e 2, da campioni in legno lamellare con dimensioni ottemperanti alle indicazioni della normativa, valutandone il parametro di resistenza all’estrazione per diverse profondità di infissione nel legno e con diversa orientazione delle viti rispetto alla fibratura.

Nel seguito si utilizzano le denominazioni illustrate nella Figura 3. Le viti sono state inserite nei campioni, senza preforo, nelle direzioni parallela (P), radiale (R)

e tangenziale (T) alla fibratura; per ciascuna direzione, è stata valutata la forza massima necessaria ad estrarre le viti dai campioni per profondità di infissione pari a 8, 14 e 20 volte il diametro nominale delle viti.

P

RT

Figura 3: denominazione delle direzioni di estrazione delle viti

Il carico assiale di estrazione è stato applicato tramite un manicotto metallico con un’estremità appositamente svasata, entro il quale è stata infilata la vite; il campione contrastava contro il foro da 120 mm di diametro presente nel piano di lavoro della macchina di prova Galdabini (Fotografie 1 e 2). La forza è stata applicata dal basso verso l’alto, con il campione in legno posto sotto il piano di lavoro, utilizzando le sole ganasce superiori della macchina.

Per le sole viti inserite parallelamente alla fibratura (P), utilizzando una piastra anulare in acciaio, il diametro del foro della piastra della macchina di prova è stato ridotto a 70 mm (si veda la Fotografia 3).

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2.2. SCELTA DEI CAMPIONI IN LEGNO LAMELLARE La UNI EN 1382/2002 definisce le dimensioni minime dei campioni di legno predisposti per

l’infissione delle viti. Per ridurre la probabilità di utilizzare legname di diverse caratteristiche meccaniche, tutti i campioni sono stati tagliati da una stessa trave di legno lamellare.

La normativa UNI EN 28970 fornisce prescrizioni relative alla massa volumica del legno da utilizzare per prove su assemblaggi meccanici, in modo da selezionare campioni di massa volumica uniforme, paragonabile alla massa volumica media del legno a cui si intendono applicare i risultati della prova: la massa volumica è, infatti, un parametro che influenza sensibilmente la resistenza all’estrazione.

Nel seguito della relazione è stato applicato il Metodo 2, esposto al § 5 della UNI EN 28970: è stata pertanto determinata la massa volumica di tutti i campioni, determinandone quindi il valore medio ρm, e utilizzando per le prove i soli campioni caratterizzati da massa volumica ρ rispettosi della relazione [4] al § 5 di seguito riprodotta:

0.9 ρm < ρ < 1.1 ρm

I risultati della prova sono direttamente applicabili al legname caratterizzato da un valore

caratteristico ρk della massa volumica tale che (relazione [3] al § 5):

1.05 ρk < ρm < 1.25 ρk Ad eccezione del campione denominato R8–8–1, che è stato utilizzato soltanto per verificare la

velocità di applicazione del carico ed il carico massimo e la cui resistenza all’estrazione non è stata considerata nel seguito, tutti gli altri campioni sono risultati utilizzabili per le prove.

La massa volumica è stata calcolata come rapporto tra il peso ed il volume dei campioni, determinato mediante misura dei lati dei campioni; le lunghezze dei lati sono state determinate come media tra le letture alle due estremità. I valori delle lunghezze, del peso e della massa volumica di tutti i campioni sono riportati nelle Tabelle 2, 3 e 4.

Per i campioni sottoposti a prova, il valore medio ρm risulta pari a 472 kg/m3; i risultati di prova sono applicabili a legname con valore caratteristico di massa volumica compreso tra (valori in kg/m3):

378 kg/m3 < ρk < 449 kg/m3

Il valore medio dell’umidità relativa dei campioni, rilevata con lo strumento a resistenza Gann

Hydromette HT 85, in accordo con ISO 3130 ed ISO 3131, è risultato pari al 12.8 %. Il campione è stato posto inferiormente al piano di lavoro della macchina di prova Galdabini,

privata delle ganasce inferiori, infilando la vite entro il foro del piano di lavoro e facendola sporgere verso l’alto; quindi il manicotto metallico, entro il quale era stata infissa la vite, è stato afferrato tra le ganasce superiori della macchina di prova, procedendo alla prova in controllo di carico, con incremento costante pari a 10 daN/s (Fotografia 4).

E’ stata imposta una velocità tale da attingere la forza massima in (90 ± 30) s. 2.3. RISULTATI DELLE PROVE Le curve presentano dapprima una fase lineare iniziale di elevata rigidezza, raggiungono

quindi un massimo e presentano parte decrescente con elevati spostamenti associati a carichi decrescenti corrispondente alla fase di estrazione della vite.

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La rottura può avvenire con asportazione di un cilindretto di legno nella parte filettata per viti infisse parallelamente alla fibratura (Fotografia 5) o con rottura delle fibre superficiali per viti infisse trasversalmente alla fibratura (Fotografia 6).

Nelle Figure 4, 5 e 6 sono riprodotte le curve di rottura di alcuni campioni con viti infisse rispettivamente in direzione radiale, trasversale e parallela alla fibratura; l’andamento delle curva è caratteristico di tutti i campioni relativi alla stessa direzione di infissione.

Nelle Tabelle 5, 6 e 7 sono riportati i valori della forza di estrazione di viti estratte in direzione rispettivamente tangenziale, radiale e parallela ed il valore medio; sono stati trascurati i valori relativi ai campioni T10-14-1 e P8-14-3 che sono risultati anomali per eccesso o difetto rispetto agli altri valori delle prove corrispondenti.

Un esame dei campioni, a prova completata, ha evidenziato la presenza di un nodo in corrispondenza della punta della vite per il campione T10-14-1, con rottura del legno nella zona immediatamente esterna al nodo per schiacciamento e raggiungimento di valori della forza di estrazione eccezionalmente elevati; invece la vite del campione P8-14-3 non ha attraversato alcun anello di accrescimento e la forza di estrazione, in modo piuttosto anomalo, è risultata molto bassa. Tale prova, in particolare, evidenzia la problematicità insita nell’utilizzo del legno lamellare per la realizzazione dei campioni: la massa volumica, a cui è all'incirca proporzionale la resistenza all’estrazione, rappresenta un valore medio per tutte le lamelle del campione, ma non può escludere la presenza di lamelle con anelli di accrescimento larghi e massa volumica bassa. Le Fotografie 7 e 8 evidenziano i difetti citati, non visibili all’esame esterno dei campioni.

Nella Figura 7 è stato riportato il diagramma del valore medio della resistenza all’estrazione dei campioni in funzione della profondità di infissione delle viti nelle direzioni radiale, tangenziale e parallela alla fibratura.

Nelle Tabelle 8 e 9 è stata riportata la rielaborazione statistica dei dati delle prove con il calcolo del fattore di estrazione; Per il calcolo dei valori caratteristici superiore ed inferiore è stato assunto come valore del coefficiente moltiplicativo della deviazione standard 1.65, secondo le indicazioni della UNI EN 384.

Nelle Tabelle 10 e 11 è stato riportato il parametro di estrazione per le serie di campioni sottoposti a prova. I risultati sono sintetizzati dalla Figura 8, che riporta l’andamento del valore del parametro di estrazione in funzione della profondità di infissione delle viti relativo alle direzioni trasversale e parallela alla fibratura.

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MassaPeso Altezza Base 1 Base 2 Volumica

[g] [mm] [mm] [mm] [kg/m3]

T 8 - 8 - 1 80 80 109 109 159 159 593.0 80 109 159 427.7T 8 - 8 - 2 79 79 109 109 159 159 645.1 79 109 159 471.2T 8 - 8 - 3 79 79 109 109 159 159 653.8 79 109 159 477.5T 8 - 8 - 4 80 80 110 110 159 159 619.1 80 110 159 442.5

T 8 - 14 - 1 80 80 160 159 160 160 986.3 80 159.5 160 483.1T 8 - 14 - 2 80 79 159 159 160 160 960.4 79.5 159 160 474.9T 8 - 14 - 3 79 78 159 159 160 160 948.3 78.5 159 160 474.9T 8 - 14 - 4 80 80 159 159 160 160 988.7 80 159 160 485.8

T 8 - 20 - 1 79 79 199 199 160 159 1089.3 79 199 159.5 434.4T 8 - 20 - 2 79 79 199 198 160 159 1159.1 79 198.5 159.5 463.4T 8 - 20 - 3 80 80 198 198 160 160 1128.9 80 198 160 445.4T 8 - 20 - 4 80 80 198 199 158 159 1132.7 80 198.5 158.5 450.0

T 10 - 8 - 1 99 99 129 129 199 200 1174.0 99 129 199.5 460.8T 10 - 8 - 2 100 100 128 128 200 199 1123.5 100 128 199.5 440.0T 10 - 8 - 3 100 100 128 129 199 200 1225.9 100 128.5 199.5 478.2T 10 - 8 - 4 100 99 129 129 200 200 1240.3 99.5 129 200 483.2

T 10 - 14 - 1 99 99 189 188 198 198 1836.6 99 188.5 198 497.1T 10 - 14 - 2 99 99 189 188 200 199 1650.7 99 188.5 199.5 443.4T 10 - 14 - 3 99 99 188 188 198 198 1699.3 99 188 198 461.1T 10 - 14 - 4 99 99 188 188 199 199 1786.8 99 188 199 482.4

T 10 - 20 - 1 99 99 248 248 200 200 2298.0 99 248 200 468.0T 10 - 20 - 2 99 99 248 248 197 197 2189.4 99 248 197 452.7T 10 - 20 - 3 99 99 248 248 200 200 2350.9 99 248 200 478.8T 10 - 20 - 4 99 99 248 248 199 199 2306.6 99 248 199 472.1

CampioneVaori Misurati Valori MediDenominazione

[mm] [mm]

Altezza Base 1 Base 2

[mm]

Tabella 2: Dimensioni geometriche, peso e massa volumica dei campioni utilizzati per prove di estrazione tangenziale alla fibratura

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Massa

Peso Altezza Base 1 Base 2 Volumica

[g] [mm] [mm] [mm] [kg/m3]

R 8 - 8 - 1 110 110 80 79 159 159 729.8 110 79.5 159 524.9R 8 - 8 - 2 110 109 79 79 160 159 701.6 109.5 79 159.5 508.5R 8 - 8 - 3 110 109 80 79 159 159 714.2 109.5 79.5 159 516.0R 8 - 8 - 4 110 109 80 79 160 160 716.8 109.5 79.5 160 514.6

R 8 - 14 - 1 158 158 79 79 160 160 994.0 158 79 160 497.7R 8 - 14 - 2 159 158 79 79 160 160 985.4 158.5 79 160 491.9R 8 - 14 - 3 158 159 79 79 160 160 1006.4 158.5 79 160 502.3R 8 - 14 - 4 158 158 79 79 160 160 983.8 158 79 160 492.6

R 8 - 20 - 1 200 199 80 80 160 160 1201.7 199.5 80 160 470.6R 8 - 20 - 2 199 200 79 79 160 160 1213.6 199.5 79 160 481.3R 8 - 20 - 3 199 199 79 79 160 160 1130.3 199 79 160 449.4R 8 - 20 - 4 200 200 79 79 159 159 1169.9 200 79 159 465.7

R 10 - 8 - 1 130 129 99 100 200 200 1169.6 129.5 99.5 200 453.9R 10 - 8 - 2 130 130 100 100 200 200 1209.1 130 100 200 465.0R 10 - 8 - 3 130 130 100 100 200 199 1170.1 130 100 199.5 451.2R 10 - 8 - 4 130 129 100 100 199 200 1210.9 129.5 100 199.5 468.7

R 10 - 14 - 1 190 189 100 100 200 199 1719.5 189.5 100 199.5 454.8R 10 - 14 - 2 190 189 100 100 200 200 1742.2 189.5 100 200 459.7R 10 - 14 - 3 190 189 100 100 200 200 1684.9 189.5 100 200 444.6R 10 - 14 - 4 189 190 100 100 200 200 1848.8 189.5 100 200 487.8

R 10 - 20 - 1 250 250 99 99 198 198 2162.6 250 99 198 441.3R 10 - 20 - 2 250 250 98 98 198 198 2239.1 250 98 198 461.6R 10 - 20 - 3 250 250 98 98 197 197 2189.3 250 98 197 453.6R 10 - 20 - 4 250 250 98 98 197 197 2216.5 250 98 197 459.2

Campione Altezza Base 1 Base 2Vaori Misurati Valori Medi

[mm] [mm] [mm]

Denominazione

Tabella 3: Dimensioni geometriche, peso e massa volumica dei campioni utilizzati per prove di estrazione radiale alla fibratura

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MassaPeso Altezza Base 1 Base 2 Volumica

[g] [mm] [mm] [mm] [kg/m3]

P 8 - 8 - 1 118 118 79 79 169 169 748.0 118 79 169 474.8P 8 - 8 - 2 118 118 80 80 169 169 757.8 118 80 169 475.0P 8 - 8 - 3 119 119 78 79 169 169 778.7 119 78.5 169 493.2P 8 - 8 - 4 118 118 79 79 168 168 737.3 118 79 168 470.8

P 8 - 14 - 1 118 118 79 79 269 269 1256.9 118 79 269 501.2P 8 - 14 - 2 119 119 79 79 269 269 1121.1 119 79 269 443.3P 8 - 14 - 3 119 119 79 79 269 269 1180.8 119 79 269 466.9P 8 - 14 - 4 118 118 80 80 269 269 1309.2 118 80 269 515.6

P 8 - 20 - 1 119 119 79 79 357 360 1505.0 119 79 358.5 446.6P 8 - 20 - 2 120 119 79 79 358 358 1576.5 119.5 79 358 466.5P 8 - 20 - 3 119 119 79 79 358 358 1668.3 119 79 358 495.7P 8 - 20 - 4 119 120 79 79 358 360 1499.8 119.5 79 359 442.5

P 10 - 8 - 1 149 149 100 99 209 209 1451.6 149 99.5 209 468.5P 10 - 8 - 2 148 150 100 100 209 209 1441.1 149 100 209 462.8P 10 - 8 - 3 148 150 100 100 209 209 1464.4 149 100 209 470.2P 10 - 8 - 4 149 149 100 100 209 209 1530.3 149 100 209 491.4

P 10 - 14 - 1 149 150 100 100 329 329 2331.7 149.5 100 329 474.1P 10 - 14 - 2 149 149 99 99 329 329 2333.7 149 99 329 480.9P 10 - 14 - 3 150 148 100 100 327 327 2290.7 149 100 327 470.1P 10 - 14 - 4

P 10 - 20 - 1 149 149 100 100 450 450 3308.0 149 100 450 493.4P 10 - 20 - 2 149 149 99 99 447 448 3175.6 149 99 447.5 481.1P 10 - 20 - 3 149 150 99 100 450 450 3267.7 149.5 99.5 450 488.2P 10 - 20 - 4

Campione Altezza Base 1 Base 2

[mm] [mm] [mm]

Denominazione Vaori Misurati Valori Medi

Tabella 4: Dimensioni geometriche, peso e massa volumica dei campioni utilizzati per prove di estrazione parallela alla fibratura

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CERTIFICATO DI PROVA N. 10742/177 Trento, 29 agosto 2003 Diam. vite

V. Med.[mm] [daN] [daN]

T 8 - 8 - 1 8.0 8 d 64 669.0T 8 - 8 - 2 768.0T 8 - 8 - 3 800.0 745.7

T 8 - 14 - 1 8.0 14 d 112 1261.5T 8 - 14 - 2 1220.5T 8 - 14 - 3 1133.5 1205.2

T 8 - 20 - 1 8.0 20 d 160 1151.5T 8 - 20 - 2 1250.5T 8 - 20 - 3 1472.0 1291.3

T 10 - 8 - 1 10.0 8 d 80 1323.0T 10 - 8 - 2 1278.0T 10 - 8 - 3 1338.0 1313.0

T 10 - 14 - 1 (*) 10.0 14 d 140 2700.0T 10 - 14 - 2 1565.0T 10 - 14 - 3 1405.0T 10 - 14 - 4 1627.5 1532.5

T 10 - 20 - 1 10.0 20 d 200 1715.0T 10 - 20 - 2 1352.5T 10 - 20 - 3 1700.0 1589.2

Campione Infissione R. Estr.

[mm]

(*) Dato non utilizzato nella rielaborazione statistica. Tabella 5: Risultati delle prove di estrazione di viti infisse in direzione tangenziale alla fibratura

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Diam. viteV. Med.

[mm] [daN] [daN]

R 8 - 8 - 2 8.0 8 d 64 819.0R 8 - 8 - 3 937.0R 8 - 8 - 4 920.5 892.2

R 8 - 14 - 1 8.0 14 d 112 1362.5R 8 - 14 - 2 1435.0R 8 - 14 - 3 1389.5 1395.7

R 8 - 20 - 1 8.0 20 d 160 1180.0R 8 - 20 - 2 1607.5R 8 - 20 - 3 1240.0 1342.5

R 10 - 8 - 1 10.0 8 d 80 1337.5R 10 - 8 - 2 1192.5R 10 - 8 - 3 1507.5 1345.8

R 10 - 14 - 1 10.0 14 d 140 1617.5R 10 - 14 - 2 1642.5R 10 - 14 - 3 1645.0 1635.0

R 10 - 20 - 1 10.0 20 d 200 1515.0R 10 - 20 - 2 1567.5R 10 - 20 - 3 2025.0 1702.5

[mm]

Campione Infissione R. Estr.

Tabella 6: Risultati delle prove di estrazione di viti infisse in direzione radiale alla fibratura

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Diam. viteV. Med.

[mm] [daN] [daN]

P 8 - 8 - 1 8.0 8 d 64 427.5P 8 - 8 - 2 593.5P 8 - 8 - 3 432.5 484.5

P 8 - 14 - 1 8.0 14 d 112 758.5P 8 - 14 - 2 694.0P 8 - 14 - 3 (*) 271.0P 8 - 14 - 4 1122.0 858.2

P 8 - 20 - 1 8.0 20 d 160 862.0P 8 - 20 - 2 644.5P 8 - 20 - 3 921.0 809.2

P 10 - 8 - 1 10.0 8 d 80 884.0P 10 - 8 - 2 1009.0P 10 - 8 - 3 848.0 913.7

P 10 - 14 - 1 10.0 14 d 140 1169.5P 10 - 14 - 2 915.5P 10 - 14 - 3 1212.0 1099.0

P 10 - 20 - 1 10.0 20 d 200 1244.5P 10 - 20 - 2 1191.5P 10 - 20 - 3 1320.5 1252.2

Campione Infissione

[mm]

R. Estr.

(*) Dato non utilizzato nella rielaborazione statistica. Tabella 7: Risultati delle prove di estrazione di viti infisse in direzione parallela alla fibratura

VM Forza di Estrazione 1332.5 daN

Deviazione Standard 302.1 daN Coefficiente di Variazione 0.2267

Valore Caratteristico Superiore 1831.1 daN Valore Caratteristico Inferiore 834.0 daN

Tabella 8: Rielaborazione statistica delle prove di viti infisse in direzione trasversale alla fibratura

VM Forza di Estrazione 902.8 daN

Deviazione Standard 274.4 daN Coefficiente di Variazione 0.3040

Valore Caratteristico Superiore 1355.5 daN Valore Caratteristico Inferiore 450.0 daN

Tabella 9: Rielaborazione statistica delle prove di viti infisse in direzione parallela alla fibratura

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Direzione Infissione Diametro f[mm] [mm] [MPa]

T - R 64 8 16.0112 8 20.3160 8 20.680 10 16.6

140 10 19.8200 10 20.6

P 64 8 9.5112 8 13.4160 8 12.680 10 11.4

140 10 13.7200 10 15.7

Tabella 10: Valore medio del parametro di estrazione f per le serie di campioni sottoposti a prova.

VM Parametro di Estrazione - φ = 8 mm 19.0 MPa Direzione Trasversale alla Fibratura VM Parametro di Estrazione - φ = 10 mm 19.0 MPa

VM Parametro di Estrazione - φ = 8 mm 11.8 MPa Direzione Parallela alla Fibratura VM Parametro di Estrazione - φ = 10 mm 13.6 MPa

Tabella 11: Valore medio del parametro di estrazione f per le direzioni trasversale e parallela.

Figura 4: Curva carico – spostamento per la prova P10-14-1.

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Figura 5: Curva carico – spostamento per la prova T10-14-1.

Figura 6: Curva carico – spostamento per la prova R10-14-1.

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Valor Medio Resistenza Estrazione - Infissione

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

60 80 100 120 140 160 180 200 220

Infissione [mm]

Res

iste

nza

Estra

zion

e [d

aN] P - d 10 mm

R - d 10 mm

T - d 10 mm

R - d 8 mm

P - d 8 mm

T - d 8 mm

Figura 7: diagramma del valore medio della resistenza all’estrazione dei campioni in funzione della profondità di infissione delle viti.

Valor Medio del Parametro di Resistenza all'Estrazione - [N/mm2]

0

5

10

15

20

25

60 80 100 120 140 160 180 200 220

Infissione (mm)

Resis

tenz

a Es

trazi

one

[N/m

m 2

]

P - d 10 mm

R - T - d 10 mm

R - T - d 8 mm

P - d 8 mm

Figura 8: diagramma del parametro di estrazione dei campioni in funzione della profondità di infissione delle viti.

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Fotografia 1: particolare dei manicotti metalli utilizzati per l’aggrappaggio delle viti.

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Fotografia 2: modalità di applicazione della forza di estrazione.

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Fotografia 3: dettaglio della ghiera di riduzione utilizzata per estrarre le viti parallelamente alla fibratura.

Fotografia 4: set up di prova.

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Fotografia 5: caratteristico cilindretto di legno trascinato dalla vite.

Fotografia 6: rottura delle fibre superficiali.

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Fotografia 7: aspetto esterno dei campioni T10-14-1 e P8-14-3.

Fotografia 8: i campioni T10-14-1 e P8-14-3 sezionati lungo un piano passante per la vite; il cerchio evidenzia il nodo interno.

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