Vinzenz Harrer

Amministratore Vinzenz Harrer GmbH

Fiducia attraverso la competenza!Fin dal 1995 la Vinzenz Harrer GmbH si è sviluppata come „Azienda leader specializzata in soluzioni per le strutture di legno“. Il costruire con il legno comprende molti setto-ri e richiede pertanto una vasto panorama di conoscen-ze. La realizzazione di soluzioni durature nell‘interesse dell‘intero comparto delle costruzioni lignee rappresen-ta per noi la sfida più grande. I nostri sistemi di prodotti sono calibrati e verificati sotto molti diversi aspetti. Non si tratta solo di assicurare la qualità del prodotto, ma anche di trovarne l‘impiego più appropriato. Offriamo ai nostri Clienti soluzioni per quasi tutte le applicazioni in cui vie-ne impiegato il legno come materiale strutturale, non im-porta se si tratti di nuove costruzioni o di ristrutturazioni, di uffici, di edifici per l‘artigianato o per l‘industria.

L‘innovazione come sfida Costruire in modo razionale ed efficiente è all‘ordine del giorno, quando si parla di moderne costruzioni di le-gno. Si può sfruttare pienamente l‘uso del legno e del-la costruzione con il legno solo attraverso l‘adozione di un‘efficiente tecnologia delle unioni. Viti, adesivi e con-nettori di concezione innovativa saranno sempre più im-portanti, in futuro.Dopo anni di ricerca e sviluppo in collaborazione con la holz.bau forschungs gmbh dell‘Università Tecnica di Graz, la famiglia di prodotti SHERPA® ha saputo estendersi ai connettori per carichi pesanti. Dal 2010 sono disponi-bili sul mercato connettori SHERPA® in grado di sostenere carichi fino a 280 kN. Grazie a questa espansione, ci è stato possibile introdurre l‘assortimento SHERPA®, bre-vettato e collaudato negli anni, in un nuovo segmento prestazionale. La più vasta famiglia al mondo di connet-tori a inserimento copre oggi categorie di carico da 5 fino a 280 kN. Grazie all‘efficiente sistema di unione al legno, siamo in grado di offrire un tipo di connettore che rende la costruzione con il legno competitiva nei confronti delle strutture portanti di acciaio e di calcestruzzo.

Internazionalmente riconosciutiUna serie di riconoscimenti e accreditamenti in-ternazionali ci rafforza nell‘intento di sviluppare prodotti innovativi per le costruzioni di legno. Nel 2010, fra l‘altro, abbiamo vinto con SHERPA®-XL il „Premio Innovazione 2010“, nel quadro della Inter-nationale Eisenwarenmesse Köln. Con il presente Manuale SHERPA, desideriamo consegnarvi un testo di consultazione e uno strumento utile per il vostro lavoro, grazie al quale si potrà eseguire in pochi passi il predimensionamento di strutture anche complesse.

Un ringraziamento al teamDedico uno speciale ringraziamento al gruppo di lavoro dell‘Università Tecnica di Graz che, sotto la guida del Prof. Dr. Gerhard Schickhofer e del responsabile di progetto DI Manfred Augustin, si è assunto la responsabilità sia dello sviluppo del-la serie SHERPA XL, sia della redazione di questo testo di riferimento, davvero unico. Vorrei inoltre ringraziare il DI Roland Maderebner, afferente alla Cattedra di Costruzioni di legno di Innsbruck, che con la propria tesi di laurea ha contribuito alla elaborazione dei fondamenti generali di proget-tazione. DI Robert Salzer ci ha offerto il decisivo sostegno dell‘esperienza maturata sul campo e a lui si deve il tool per il predimensionamento che è attualmente scaricabile dal nostro sito web. Non ultimo, il mio ringraziamento va a te, caro Pro-gettista e Utilizzatore! Senza i molti suggerimenti provenuti dal mondo della pratica professionale, gli sviluppi attuati sarebbero stati ben più difficil-mente conseguibili. Auguro a tutti noi un futuro delle costruzioni di legno ricco di successi!

Vinzenz Harrer

03

04

Il costruire efficacemente con il legno dipende molto, a causa delle condizioni al contorno natural-mente implicite, dalla disponibilità di una tecnica di unione efficiente e sicura. In molti casi le dimensio-ni del singolo elemento portante non vengono determinate in base alle sollecitazioni da trasmettere, bensì dalle modalità di collegamento ad altri elementi strutturali. Nella progettazione e nella conce-zione costruttiva assume particolare rilevanza il comportamento nei confronti della capacità portante, della rigidezza e della duttilità. Le unioni, peraltro, influiscono anche in misura piuttosto significativa sui costi di produzione e di montaggio di una struttura. Il numero di unioni deve essere mantenuto al minimo possibile, compatibilmente con le dimensioni degli elementi strutturali e con i requisiti di fab-bricazione, montaggio e trasporto fino al cantiere. Incastri e giunti devono essere sempre concepiti in modo da risultare facili da realizzare e compatti. Accanto agli effetti tecnici ed economici, l‘architetto o l‘ingegnere progettista dovrebbe essere anche consapevole che il sistema di mezzi di unione scelto può influenzare decisivamente la qualità architettonica di una struttura.

Considerando adesso le innumerevoli specie e sistemi di mezzi di unione disponibili sul mercato, de-stinati alla unione di elementi portanti di legno, risulta spontaneo differenziarli secondo i più di versi punti di vista. Una possibilità è data dalla suddivisione fra mezzi di unione sollecitati prevalentemente a taglio, come ad esempio gli spinotti, i bulloni e i chiodi, e quelli sollecitati prevalentemente a estra-zione, come le barre d‘acciaio incollate nonché — possibilità che apre nuovi campi di applicazione all‘ingegneria innovativa delle costruzioni di legno — le viti a filettatura integrale o parziale.

L‘Istituto e Centro di Competenze sulle Costruzioni di legno e la Tecnologia del Legno dell‘Università Tecnica di Graz si occupa da tempo del tema di ricerca „Viti come mezzi di unione nelle strutture di legno“. Accanto ai quesiti sul comportamento portante delle singole viti o sugli effetti di gruppo, si svolgono attività anche riguardanti lo sviluppo di soluzioni di sistema. Se si raccolgono assieme i re-quisiti sopra citati, risulta chiaro che il sistema di mezzi di unione „ideale“ per le costruzioni di legno deve presentare, dal punto di vista tecnico, la più alta capacità portante e rigidezza possibili, ma so-prattutto deve assicurare un‘elevata duttilità. Esso dovrebbe, però, anche essere costituito dal minimo numero possibile di componenti, possibilmente tutti dello stesso tipo e facili da montare. Sarà presto chiaro che queste proprietà possono essere soddisfatte soltanto da tipi di mezzi di unione organizzati a sistema. Con essi si offre inoltre la possibilità di programmare e predisporre le attività necessarie, in parte molto impegnative, per il calcolo e la costruzione, compiendo in tal modo un passo importante in direzione della competitività, ma anche della sicurezza per l‘utilizzatore.

Tutto ciò considerato, siamo riusciti - grazie a importanti lavori di ricerca preparatori - a realizzare un „connettore per carichi pesanti“ destinato alle unioni fra trave principale e trave secondaria.

Basandosi su questo prototipo si è proceduto a sviluppare il sistema connettore SHERPA XL, attualmente in fase di omologazione per la Vinzenz Harrer GmbH di Frohnleiten, Steiermark, e che, in qualità di pro-

Connettori a inserimento SHERPA– Unire con razionalità

05

dotto di un ampio lavoro di ricerca e prove sperimentali — in totale sono state condotte circa 150 prove, con diversi tipi e modalità di sollecitazione in scala reale d‘uso, presso l‘Istituto per le Costruzioni di Legno e la Tecnologia del Legno, nonché presso il Centro di Competenze holz.bau forschungs gmbh dell‘Università Tecnica di Graz — è oggi disponibile in forma ottimizzata sotto il profilo della capacità portante e delle di-mensioni.

Allo scopo di fornire al pubblico una brochure informativa destinata all‘utilizzatore finale, in collaborazione con lo Stu-dio di Ingegneria Salzer di Hohenberg / NÖ e con la Catte-dra di Tecnica delle Costruzioni di legno presso l‘Università di Innsbruck, è stato redatto sotto la supervisione scientifica dell‘Università Tecnica di Graz il presente Manuale SHERPA, volto non soltanto a mostrare come i prodotti SHERPA possano essere con facilità correttamente verificati, ma anche la flessibilità di impiego di questo connettore nelle unioni fra trave principale ed elemento secondario. Ovviamente, nel manuale sono elaborati e presentati tutti i dati importanti relativi a queste unioni. Un‘introduzione alla esecuzione delle verifiche, basata sul concetto di sicurezza semiprobabilistica nonché la presentazione curatta nel dettaglio della modellazione, completano questa brochure dal taglio pratico e forniscono al progettista e al capocan-tiere informazioni preziose per un uso sicuro e affidabile dei connettori SHERPA. Allo stesso scopo tendono i numerosi esempi di calcolo completamente svolti, per le diverse modalità di sollecitazione, così come anche la descrizione delle applicazioni per il predimensionamento sviluppate per girare su EXCEL.

Attività di trasferimento di conoscenza, come ad esempio il presente Manuale SHERPA, non sono significative soltanto per il corretto impiego tecnico dei prodotti SHERPA, bensì anche come importante strumento di mar-keting per la diffusione di soluzioni avanzate e promettenti per la tecnica delle costruzioni di legno.

Per ultimo mi corre il dovere e il personale piacere di rivolgere il mio ringraziamento a tutti coloro che sono stati coinvolti nella preparazione di questo Manuale SHERPA. Tuttavia, vorrei dedicare uno speciale riconosci-mento ai miei collaboratori DI Manfred Augustin e DI Georg Flatscher. Alla loro instancabile e accorta azione si deve la possibilità della realizzazione di questo manuale nell‘attuale forma.

G. Schickhofer

Univ.-Prof. DI Dr.Gerhard Schickhofer

Direttore dell‘Istituto per le Costruzioni di legno e la Tecnologia del Legno

dell‘Università Tecnica di Graz,Direttore e Responsabile Scientifico

di holz.bau forschungs gmbh

EDILIzIA DI LEGNO(Strutture ecc.)

SCALE GARAGE E RIMESSE SPECIALI

VERANDEFINESTRE

FALEGNAMERIAEBANISTERIAARREDAMENTO SCAFFALI ...

MULTIFUNzIONALE PER PARETI, SOLAIE COPERTURE

La famiglia di connettori a inserimento più grande del mondo

Non importa se per l‘impiego nei mobili e

nell‘arredamento, nelle verande, nei balconi e

nelle scale oppure per la costruzione di strutture

portanti:

Con i sistemi di connettori SHERPA® , facili e rapidi

da montare, si può raggiungere un elevato grado

di prefabbricazione e, con esso, una significativa

riduzione dei tempi di montaggio

La vasta gamma di prodotti è tagliata su misura

per qualsiasi utilizzazione finale, rendendo possi-

bile la sicura e affidabile trasmissione dei carichi.

Successo nelle costruzioni di legno

Lo scopo dichiarato dello sviluppo della

concezione SHERPA® era e rimane quello di

rendere la costruzione con il legno efficien-

te, razionale e, conseguentemente, compe-

titiva.

Tramite le tecniche di montaggio e di unio-

ne SHERPA® , sottoposte a prova e omologa-

te dall‘Istituto Tedesco per la Tecnica Edilizia

(DIBt), è possibile garantire unioni del legno

resistenti e, soprattutto, sicure.

06

07

Facile calcolo di unioni complesse

Elevato grado di prefabbricazione

Montaggio rapido

Sicurezza grazieal sistema omologato

Multifunzionalità del connettore SHERPA®

I vantaggi si toccano con mano:

BALCONI PARAPETTI BALAUSTRE ...

SISTEMI DI MONTAGGIO(facciate, recinzioni, giochi per bambini ecc.)

I connettori SHERPA®, tecnicamente avanzati, sono formati da due

parti di alluminio che si inseriscono scorrendo l‘uno nell‘altro e realizzano

una solida unione, sfruttando il principio del classico incastro a coda di rondine.

I connettori SHERPA® mantengono ciò che promettono:

oltre a sopportare i carichi paralleli e ortogonali alla direzione di inserimento,

resistono anche alle sollecitazioni di trazione, compressione e momento

intorno a tutti e tre gli assi, provvedendo al loro trasferimento.

TECNICA DI UNIONE EFFICIENTE E COMPETITIVA

08

University of Reading/UK (Arch. Building Design Partnership, Foto WIEHAG) Eseguito da: WIEHAG

Predimensionamento con tabelle e tool software dedicato

Scelta del connettore SHERPA® in funzione del predimensionamento

Premontaggio sugli elementi da unire in fabbrica, o sul cantiere

Montaggio facile e rapido degli elementi lignei da unire

09

00

Istruzioni per il montaggio

> Montaggio SHERPA serie Holzbau > Montaggio SHERPA serie S e serie Montaggio> Montaggio SHERPA serie XL/DXL> Distanze minime dai bordi per connettori SHERPA

Indice

2.1 Dati tecnici SHERPA serie Holzbau2.2 Dati tecnici SHERPA serie S2.3 Dati tecnici SHERPA serie XL/DXL

Dati tecnici dei connettori SHERPA

1.1 Introduzione 1.2 Fondamenti della progettazione agli stati limite 1.3 Azioni e combinazioni di azioni 1.4 Variabili di base 1.5 Proprietà dei materiali 1.6 Verifiche allo stato limite ultimo 1.7 Verifiche allo stato limite di esercizio

Breve presentazione del concetto di sicurezza semiprobabilistica 1

2

10

141516

17-19

22-2324-2526-3132-3434-3839-4849-50

52-5758-6364-87

3.1 Determinazione della capacità portante per SHERPA serie Holzbau e S3.2 Determinazione della capacità portante per SHERPA serie XL/DXL

3.2.1 Modellazione in caso di sollecitazione in direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento secondario

3.2.2 Modellazione in caso di sollecitazione ortogonale all‘asse longitudinale dell‘elemento secondario e concorde alla direzione di inserimento

3.2.3 Modellazione in caso di sollecitazione ortogonale all‘asse longitudinale dell‘elemento secondario e contraria alla direzione di inserimento

3.2.4 Modellazione in caso di sollecitazione ortogonale all‘asse longitudinale dell‘elemento secondario e ortogonale alla direzione di inserimento

3.2.5 Modellazione in caso di sollecitazione combinata

3.3 Moduli di slittamento e di svergolamento per connettori SHERPA

Modellazione per i connettori SHERPA 3

90-9192-107

92-93

94-99

100

101-106

107

108-110

00

INDICE

Modellasione strutturale statica di unionicon connettori SHERPA 4

5.1 Unioni5.2 Strutture5.3 Unioni con calcestruzzo I muratura I acciaio5.4 Misure di protezione dal fuoco

Casi di utilizzo5

11

112-113

114-115

116-118

119-120

121

124-128129-135

135136

4.1 Esecuzione della verifica per connettori SHERPA in diverse situazioni di unione

4.2 Esecuzione della verifica tenendo conto di un appoggio cedevole a rotazione

4.3 Esecuzione della verifica in caso di sollecitazione di un‘asta a torsione

4.4 Esecuzione della verifica della sollecitazione a trazione trasversale nell‘elemento principale e/o secondario

4.5 Esecuzione della verifica delle misure di rinforzo in caso di sollecita- zione a trazione trasversale nell‘elemento principale e/o secondario

6.1 Connettori SHERPA serie Holzbau e S

6.1.1 Sollecitazione simmetrica nella direzione di inserimento 6.1.2 Sollecitazione asimmetrica nella direzione di inserimento 6.1.3 Sollecitazione ortogonale alla direzione di inserimento 6.1.4 Sollecitazione in direzione dell‘asse longit. dell‘elemento secondario 6.1.5 Sollecitazione combinata

6.2 Connettore SHERPA serie XL/DXL

6.2.1 Sollecitazione simmetrica nella direzione di inserimento 6.2.2 Sollecitazione asimmetrica nella direzione di inserimento 6.2.3 Sollecitazione simmetrica ortogonale alla direzione di inserimento 6.2.4 Sollecitazione asimmetrica ortogonale alla direzione di inserimento 6.2.5 Sollecitazione (simmetrica) contraria alla direzione di inserimento 6.2.6 Sollecitazione in direzione dell‘asse longit. dell‘elemento secondario 6.2.7 Sollecitazione combinata 6.2.8 Unione fra travetto e dormiente 6.2.9 Unione alle colonne 6.2.10 Verifica a trazione trasversale per l‘elemento principale e quello secondario, con verifica delle misure di rinforzo

Esempi di calcolo per unioni con connettori SHERPA 6

138-147

140-142143

144-145146-147

138-139

148-150151-154155-156157-158159-160161-162163-168169-172173-176

177-184

148 -196

Indice

> Viti speciali SHERPA> Serie SHERPA XL/DXL> Serie SHERPA Holzbau> Serie SHERPA Montaggio

Gamma prodotti

6

6.2.11 Stima della capacità portante in caso di sollecitazione da incendio 6.2.12 Verifica di elementi strutturali sollecitati a torsione a causa della ripartizione eccentrica del carico 6.2.13 Stima dell‘influenza della rigidezza rotazionale elastica dei connettori SHERPA XL/DXL sulla loro capacità portante

12

185-189

190-193

194-196

208-209210-212213-217218-220

Esempi di calcolo per unioni con connettori SHERPA

198199-203

203

7.1 Generalità7.2 Breve introduzione7.3 Schermate di esempio

Tool SHERPA per il predimensionamento 7

8.1 Letteratura8.2 Norme

Letteratura/Norme 8

204-205206

0013

Innovazione

Fornitori

Ricerca

Partner

Sviluppo in cooperazione

Il presente progetto di sviluppo SHERPA-Verbinder e le successive evoluzioni sono state realizzate in cooperazione con una serie di istituzioni di ricerca, clienti, fornitori e partner produttivi. Attraverso il mix di ricerca e pratica ci è possibile portare in bre-ve tempo l‘innovazione fino alla maturazione ne-cessaria per l‘introduzione sul mercato.

MONTAGGIO

DISPOSIzIONE

La parte del connettore con il mag-gior numero di fori sarà montato sul legno di testa dell‘elemento secondario

Sul fronte di tutte le parti SHERPA® sono riportate le linee di mezzeria per un più facile posizionamento.

I connettori SHERPA® serie Holzbau possono essere anche incassati. La profondità di in-casso dipende dal tipo e va eseguita almeno di 1 mm più bassa rispetto allo spessore del connettore

Per la serieHolzbau è racco-mandata la preforatura delle viti.

Per il posiziona-mento preforare e avvitare inizialmente le viti dritte, poi preforare e avvitare le viti inclinate.

MONTAGGIO

SHERPA® A, B, C, C1, D, D1, E, F (omologati) A2, KA, W8, WTS6 special, multi (connettori per montaggio)

Legno di testa 8 x 120 mm

Elemento principale 8 x 80

Incassato o applicato Viti - dritte

Preforare/dritto

Incassato o applicato

d = diametro della vite

Istruzioni per il montaggio

14

NOTA:Secondo l‘omologazione z-9.1-588

devono essere usate viti speciali SHERPA 8 x 80 mm opp-. 8 x 120 mm

MONTAGGIO

Istruzioni per il montaggio

La parte del connettore con il maggior numero di fori sarà montato sul legno di testa dell‘elemento secondario

Viti 5 x 60 mm

I connettori SHERPA® serie Holzbau possono essere anche incassati. La profondità di incasso dipende dal tipo e v eseguita almeno di 1 mm più bassa rispetto allo spessore del connettore

Incassato o applicato

Incassato o applicato Serraggio

Preforare e avvitare inizialmente le viti dritte, poi preforare e avvitare le viti inclinate.

Sul fronte di tutte le parti SHERPA® sono riportate le linee di mezzeria per un più facile posizionamento.

DISPOSIzIONE MONTAGGIO

Nota (valida per tutti i connettori SHERPA®):

Tutti i dati valgono per legno massiccio ricadente come minimo nella classe di resistenza C24 secondo EN 338:2009 opp. DIN 1052:2008 (corrisponde alla S10 secondo DIN 4074-1:2008) e per legno lamellare incollato di tutte le classi di resistenza secondo EN 1194:1999 opp. DIN 1052:2008. Il legno massiccio, al momento della realizzazione dell‘unione, deve avere umidità non maggiore del 18% e per le unioni su legno di testa non deve includere il midollo nella sezione. I valori caratteristici di capacità portante sono garantiti solo in caso di utilizzazione delle viti speciali SHERPA® previste per ciascun tipo di connettore SHERPA®. Si raccomanda di spruzzare le superfici di unione a incastro scorrevole, prima del montaggio, con un idoneo lubrificante, allo scopo di minimizzare l‘attrito durante il montaggio. Tutte le superfici di ancoraggio del connettore SHERPA® devono essere piane. In casi specifici occorrerà considerare gli effetti delle deformazioni da ritiro e rigonfiamento del legno sul montaggio del connettore SHERPA®.

15

SHERPA® S1, S2, S3, S4, S5 (omologati) A1, A3, KA1, KT, K, WTS1 special, WTS1, WTS1 special, WTS3 special, WTS5 special, mini 10, mini 17

NOTA:Secondo l‘omologazione z-9.1-588

devono essere usate viti speciali SHERPA 5 x 60 mm.

00

MONTAGGIO

SHERPA® XL/DXL Serie

Nel rispetto delle relative distanze dal bordo, la parte del connettore SHERPA con il mag-gior numero di fori sarà avvitata al legno di testa dell‘elemento secondario. Il connettore SHERPA XL/DXL può essere avvitato incassato oppure applicato.. Le relative viti autofilettanti a gambo intergralmente filettato saranno inserite senza pre-foratura. Suggerimento: prima fissare le viti dritte, poi le viti inclinate.

Variante applicata

Applicato

Montaggio su legno di testa o elemento secon-dario

Montaggio su elemento principale

Variante incassata

Incassato nell‘elemento principale

SHERPA® serie XL / DXL: XL 55, XL 70, XL 80, XL 100, XL 120, XL 140, XL 190, XL 250, DXL 280

Istruzioni per il montaggio

16

La profondità di incasso per il connettoreSHERPA® XL/DXLdeve essere da 3 a 5 mm più bassa dello spessore del connettore.

La profondità di incasso per il connettoreSHERPA® XL/DXLdeve essere da 3 a 5 mm più bassa dello spessore del connet-tore.

NOTA:Secondo l‘omologazione z-9.1-588

devono essere usate viti speciali SHERPA 8 x 160 mm.

Si raccomanda di serrare le viti del connettore SHERPA XL/DXL con una chiave dinamometrica tarata su M

T = 20 Nm.

DISTANzA MINIMA DAL BORDO

Distanze minime dal bordo per connettori SHERPA

Nelle pagine seguenti sono mostrate le distanze minime dal bordo che devono essere rispettate con i connettori SHER-PA. Gli schemi sono riferiti ai connettori SHERPA XL/DXL e valgono in linea di principio per tutte le serie SHERPA.

Distanze minime dal bordo per un‘unione ortogonale fra elemento principale e secondario

Distanze minime dal bordo per un‘unione inclinata in piantafra elemento principale e secondario

17

DISTANzA MINIMA DAL BORDO

18

Distanze minime dal bordo per un‘unione inclinata verso l‘alto o verso il basso in prospetto fra elemento principale e secondario

DISTANzA MINIMA DAL BORDO

19

Distanze minime dal bordo per un‘unione ortogonalefra elemento principale e secondario

Distanze minime dal bordo per un‘unione ortogonale bilateralefra elemento principale e secondario

20Torre-albero nel Nationalpark Bayerischer Wald

(Arch. Josef Stöger, Foto Jan Sommer) Eseguito da: WIEHAG

SOMMARIO 1

Breve presentazione del concetto di sicurezza semiprobabilistica

1

21

1.1 Introduzione

1.2 Elementi di base per il dimensionamento agli stati limite

1.3 Azioni e combinazioni di azioni

1.4 Variabili di base

1.5 Proprietà dei materiali

1.6 Verifica allo stato limite ultimo

1.7 Verifica allo stato limite di esercizio

22-23

24-25

26-31

32-34

34-38

39-48

49-50

2322

FOndAMEntI dIMEnSIOnA-MEntO

1.1 Introduzione

Breve presentazione del concetto di sicurezza semiprobabilistica

note al Capitolo 1: Il presente capitolo riassume i contenuti delle vigenti norme Europee nonché delle norme di dimensionamen-to e costruzione attualmente in vigore in Germania, naturalmente senza alcuna pretesa di completezza. In caso d‘uso, il presente capitolo non sostituisce in alcun modo le prescrizioni dettagliate delle norme alle quali, in ciascun caso specifico, si è tenuti a richiamarsi e che debbono considerarsi come vincolanti.

Le costruzioni di legno si sono sviluppate, a causa del-le diverse culture costruttive dei popoli, delle diverse specie legnose disponibili e, non per ultimo, della conduzione delle ricerche scientifiche e dell‘accumulo delle relative esperenze in modo poco coordinato, secondo tipologie molto diversificate [22]. Attraverso l‘europeizzazione e il conseguente desiderio di ab-battere le barriere commerciali, a partire dagli anni ‚70 prese avvio l‘armonizzazione delle regolamentazi-oni nazionali [22]. Con la serie di norme En 1995-1-1:2004/A1:2008 [n2] ed En 1995-1-2:2006, oggi sono disponibili documenti sulle costruzioni di legno che, attraverso conoscenze tecniche comprovate, rendo-no possibile un dimensionamento delle strutture di legno riconosciuto a livello europeo [22]. Con lo scopo di venire incontro alle esigenze e alle richieste dei sin-goli Paesi, si è proceduto all‘ampliamento dei docu-menti di base, cioè degli Eurocodici, con l‘adozione di Annessi nazionali. Per l‘utilizzazione dell‘Eurocodice 5 En 1995-1-1:2004/A1:2008 [n2] sono necessarie alcu-ne conoscenze preliminari, tramite le quali è possibile una sicura padronanza dei concetti alla base del di-mensionamento semiprobabilistico.

In Germania, lo stesso concetto di sicurezza trova ap-plicazione anche nella norma tedesca dIn 1052:2008 [n6] e questo è uno dei vari motivi per cui non si è an-cora arrivati alla completa conversione all‘Eurocodice 5. dato che con la dIn 1052:2008 [n6] è a disposizione un altrettanto valido corpus normativo, molto spesso, anche in altri Paesi, è da da quest‘ultimo che si desu-mono molte regole per il dimensionamento. Con il tempo, tuttavia, si arriverà a un‘omogeneizzazione in questo settore.

Il connettore SHERPA-Verbinder, corredato dell‘omologazione Z-9.1-558 dell‘Istituto tedesco per la tecnica delle Costruzioni (deutschen Instituts für Bautechnik - dIBt) [1] è soggetto alle regole della dIn 1052:2008 [n6]. nei paragrafi che seguono sa-ranno presentati i metodi per il calcolo di strutture di legno secondo il concetto di sicurezza semipro-babilistica così come previsto in entrambe le norme En 1995-1-1:2004/A1:2008 [n2] e dIn 1052:2008 [n6]. tramite la sede della società Vinzenz Harrer GmbH di Frohnleiten, nei pressi della città di Graz, in specifici punti si farà riferimento anche a quan-to specificato nell‘Annesso nazionale per l‘Austria (ÖnORM B 1995-1-1:2010 [n3]). In conclusio-ne, saranno presentate e confrontate le veri-fiche agli stati limite ultimo e di esercizio secon-do la En 1995-1-1:2004/A1:2008 [n2] e secondo la dIn 1052:2008 [n6].

I modelli di calcolo qui mostrati contengono solo una piccola parte di entrambe le norme citate e non pos-sono in alcun caso intendersi come sostitutivi dei per-tinenti documenti normativi in vigore.

Molti parametri nel sistema di calcolo per il dimen-sionamento degli elementi strutturali evidenziano un‘ intrinseca dispersione statistica dei loro valori. Allo scopo di quantificare le incertezze sulle assunzi-oni che stanno alla base del modello di calcolo e che da tale dispersione derivano, nonché per calcolare e rendere minimo il rischio di cedimento, nelle norme di calcolo si fa riferimento al concetto di sicurezza se-miprobabilistica. dalla Fig. 1.1 è possibile desumere l‘elenco delle norme europee per il dimensionamen-to delle strutture portanti.

1.1 Introduzione

1

1

2322

FOndAMEntI dIMEnSIOnA-

MEntO

1.1 Introduzione

Accanto alle definizioni del concetto di sicurezza in

• EN 1990 Criteri generali di progettazione strutturale

per il settore delle costruzioni di legno sia il gruppo di norme sulle azioni

• EN 1991 Azioni sulle strutture

sia i gruppi di norme sul dimensionamento e l‘esecuzione

• EN 1995 Progettazione delle strutture di legno• EN 1993 Progettazione delle strutture di acciaio• EN 1992 Progettazione delle strutture di calcestruzzo• EN 1998 Progettazione delle strutture per la resistenza sismica

assumono particolare rilevanza.

Il dimensionamento e l‘esecuzione delle strutture di legno, in Europa è regolato unitariamente attraverso le seguenti norme

• EN 1995-1-1:2004/A1:2008 Eurocodice 5 - Progettazione delle strutture di legno - Parte 1-1: Regole generali - Regole comuni e regole per gli edifici• EN 1995-1-2:2006 Eurocodice 5 - Progettazione delle strutture di legno - Parte 1-2: Regole generali - Progettazione strutturale contro l‘incendio• EN 1995-2: 2006 Eurocodice 5 - Progettazione delle strutture di legno - Parte 2: Ponti

Fig. 1.1: Schema riassuntivo del corpus normativo [24]

Verifiche

1

2524

FOndAMEntI dIMEnSIOnA-MEntO

1.2 Elementi di base per il dimensionamento

Accanto ai „documenti fondamentali“ riportati, esiste la possibilità, per ciascun Ente normativo nazionale, di pubblicare i cosiddetti „Annessi nazionali“, nei quali possono essere definite prescrizioni nazionali non-ché inseriti chiarimenti e integrazioni ai documenti fondamentali. .

tutti questi documenti (ÖnORM En 199x e ÖnORM B 199x) devono essere utilizzati come un insieme chi-uso di norme. non è ammessa la mescolanza con altre serie di norme (ÖnORM B 4xxx, ÖnORM EnV 199x) [n8].

1.2.1 Generalità

La famiglia normativa degli Eurocodici, basata sul concetto di sicurezza semiprobabilistica, nonché le singole norme nazionali, come ad es. dIn 1052:2008 [n6], definiscono tramite opportuni stati limite l‘affidabilità costruttiva della sicurezza strutturale, l‘idoneità all‘esercizio e la durabilità delle strutture portanti. nel caso in cui gli stati limite vengano superati, non possono più considerarsi soddisfatti in modo certo i requisiti prescritti per una certa struttura portante.

1.2.2 Stato Limite Ultimo (ingl.: Ultimate Limit State (ULS)) [22]

Lo stato limite ultimo è lo stato il cui superamento porta al crollo della struttura portante o ad altra forma di cedimento. Segni distintivi dello stato limite ultimo sono: • Perdita di equilibrio di tutta o parte della struttura (tenere conto delle condizioni di montaggio)• Perdita di stabilità (soprattutto negli elementi strutturali snelli)• Innesco di meccanismi di cedimento del sistema nel suo complesso o in singole parti della struttura por-tante

1.2.3 Stato Limite di Esercizio (ingl.: Serviceability Limit State (SLS)) [22]

Le deformazioni e le frecce di una struttura portante conseguenti alle sollecitazioni devono essere contenute entro limiti definiti, allo scopo di evitare possibili danni (ad esempio la comparsa di fessure) agli elementi strutturali quali solai, pavimenti, pareti divisorie, impianti, ecc. Occorre anche che siano soddisfatti i requisiti legati all‘utilizzabilità (frecce massime, vibrazioni), all‘estetica e al comfort abitativo dell‘utente.

Il concetto di sicurezza adottato nell‘ Eurocodice 5 e nella dIn 1052:2008 [n6] si basa — contrariamente al concetto di sicurezza deterministica, che usa un coefficiente di sicurezza globale („Metodo delle tensioni am-missibili“ [23]) — sull‘esecuzione della verifi ca tramite l‘applicazione di cosiddetti coeffi cienti parziali di sicu-— sull‘esecuzione della verifi ca tramite l‘applicazione di cosiddetti coeffi cienti parziali di sicu- sull‘esecuzione della verifica tramite l‘applicazione di cosiddetti coefficienti parziali di sicu-rezza. Questi coefficienti di sicurezza saranno utilizzati, assieme alle diverse assunzioni che stanno alla base del modello di calcolo, allo scopo di mantenere al livello più basso possibile il rischio di crollo della struttura. A tal proposito si sottolinea che, in tutte le situazioni critiche ai fini del dimensionamento, con l‘introduzione dei valori di progetto per le azioni, o dei relativi effetti per le resistenze, nessuno degli stati limite deve essere superato. Un vantaggio di questo metodo sta nella chiara separazione fra i più importanti fattori che influi-scono sul dimensionamento delle strutture portanti.

1.2 Elementi di base per il dimensionamento agli stati limite

1.2.4 Verifiche con il metodo dei coefficienti parziali di sicurezza

1

Verifiche

FOndAMEntI dIMEnSIOnA-

MEntO1

2524

1.2 Elementi di base per il dimensionamento

tra i più importanti fattori che influiscono sul dimensionamento si possono citare i seguenti:

• Azioni: carichi utili, neve, vento, temperature, . . . • Proprietà dei materiali: resistenze, rigidezze, . . .• Grandezze geometriche: dimensioni, geometrie, . . .

tutti questi fattori sono rappresentati da grandezze variabili, soggette a dispersione statistica dei valori.

In Fig. 1.2 è rappresentata graficamente la relazione fra due tipiche distribuzioni di valori per l‘azione E e la capacità portante R di un elemento strutturale. Entrambe le grandezze variabili mostrano la propria mo-dalità di dispersione dei valori. Un cedimento della struttura, in questa rappresentazione, si può definire attraverso la condizione R − E < 0, mentre il caso R − E = 0 rappresenta il raggiungimento dello stato limite. Sulla base del fatto che per entrambe le funzioni di distribuzione — specialmente nelle aree di coda — in genere sono disponibili insufficienti conoscenze empiriche, ci si accontenta, nel quadro del concetto di sicurezza semiprobabilistica, di fare in modo che fra definiti valori delle funzioni di distribuzione (valori caratteristici oppure valori di progetto) sia sempre garantita un sufficiente intervallo di sicurezza.

Grazie alla concezione unitaria degli Eurocodici, tramite i coefficienti parziali di sicurezza il dimensiona-mento delle strutture portanti può avvenire indipendentemente dai materiali impiegati, e i calcoli per tutti i materiali possono basarsi sugli stessi concetti.

A causa della notevole variabilità naturale delle proprietà meccaniche del legno massiccio e dei materiali derivati dal legno, dell‘ortotropia (proprietà diverse in direzione degli assi longitudinale, radiale e tangen-ziale) nei riguardi delle caratteristiche del materiale e del comportamento alle variazioni di umidità (ritiro e rigonfiamento nelle citate direzioni) nonché della non omogeneità della struttura del materiale, altri fattori vengono utilizzati per il dimensionamento e la costruzione delle strutture di legno, in aggiunta al concetto di sicurezza semiprobabilistica. tali fattori rendono possibile, fra l‘altro, tenere conto della diversa umidità, della durata del carico, delle ridu-zioni di sezione dovute alle fessurazioni, o anche del comportamento deformativo differito nelle costruzioni di legno.

Fig. 1.2: Concetto di sicurezza semiprobabilistica

dove:

E AzioneEmean Valore medio dell‘azioneEk Valore caratteristico dell‘azioneEd Valore di progetto dell‘azione

R ResistenzaRmean Valore medio della resistenzaRk Valore caratteristico della resistenzaRd Valore di progetto della resistenza

1

2726

FOndAMEntI dIMEnSIOnA-MEntO

1.3 Azioni e combinazioni di azioni

1.3 Azioni e combinazioni di azioni

1.3.1 definizioni relative alle azioni

Sotto il termine azioni, conformemente all‘impostazione delle norme Europee, si intende nell‘ordine:

• „un gruppo di forze (carichi), che agiscono su una struttura portante (azioni dirette)“ (1.5.3.1 a) [n1]),

oppure

• „un gruppo di deformazioni indotte, oppure di accelerazioni, causate ad esempio da variazioni di tem-peratura, variazioni di umidità, movimenti di assestamento non omogenei o da un sisma (azioni indirette)“ (1.5.3.1 b) [n1]).

La figura seguente riassume le „norme sulle azioni“ da seguire per ciascun caso specifico, conformemente alla En 1991.

1.3.1.1 Effetti delle azioni su una struttura portante

dalle azioni su una struttura portante si originano sollecitazioni sulle membrature (ad es. forze di taglio, tensioni, allungamenti) oppure reazioni della struttura nel suo complesso (ad es. frecce di inflessione, torsioni).

Fig. 1.3: norme En sulle azioni [24]

11FOndAMEntI dIMEnSIOnA-

MEntO

2726

1.3 Azioni e combinazioni di azioni

1.3.1.2 Classificaizone delle azioni

Azioni permanenti (G) (1.5.3.3 [n1])Azioni (azioni dirette, come ad es. il peso proprio della costruzione, gli accessori e impianti dell‘edificio, ..., azioni indirette quali ritiri, assestamenti irregolari, ...), riguardo alle quali si assume che, per tutta la vita di servizio, agiscano sempre nella stessa direzione e che le variazioni di entità nel tempo siano trascurabili.

Azioni variabili (Q) (1.5.3.4 [n1])Azioni (ad es. carichi di esercizio su solai, carichi da neve, carichi da vento), che non agiscono sempre nella stessa direzione e le cui variazioni di entità nel tempo non sono trascurabili.

Azioni eccezionali (A) (1.5.3.5 [n1])Azioni (ad es. incendio, esplosione, terremoto, urto di veicoli, ... ), che di regola sono di breve durata ed entità significativa, ma che durante la vita di servizio attesa non hanno una probabilità calcolabile di verificarsi.

Valore di progetto di un‘azione (Gd oder Qd) (1.5.3.21 [n1])Valore di un‘azione ottenuto moltiplicando il valore rappresentativo per il coefficiente parziale di sicurezza.

Valore caratteristico di un‘azione (Gk oder Qk) (1.5.3.14 [n1])Il più importante valore rappresentativo di un‘azione.

1.3.2 Combinazione di azioni (fatica esclusa)

dato che le azioni su una struttura portante si esercitano prevalentemente in combinazione con altre azioni (variabili), occorre considerare le differenti combinazioni, tenendo conto della loro probabilità di verificarsi effettivamente.

Riguardo alle situazioni di progetto, si distingue fra: • situazioni permanenti, che riguardano le normali condizioni di esercizio della struttura portante;• situazioni temporanee, che si riferiscono a condizioni a cui la struttura portante è soggetta per un tempo limitato (costruzione, manutenzione, . . . );• situazioni eccezionali, che si riferiscono a condizioni eccezionali per la struttura portante, ad esempio incendi, esplosioni, urto da parte di un veicolo, conseguenze di un cedimento localizzato;• situazioni sismiche, che comprendono tutte le condizioni a cui la struttura portante è soggetta in caso di azioni sismiche [23].

„Le situazioni di progetto scelte devono comprendere in modo sufficientemente accurato tutte le condizioni che ci si può ragionevolmente aspettare durante l‘esecuzione e l‘uso della struttura portante. “ (3.2 (3) [n1]).

Per le regole di combinazione vale la seguente indicazione di base:

Ogni combinazione di azioni deve di norma comprendere un‘azione variabile principale (azione dominante, con un valore massimo) oppure un‘azione eccezionale (sisma, urto di veicolo, ...).Gli effetti delle restanti azioni (azioni secondarie) devono essere tenuti in considerazione nella misura in cui ciò sia ragionevole per motivi fisici o logistici. A tal proposito, ciascuna azione variabile deve comparire anche come azione dominante. da ciò si deduce che il numero delle diverse combinazioni di carico deve quanto meno corrispondere a quello delle singole azioni variabili indipendenti. Fra tutte le combinazioni è prevalente quella con gli effetti più sfavorevoli nei confronti del comportamento portante della struttura. L‘integrazione delle azioni avviene con l‘ausilio di coefficienti parziali di sicurezza gG e gQ

nonché di coefficienti di combinazione y .

2928

1FOndAMEntI dIMEnSIOnA-MEntO

1.3 Azioni e combinazioni di azioni

1.3.2.1 Regole di combinazione per le verifiche agli stati limite ultimi

Combinazione di azioni per situazioni di progetto permanenti (situazioni normali) e temporanee(situazioni di costruzione) (= combinazione fondamentale) [n1]

conEd Valore di progetto di una combinazione di azioniS Simbolo di sommatoria

Simbolo di combinazione („deve essere combinato con“)Gk,j Valore caratteristico dell‘azione permanente jgG,j

Coefficiente parziale di sicurezza per l‘azione permanente jQk,1 Valore caratteristico dell‘azione variabile dominantegQ,1 Coefficiente parziale di sicurezza per l‘azione variabile dominanteQk,i Valore caratteristico dell‘azione variabile secondaria i gQ,i

Coefficiente parziale di sicurezza per l‘azione variabile secondaria iψ Coefficiente di combinazione per un‘azione variabile

dato che la predisposizione delle combinazioni di carico è correlata a un volume di calcolo relativamente grosso, nella dIn 1052:2008 [n6] vengono fornite regole semplificate basate sulla relazione (1.2) per l‘uso in edilizia.

nota:In En 1990 non è prevista alcuna semplificazione per le combinazioni di azioni

Combinazione di azioni nelle situazioni di progetto eccezionali(incendio, esplosioni, . . .) [n1]

conEd Valore di progetto della combinazione di azioni in una situazione di progetto eccezionaleAd Valore di progetto di un‘azione eccezionaleψ1,1

Coefficiente per valori frequenti dell‘azione variabile dominanteψ2,1 Coefficiente per valori quasi permanenti dell‘azione variabile dominanteψ2,i

Coefficiente per valori quasi permanenti delle azioni variabili secondarie

(1.2)

(1.1)

(1.3)

≥ >

1 FOndAMEntI dIMEnSIOnA-

MEntO

2928

1.3 Azioni e combinazioni di azioni

Combinazioni di azioni per situazione di progetto in zona sismica [n1]

conEdAE Valore di progetto della combinazione di azioni per la situazione di progetto in zona sismicaAEk Valore caratteristico di un‘azione in caso di terremotogI Coefficiente di ponderazione (si veda En 1998)

1.3.2.2 Regole di combinazione per verifiche agli stati limite di esercizio

Le combinazioni delle azioni devono essere adeguate al comportamento della costruzione e all‘uso dell‘edificio nonché ai requisiti di idoneità all‘esercizio correlati.

In generale la seguente condizione, conformemente a [n1]

deve essere soddisfatta.

con

Ed Valore di progetto delle azioni al livello di idoneità all‘esercizioCd Valore di progetto della soglia per il criterio prevalente di idoneità all‘esercizio

Combinazione caratteristica [n1]da utilizzare per gli effetti irreversibili su una struttura portante

Combinazione frequente [n1]da utilizzare per gli effetti reversibili au una struttura portante

Combinazione quasi permanente [n1]da utilizzare per effetti di lunga durata su una struttura portante (ad esempio l‘aspetto estetico dell‘edificio)

(1.4)

(1.5)

(1.6)

(1.8)

(1.7)

1

3130

FOndAMEntI dIMEnSIOnA-MEntO

1.3 Azioni e combinazioni di azioni

Stati limite ultimiper le verifiche della sicurezza statica (EQU) e della capacità portante (StR) di elementi strutturali, azioni geotecniche escluse

Combinazione

Azioni permanenti Azioni variabili

Sfavorevole FavorevoleAzione princi-

paleAzioni secondarie

Combinazione di base gG,j,sup · Gk,j,sup gG,j,inf · Gk,j,inf gQ,1 · Qk,1 gQ,i · y0,i · Qk,i

gG,j,sup = 1,35

gG,j,inf = 1,00

gG,j,sup = 1,10

gG,j,inf = 0,90

gG,j,sup = 1,35

gG,j,inf = 1,15

gQ,1 = 1,50

gQ,i = 1,50

gG,j,sup / gG,j,inf

Gk,j,sup / Gk,j,inf

y

Ad

AEd

per verifiche StR

per verifiche StR

per verifiche EQU (ad es. sollevamento dovuto al vento; la struttura portante è considerata corpo rigido)

per verifiche EQU (ad es. sollevamento dovuto al vento; la struttura portante è considerata corpo rigido)

per verifiche EQU (incluse le resistenze sul lato dell‘elemento strutturale;

per verifiche combinate EQU/StR)

per verifiche EQU (incluse le resistenze sul lato dell‘elemento strutturale;

per verifiche combinate EQU/StR)

per verifiche StR ed EQU in caso di azione sfavorevole (0 in caso di azione favorevole)

per verifiche StR ed EQU in caso di azione sfavorevole (0 in caso di azione favorevole))

coefficiente parziale di sicurezza per il calcolo con valori di progetto superiori/inferiori

valore caratteristico superiore / inferiore per un‘azione permanente

coefficiente di combinazione

valore di progetto per un‘azione eccezionale

valore di progetto per un‘azione sismica AEd = gI · AEk (gI ... coefficiente di ponderazione)

Principale Ulteriori

Eccezionale Gk,j,sup Gk,j,inf Ad(y1,1 opp. y2,1)

· Qk,1y2,i · Qk,i

terremoto Gk,j,sup Gk,j,inf gf · AEk o AEd y2,i · Qk,i

Stati limite di esercizio

CombinazioneAzioni permanenti Azioni variabili

Sfavorevole Favorevole Principale Secondarie

Caratteristica Gk,j,sup Gk,j,inf Qk,1 y0,i · Qk,i

Frequente Gk,j,sup Gk,j,inf y1,1 · Qk,1 y2,i · Qk,i

Quasi permanente Gk,j,sup Gk,j,inf y2,1 · Qk,1 y2,i · Qk,i

nota: Per le situazioni di progetto eccezionali e sismiche allo stato limite ultimo, così come per le verifiche allo stato limite di esercizio, i coefficienti parziali di sicurez-za verranno assunti uguali a 1,0.

1.3.3 Coefficienti parziali di sicurezza per le azioni

tramite i coefficienti parziali di sicurezza si tiene conto delle incertezze sul modello di calcolo e degli scosta-menti sui valori delle azioni e degli effetti ad esse collegati.

tab. 1.1: Valori di progetto per le azioni e coefficienti parziali di sicurezza raccomandati conformemente a

En 1990:2003 [n1] (Riassunto)

1 FOndAMEntI dIMEnSIOnA-

MEntO

3130

1.3 Azioni e combinazioni di azioni

1.3.4 Coefficienti di combinazione y0, y1 e y2

tramite i coefficienti di combinazione y0, y1 e y2 si terrà conto della bassa probabilità che si verifichi la con-temporanea comparsa di azioni sfavorevoli dovute a più azioni variabili.

Le azioni vengono suddivise in

• Valore caratteristico di un‘azione [n1] Il valore caratteristico di un‘azione verrà scelto in modo tale che non sia superato durante la vita di servizio attesa.

• Valore raro [n1] Il valore di combinazione di un‘azione variabile che si verifica raramente sarà utilizzato in combinazione con un‘azione variabile.

• Valore frequente di un‘azione variabile [n1] Il valore di combinazione di un‘azione variabile che si verifica spesso sarà scelto in modo tale che la fre-quenza di superamento di tale valore durante la vita di servizio sia limitata a un valore determinato.

• Valore quasi permanente di un‘azione variabile [n1] Il valore di combinazione di un‘azione variabile quasi permanente sarà scelto in modo che il tempo di su-peramento di tale valore rappresenti una quota significativa della vita di servizio attesa.

Azioni y0 y1 y2

Carichi utili negli edifici a)

Categoria A: edifici residenziali 0,7 0,5 0,3

Categoria B: uffici 0,7 0,5 0,3

Categoria C: luoghi per riunioni 0,7 0,7 0,6

Categoria d: aree commerciali 0,7 0,7 0,6

Categoria E: magazzini 1,0 0,9 0,8

Categoria F: edifici carrabili, peso del veicolo ≤ 30 kn 0,7 0,7 0,6

Categoria G: edifici carrabili, 30 kn < peso del veicolo ≤ 160 kn 0,7 0,5 0,3

Categoria H: tetti 0 0 0

Carichi da neve sugli edifici (si veda En 1991-1-3) b)

Finlandia, Islanda, norvegia, Svezia 0,7 0,5 0,2

Luoghi nei Paesi membri CEn con altitudine > 1000 m s.l.m. 0,7 0,5 0,2

Luoghi nei Paesi membri CEn con altitudine ≤ 1000 m s.l.m. 0,5 0,2 0

Carichi da vento sugli edifici (si veda En 1991-1-4) c) 0,6 0,2 0

temperature di esercizio (escluso incendio) negli edifici, si veda En 1991-1-5 d) 0,6 0,5 0

note:La determinazione dei coefficienti di combinazione avviene negli Annessi nazionali.a) Carichi utili in edilizia, si veda En 1991-1-1b) Carichi da neve, si veda En 1991-1-3. Per i Paesi non esplicitamente nominati devono essere considerate le condizioni locali prevalenti.c) Carichi da vento, si veda En 1991-1-4d) Variazioni di temperatura, si veda En 1991-1-5

tab. 1.2: Coefficienti di combinazione raccomandati, secondo En 1990 [n1]

1

3332

FOndAMEntI dIMEnSIOnA-MEntO

1.4 Variabili di base

tab. 1.3: Assegnazione delle strutture alla KLEd secondo En 1995-1-1:2004/A1:2008 [n2] ed ÖnORM B 1995-1-1:2010 [n3]

1.4.1 Valore di progetto della capacità portante

Il valore di progetto della capacità portante di una sezione, di un elemento strutturale o di una unione,nelle costruzioni di legno, sarà calcolato tramite la relazione (1.9).

con

Xk opp. Rk valore caratteristico di una proprietà di resistenza oppure di una capacitàkmod coefficiente di modificazione, per tenere conto della durata del carico e della classe di servizio, si vedano la tab. 1.8 e la tab. 1.9gM Coefficiente parziale di sicurezza per una proprietà del materiale, si vedano la tab. 1.6 e la tab. 1.7

Il coefficiente di modificazione kmod è un coefficienta di sicurezza che tiene consto dell‘influsso sul comporta-mento portante derivante dalle diverse umidità e dalla durata delle azioni.Il coefficiente di sicurezza gM è il coefficiente parziale di sicurezza che tiene conto delle dispersioni sfavorevoli dei valori delle proprietà dei materiali, delle incertezze sul modello di calcolo e delle tolleranze relative alle diverse grandezze.

1.4.2 Azioni e influenze ambientali

1.4.2.1 Classi di durata del carico (KLEd)

La classificazione della durata delle azioni su un edificio o una struttura si deve desumere dalle tab. 1.3 e 1.4.

KLEd Ordine di grandezza della durata del carico cumulata

Esempi

permanente più lunga di 10 anni Pesi propri delle strutture, degli accessori, dei compo-nenti fissi ausiliari e degli impianti tecnici

lunga da 6 mesi fino a 10 anni Materiali immagazzinati

media da 1 settimana fino a 6 mesi Carichi utili, carichi da neve in zone ad altitudine mag-giore di 1000 m s.l.m.

breve più breve di una settimana Carichi da neve in zone ad altitudine fino a 1000 m s.l.m., carichi da vento

1.4 Variabili di base

(1.9)opp.

1 FOndAMEntI dIMEnSIOnA-

MEntO

3332

1.4 Variabili di base

Azione KLEd

Carichi volumetrici e planimetrici secondo dIn 1055-1 permanente

Carichi utili verticali secondo dIn 1055-3A Sottotetti, locali di abitazione e soggiornoB Uffici, locali di lavoro, corridoiC Locali, locali ed aree di riunione, locali che possono essere destinati a riunire persone (con l‘eccezione delle categorie A, B, d ed E)d Aree commercialiE Fabbriche e officine, stalle, magazzini e atrii, aree soggette a significativo affollamentoF Aree carrabili e di parcheggio per veicoli leggeri (Peso totale ≤ 25 kn) Rampe di accesso a queste areeG Aree adibite alla circolazione di carrelli a forcheH tetti non praticabili, tranne che per lavori di manutenzione ordinaria e riparazioniK Carichi ricorrenti da elicotterot Scale e soppalchiZ Ingressi, balconi e simili

media media

breve media

lunga media breve media breve breve breve breve

Carichi utili orizzontali secondo dIn 1055-3

Carichi utili orizzontali dovuti alle persone su parapetti, ringhiere e altre costruzioni che fungono da protezione

breve

Carichi orizzontali volti a ottenere un sufficiente controventamento longitudinale e trasversale a

Carichi orizzontali per piazzole di atterraggio di elicotteri su tetto-solaio.- per i carichi utili orizzontali - per la protezione dal rullaggio fuori piazzola

breve

brevissima

Carichi da vento secondo dIn 1055-4 breve

Carichi da neve e carichi da ghiaccio secondo dIn 1055-5 Altitudine del luogo di costruzione dell‘edificio ≤ 1000 m s.l.m. Altitudione del luogo di costruzione dell‘edificio > 1000 m s.l.m.

breve media

Carichi da impatto secondo dIn 1055-9 brevissima

Carichi orizzontali dovuti al movimento di gru e macchine secondo dIn 1055-10 brevea compresi i carichi relativi

1.4.2.2 Classi di servizio (nKL)

Grazie alle proprietà igroscopiche del legno, l‘umidità del legno si equilibra con l‘umidità dell‘ambiente attra-verso fenomeni di adsorbimento e desorbimento. L‘umidità di equilibrio così instaurata influenza le proprietà tecnologiche del legno (all‘aumentare dell‘umidità, diminuiscono la resistenza e il modulo E) . A causa degli influssi dell‘ambiente sulle membrature lignee è necessario assegnare le strutture portanti a Classi di servizio, che identificano gli andamenti climatici dell‘ambiente in cui la costruzione è immersa durante la sua vita di servizio.

Classe di servizio

Clima ambientale Umidità del legno di mol-

te conifere

tipo di struttura o di edificio

temperatura umidità relati-va dell‘aria a

1 20° C ≤ 65 % ≤ 12 % Locali interni di edifici di abitazione, scuole e uffici

2 20° C ≤ 85 % ≤ 20 % Locali interni di edifici non di abitazione, quali magazzini, man-eggi, industrie, nonché costruzioni coperte ma aperte, con membrature non esposte alle intemperie (pioggia inclinata a 30°)

3 - - > 20% Componenti all‘aperto, dotati di misure costruttive per la protezione del legno

tab. 1.5: Assegnazione delle strutture portanti alla classe di servizio secondo ÖnORM B 1995-1-1:2010 [n3] e dIn 1052:2008 [n6]

tab. 1.4: Assegnazione delle strutture portanti alla KLEd secondo dIn 1055-1, dIn 1055-3, dIn 1055-4, dIn 1055-5, dIn 1055-9, dIn 1055-10 e dIn 1055-100

1

3534

FOndAMEntI dIMEnSIOnA-MEntO

1.5 Proprietà dei materiali

1.5 Proprietà dei materiali

tab. 1.6: Coefficienti parziali di sicurezza raccomandati per le proprietà dei materiali, secondo ÖnORM En 1995-1-1:2009 [n2]

tab. 1.7: Coefficienti parziali di sicurezza raccomandati per le proprietà dei materialinach dIn 1052:2008 [n6]

Stato limite ultimo gM

Situazioni di progetto permanenti e temporanee

Legno e materiali a base di legno 1,30

Acciaio nelle unioni- mezzi di unione con gambo cilindrico, sollecitati a flessione - parti sollecitate a trazione o a taglio, in caso di verifica del limite di snervamento della sezione netta- Verifica della capacità portante di piastra, per piastre chiodate

1,10

1,25

1,25

Combinazioni eccezionali

In generale 1,00

Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit gM

In generale 1,00

Per la riduzione delle fessurazioni da ritiro e delle variazioni dimensionali, gli elementi strutturali di legno uti-lizzati nelle classi di servizio 1 e 2 devono avere un‘umidità di posa in opera u ≤ 20 % e nella classe di servizio 3 devono avere un‘umidità di posa in opera u ≤ 25 % (secondo dIn 1052:2008 [n6]).

1.4.3 Coefficienti parziali di sicurezza per le proprietà dei materiali e le resistenze

Stato limite ultimo gM

Combinazione di base

Legno massiccio Legno lamellare incollatoLVL, compensato, OSB Pannello di particellePannelli di fibre ad alta densità Pannelli di fibre a media densità Pannelli MdF Pannelli di fibre a bassa densità Unioni Piastre chiodate (proprietà acciaio)

1,30 1,25 1,20 1,30 1,30 1,30 1,30 1,30 1,30 1,25

Combinazioni eccezionali

In generale 1,00

Stato limite di esercizo gM

In generale 1,00

1.5.1 Coefficienti di modificazione delle resistenze per tenere conto della classe di servizio e della durata del carico

note tratte da En 1995-1-1:2004/A1:2008 [n2] e dIn 1052:2008 [n6]: nel caso di una combinazione di carico in cui sono presenti diverse durate del carico, di norma è da utilizzare il valore di kmod previsto per il carico di minore durata.

note tratte da En 1995-1-1:2004/A1:2008 [n2]: nel caso di una unione fra elementi di legno aventi diverso comportamento in funzione del tempo,allora kmod deve essere determinato da kmod,1 e kmod,2 di entrambi gli elementi di legno tramite la seguente relazione

1 FOndAMEntI dIMEnSIOnA-

MEntO

3534

1.5 Proprietà dei materiali

Materiale (rif. normativo) Classe di servizio Materiale (rif. normativo) Classe di servizio

Legno massiccio (En 14081-1) Legno lamellare incollato (En 14080) LVL (En 14374, En 14279) Compensato (En 636-1, En 636-2, En636-3)

OSB/2a (En 300) Pannelli di particelle tipo P4a, P5 (En 312) Pannelli di fibre, alta densità: HB.LAa, HB.HLA1, HB.HLA2 (En 622-2)

durata del carico 1 2 3 durata del carico 1 2

permanente 0,60 0,60 0,50 permanente 0,30 0,20

lunga 0,70 0,70 0,55 lunga 0,45 0,30

media 0,80 0,80 0,65 media 0,65 0,45

breve 0,90 0,90 0,70 breve 0,85 0,60

brevissima 1,10 1,10 0,90 brevissima 1,10 0,80

Materiale (rif. normativo) Classe di servizio Materiale (rif. normativo) Classe di servizio

OSB/3, OSB/4 (En 300) Pannelli di particelle tipo P6a, P7 (En 312)

Pannelli di fibre, densità media:MBH.LA1a, MBH.LA2a (En 622-3)MBH.HLS1, MBH.HLS2 (En 622-3) Pannelli di fibre, MdF: MdF.LAa, MdF.HLS (En 622-5)

durata del carico 1 2 3 durata del carico 1 2

permanente 0,40 0,30 – permanente 0,20 –

lunga 0,50 0,40 – lunga 0,40 –

media 0,70 0,55 – media 0,60 –

breve 0,90 0,70 – breve 0,80 0,45

brevissima 1,10 0,90 – brevissima 1,10 0,80a Uso permesso solo in classe di servizio 1

Materiale Classe di servizio Materiale (rif. normativo) Classe di servizio

Legno massiccio Legno lamellare incollatoLegno massiccio giuntato LVL Pannelli X-lam Pannelli di legno compensato

Pannelli di particelle Pannelli conglomerati Pannelli di fibre, tipo HB.HLA2 (dIn En 622-2:2004-07)

durata del carico 1 2 3 durata del carico 1 2

permanente 0,60 0,60 0,50 permanente 0,30 0,20

lunga 0,70 0,70 0,55 lunga 0,45 0,30

media 0,80 0,80 0,65 media 0,65 0,45

breve 0,90 0,90 0,70 breve 0,85 0,60

brevissima 1,10 1,10 0,90 brevissima 1,10 0,80

Materiale (rif. normativo) Classe di servizio Materiale (rif. normativo) Classe di servizio

Pannelli OSB, tipi OSB/2a, OSB/3 e OSB/4 (dIn En 300:2006-09)

Pannelli di fibrea, tipo MBH.LA2 (dIn En 622-3:2004-07) Pannelli cartongesso, tipi GKBa, GKFa, GKBI e GKFI (dIn 18180)

durata del carico 1 2 3 durata del carico 1 2

permanente 0,40 0,30 – permanente 0,20 0,15

lunga 0,50 0,40 – lunga 0,40 0,30

media 0,70 0,55 – media 0,60 0,45

breve 0,90 0,70 – breve 0,80 0,60

brevissima 1,10 0,90 – brevissima 1,10 0,80a solo classe di servizio 1

tab. 1.8: Coefficienti di modificazione kmod raccomandati, secondo En 1995-1-1:2004/A1:2008 [n2]

tab. 1.9: Coefficienti di modificazione kmod raccomandati secondo dIn 1052:2008 [n6]

3736

1FOndAMEntI dIMEnSIOnA-MEntO

1.5 Proprietà dei materiali

Materiale (rif. normativo)Classe di servizio

Materiale (rif. normativo)Classe di servizio

1 2 3 1 2

Legno massiccio (En 14081-1)Legno lamellare incollato (En 14080)LVL (En 14374, En 14279)

0,60 0,80 2,00

OSB/21 (En 300)Pannelli di particelle, tipo P41, tipo P5 (En 312)Pannelli di fibre, alta densità: HB.LA1, HB.LA1, HB.LA2 (En 622-2)Pannelli di fibre, MdF: MdF.LA1, MdF.HLS (En 622-5)

2,25 3,00

Pannello di legno compensato (En 636-11, En 636-22, En 636-3)

0,80 1,00 2,50

OSB/3, OSB/4 (En 300)

1,50 2,25 –

Pannelli di fibre, media densità: MBH.LA11, MBH.LA21,MBH.HLS1, MBH.HLS2(En 622-3)

3,00 4,00Pannelli di particelle, tipo P61, P7 (En 312)1 utilizzazione solo in classe di servizio 12 utilizzazione solo in classe di servizio 1 e 2

nota: I giunti a dita universali secondo En 387, nei quali si rilevi la variazione della direzione della fibratura, non possono essere utilizzati in classe di servizio 3.

nota alla En 1995-1-1:2004/A1:2008 [n2]:In caso di unioni fra elementi di legno strutturale aventi lo stesso comportamento in funzione del tempo, il valore di kdef deve essere raddoppiato. In caso di unioni fra legni o materiali a base di legno aventi diverso comportamento in funzione del tempo, di norma il valore kdef deve essere calcolato dai coefficienti di deformabilità kdef,1 e kdef,2 dei materiali a base di legno coinvolti, tramite la seguente relazione:

MaterialeClasse di servizio

Materiale (rif. normativo)Classe di servizio

1 2 3 1 2

Legno massiccioa

Legno lamellare incollatoLVLb

Legno massiccio giuntatoPannello X-Lam

0,60 0,80 2,00

Pannelli di particelle

2,25 3,00Pannelli conglomerati

Pannelli di fibre,tipo HB.LA2(dIn 622-2:2004-07)

Pannello di legno compensato0,80 1,00 2,50

Pannelli di fibre, tipo MBH.LA2 (dIn 622-3:2004-07)

3,00 4,00LVLc

Pannello OSB 1,50 2,25 – Pannelli di cartongessoa I valori di kdef per legno massiccio la cui umidità al momento della posa in opera sia uguale o maggiore del punto di saturazione e che possa stagionare liberamente in opera, devono essere aumentati di 1,0.b con tutti gli strati a fibratura parallelac con strati a fibratura ortogonale

nota a dIn 1052:2008 [n6]: Se la quota di carico permanente è > 70 % del carico totale, la rigidezza dell‘elemento strutturale sollecitato a compressione deve essere ridotta moltiplicando per il fattore 1 / (1+kdef) . nel caso di strutture portanti formate da elementi con diverso com-portamento deformativo in funzione del tempo, le rigidezze dei singoli elementi stutturali devono essere ridotte motiplicando per il fattore 1 / (1+kdef).

nelle unioni di materiali a base di legno aventi diversi valori kdef , si deve adottare la media aritmetica. Per le unioni acciaio-legno, si deve adottare il coefficiente di deformazione del legno.

tab. 1.10: Empfohlener Verformungsbeiwert kdef nach En 1995-1-1:2004/A1:2008 [n2]

tab. 1.11: Coefficienti di deformazione kdef raccomandati secondo dIn 1052:2008 [n6]

1 FOndAMEntI dIMEnSIOnA-

MEntO

3736

1.5 Proprietà dei materiali

1.5.2 Valori rappresentativi per i materiali

Le proprietà dei materiali vengono quantificate attraverso valori caratteristici, che rappresentano un deter-minato percentile in una distribuzione statistica di valori. di norma si tratta di

• 5-percentili per le resistenze e le masse volumiche, e• 5-percentili o valori medi per le rigidezze.

1.5.2.1 Legno massiccio

Conifere

C14 C16 C18 C20 C22 C24 C27 C30 C35 C40 C453 C503

Proprietà di resistenza [n/mm²]

Flessione f m,k 14 16 18 20 22 24 27 30 35 40 45 50

trazione parallela1 f t,0,k 8 10 11 12 13 14 16 18 21 24 27 30

trazione ortogonale1 f t,90,k 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4

Compressione parallela1 f c,0,k 16 17 18 19 20 21 22 23 25 26 27 29

Compressione ortogonale1 f c,90,k 2,0 2,2 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,1 3,2

taglio1,4,a,b f v,k 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0

Proprietà di rigidezza [kn/mm²]

Valore medio del modulo di elasticità parallelo

E0,mean 7 8 9 9,5 10 11 11,5 12 13 14 15 16

5-percentile del modulo di elasticità parallelo1

E0,05 4,7 5,4 6,0 6,4 6,7 7,4 7,7 8,0 8,7 9,4 10,0 10,7

Valore medio del modulo di elasticità ortogonale1

E90,mean 0,23 0,27 0,30 0,32 0,33 0,37 0,38 0,40 0,43 0,47 0,50 0,53

Valore medio del modulo di taglio1 Gmean 0,44 0,50 0,56 0,59 0,63 0,69 0,72 0,75 0,81 0,88 0,94 1,00

Massa volumica [kg/m³]

Massa volumica rk 290 310 320 330 340 350 370 380 400 420 440 460

Valore medio della massa volumica

rk,mean 350 370 380 390 410 420 450 460 480 500 520 550

note a En 338:2009:1 I valori sopra forniti per la resistenza a trazione, compressione e taglio, il 5-percentile del modulo di elasticità, il valore medio del modulo di elasticità ortogonale rispetto alla fibratura e il valore medio del modulo di taglio sono stati calcolati in base alle relazioni contenute nell‘Allegato A alla En 338:2009.2 Le proprietà tabulate valgono per legno equilibrato in ambiente a 20° C di temperatura e 65% di umidità relativa dell‘aria.3 Può darsi che legno strutturale delle classi C45 e C50 non sia sempre disponibile.4 I valori caratteristici per la resistenza a taglio sono forniti, conformemente a En 408, per legno privo di fessure. Gli effetti delle fessure di regola sono trattati nelle norme per il dimensionamento

note:a In dIn 1052:2008, a differenza di quanto previsto in En 338:2009, si fornisce per tutte le classi di resistenza un valore per la resistenza a taglio fv,k = 2,0 n/mm².b In ÖnORM B 1995-1-1:2010, a differenza di quanto previsto in En 338:2009, si fornisce per tutte le classi di resistenza un valore carattristico di resistenza a taglio fv,k = 3,1 n/mm2 (attualmente oggetto di verifica scientifica e discussione).

tab. 1.12: Valori caratteristici di resistenza per legno di conifere secondo ÖnORM En 338:2009 [n4], ÖnORM B 1995-1-1:2010 [n3] e dIn 1052:2008 [n6]

0000 0000

FOndAMEntI dIMEnSIOnA-MEntO

1 1.5 Proprietà dei materiali

Classe di resistenza del legno lamellare incollato

per glulam omogeneo per glulam misto

GL 24h GL 28h GL 32h GL 36h GL 24c GL28c GL 32c GL 36c

Proprietà di resistenza [n/mm²]

Flessione f m,g,k 24 28 32 36 24 28 32 36

trazione parallela f t,0,g,k 16,5 19,5 22,5 26 14 16,5 19,5 22,5

trazione ortogonalea f t,90,g,k 0,4 0,45 0,5 0,6 0,35 0,4 0,45 0,5

Compressione parallela f c,0,g,k 24 26,5 29 31 21 24 26,5 29

Compressione ortogonale f c,90,g,k 2,7 3,0 3,3 3,6 2,4 2,7 3,0 3,3

taglio1,b f v,g,k 2,7 3,2 3,8 4,3 2,2 2,7 3,2 3,8

Proprietà di rigidezza [n/mm²]

Valore medio del modulo di elasti-cità parallelo

E0,g,mean 11.600 12.600 13.700 14.700 11.600 12.600 13.700 14.700

5-percentile del modulo di elasti-cità parallelol

E0,g,05 9.400 10.200 11.100 11.900 9.400 10.200 11.100 11.900

Valore medio del modulo di elasti-cità ortogonale

E90,g,mean 390 420 460 490 320 390 420 460

Valore medio del modulo di taglio Gg,mean 720 780 850 910 590 720 780 850

Massa volumica [kg/m³]

Massa volumica rg,k 380 410 430 450 350 380 410 430

note a ÖnORM B 1995-1-1:2009:1 A differenza di quanto riportato in En 1994:1999, per tutte le classi di resistenza del glulam si deve adottare un valore caratteristico di resistenza a taglio fv,g,k = 3,0 n/mm². Occorre tenere conto dell‘influenza delle fessurazioni, per la verifica a taglio, tramite il coefficiente kcr.

note a dIn 1052:2008:a In dIn 1052:2008, a differenza di En 1194:1999, per tutte le classi di resistenza del glulam si fornisce un valore caratteristico per la resistenza a trazione orto-gonale alla fibratura del legno ft,90,g,k = 0,5 n/mm².b In dIn 1052:2008, a differenza di En 1194:1999, per tutte le classi di resistenza del glulam si fornisce un valore caratteristico per la resistenza a taglio fv,g,k = 2,5 n/mm².

tab. 1.13: Valori caratteristici di resistenza per legno lamellare incollato secondo ÖnORM En 1194:1999 [n5] und dIn 1052:2008 [n6]

3938

1.5.2.2 Legno lamellare incollato

Il legno lamellare incollato (glulam) consiste di lamelle ottenute da legno essiccato artificialmente e incol-lato. La rigidezza dell‘incollaggio delle lamelle è talmente alta da non dover essere presa in considerazione nella verifica della capacità portante. Sono disponibili sezioni con stratificazione omogenea (h) e mista (c) (si veda la Fig. 1.4).

Abb. 1.4: Esempio di stratificazione

della sezione trasversale rettangolare di un elemento sollecitato a flessione

„di coltello“(nella direzione di massima inerzia)

0000 0000

1 FOndAMEntI dIMEnSIOnA-

MEntO

1.6 Verifiche allo stato limite ultimo

Per l‘esecuzione della verifica delle strutture portanti e delle costruzioni, devono essere soddisfatte le segu-enti diseguaglianze, secondo En 1990 (6.4.1 [n1]) :

• EQU (ingl.: equilibrium) Perdita di euqilibrio della struttura o di una delle sue parti, che possono essere considerate come corpi rigidi [24]

• STR (ingl.: structural failure) Cedimento o eccessiva deformazione dell‘intera struttura o di sue parti, laddove la capacità portante degli elementi strutturali e la loro resistenza sia prevalente (Stabilità) [24]

• GEO (ingl.: geotechnic) Cedimento e/o eccessiva deformazione delle fondazioni [24]

• FAT (ingl.: fatigue) Cedimento per fatica dell‘intera struttura portante o di sue parti [24]

conEd,dst Valori di progetto degli effetti delle azioni instabilizzantiRd,stb Valori di progetto degli effetti delle azioni stabilizzantiEd Valori di progetto deegli effetti delle azioniRd Valori di progetto delle rispettive capacità portanti

Le verifiche agli stati limite ultimi possono essere condotte sulla base delle tensioni

oppure attraverso il confronto delle grandezze agenti sulla sezione con le resistenze dei materiali.

(1.10)

(1.14)

(1.13)

(1.11)

(1.12)

1.6 Verifiche allo stato limite ultimo

1.6.1 Generalità

3938

0000

xxxxxx

0000

FOndAMEntI dIMEnSIOnA-MEntO

1

1.6.2 Verifiche della sezione secondo [n3] e [n6]

1.6.2.1 trazione parallela alla fibratura del legno

dai valori caratteristici delle azioni permanenti Gk e delle azioni variabili Qk si ottiene, avendo determinato la combinazione di carico prevalente, lo sforzo di trazione st,0,d . Quest‘ultima sarà confrontata con il valore di progetto della resistenza a trazione ft,0,d. In caso di dimensionamento della capacità portante della sezione, sono da tenere in considerazione le eventuali riduzioni di sezione (Anetto ~ da 0,3 · Alordo fino a 0,8 · Alordo , in funzione del tipo di unione).

Le tensioni devono soddisfare la seguente condizione:

con

valore di progetto della tensione di trazione

valore di progetto della resistenza a trazione

(1.15)

Fig. 1.5 : diagramma di flusso per la verifica allo stato limite ultimo di elementi strutturali portanti

1.6 Verifiche allo state limite ultimo

4140

0000 0000

xxxxxxFOndAMEntI dIMEnSIOnA-

MEntO

1

1.6.2.2 Compressione parallela alla fibratura del legno

I valori di progetto per la compressione in direzione della fibratura sc,0,d derivati dalla combinazione di carico

prevalente, devono essere confrontati con i valori di progetto per la resistenza a compressione fc,0,d.

Le tensioni devono soddisfare la seguente condizione:

con

Valore di progetto della tensione di compressione

Valore di progetto della resistenza a compressione

1.6.2.3 Compressione ortogonale alla fibratura del legno

A causa delle sue proprietà anisotrope, il legno evidenzia proprietà diverse se sollecitato nelle differenti dire-zioni. In particolare, la capacità portante e il comportamento deformativo degli elementi strutturali in cui la zona di applicazione del carico non presenti „legno di testa“ sono peggiori, rispetto al caso in cui le sollecita-zioni si ripartiscano su zone in cui le fibre del legno siano allineate parallelamente alla direzione delle forze..

Se un provino di legno viene caricato di fianco, le sue fibre si comportano come tubi accatastati uno sopra all‘altro, che si schiacciano una volta raggiunto il limite di plasticità [22]. Se invece il provino è sottoposto al carico secondo un certo angolo acuto rispetto alla direzione della fibratura, si rileva una maggiore rigidezza. Questo effetto si può spiegare attraverso il cosiddetto „effetto tirante“, dovuto alla lunghezza di ripartizione del carico sul fianco delle fibre allineate. [25].

(1.16)

1.6 Verifiche allo stato limite ultimo

4140

4342

1.6 Verifiche allo stato limite ultimo

Materiale

l1 ≥ 2 · h l1 < 2 · h

Modalità di applicazione del carico

supporto continuo

supporto puntuale

Legno massiccio di Conifera 1,25 1,50 1,00

Legno lamellare incollato di Conifera 1,50 1,75 a 1,00a Purché valga: l ≤ 400 mm, altrimenti si può assumere l = 400 mm oppure kc,90 = 1,00.

Legenda:l ..... lunghezze di contatto l1 .... distanza fra i punti di applicazione del carico h .... altezza dell‘elemento strutturale nota:nel caso il coefficiente kc,90 non sia noto, si può adottare conservativamente il valore 1,00.

Le tensioni devono soddisfare la seguente condizione:

con

Valore di progetto della tensione di compressione trasversale

Valore di progetto della resistenza a compressione trasversale

kc,90 Coefficiente di compressione trasversale, si veda la tab. 1.14

Per l‘area efficace di compressione Aef ortogonale alla fibratura del legno, la lunghezza effettiva di contatto può essere prolungata, grazie all‘effetto-sospensione che si verifica parallelamente alla direzione della fibra-tura del legno, fino a 30 mm per lato.

1.6.2.4 Compressione inclinata rispetto alla fibratura del legno

Per 0° < a < 90° devono essere condotte le seguenti verifiche:

Verifica secondo En 1995-1-1:2004/A1:2008 [n2]

(1.18)

tab. 1.14: Coefficiente di compressione trasversale kc,90 secondo En 1995-1-1:2004/A1:2008 [n2] e dIn 1052:2008 [n6]

(1.17)

1FOndAMEntI dIMEnSIOnA-MEntO

1

4342

1.6 Verifiche allo stato limite ultimo

Verifica secondo dIn 1052:2008 [n6]

con

Valore di progetto della tensione di compressione

a Angolo fra la direzione della sollecitazione e la fibratura del legno

kc,90 Coefficiente di compressione trasversale secondo la tab. 1.14

nota: Il valore di progetto della resistenza a taglio fv,d può essere aumentato del 40% per il legno massiccio di Conifera, il legno lamellare incollato e il legno strutturale giuntato (10.2.5 [n6]).

1.6.2.5 Flessione

nelle travi per le quali, grazie alle dimensioni e alle condizioni di vincolo, può essere escluso il rischio di cedimento per carico di punta, le tensioni di flessione possono essere determinate in base alla teoria della elasticità lineare. Per le travi a rischio, si deve eseguire anche la verifica di stabilità al carico di punta.

nota: Per tenere conto della distribuzione delle tensioni dovuta alle non omogeneità del materiale, in En 1995-1-1:2004/A1:2008 si utilizza il coefficiente km verwendet. nella dIn 1052:2008 il coefficiente usato per tenere conto delle non omogeneità è indicato con kred, mentre il coefficiente km trova applicazione come coefficiente per il carico di punta.

Le tensioni devono soddisfare le seguenti condizioni:

con

Valore di progetto della tensione di flessione per sezioni rettangolari

km = 0,7 Coefficiente per sezioni rettangolari di legno massiccio, legno lamellare incollato e LVL (nota: nella dIn 1052:2008 si deve rispettare la condizione h/b ≤ 4).km = 1,0 Coefficiente per altre sezioni

(1.19)

(1.20)

(1.21)

(1.22)

(1.23)

FOndAMEntI dIMEnSIOnA-

MEntO1

1

4544

FOndAMEntIdIMEnSIOnA-MEntO

1.6 Verifiche allo stato limite ultimo

1.6.2.6 Flessione e trazione (tensoflessione)

In caso di sollecitazione combinata a flessione e trazione, devono essere soddisfatte le condizioni indicate nelle diseguaglianze (1.24) e (1.25):

conkm come definito in 1.6.2.5

1.6.2.7 Flessione e compressione (pressoflessione)

In caso di sollecitazione combinata a flessione e compressione, devono essere soddisfatte le seguenti condi-zoni:

conkm come definito in 1.6.2.5

1.6.2.8 taglio dovuto a forze trasversali

In caso di taglio e rototaglio (ingl. „rolling shear“), deve essere soddisfatta la diseguaglianza (1.28):

con

Valore di progetto della massima tensione a taglio per sezioni rettangolari

Per la verifica della capacità di sollecitazione a taglio di elementi portanti inflessi, si deve tenere conto dell‘influenza di eventuali fessurazioni, conformemente a En 1995-1-1:2004/A1:2008 [n2], attraverso una riduzione della larghezza della sezione tramite applicazione del coefficiente kcr . Questo coefficiente è già compreso nei valori di resistenza a taglio forniti in dIn 1052:2008 [n6] .

(1.26)

(1.27)

(1.28)

(1.24)

(1.25)

1 FOndAMEntI dIMEnSIOnA-

MEntO

4544

1.6 Verifiche allo stato limite ultimo

con

kcr = 0,67 per legno massicciokcr = 0,671) per legno lamellare incollatokcr = 1,00 per altri prodotti a base di legno secondo En 13986 e En 14374

1) Conformemente a ÖnORM B 1995-1-1 [n3] nella esecuzione della verifica, per tutte le classi di resistenza del legno lamellare incollato, si deve utilizzare il Coefficiente fessurazioni kcr = 0,83 , unitamente all‘assunzione di un valore caratteristico di resistenza a taglio costante e pari a fv,k = 3,0 n/mm².

Secondo dIn 1052:2008 [n6], in caso di sollecitazione di sezioni rettangolari a doppia flessione, deve essere soddisfatta la seguente relazione:

nota:In En 1995-1-1 non si trova alcun riferimento a questo tipo di sollecitazione, né alla necessità di condurre la relativa verifica.

1.6.2.9 torsione

nelle sezioni sollecitate a torsione, le tensioni di torsione saranno calcolate come per gli elementi strutturali di materiali isotropi.

Per la verifica secondo dIn 1052:2008 [n6], deve essere soddisfatta la relazione (1.30):

Per la verifica secondo En 1995-1-1:2004/A1:2008 [n2] vale la relazione (1.31):

con

tor,d Valore di progetto della tensione di torsione

fv,d Valore di progetto della resistenza a taglio

kshape Coefficiente per tenere conto della forma della sezione

h dimensione maggiore della sezione trasversale

b dimensione minore della sezione trasversale

(1.31)

(1.32)

(1.30)

(1.29)

per una sezione circolare

per una sezione rettangolare

1

4746

FOndAMEntI dIMEnSIOnA-MEntO

1.6 Verifiche allo stato limite ultimo

1.6.2.10 taglio per forza trasversale e torsione

Secondo dIn 1052:2008 [n6] deve essere soddisfatta la relazione (1.33)

nota:In En 1995-1-1:2004/A1:2008 non sono fornite indicazioni riguardanti questa sollecitazione.

1.6.3 Verifiche sugli elementi (verifiche di stabilità)

1.6.3.1 Generalità

Gli elementi strutturali sollecitati a compressione possono diventare instabili prima di avere raggiunto la capacità portante della sezione e, a causa delle eccessive deformazioni, possono collassare, ragion per cui occorre dimensionarli e verificarli anche in funzione della stabilità.

nel seguito sarà illustrata la verifica secondo dIn 1052:2008 [n6], per aste compresse, basata sul cosid-[n6], per aste compresse, basata sul cosid- basata sul cosid-detto „Metodo dell‘asta efficace“. Per l‘esecuzione della verifica secondo En 1995-1-1:2004/A1:2008 [n2] si rimanda ai contenuti del paragrafo 6.3 di tale norma.

1.6.3.2 Aste compresse con compressione centrata

deve essere soddisfatta la seguente condizione:

Il coefficiente al carico di punta kc vale

con

e

bc = 0,2 per legno massiccio e legno strutturale giuntatobc = 0,1 per legno lamellare incollato e materiali a base di legno

con il relativo grado di snellezza

(1.33)

(1.34)

(1.35)

(1.36)

(1.37)

1 FOndAMEntI dIMEnSIOnA-

MEntO

4746

1.6 Verifiche allo stato limite ultimo

dove:

sc,crit tensione critica di compressione, calcolata sul 5-percentile dei valori di rigidezza l = lef / i grado di snellezzai raggio di inerzialef = b · s oppure b · h lunghezza efficaceb coefficiente per il calcolo della lunghezza efficaces oppure h lunghezza dell‘asta

1.6.3.3 Aste inflesse senza forza di compressione

Le aste inflesse devono essere assicurate agli appoggi contro la torsione.

La seguente condizione deve essere soddisfatta:

Il coefficiente al carico di punta km vale

con il relativo grado di snellezza

dove:sm,crit pressoflessione critica, calcolata sul 5-percentile dei valori di rigidezza

con Jz momento di inerzia intorno all‘asse z, Jt momento di inerzia torsionale Wy modulo di resistenza a flessione

Per aste inflesse aventi sezione rettangolare di larghezza b ed altezza h, il grado di snellezza al carico di pun-ta può essere calcolato come

Per aste inflesse di legno lamellare incollato, per il calcolo del relativo grado di snellezza al carico di punta lrel,m oppure della tensione critica a pressoflessione sm,crit , il prodotto dei 5-percentili dei valori di riferimen-to di rigidezza può essere moltiplicato per il coefficiente 1,4.

(1.38)

(1.39)

(1.40)

(1.41)

1.6 Verifiche allo stato limite ultimo

48

1FOndAMEntI dIMEnSIOnA-MEntO

(1.44)

(1.42)

(1.43)

(1.45)

Per travi incastrate, a campata singola e soggette a momento costante, la lunghezza efficace lef corrisponde alla luce libera l della trave.

Per altri tipi di vincolo e di azioni, la lunghezza efficace lef deve essere calcolata confor-memente all‘Allegato E alla dIn 1052:2008 [n6].

Per aste inflesse in cui lo sbandamento laterale del bordo compresso è impedito lungo tutta la lunghezza, si può porre km = 1.

Per aste inflesse a sezione rettangolare e conpuò adottarsi km = 1 , con b larghezza della trave.

1.6.3.4 Aste con flessione e compressione

devono essere soddisfatte le seguenti condizioni:

e

dove:kc,y coefficiente a carico di punta secondo (1.35) per instabilità intorno all‘asse ykc,z coefficiente a carico di punta secondo (1.35) per instabilità intorno all‘asse zkm coefficiente di instabilità secondo (1.39)kred coefficiente secondo il paragrafo 1.6.2.5

1.6.3.5 Aste con flessione e trazione

devono essere soddisfatte le relazioni seguenti:

e

dove:km coefficiente di instabilità secondo (1.39)kred coefficiente secondo il paragrafo 1.6.2.5

1 FOndAMEntIdIMIEnSIOnA-

MEntO

1.7 Verifiche generali allo stato limite di esercizio

1.7.1 Valori limite per la freccia di travi inflesse

Le deformazioni ammissibili, o frecce, per le strutture devono essere congrue all‘uso previsto di queste ultime. In tab. 1.15 sono fornite raccomandazioni riguardanti le frecce ammissibili per le travi inflesse.

Valori di calcolo per le frecceValori limite per le frecce

travi inflesse travi a mensola

situazione caratte-ristica di progetto

wQ,inst l / 300 lk / 150

wfin - wQ,inst l / 200 lk / 100

situazione di progetto quasi permanente

wfin - w0 a) l / 200 lk / 100

a) In ÖnORM B 1995-1-1 i valori limite vengono forniti come l/250 opp. lk/125.

Per tenere conto delle deformazioni differite da „fluage“ viscoelastico, occorre utilizzare il coefficiente kdef riportato in tab. 1.10 oppure in tab. 1.11.

1.7 Verifiche allo stato limite di esercizio

Fig. 1.6: Contributi vari alla freccia

tab. 1.15: Valori limite raccomandati per la freccia, secondo ÖnORM B 1995-1-1:2010 [n3] e dIn 1052:2008 [n6]

49

1

dove:wG freccia dovuta alle azioni permanentiwQ freccia dovuta alle azioni variabiliw0 controfreccia (se presente)

0050

1.7.2 Verifiche allo stato limite di esercizio

La determinazione delle frecce può essere condotta conformemente a dIn 1052:2008 [n6] applicando le seguenti relazioni:

1) Relazione per la determinazione della deformazione finale wG,fin dovuta alle azioni permanenti

2) Relazioni per la determinazione della deformazione finale wQ,fin dovuta alle azioni variabili

(a) per situazioni di progetto caratteristiche (rare) - azioni variabili prevalenti

- ulteriori azioni variabili

(b) per situazioni di progetto quasi permanenti - per tutte le azioni variabili

Per le verifiche delle vibrazioni di solai nelle abitazioni si devono osservare le indicazioni fornite nel paragra-vo 9.3 della dIn 1052:2008 [n6] oppure nel paragrafo 7.3 della En 1995-1-1:2004/A1:2008 [n2], nonché le indicazioni fornite nell‘Annesso nazionale 5.7 alla ÖnORM B 1995-1-1:2010 [n3].

1.7 Verifiche generali allo stato limite di esercizio1FOndAMEntI dIMEnSIOnA-MEntO

(1.46)

(1.47)

(1.48)

(1.49)

Dati tecnici dei connettori SHERPA

2

SOMMARIO 2

51

2.1 Caratteristiche della serie SHERPA Holzbau

2.2 Caratteristiche della serie SHERPA S

2.3 Caratteristiche della serie SHERPA XL/DXL

52-57

58-63

64-87

DATI TECNICI 2

52

Dati tecnici della serie SHERPA Holzbau, tipi da A fino a F

Caratteristiche

Dimensioni dei connettori SHERPA, tipi da A fino a F

Tipo di connettore A A2 B C C1 D D1 E F

Larghezza [mm] 60 50 65 80 80 80 52 80 170

Altezza [mm] 80 120 150 180 210 280

Spessore [mm] 20

Dimensioni minime dell‘elemento ligneo secondario oppure dell‘altezza dell‘elemento ligneo principale in caso di utilizzazione di connettori della serie SHERPA Holzbau (Tipi A - F) (prescrizioni contro il fuoco non considerate)

Tipo di connettore A A2 B C C1 D D1 E F

Larghezza [mm]

- Sollecitazione esclusi-vamente nella direzione di inserimento

91 82 90 106 108 108 83 108 198

- Sollecitazione paral-lela e/o ortogonale alla direzione di inserimen-to

106 98 106 122 124 124 99 124 214

Altezza [mm] 104 144 145 171 190 204 220 296

Numero delle viti da inserire- nella trave/colonna principale: solo viti speciali SHERPA Ø 8 mm I lunghezza: 80 mm, lunghezza minima filettatura: 54 mm- nell‘elemento secondario: solo viti speciali SHERPA Ø 8 mm I lunghezza: 120 mm, lunghezza minima filettatura: 84 mm

Tipo di connettore A A2 B C C1 D D1 E F

- trave/colonna principale 2 2 3 3 4 5 5 6 11

- elemento secondario 4 4 6 6 8 10 10 12 24

Totale 6 6 9 9 12 15 15 18 35

TIPI A - F2.1 Caratteristiche della serie SHERPA Holzbau

I dati che seguono valgono per legno massiccio classificato come minimo in classe di resistenza C24 secondo EN 338:2009 oppure DIN 1052:2008 (corrisponde a S10 secondo DIN 4074-1:2008) e per legno lamellare incollato di tutte le classi di resistenza secondo EN 1194:1999 bzw. DIN 1052:2008.Il legno massiccio, al momento della realizzazione dell‘unione, può avere umidità massima pari al 18% e in caso di unioni di testa la sezione non deve presentare il midollo incluso. I connettori SHERPA della serie Holzbau (Tipi A - F) possono essere utilizzati solo in ambienti che rientrino nelle classi di servizio 1 e 2 secondo EN 1995-1-1:2004/A1:2008 opp. DIN 1052:2008 e che presentino moderata corro-sività (Categorie di corrosività C1, C2 e C3 secondo EN ISO 12944-2:1998). Devono essere esclusi sia l‘ingresso di umidità dall‘esterno, sia una frequente formazione di condensa.

DATI TECNICI2

53

Dati tecnici della serie SHERPA Holzbau, tipi da A fino a F

Tipo di connettore A A2 B C C1 D D1 E F

Rla,i,k

[kN] 8,0 8,0 12,0 15,0 20,0 30,0 30,0 36,0 72,0

Valori di calcolo deimoduli di slittamento K

la,i,ser e K

la,i,u

parallelamente alla direzione di inserimento

Il valore di calcolo del modulo di slittamento Kla,i,ser

per la verifica allo stato limite di esercizio,oppure K

la,i,u per la verifica della capacità portante, deve essere desunto dalla seguente tabella.

In essa vale: Kla,i,u

= 2/3 · Kla,i,ser

Tipo di connettore A A2 B C C1 D D1 E F

Kla,i,ser

[N/mm] 3.000 3.000 4.500 4.500 6.000 7.500 7.500 9.000 18.000

Kla,i,u

[N/mm] 2.000 2.000 3.000 3.000 4.000 5.000 5.000 6.000 12.000

Valori caratteristici della capacità portante Rla,i,k

per una sollecitazione simmetrica parallela alla direzione di inserimentoR la,i,k

K la,i,ser | la,i,u

Capacità portante in presenza di momento

Tipo di connettore A A2 B C C1 D D1 E F

Mi,k

[kNm] 0,25 0,25 0,45 0,50 0,75 0,90 0,90 1,30 3,30

DATI TECNICI 2

54

Dati tecnici della serie SHERPA Holzbau, tipi da A fino a F

Valori caratteristici della capacità portante R‘la,i,k

in caso di sollecitazione asimmetrica parallela alla direzione di inserimento

Esempio di calcolo:Trave principale deformabile a torsione, sollecitata da un lato,per legno massiccio C24 e SHERPA Bb

HT = 160 mm

e = bHT

/ 2 + 10 mm = 160 / 2 + 10 = 90 mm

→ hla,i

= 0,407 R‘

la,i,k = h

la,i · R

la,i,k = 0,407 · 12,0 = 4,88 kN

I valori intermedi possono essere interpolati!

Coefficienti di riduzione hla,i

in caso di una sollecitazione asimmetrica parallela alla direzione di inserimento (indipendente dalla massa volumica del legno massiccio o del legno lamellare incollato)

Tipo di connettore A A2 B C C1 D D1 E F

Eccentr. e = 0 mm 1 1 1 1 1 1 1

e = 10 mm 0,989 0,994 0,991 0,994 0,988 0,993 0,996

e = 20 mm 0,92 0,956 0,954 0,937 0,917 0,949 0,973

e = 30 mm 0,810 0,871 0,833 0,871 0,794 0,860 0,918

e = 40 mm 0,686 0,767 0,716 0,767 0,667 0,751 0,840

e = 50 mm 0,581 0,667 0,611 0,667 0,562 0,649 0,752

e = 60 mm 0,498 0,581 0,527 0,581 0,481 0,564 0,670

e = 70 mm 0,434 0,511 0,460 0,511 0,418 0,494 0,597

e = 80 mm 0,383 0,454 0,407 0,454 0,369 0,438 0,535

e = 90 mm 0,343 0,407 0,364 0,407 0,329 0,393 0,483

e = 100 mm 0,309 0,369 0,329 0,369 0,297 0,356 0,439

e = 110 mm 0,282 0,337 0,300 0,337 0,271 0,325 0,402

e = 120 mm 0,259 0,309 0,276 0,309 0,249 0,298 0,371

e = 130 mm 0,239 0,286 0,255 0,286 0,230 0,276 0,343

e = 140 mm 0,222 0,266 0,237 0,266 0,214 0,256 0,320

e = 150 mm 0,208 0,249 0,221 0,249 0,199 0,240 0,299

e = 160 mm 0,195 0,233 0,208 0,233 0,187 0,225 0,281

e = 170 mm 0,183 0,220 0,196 0,220 0,176 0,212 0,265

e = 180 mm 0,173 0,208 0,185 0,208 0,166 0,200 0,250

e = 190 mm 0,164 0,197 0,175 0,197 0,158 0,190 0,237

e = 200 mm 0,155 0,187 0,166 0,187 0,150 0,180 0,225

R‘la,i,k

DATI TECNICI2

55

Dati tecnici della serie SHERPA Holzbau, tipi da A fino a F

Valori caratteristici di capacità portante R‘la,i,k

per una sollecitazione asimmetrica parallela alla direzione di inserimentoR‘

la,i,k

Esempio di lettura:trave principale deformabi-le a torsione e sollecitata da un lato, per legno massiccio C24 e SHERPA Bb

HT = 160 mm

e = bHT

/ 2 + 10 mm = = 160 / 2 + 10 = 90 mm→ R‘

la,i,k ≈ 5,0 kN

DATI TECNICI Dati tecnici serie SHERPA Holzbau, tipi da A fino a F2

56

Tipo di connettore A A2 B C C1 D D1 E F

Rla,r,k

[kN] 5,3 5,3 8,0 10,0 13,3 20,0 20,0 24,0 48,0

Si adottano valori ottenuti moltiplicando per il coefficiente 2/3 le capacità portanti caratteristiche indicate in caso di sollecitazione asimmetrica parallela alla direzione di inserimento. In casi specifici (adesempio nelle unioni a colonne) si deve tenere conto della sollecitazione asimmetrica ortogonale alla direzione di inserimento.

Il valore di calcolo del modulo di slittamento Kla,r,ser

per la verifica allo stato limite di esercizio, oppure Kla,r,u

per la verifica della capacità portante, si deve desumere dalla seguente tabella.In essa vale: K

la,r,u = 2/3 · K

la,r,ser

Tipo di connettore A A2 B C C1 D D1 E F

Kla,r,ser [N/mm] 1.500 1.500 2.250 2.250 3.000 3.750 3.750 4.500 9.000

Kla,r,u [N/mm] 1.000 1.000 1.500 1.500 2.000 2.500 2.500 3.000 6.000

Valori caratteristici della capacità portante Rla,r,k

in caso di sollecitazione simmetricaortogonale alla direzione di inserimentoR

la,r,k

Valore di calcolo dei moduli di slittamento Kla,r,ser

e Kla,r,u

ortogonali alla direzione di inserimento

K la,r,ser | la,r,u

DATI TECNICIDati tecnici serie SHERPA Holzbau, tipi da A fino a F 2

57

Il valore caratteristico della capacità portante Rax,k

in direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento secon-dario ammonta a:

Rax,k

= nN · 2,2 [kN]

con nN ... numero di viti nell‘elemento secondario

Tipo di connettore A A2 B C C1 D D1 E F

nN [-] 4 4 6 6 8 10 10 12 24

Rax,k

Valori caratteristici di capacità portante Rax,k

in caso di sollecitazione in direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento secondario

DATI TECNICI 2

I seguenti dati valgono per legno massiccio classificato come minimo in classe di resistenza C24 secondo EN 338:2009 opp. DIN 1052:2008 (corrisponde a S10 secondo DIN 4074-1:2008) e per legno lamellare incollato di tutte le classi di resistenza secondo EN 1194:1999 opp. DIN 1052:2008.Il legno massiccio, al momento della realizzazione dell‘unione, deve avere umidità massima pari al 18% e, in caso di unioni di testa, deve, come minimo, non includere il midollo nella sezione.I connettori SHERPA della serie S (Tipi da S1 fino a S5) possono essere utilizzati solo in ambienti che ricadano nelle classi di servizio 1 e 2 secondo EN 1995-1-1:2004/A1:2008 opp. DIN 1052:2008 e che presentino modesta corrosi-vità (categorie di corrosività C1, C2 e C3 secondo EN ISO 12944-2:1998). Devono essere impediti sia l‘ingresso di umidità dall‘esterno, sia la frequente formazione di condensa.

58

Dati tecnici serie SHERPA S, tipi da S1 fino a S5

TIPI S1 - S5

Dimensioni della serie SHERPA S, tipi da S1 fino a S5

Tipo di connettore S1 S2 S3 S4 S5

Larghezza [mm] 40 55

Altezza [mm] 60 110 150 110 150

Spessore [mm] 12

Dimensioni minime dell‘elemento secondario o dell‘altezza dell‘elemento principale in caso di utilizzo di connettori della serie SHERPA S (Tipi S1 - S5) (non sono tenute in considerazione le prescrizioni per la protezione dal fuoco)

Tipo di connettore S1 S2 S3 S4 S5

Larghezza [mm]

- Sollecitazione esclusivamente parallela alla direzione di inserimento 59 72

- Sollecitazione parallela e/o ortogonale alla direzione di inserimento 69 82

Altezza [mm] 84 134 172 132 172

Numero delle viti da inseriresolo viti speciali SHERPA Ø 5 mm I lunghezza: 60 mm

Tipo di connettore S1 S2 S3 S4 S5

- nella trave/colonna principale 7 11 13 11 13

- nell‘elemento secondario 8 13 17 13 17

Totale 15 24 30 24 30

Caratteristiche

2.2 Caratteristiche della serie SHERPA S

DATI TECNICI2

59

Dati tecnici serie SHERPA S, tipi da S1 fino a S5

Valori caratteristici di capacita portante Rla,i,k

in caso di sollecitazione simmetrica parallela alla direzione di inserimento

R la,i,k

Tipo di connettore S1 S2 S3 S4 S5

Rla,i,k

[kN] 5,6 12,8 20,9 12,8 20,9

Il valore di calcolo del modulo di slittamento Kla,i,ser

per la verifica allo stato limite di esercizio, eK

la,i,u per la verifica della capacità portante, deve essere desunto dalla seguente tabella.

In essa vale: Kla,i,u

= 2/3 · Kla,i,ser

Tipo di connettore S1 S2 S3 S4 S5

Kla,i,ser [N/mm] 5.660 9.210 10.760 9.210 10.760

Kla,i,u [N/mm] 3.770 6.140 7.170 6.140 7.170

Valori di calcolo del modulodi slittamento K

la,i,ser e K

la,i,u

parallelo alla direzione di inserimentoK la,i,ser |

la,i,u

Capacità portante in presenza di momento

Tipo di connettore S1 S2 S3 S4 S5

Mi,k

[kNm] 0,15 0,50 1,20 0,50 1,20

DATI TECNICI 2

60

Dati tecnici serie SHERPA S, tipi da S1 fino a S5

Valori caratteristici della capacità portante R‘la,i,k

in caso di sollecitazione asimmetricaparallela alla direzione di inserimentoR‘la,i,k

Esempio di calcolo:

Trave principale deformabile a torsione, sollecitata da un latoper legno massiccio C24 e SHERPA S2b

HT = 160 mm

e = bHT

/ 2 + 10 mm = 160 / 2 + 10 = 90 mm

→ hla,i

= 0,423 R‘

la,i,k = h

la,i · R

la,i,k = 0,423 · 12,8 = 5,41 kN

I valori intermedi possono essere interpolati!

Coefficienti di riduzione hla,i

in caso di sollecitazione asimmetrica parallela alla direzione di inserimento(indipendente dalla massa volumica del legno massiccio o del legno lamellare incollato)

Tipo di connettore S1 S2 S3 S4 S5

Eccentr. e = 0 mm 1 1 1 1 1

e = 10 mm 0,983 0,994 0,999 0,994 0,998

e = 20 mm 0,890 0,959 0,990 0,959 0,986

e = 30 mm 0,746 0,883 0,968 0,883 0,957

e = 40 mm 0,614 0,784 0,930 0,784 0,907

e = 50 mm 0,511 0,686 0,879 0,686 0,844

e = 60 mm 0,434 0,600 0,819 0,600 0,776

e = 70 mm 0,376 0,529 0,758 0,529 0,708

e = 80 mm 0,331 0,471 0,698 0,471 0,646

e = 90 mm 0,295 0,423 0,643 0,423 0,591

e = 100 mm 0,266 0,383 0,593 0,383 0,542

e = 110 mm 0,242 0,350 0,549 0,350 0,499

e = 120 mm 0,222 0,322 0,510 0,322 0,462

e = 130 mm 0,205 0,298 0,475 0,298 0,430

e = 140 mm 0,191 0,277 0,445 0,277 0,401

e = 150 mm 0,178 0,259 0,417 0,259 0,376

e = 160 mm 0,167 0,243 0,393 0,243 0,353

e = 170 mm 0,157 0,229 0,371 0,229 0,334

e = 180 mm 0,149 0,216 0,351 0,216 0,316

e = 190 mm 0,141 0,205 0,334 0,205 0,299

e = 200 mm 0,134 0,195 0,317 0,195 0,285

DATI TECNICI2

61

Dati tecnici serie SHERPA S, tipi da S1 fino a S5

Valori caratteristici di capacità portante R‘la,i,k

in caso di sollecitazione asimmetrica parallela alla direzione di inserimentoR‘

la,i,k

Esempio di lettura:trave principale deformabile a torsione, sollecitata da un lato per legno massiccio C24 e SHERPA S2b

HT = 160 mm

e = bHT

/ 2 + 10 mm = = 160 / 2 + 10 = 90 mm→ R‘

la,i,k ≈ 5,5 kN

DATI TECNICI 2

62

Dati tecnici serie SHERPA S, tipi da S1 fino a S5

Tipo di connettore S1 S2 S3 S4 S5

Rla,r,k [kN] 3,7 8,5 13,9 8,5 13,9

Si adottano i valori caratteristici, moltiplicati per il coefficiente 2/3, della capacità portante indicata in caso i sollecitazione simmetrica o asimmetrica parallela alla direzione di inserimento. In casi specifici (ad esempio nelle unioni a colonne) si deve tenere in considerazione la sollecitazione asimmetrica ortogonale alla direzio-ne di inserimento.

Il valore di calcolo del modulo di slittamento Kla,r,ser

per la verifica allo stato limite di esercizio, e Kla,r,u

per la verifica della capacità portante, deve essere desunto dalla seguente tabella.In essa vale: K

la,r,u = 2/3 · K

la,r,ser

Tipo di connettore S1 S2 S3 S4 S5

Kla,r,ser [N/mm] 2.830 4.610 5.380 4.610 5.380

Kla,r,u [N/mm] 1.890 3.070 3.590 3.070 3.590

Valori caratteristici di capacità portante Rla,r,k

in caso di sollecitazione simmetricaortogonale alla direzione di inserimentoR

la,r,k

Valori di calcolo dei moduli di slittamento K

la,r,ser e K

la,r,u

ortogonali alla direzione di inserimentoK la,r,ser |

la,r,u

DATI TECNICI2

63

Dati tecnici serie SHERPA S, tipi da S1 fino a S5

Il valore caratteristico di capacità portante Rax,k

in direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento seconda-rio ammonta a:

Rax,k

= nN · 0,9 [kN]

con nN ... numero di viti nell‘elemento secondario

Tipo di connettore S1 S2 S3 S4 S5

nN

[-] 8 13 17 13 17

Valori caratteristici di capacità portante Rax,k

in caso di sollecitazione in direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento secondario

Rax,k

DATI TECNICI 2

64

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Dimensioni della serie SHERPA XL/DXL

Tipo di connet-tore

XL- 55

XL- 70

XL- 80

XL-100

XL-120

XL-140

XL-190

XL-250

DXL- 280

Lar-ghezza

[mm] 120 140

Altezza [mm] 248 280 328 368 408 448 528 608 605

Spes-sore

[mm] 20

Dimensioni minime dell‘elemento secondario o dell‘altezza dell‘elemento principale, in caso di utilizzazio-ne di connettori della serie SHERPA XL/DXL-Serie (non si tiene conto delle prescrizioni per la protezione dal fuoco)

Tipo di connet-tore

XL- 55

XL- 70

XL- 80

XL-100

XL-120

XL-140

XL-190

XL-250

DXL- 280

Lar-ghezza

[mm] 140 160

Altezza [mm] 280 320 360 400 440 480 560 640 640

Caratteristiche

2.3 Caratteristice della serie SHERPA XL/DXL

I seguenti dati valgono per legno massiccio classificato come minimo nella classe di resistenza C24 secondo EN 338:2009 opp. DIN 1052:2008 (corrisponde a S10 secondo DIN 4074-1:2008) e per legno lamellare incollato di tutte le classi di resistenza secondo EN 1194:1999 opp. DIN 1052:2008.

Il legno massiccio, al momento della realizzazione dell‘unione, deve avere un‘umidità massima del 18% e in caso di unioni di testa non deve presentare il midollo incluso nella sezione.

I connettori SHERPA della serie XL/DXL possono essere utilizzati in ambienti che ricadano nelle classi di servizio 1 e 2 secondo EN 1995-1-1:2004/A1:2008 opp. DIN 1052:2008 e di bassa corrosività (Categorie di corrosività C1, C2 e C3 secondo EN ISO 12944-2:1998). Devono essere esclusi l‘ingresso di umidità dall‘esterno e la frequente formazio-ne di condensa.

DATI TECNICI2

65

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Numero delle viti da inseriresolo viti speciali SHERPA Ø 8 mm I lunghezza: 160 mm

Tipo di connettoreXL- 55

XL-70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

Viti inserite obliquamente

- nella trave/colonna principale

4 5 6 7 9 10 14 18 20

- nell‘elemento secondario 4 6 8 8 10 12 16 20 24

Viti per la trasmissione dei momenti

- nella trave/colonna principale

4 4 4 4 4 4 4 4 4

- nell‘elemento secondario 6 6 6 6 6 6 6 6 6

Valore caratteristico Rax,k

della resistenza all‘estrazionedi una vite con gambo interamente filettato Ø 8 mm I 160 mm in kN

rk ........ massa volumica caratteristica della trave/colonna principale oppure

dell‘elemento secondario in kg/m³

Valore caratteristico R2,k

della capacità portante di connettori SHERPA XL/DXLin caso di sollecitazione parallela alla direzione di inserimento in kN

nS ........Numero di viti inclinate a 45° nella trave/colonna principale

oppure nell‘unione fra elemento secondario e connettore SHERPA XL/DXL

Rax,k

....Valore caratteristico di resistenza all‘estrazione di una vite con gambo interamente filettato Ø 8 mm I 160 mm in kN

Valori caratteristici di capacità portante R2,k

in caso di sollecitazione simmetrica parallela alla direzione di inserimentoR

2,k

Rax,k

= 0,041 · rk

DATI TECNICI 2

66

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Legno massiccioconforme a EN 338:2009 opp. DIN 1052:2008

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

C24 rk = 350 kg/m³ 50,7 63,4 76,1 88,8 — — — — —

C30 rk = 380 kg/m³ 55,1 68,9 82,6 96,4 — — — — —

Legno lamellare incollatoconforme a EN 1194:1999 opp. DIN 1052:2008

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

Composizione della sezione omogenea

GL 24h rk = 380 kg/m³ 55,1 68,9 82,6 96,4 124 138 193 248 275

GL 28h rk = 410 kg/m³ 59,4 74,3 89,2 104 134 149 208 268 297

GL 32h rk = 430 kg/m³ 62,3 77,9 93,5 109 140 156 218 281 312

GL 36h rk = 450 kg/m³ 65,2 81,5 97,9 114 147 163 228 294 326

Composizione della sezione mista

GL 24c rk = 350 kg/m³ 50,7 63,4 76,1 88,8 114 127 178 228 254

GL 28c rk = 380 kg/m³ 55,1 68,9 82,6 96,4 124 138 193 248 275

GL 32c rk = 410 kg/m³ 59,4 74,3 89,2 104 134 149 208 268 297

GL 36c rk = 430 kg/m³ 62,3 77,9 93,5 109 140 156 218 281 312

Asimmetrie o eccentricità

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

egrenz

[m] 0,021 0,025 0,033 0,038 0,047 0,052 0,066 0,079 0,086

e2

[m] 0,088 0,070 0,062 0,071 0,065 0,060 0,054 0,051 0,060

DATI TECNICI2

67

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Coefficienti di riduzione h2 in caso di sollecitazione asimmetrica parallela alla direzione di inserimento

(indipendente dalla massa volumica del legno massiccio e del legno lamellare incollato)

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

Eccentr. e = 30 mm 1 1 1 1 1 1 1 1 1

e = 40 mm 0,997 0,997 1 1 1 1 1 1 1

e = 50 mm 0,988 0,985 0,993 0,998 1 1 1 1 1

e = 60 mm 0,972 0,961 0,974 0,990 0,997 0,999 1 1 1

e = 70 mm 0,948 0,924 0,938 0,971 0,986 0,991 1 1 1

e = 80 mm 0,915 0,877 0,887 0,938 0,960 0,968 0,994 1 1

e = 90 mm 0,876 0,822 0,826 0,894 0,920 0,927 0,973 0,997 1

e = 100 mm 0,833 0,765 0,762 0,842 0,867 0,870 0,929 0,978 0,996

e = 110 mm 0,788 0,710 0,700 0,787 0,807 0,806 0,867 0,936 0,980

e = 120 mm 0,744 0,659 0,643 0,732 0,746 0,740 0,794 0,871 0,947

e = 130 mm 0,701 0,611 0,592 0,679 0,688 0,678 0,722 0,795 0,896

e = 140 mm 0,660 0,569 0,546 0,631 0,635 0,621 0,655 0,718 0,834

e = 150 mm 0,622 0,531 0,506 0,587 0,586 0,571 0,595 0,648 0,768

e = 160 mm 0,587 0,496 0,471 0,547 0,544 0,526 0,543 0,586 0,704

e = 170 mm 0,554 0,466 0,439 0,512 0,505 0,488 0,497 0,532 0,645

e = 180 mm 0,525 0,439 0,412 0,480 0,472 0,453 0,458 0,486 0,592

e = 190 mm 0,498 0,414 0,387 0,452 0,442 0,423 0,424 0,446 0,545

e = 200 mm 0,473 0,392 0,365 0,426 0,415 0,396 0,395 0,412 0,504

Esempio di calcolo:

trave principale deformabile a torsione, sollecitata da un lato per legno massiccio C24 e SHERPA XL 55b

HT = 160 mm

e = bHT

/ 2 + 10 mm = 160 / 2 + 10 = 90 mm

→ h2 = 0,876

R‘2,k

= h2 · R

2,k = 0,876 · 50,7 = 44,4 kN

I valori intermedi possono essere interpolati!

Valori caratteristici di capacità portante R‘2,k

in caso di sollecitazione asimmetrica parallela alla direzione di inserimentoRR‘

2,k

DATI TECNICI 2

68

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Esempio di lettura:trave principale deformabile a torsione, sollecitata da un lato per legno massiccio C24 e SHERPA XL 55b

HT = 160 mm

e = bHT

/ 2 + 10 mm = = 160 / 2 + 10 = 90 mm→ R‘

2,k ≈ 45 kN

Valori caratteristici di capacità portante R‘2,k

in caso di sollecitazione asimmetrica parallela alla direzione di inserimentoR‘

2,k

rk = 350 kg/m³

DATI TECNICI2

69

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Valori caratteristici di capacità portante R‘2,k

in caso di sollecitazione asimmetrica parallela alla direzione di inserimentoR‘

2,k

rk = 380 kg/m³

DATI TECNICI 2

70

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Valori caratteristici di capacità portante R‘2,k

in caso di sollecitazione asimmetrica parallela alla direzione di inserimentoR‘

2,k

rk = 410 kg/m³

DATI TECNICI2

71

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Valori caratteristici di capacità portante R‘2,k

in caso di sollecitazione asimmetrica parallela alla direzione di inserimentoR‘

2,k

rk = 430 kg/m³

DATI TECNICI 2

72

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Valori caratteristici di capacità portante R‘2,k

in caso di sollecitazione asimmetrica parallela alla direzione di inserimentoR‘

2,k

rk = 450 kg/m³

DATI TECNICI2

73

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

R2,k

....... Valore caratteristico di capacità portante di un connettore SHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione parallela alla direzione di inserimento in kN

Legno massiccioconforme a EN 338:2009 opp. DIN 1052:2008

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

C24 rk = 350 kg/m³ 16,9 21,1 25,4 29,6 — — — — —

C30 rk = 380 kg/m³ 18,4 23,0 27,5 32,1 — — — — —

Legno lamellare incollatoconforme a EN 1194:1999 opp. DIN 1052:2008

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

Sezione a composizione omogenea

GL 24h rk = 380 kg/m³ 18,4 23,0 27,5 32,1 41,3 45,9 64,3 82,6 91,8

GL 28h rk = 410 kg/m³ 19,8 24,8 29,7 34,7 44,6 49,5 69,3 89,1 99,1

GL 32 h rk = 430 kg/m³ 20,8 26,0 31,2 36,4 46,7 51,9 72,7 93,5 104

GL 36 h rk = 450 kg/m³ 21,7 27,2 32,6 38,1 48,9 54,4 76,1 97,8 109

Sezione a composizione mista

GL 24c rk = 350 kg/m³ 16,9 21,1 25,4 29,6 38,1 42,3 59,2 76,1 84,6

GL 28c rk = 380 kg/m³ 18,4 23,0 27,5 32,1 41,3 45,9 64,3 82,6 91,8

GL 32c rk = 410 kg/m³ 19,8 24,8 29,7 34,7 44,6 49,5 69,3 89,1 99,1

GL 36c rk = 430 kg/m³ 20,8 26,0 31,2 36,4 46,7 51,9 72,7 93,5 104

K2,ser

Valore di calcolo del modulo di slittamento K2,ser

per la verifica allo stato limite di esercizio in caso di sollecitazione simmetrica o asimmetrica concorde o contraria alla direzione di inserimento in kN/mm

DATI TECNICI 2

74

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Valore di calcolo del modulo di slittamento K2,u

per la verifica della capacità portante in caso di sollecita-zione simmetrica o asimmetrica concorde o contra-ria alla direzione di inserimento in kN/mm

K2,ser

... Valore di calcolo del modulo sdi slittamento di un connettore SHERPA XL/DXL per la verifica allo stato limite di esercizio in caso di sollecitazione simmetrica o asimmetrica parallela alla direzione di inserimento in kN/mm

Legno massiccioconforme a EN 338:2009 opp. DIN 1052:2008

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

C24 rk = 350 kg/m³ 11,3 14,1 16,9 19,7 — — — — —

C30 rk = 380 kg/m³ 12,2 15,3 18,4 21,4 — — — — —

Legno lamellare incollatoconforme a EN 1194:1999 opp. DIN 1052:2008

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

Sezione a composizione omogenea

GL 24h rk = 380 kg/m³ 12,2 15,3 18,4 21,4 27,5 30,6 42,8 55,1 61,2

GL 28h rk = 410 kg/m³ 13,2 16,5 19,8 23,1 29,7 33,0 46,2 59,4 66,0

GL 32 h rk = 430 kg/m³ 13,9 17,3 20,8 24,2 31,2 34,6 48,5 62,3 69,3

GL 36 h rk = 450 kg/m³ 14,5 18,1 21,7 25,4 32,6 36,2 50,7 65,2 72,5

Sezione a composizione mista

GL 24c rk = 350 kg/m³ 11,3 14,1 16,9 19,7 25,4 28,2 39,5 50,7 56,4

GL 28c rk = 380 kg/m³ 12,2 15,3 18,4 21,4 27,5 30,6 42,8 55,1 61,2

GL 32c rk = 410 kg/m³ 13,2 16,5 19,8 23,1 29,7 33,0 46,2 59,4 66,0

GL 36c rk = 430 kg/m³ 13,9 17,3 20,8 24,2 31,2 34,6 48,5 62,3 69,3

K2,u

DATI TECNICI2

75

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

R2,k

... valore caratteristico di capacità portante di un connettore SHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione parallela alla direzinoe di inserimento in kN

e2 ... eccentricità di un connettore SHERPA XL/DXL in caso di massimo momento intorno

a un asse ortogonale alla direzione di inserimento in m

Legno massiccioconforme a EN 338 opp. DIN 1052:2008

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

C24 rk = 350 kg/m³ 446 444 472 630 — — — — —

C30 rk = 380 kg/m³ 485 482 512 684 — — — — —

Legno lamellare incollatoconforme a EN 1194:1999 opp. DIN 1052:2008

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

Sezione a composizione omogenea

GL 24h rk = 380 kg/m³ 485 482 512 684 806 826 1040 1260 1650

GL 28h rk = 410 kg/m³ 523 520 553 738 869 891 1120 1360 1780

GL 32 h rk = 430 kg/m³ 549 545 580 774 912 935 1180 1430 1870

GL 36 h rk = 450 kg/m³ 574 571 607 810 954 978 1230 1500 1960

Sezione a composizione mista

GL 24c rk = 350 kg/m³ 446 444 472 630 742 761 959 1160 1520

GL 28c rk = 380 kg/m³ 485 482 512 684 806 826 1040 1260 1650

GL 32c rk = 410 kg/m³ 523 520 553 738 869 891 1120 1360 1780

GL 36c rk = 430 kg/m³ 549 545 580 774 912 935 1180 1430 1870

K2,j,ser

Valore di calcolo del modulo di svergolamento K2,j,ser

per la verifica allo stato limite di esercizio in caso di sollecitazione simmetrica o asimmetrica concordeo contraria alla direzione di inserimento in kNm/rad

DATI TECNICI 2

76

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Valore di calcolo del modulo di svergolamento K2,j,u

per la verifica della capacità portante in caso di soll-ecitazione simmetrica o asimmetrica, concorde o contraria alla direzione di inserimento in kNm/rad

Legno massiccioconforme a EN 338:2009 opp. DIN 1052:2008

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

C24 rk = 350 kg/m³ 298 296 315 420 — — — — —

C30 rk = 380 kg/m³ 323 321 342 456 — — — — —

Legno lamellare incollatoconforme a EN 1194:1999 opp. DIN 1052:2008

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

Sezione a composizione omogenea

GL 24h rk = 380 kg/m³ 323 321 342 456 537 551 694 843 1100

GL 28h rk = 410 kg/m³ 349 347 368 492 579 594 749 909 1190

GL 32 h rk = 430 kg/m³ 366 364 386 516 608 623 785 954 1250

GL 36 h rk = 450 kg/m³ 383 381 404 540 636 652 822 998 1310

Sezione a composizione mista

GL 24c rk = 350 kg/m³ 298 296 315 420 495 507 639 776 1020

GL 28c rk = 380 kg/m³ 323 321 342 456 537 551 694 843 1100

GL 32c rk = 410 kg/m³ 349 347 368 492 579 594 749 909 1190

GL 36c rk = 430 kg/m³ 366 364 386 516 608 623 785 954 1250

K2,j,ser

... Valore di calcolo del modulo di svergolamento di un connettore SHERPA XL/DXL per la verifica allo stato limite di eserciziio in caso di sollecitazione simmetrica o asimmetrica parallela alla direzione di inserimento in kNm/rad

K2,j,u

DATI TECNICI2

77

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Valore caratteristico Rla,k

della capacità portante a taglio di una vite a gambo interamente filettatoØ 8 mm I 160 mm per unioni acciaio-legno con lamiere sottili in kN

rk ... massa volumica caratteristica della trave/colonna principale oppure

dell‘elemento secondario in kg/m³

Valore caratteristico R45,k

della capacità portante di un connettore SHERPA XL /DXL in caso di sollecitazione ortogonale alla direzione di inserimento in kN

nS ... numero di viti inclinate a 45° nell unione fra elemento secondario e

connettore SHERPA XL/DXL

nM

... numero di viti allineate perpendicolarmente al piano dell‘unione fra elemento secondario e connettore SHERPA XL/DXL

Rla,k

... valore caratteristico Rla,k

della capacità portante a taglio di una vite con gambo interamente filettato Ø 8 mm I 160 mm per unioni acciaio-legno con lamiere sottili in kN

Valori caratteristici di capacità portante R45,k

in caso di sollecitazione simmetrica ortogonalealla direzione di inserimento

- Per il valore caratteristico della resistenza del foro al rifollamento fh,k

per l‘elemento secondario si adottano i valori conformi alla DIN 1052:2008 ridotti applicando il coefficiente moltiplicativo 0,4.

RR 45,k

DATI TECNICI 2

78

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Legno massiccioconforme a EN 338:2009 opp. DIN 1052:2008

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

C24 rk = 350 kg/m³ 28,1 33,7 39,3 39,3 — — — — —

C30 rk = 380 kg/m³ 29,2 35,1 40,9 40,9 — — — — —

Legno lamellare incollatoconforme a EN 1194:1999 opp. DIN 1052:2008

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

Sezione a composizione omogenea

GL 24h rk = 380 kg/m³ 29,2 35,1 40,9 40,9 46,8 52,6 64,3 76,0 87,7

GL 28h rk = 410 kg/m³ 30,4 36,5 42,5 42,5 48,6 54,7 66,8 79,0 91,1

GL 32h rk = 430 kg/m³ 31,1 37,3 43,6 43,6 49,8 56,0 68,4 80,9 93,3

GL 36h rk = 450 kg/m³ 31,8 38,2 44,6 44,6 50,9 57,3 70,0 82,7 95,5

Sezione a composizione mista

GL 24c rk = 350 kg/m³ 28,1 33,7 39,3 39,3 44,9 50,5 61,7 73,0 84,2

GL 28c rk = 380 kg/m³ 29,2 35,1 40,9 40,9 46,8 52,6 64,3 76,0 87,7

GL 32c rk = 410 kg/m³ 30,4 36,5 42,5 42,5 48,6 54,7 66,8 79,0 91,1

GL 36c rk = 430 kg/m³ 31,1 37,3 43,6 43,6 49,8 56,0 68,4 80,9 93,31

Asimmetria opp. eccentricità

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

e45

[m] 0,101 0,084 0,073 0,073 0,064 0,057 0,047 0,040 0,041

Valori caratteristici di capacità portante R45,k

in caso di sollecitazione simmetrica ortogonale alla direzione di inserimentoR

45,k

DATI TECNICI2

79

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Coefficienti di riduzione h45

in caso di sollecitazione asimmetrica ortogonale alla direzione di inserimento (indipendente dalla massa volumica del legno massiccio o del legno lamellare incollato)

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

Eccentr. e = 0 mm 1 1 1 1 1 1 1 1 1

e = 10 mm 1 0,999 0,999 0,999 0,999 0,998 0,997 0,995 0,995

e = 20 mm 0,997 0,996 0,993 0,993 0,990 0,986 0,976 0,961 0,964

e = 30 mm 0,991 0,985 0,978 0,978 0,968 0,956 0,926 0,889 0,896

e = 40 mm 0,980 0,966 0,950 0,950 0,930 0,906 0,852 0,794 0,803

e = 50 mm 0,963 0,938 0,911 0,911 0,878 0,842 0,768 0,697 0,708

e = 60 mm 0,939 0,902 0,863 0,863 0,818 0,773 0,687 0,611 0,623

e = 70 mm 0,909 0,859 0,810 0,810 0,757 0,705 0,615 0,540 0,551

e = 80 mm 0,874 0,813 0,756 0,756 0,697 0,643 0,552 0,481 0,491

e = 90 mm 0,837 0,765 0,703 0,703 0,642 0,587 0,500 0,432 0,442

e = 100 mm 0,798 0,719 0,654 0,654 0,592 0,539 0,455 0,392 0,401

e = 110 mm 0,758 0,675 0,609 0,609 0,548 0,496 0,417 0,358 0,367

e = 120 mm 0,720 0,634 0,569 0,569 0,509 0,459 0,384 0,329 0,337

e = 130 mm 0,683 0,597 0,532 0,532 0,474 0,427 0,356 0,305 0,312

e = 140 mm 0,649 0,562 0,499 0,499 0,443 0,398 0,332 0,284 0,290

e = 150 mm 0,616 0,531 0,469 0,469 0,416 0,373 0,310 0,265 0,271

e = 160 mm 0,586 0,502 0,443 0,443 0,392 0,351 0,291 0,249 0,255

e = 170 mm 0,558 0,476 0,419 0,419 0,370 0,331 0,275 0,234 0,240

e = 180 mm 0,531 0,452 0,397 0,397 0,350 0,313 0,260 0,221 0,227

e = 190 mm 0,507 0,430 0,377 0,377 0,333 0,297 0,246 0,210 0,215

e = 200 mm 0,485 0,410 0,359 0,359 0,317 0,283 0,234 0,199 0,204

Trave principale deformabile a flessione intorno all‘asse z, sollecitata su un lato, per legno massiccio C24 e SHERPA XL 55b

HT = 160 mm

e = bHT

/ 2 + 10 mm = 160 / 2 + 10 = 90 mm

→ h45

= 0,837 R‘

45,k = h

45 · R

45,k = 0,837 · 28,1 = 23,5 kN

Valori caratteristici di capacità portante R‘45,k

in caso di sollecitazione asimmetricaortogonale alla direzione di inserimentoR‘45,k

Esempio di calcolo:

I valori intermedi possono essere interpolati!

DATI TECNICI 2

80

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Valori caratteristici di capacità portante R‘45,k

in caso di sollecitazione asimmetrica ortogonale alla direzione di inserimentoRR‘45,k

rk = 350 kg/m³

Esempio di lettura:trave principale deformabile a flessione intorno all‘asse z se sollecitato da un lato, per legno massiccio C24 e SHERPA XL 55b

HT = 160 mm

e = bHT

/ 2 + 10 mm = = 160 / 2 + 10 = 90 mm→ h

45 = 0,837

R‘45,k

= h45

· R45,k

= 0,837 · 28,1 = 23,5 kN

DATI TECNICI2

81

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Valori caratteristici di capacità portante R‘45,k

in caso di sollecitazione asimmetrica ortogonale alla direzione di inserimentoRR‘45,k

rk = 380 kg/m³

DATI TECNICI 2

82

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Valori caratteristici di capacità portante R‘45,k

in caso di sollecitazione asimmetrica ortogonale alla direzione di inserimentoRR‘45,k

rk = 410 kg/m³

DATI TECNICI2

83

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Valori caratteristici di capacità portante R‘45,k

in caso di sollecitazione asimmetrica ortogonale alla direzione di inserimentoRR‘45,k

rk = 430 kg/m³

DATI TECNICI 2

84

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Valori caratteristici di capacità portante R‘45,k

in caso di sollecitazione asimmetricaortogonale alla direzione di inserimentoRR‘45,k

rk = 450 kg/m³

DATI TECNICI2

85

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Valore di calcolo del modulo di slittamentoK45,ser

per la verifica allo stato limite di esercizio in caso di sollecitazione simmetrica o asimmetrica ortogonale alla direzione di inserimento in kN/mm

R45,k

...... valore caratteristico della capacità portante di un connettore SHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione simmetrica o asimmetrica ortogonale alla direzione di inserimento in kN

Legno massiccioconforme a EN 338:2009 opp. DIN 1052:2008

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

C24 rk = 350 kg/m³ 5,61 6,73 7,86 7,86 — — — — —

C30 rk = 380 kg/m³ 5,85 7,02 8,19 8,19 — — — — —

Legno lamellare incollatoconforme a EN 1194:1999 opp. DIN 1052:2008

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

Sezione a composizione omogenea

GL 24h rk = 380 kg/m³ 5,85 7,02 8,19 8,19 9,36 10,5 12,9 15,2 17,5

GL 28h rk = 410 kg/m³ 6,07 7,29 8,50 8,50 9,72 10,9 13,4 15,8 18,2

GL 32h rk = 430 kg/m³ 6,22 7,47 8,71 8,71 9,95 11,2 13,7 16,2 18,7

GL 36h rk = 450 kg/m³ 6,36 7,64 8,91 8,91 10,2 11,5 14,0 16,6 19,1

Sezione a composizione mista

GL 24c rk = 350 kg/m³ 5,61 6,73 7,86 7,86 8,98 10,1 12,4 14,6 16,8

GL 28c rk = 380 kg/m³ 5,85 7,02 8,19 8,19 9,36 10,5 12,9 15,2 17,5

GL 32c rk = 410 kg/m³ 6,07 7,29 8,50 8,50 9,72 10,9 13,4 15,8 18,2

GL 36c rk = 430 kg/m³ 6,22 7,47 8,71 8,71 9,95 11,2 13,7 16,2 18,7

K45,ser

DATI TECNICI 2

86

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Valore di calcolo del modulo di slittamento K45,u

per la verifica allo stato limite di esercizio in casodi sollecitazione simmetrica o asimmetricaortogonale alla direzione di inserimento in kN/mm

K45,ser

... valore di calcolo del modulo di slittamento di un connettore SHERPA XL/DXL per la verifica allo stato limite di esercizio in caso di sollecitazione simmetrica o asimmetrica parallela alla direzione di inserimento in kN/mm

Legno massiccioconforme a EN 338:2009 opp. DIN 1052:2008

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

C24 rk = 350 kg/m³ 3,74 4,49 5,24 5,24 — — — — —

C30 rk = 380 kg/m³ 3,90 4,68 5,46 5,46 — — — — —

Legno lamellare incollatoconforme a EN 1194:1999 opp. DIN 1052:2008

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

Sezione a composizione omogenea

GL 24h rk = 380 kg/m³ 3,90 4,68 5,46 5,46 6,24 7,02 8,58 10,1 11,7

GL 28h rk = 410 kg/m³ 4,05 4,86 5,67 5,67 6,48 7,29 8,91 10,5 12,2

GL 32h rk = 430 kg/m³ 4,15 4,98 5,81 5,81 6,64 7,47 9,12 10,8 12,4

GL 36h rk = 450 kg/m³ 4,24 5,09 5,94 5,94 6,79 7,64 9,33 11,0 12,7

Sezione a composizione mista

GL 24c rk = 350 kg/m³ 3,74 4,49 5,24 5,24 5,99 6,73 8,23 9,73 11,2

GL 28c rk = 380 kg/m³ 3,90 4,68 5,46 5,46 6,24 7,02 8,58 10,1 11,7

GL 32c rk = 410 kg/m³ 4,05 4,86 5,67 5,67 6,48 7,29 8,91 10,5 12,2

GL 36c rk = 430 kg/m³ 4,15 4,98 5,81 5,81 6,64 7,47 9,12 10,8 12,4

K45,u

DATI TECNICI2

87

Dati tecnici serie SHERPA XL/DXL

Valori caratteristici di capacità portante R1,k

in caso di sollecitazione in direzione dell‘asselongitudinale dell‘elemento secondario

R1,k

Il valore caratteristico R1,k

della capacità portante di un connettore SHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione in direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento secondario, ammonta in kN a:

rk ... massa volumica caratteristica dell‘elemento principale o dell‘elemento

secondario in kg/m³;

Legno massiccioconforme a EN 338:2009 opp. DIN 1052:2008

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

C24 rk = 350 kg/m³ 57,4 — — — — —

C30 rk = 380 kg/m³ 62,3 — — — — —

Legno lamellare incollatoconforme a EN 1194:1999 opp. DIN 1052:2008

Tipo di connettoreXL- 55

XL- 70

XL- 80

XL- 100

XL- 120

XL- 140

XL- 190

XL- 250

DXL- 280

Sezione a composizione omogenea

GL 24h rk = 380 kg/m³ 62,3

GL 28h rk = 410 kg/m³ 67,2

GL 32h rk = 430 kg/m³ 70,5

GL 36h rk = 450 kg/m³ 73,8

Sezione a composizione mista

GL 24c rk = 350 kg/m³ 57,4

GL 28c rk = 380 kg/m³ 62,3

GL 32c rk = 410 kg/m³ 67,2

GL 36c rk = 430 kg/m³ 70,5

88Hangar VIP Aeroporto Vienna

(Arch. Holzbauer & Partner, Foto WIEHAG) Eseguito da: WIEHAG

Modelli di calcolo per connettori SHERPA

3

SOMMARIO 3

89

3.1 Determinazione della capacità portante per le serie SHERPA Holzbau e S

3.2 Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

3.2.1 Modellazione in caso di sollecitazione in direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento ausiliario 3.2.2 Modellazione in caso di sollecitazione ortogonale all‘asse dell‘elemento secondario e concorde alla direzione di inserimento 3.2.3 Modellazione in caso di sollecitazione ortogonale all‘asse dell‘elemento secondario e contraria alla direzione di inserimento 3.2.4 Modellazione in caso di sollecitazione ortogonale all‘asse dell‘elemento secondario e ortogonale alla direzione di inserimento 3.2.5 Modellazione in caso di sollecitazione combinata

3.3 Moduli di slittamento e di svergolamento per i connettori SHERPA

90-91

108-110

92-93

94-99

100

101-106107

92-107

MODELLA-ZIONE 3

90

Determinazione della capacità portante per le serie SHERPA Holzbau e S

La determinazione delle caratteristiche di resistenza e rigidezza per connettori SHERPA delle serie Holzbau e S (risp. dei tipi da A fino a F e da S1 fino a S5) è avvenuta sulla base di numerose serie di prove conformi alla norma europea dedicata alle prove sui mezzi di unione meccanici EN 26891:1991.

I valori caratteristici di resistenza e rigidezza sono stati ricavati dai singoli valori di prova dei connettori, mediante applicazione di un metodo statistico basato sulla distribuzione lognormale dei risulta-ti ottenuti.

I valori caratteristici di capacità portante Rla,i,k

indicati nel certificato di omologazione generale edilizia Z-9.1-558 (si vedano le tabelle di dati nel Capitolo 2) valgono per una sollecitazione simmetrica concorde alla direzione di inserimento.

Per il caso di una sollecitazione asimmetrica parallela alla direzione di inserimento, il valore caratteristico di capacità portante si deve calcolare con la seguente relazione empirica

3.1 Determinazione della capacità portante per le serie SHERPA Holzbau e S

conR

la,i,k ...... valore caratteristico della capacità portante di connettori

SHERPA delle serie Holzbau e S in caso di una sollecitazione simmetrica parallela alla direzione di inserimento in kNM

i,k ........ capacità portante di connettori SHERPA-Verbindern in presenza

di momento, in kNme ........... distanza fra il piano mediano del connettore e l‘asse di appoggio della trave principale (oppure l‘asse della colonna), in m. La distanza e può ammontare al massimo a 0,2 m, diversamente devono essere previste misure durature ed efficaci per limitare il conseguente momento.

MODELLA-ZIONE3

91

Determinazione della capacità portante per le serie SHERPA Holzbau e S

Per sollecitazioni simmetriche e asimmetriche ortogonali alla direzione di inserimento si adottano valori ridotti, ottenuti da quelli indicati per il caso parallelo alla direzione di inserimento, moltiplicati per 2/3.

Per la sollecitazione in direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento secondario, la capacità portante può essere determinata

- per i tipi A - F con:

- per i tipi S1 - S5 con

In caso di sollecitazione combinata del connettore SHERPA, deve essere soddisfatta la condizione

con

Fla,i,d

... valore di progetto dell‘azione in caso di sollecitazione ortogonale all‘asse longitudinale dell‘elemento secondario e parallela alla direzione di inserimento in kNF

la,r,d ... valore di progetto dell‘azione in caso di sollecitazione ortogonale

all‘asse longitudinale dell‘elemento secondario e ortogonale alla direzione di inserimento in kNF

ax,d ... valore di progetto dell‘azione in caso di sollecitazione parallela

all‘asse longitudinale dell‘elemento secondario in kN

R‘la,i,d

... valore di progetto della capacità portante in presenza anche di momento, determinato dal valore caratteristico R‘

la,i,k in kN. In unioni su travi o colonne principali rigidi a torsione e

adeguatamente assicurati contro lo svergolamento, si può assumere nel calcolo R‘la,i,k

= Rla,i,k

.R

la,i,d ... valore di progetto della capacità portante in caso di un‘isolata sollecitazione ortogonale

all‘asse longitudinale dell‘elemento secondario e concorde alla direzione di inserimento, determinato dal valore caratteristico R

la,i,k in kN

Rax,d

... valore di progetto della capacità portante in caso di un‘isolata sollecitazione parallela all‘asse longitudinale dell‘elemento secondario, determinato dal valore caratteristico R

ax,k in kN

con n

N ......... numero di viti nell‘elemento secondario

MODELLA-ZIONE 3 Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/

DXL

92

La trasmissione delle forze da parte del connettore SHERPA XL/DXL nel caso di sollecitazione in direzione dell‘asse longi-tudinale dell‘elemento secondario avviene esclusivamente attraverso le viti inserite per contrastare i momenti. Esse verranno, nel caso in esame, sollecitate a estrazione.

Si trascurano la quote di forza trasmesse dalle viti inclinate.

Schema di principio

Valore caratteristico di capacità portante a estrazione (nell‘elemento principale)di una vite con gambo interamente filettato (vite VG) Ø 8 mm | 160 mm

conf

ax,k ........ valore caratteristico del parametro a estrazione in N/mm² conformemente a [8]

lef

.......... profondità di inserimento della vite VG in mm (lef

= 139 mm)d

1 .......... Diametro esterno della vite VG in mm (d

1 = 8 mm)

k .......... Valore caratteristico della massa volumica del legno utilizzato in kg/m³

Per la determinazione del valore caratteristico a estrazione di testa (per l‘elemento secondario) di una vite a gambo interamente filettato, si deve ridurre il valore caratteristico ottenuto per l‘elemento prin-cipale, conformemente a [2], moltiplicando per

ax,NT = 1 / 1,20 !

3.2.1 MODELLAZIONE in caso di sollecitazione in direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento secondario

Breve descrizione del meccanismo di trasmissione delle forze

3.2 Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

Nota:La modellazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL si basa sui dati della perizia tecnica [6] e sulla bozza di certificato di omologazione edilizia generale [7] redatti dal Prof. H.-J. Blaß , del KIT di Karlsruhe.

MODELLA-ZIONE3Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/

DXL

93

Per il valore caratteristico di capacità portante in caso di sollecitazione in direzione dell‘asse dell‘elemento secondario, considerando una massa volumica (di riferimento) pari a

k = 380 kg/m³ (C30 opp. GL 24h), si ottiene

Per densità diverse, il valore caratteristico di capacità portante deve essere determinato in base al rapporto fra la specifica massa volumica caratteristica e la massa volumica di riferimento

Per i connettori SHERPA XL/DXL, nel caso di sollecitazioni in direzione dell‘asse dell‘elemento secondario, è sempre prevalente l‘unione sull‘elemento principale!

con

k .......... Valore caratteristico di massa volumica in kg/m³

Determinazione del valore caratteristico di capacità portante per connettori SHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione in direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento secondario

MODELLA-ZIONE 3

94

Trasmissione delle forze in caso di sollecitazio-ne simmetrica del connettore SHERPA XL/DXL concorde alla direzione di inserimento La trasmissione delle forze in caso di sollecitazi-one simmetrica concorde alla direzione di inse-rimento avviene attraverso una sollecitazione a estrazione delle viti inclinate. Le viti inserite per contrastare i momenti non contribuiscono in questo caso alla capacità portante dell‘unione.

Trasmissione delle forze in caso di sollecitazione asimmetrica del connettore SHERPA XL/DXL concorde alla direzione di inserimento

Fino all‘eccentricità limite egrenz

oppure fino al momento limite M

grenz la sollecitazione viene

assorbita dalle viti inclinate. Oltre i limiti di eccentricità o sotto l‘azione di un momento maggiore del momento limite, la maggiore soll-ecitazione indotta dal momento supplementare verrà sopportata dalle viti inserite a contrasto dei momenti. Il centro di rotazione in questo caso giace nel baricentro dell‘insieme di viti a contrasto dei momenti, inserite nell‘elemento principale o in quello secondario.

Schema di principio

Breve descrizione del meccanismo di trasmissione delle forze

3.2.2 MODELLAZIONE in caso di sollecitazione ortogonale all‘asse longitudinale dell‘elemento secondario e concorde alla direzione di inserimento

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

MODELLA-ZIONE3

La componente della forza contraria alla direzione di inserimento delle viti VG inclinate a 45° su un connettore SHERPA XL/DXL si calcola come

.

A causa dell‘attrito nascente fra legno e la superficie di alluminio del connettore anche la componente aggiuntiva della forza di attrito può essere presa in considerazione come

Il coefficiente di attrito statico 0 può essere assunto pari a 0,25.

In tal modo si ottiene la relazione per il valore caratteristico di capacità portante per il connettoreSHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione simmetrica concorde alla direzione di inserimento

95

Determinazione del valore caratteristico di capacità portante per connettori SHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione simmetrica concorde alla dire-zione di inserimento

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

conn

S .......... numero delle viti inclinate a 45° inserite nella trave/colonna principale oppure nell‘elemento secondario,

nell‘unione realizzata con il connettore SHERPA XL/DXL R

ax,k ....... valore caratteristico di resistenza a estrazione di una vite VG Ø 8 mm | 160 mm in kN

MODELLA-ZIONE 3

96

Le viti inclinate inserite con un angolo di 45° ris-petto al piano di unione nei connettori SHERPA XL/DXL, in seguito alla presenza di un‘azione concorde alla direzione di inserimento, risultano sollecitate principalmente a trazione, mentre le viti a contrasto dei momenti non collaborano significativamente a sopportare il carico relativo a questa sollecitazione e in questo caso pos-sono essere trascurate. Attraverso l‘attivazione delle forze di estrazione sulle viti inclinate, nelle fughe dell‘unione si realizza l‘aderenza fra le superfici di legno e quelle di alluminio del connettore SHERPA XL/DXL, con aumento della capacità portante trasmissibile grazie alle forze di attrito così generate. A causa dell‘eccentricità del piano di mez-zeria del connettore (e = 10 mm), nella fuga dell‘unione agisce, accanto alla forza di taglio, anche un momento, a causa del quale nei piani dell‘unione sia sull‘elemento principale (HT), sia sull‘elemento secondario (NT) nascono forze di trazione inferiormente e di compressione supe-riormente. Queste forze riducono la pressione di contatto generata tramite le viti inclinate.

Al raggiungimento dell‘eccentricità limite egrenz

la pressione di contatto della vite inclinata supe-riore in HT o della vite inclinata inferiore in NT viene annullata dalla forza orizzontale derivante dal momento dovuto all‘ eccentricità. Ciò equi-vale, per le viti inclinate a 45°, alla condizione di eguaglianza fra la forza orizzontale generata dal momento per eccentricità e la componente verticale della forza trasversale

Modello statico per la determinazione dell‘eccentricità limite e

grenz per connettori

SHERPA XL/DXL

Schema di principio

Determinazione dell‘eccentricità limite egrenz

in caso di sollecitazioneconcorde alla direzione di inserimento per connettori SHERPA XL/DXL

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

MODELLA-ZIONE3

97

Valore caratteristico di capacità portante per connettori SHERPA XL /DXL in caso di sollecitazione asimmetrica con e ≤ e

grenz , concorde alla direzione di inserimento

conR

2,k ... Valore caratteristico di capacità portante per connettori SHERPA XL/DXL

in caso di sollecitazione simmetrica concorde alla direzione di inserimento in kN.

Vale con ciò, per l‘unione a HT o per l‘unione a NT del connettore SHERPA XL/DXL (è prevalente il valore più piccolo di e

grenz) :

e

oppure

da cui si ottiene

Isolando e , nel caso limite si ha:

Es bedeuten:

H1 .......... Horizontalkomponente der Kraft in der Schrägschraube

bei einer Beanspruchung auf Herausziehen in kNV

1 .......... Vertikalkomponente der Kraft in der Schrägschraube bei

einer Beanspruchung auf Herausziehen in kNn

S .......... Anzahl der Schrägschrauben im Haupt- bzw.

Nebenträgeranschlussz

max ....... Abstand der untersten Schraube im HT- bzw.

NT-Anschluss in m

.......Summe der Quadrate der Abstände der Schrägschrauben vom Schwerpunkt des Schraubenbildes in m²

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

MODELLA-ZIONE 3

98

Per garantire un modello di calcolo semplice per i connettori SHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione asimme-

trica concorde alla direzione di inserimento, si correlerà la capacità portante alla sollecitazione simmetrica, per ridurla in funzione della sollecitazione dovuta al momento.

In pratica, ciò si realizza utilizzando le relazioni determinate empiricamente e incluse nell‘omologazione edilizia generale rilasciata ai connettori SHERPA delle serie Holzbau e S

Per adattare il formato della verifica al connettore SHERPA XL/DXL e per avere un‘ulteriore semplificazione, nelle sopracitate uguaglianze si tiene conto dell‘eccentricità limite e

grenz oppure si introduce l‘eccentricità e

2 =

M2 / R

2, con la quale si ottiene la seguente relazione per la determinazione della capacità portante per i con-

nettori SHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione asimmetrica concorde alla direzione di incasso.

conR

2,k ... valore caratteristico di capacità portante per connettori SHERPA XL/DXL

in caso di sollecitazione simmetrica concorde alla direzione di inserimen- to in kN. e ... eccentricità della forza agente in m e

grenz ... eccentricità limite per connettori SHERPA XL/DXL in m

e2 ... eccentricità più sfavorevole nelle unioni all‘elemento principale

o all‘elemento secondario per il momento massimo sopportabile (e

2= M

2,k / R

2,k) in m

Determinazione dei valori caratteristici di capacità portante per connettori SHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione asimmetrica concorde alla direzione di inseri-mento

Se l‘eccentricità egrenz

oppure il momento limite M

grenz vengono superati attraverso la

sollecitazione agente, viene perduto il con-tatto nella fuga dell‘unione fra l‘elemento di legno e il connettore e le viti a contrasto dei momenti saranno sollecitate a estrazi-one.

Schema di principio

La capacità portante, nel caso teorico di sollecitazione a momento puro, ammonta a

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

MODELLA-ZIONE3

99

Per la determinazione dell‘eccentricità e2 occorre considerare che la sollecitazione agente deve essere

trasferita dalle unioni parziali HT-SHERPA e SHERPA-NT, che quindi devono essere considerate separata-mente.

Inoltre, occorre valutare i momenti generati in ciascuna unione parziale dall‘azione di un momento positivo o negativo. Si attribuisce all‘intera unione - conservativamente - il valore più piccolo così ottenuto.

Schema di principio

Determinazione dell‘eccentricità e2 in caso di sollecitazione concorde

alla direzione di inserimento per connettori SHERPA XL/DXL

Modello strutturale statico per la determinazione dell‘eccentricità e

2

per connettori SHERPA XL/DXL

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

MODELLA-ZIONE 3

100

Trasmissione delle forze in caso di sollecitazione sim-metrica del connettore SHERPA XL/DXL, contraria alla direzione di inserimento La trasmissione delle forze da parte dei connettori SHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione simmetrica contraria alla direzione di inserimento avviene attra-verso le viti di bloccaggio dell‘incastro scorrevole otte-nuto tramite formatura dell‘alluminio del connettore. Le forze vengono poi trasmesse tramite la compressio-ne delle viti inclinate nonché la generazione di forze di attrito statico sulle superfici del giunto. La sollecitazione massima è fissata al 10% della capa-cità portante caratteristica in direzione concorde alla direzione di inserimento.

Trasmissione delle forze in caso di sollecitazione asim-metrica del connettore SHERPA XL/DXL, contraria alla direzione di inserimento

In caso di sollecitazione asimmetrica e contraria alla direzione di inserimento, in analogia con le azioni in direzione concorde con la direzione di inserimento verranno attivate le viti del connettore inserite per il contrasto dei momenti, che saranno sollecitate a estrazione.

conR

2,k ... valore caratteristico di capacità portante per connettori SHERPA XL/DXL

in caso di sollecitazione simmetrica concorde alla direzione di inserimento in kN

conR‘

2,k ... valore caratteristico di capacità portante per connettori SHERPA XL/DXL in caso

di sollecitazione asimmetrica concorde alla direzione di inserimento in kN

Schema di principio

Determinazione dei valori caratteristici di capacità portante per connettori SHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione simmetrica concorde alla direzione di inserimento

Deeterminazione dei valori caratteristici di capacità portante per connettori SHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione asimmetrica concorde alla direzione di inserimento

Breve descrizione del meccanismo di trasmissione delle forze

3.2.3 MODELLAZIONE in caso di sollecitazione ortogonale all‘asse longitudinale dell‘elemento secondario e contraria alla direzione di inserimento

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

MODELLA-ZIONE3

101

Trasmissione della forza in caso di sollecitazione sim-metrica del connettore SHERPA XL/DXL, ortogonale alla direzione di inserimento La trasmissione della forza in caso di sollecitazione simmetrica ortogonale alla direzione di inserimento avviene mediante sollecitazione a taglio sia delle viti inclinate, sia delle viti di contrasto dei momenti. Per le viti inserite nel legno di testa occorre tenere conto di una ridotta resistenza dei fori al rifollamen-to.

Trasmissione della forza in caso di sollecitazione

asimmetrica del connettore SHERPA XL/DXL ortogo-nale alla direzione di inserimento

In caso di sollecitazione asimmetrica, oppure di soll-ecitazione a taglio e a momento, essa sarà sopporta-ta sia dalle viti inclinate che dalle viti inserite a con-trasto dei momenti. In particolare, il momento sarà trasmesso attraverso le viti inserite a contrasto dei momenti, laddove il centro di rotazione dell‘unione giace sul bordo del connettore SHERPA-XL/DXL.

Schema di principio

Breve descrizione del meccanismo di trasmissione della forza

3.2.4 MODELLAZIONE in caso di sollecitazione ortogonale all‘asse longitudinale dell‘elemento secondario e ortogonale alla direzione di inserimento

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

MODELLA-ZIONE 3

102

Il valore caratteristico di resistenza dei fori al rifollamento per elementi di legno non preforati e per una vite VG con diametro (nominale) fino a 8 mm, in caso di sollecitazione parallela alla direzione della fibratura del legno, secondo DIN 1052:2008 ammonta a:

Per viti VG inserite nel legno di testa (HH) e sollecitate a taglio, il valore caratteristico di resistenza dei fori al rifollamento si ottiene, secondo [6], calcolando il 40% della resistenza dei fori al rifollamento in direzione parallela alla fibratura del legno

Il valore caratteristico del momento di scorrimento per le viti speciali SHERPA ammonta, secondo quanto indicato nell‘omologazione edilizia generale, a:

Valore caratteristico di capacità portante a taglio di una vite a gambo completamente filettato (vite VG) Ø 8 mm | 160 mm

La determinazione del valore caratteristico di capacità portante a taglio di una vite VG avviene sulla base della cosiddetta „Teoria di Johansen“. In essa, la capacità portante del singolo piano di taglio di ciascun connettore tiene conto della resistenza dei fori al rifollamento e del momento di scorrimento, nell‘ipotesi di un comportamento plastico ideale.

Determinazione del valore caratteristico di capacità portante di connettori SHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione simmetrica ortogonale alla direzione di inserimento

Schema di principio

Determinazione dei valori di base per la resistenza dei fori al rifollamento e del momento di scorrimento

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

MODELLA-ZIONE3

Il valore caratteristico di capacità prtante per singolo piano di taglio e singola vite sarà determinato tramite le relazioni previste per un‘unione acciaio-legno con lamiera sottile di acciaio, secondo DIN 1052:2008. Ciò significa che la modellazione della capacità portante a taglio si effettua assumendo che nessuna azione di serraggio della testa della vite possa avvenire nelle due parti a incastro del connettore SHERPA XL/DX. Cone meccanismo prevalente di cedimento si assumerà la formazione di una cerniera plastica per connettore.A seconda della prevalente resistenza dei fori a rifollamento, si devono determinare i valori caratteristici a taglio parallelamente alla fibratura o nel legno di testa. Per le viti VG inserite a 45° si terrà conto nel modello, per semplicità, del valore caratteristico di capacità portante, per singolo piano di taglio e singola vite, nel legno di testa.

Determinazione del valore caratteristico di capacità portante per singolo piano di taglio e singola vite

103

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

MODELLA-ZIONE 3

104

Il valore caratteristico di capacità portante di un connettore SHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione sim-metrica ortogonale alla direzione di inserimento, si ottiene, per ciascuna delle unioni parziali HT-SHERPA e NT-SHERPA con

,

laddove l‘unione parziale HT-SHERPA sarà prevalente solo se il rapporto fra numero di viti in NT e in HT superi il valore

Dato che ciò non accade per alcun tipo di connettore SHERPA XL/DXL disponibile, per la determinazi-one della capacità portante ortogonale alla direzione di inserimento risulta sempre prevalente l‘unione all‘elemento secondario.

Con ciò, il valore caratteristico di capacità portante per connettori SHERPA XL/DXL si calcola con:

.conR

45,k ... valore caratteristico di capacità portante di connettori SHERPA XL/DXL in caso

di sollecitazione simmetrica ortogonale alla direzione di inserimento in kN n

S ... numero di viti inclinate a 45° inserite nella parte del connettore SHERPA XL/DXL

unita all‘elemento secondario n

M ... numero di viti inserite a contrasto dei momenti nella parte del connettore

SHERPA XL/DXL unita all‘elemento secondarioR

la,k ... valore caratteristico di capacità portante a taglio di una vite VG Ø 8 mm | 160 mm

per unioni acciaio-legno con lamiera sottile di acciaio in kN

Determinazione del valore caratteristico di capacità portante di connettori SHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione simmetrica ortogonale alla direzione di inserimento

Schema di principio

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

MODELLA-ZIONE3

105

Valore caratteristico di capacità portante per connettori SHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione asimmetrica ortogonale alla direzione di inserimento

conR

45,k ... valore caratteristico di capacità portante per connettori SHERPA XL/DXL in caso

di sollecitazione asimmetrica ortogonale alla direzione di inserimento in kN e ... eccentricità della forza agente ortogonalmente alla direz. di inserimento in m e

45 ... eccentricità più sfavorevole per la capacità delle unioni parziali HT e NT,

considerando il momento massimo sopportabile (e

45= M

45,k / R

45,k) in m

Allo scopo di garantire un modello di calcolo semplice per i connettori SHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione asimmetrica ortogonale alla direzione di inserimento, la capacità portante sarà riferita alla sollecitazione simmetrica e poi ridotta in funzione del momento agente.

In pratica, ciò si esegue utilizzando le relazioni determinate empiricamente per i connettori SHERPA delle serie Holz-bau e S , contenute nelle relativa omologazione edilizia generale.

Determinazione del valore caratteristico di capacità portante di connettori SHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione asimmetrica ortogonale alla direzione di inserimento

Schema di principio

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

MODELLA-ZIONE 3

106

In caso di determinazione dell‘eccentricità e45

occorre considerare che la sollecitazione agente deve essere applicata sulle unioni parziali HT-SHERPA e SHERPA-NT e che queste ultime devono essere considerate sepa-ratamente. Il valore più piccolo sarà prevalente per l‘unione nel suo complesso.

Modello strutturale stati-co per la determinazione dell‘eccentricità e

45 in caso di

sollecitazione ortogonale alla direzione di inserimento

Schema di principio

Determinazione dell‘eccentricità e45

per connettori SHERPA XL/DXL in caso di sollecitazione asimmetrica ortogonale alla direzione di inserimento

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

(Skizze schematisch)

MODELLA-ZIONE3

107

In caso di sollecitazione combinata, la somma dei quadrati del tasso di utilizzazione per ciascuna singola sollecitazione deve risultare minore o uguale a 1.

conF

1,d ... valore di progetto dell‘azione in caso di sollecitazione in direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento secondario in kN

F2/3,d

... valore di progetto dell‘azione in caso di sollecitazione ortogonale all‘asse longitudinale dell‘elemento secondario e concorde (Index 2) o contraria (Index 3) alla direzione di inserimento in kNF

45,d ... valore di progetto dell‘azione in caso di sollecitazione ortogonale all‘asse longitudinale dell‘elemento secondario e

ortogonale alla direzione di inserimento in kN

R1,d

... valore di progetto della capacità portante in caso di singola sollecitazione in direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento secondario, determinato dal valore caratteristico R

1,k in kN

R‘2,d

... valore di progetto della capacità portante in caso di momento aggiuntivo concorde (Index 2) o contrario (Index 3) opp. alla direzione di inserimento, determinato dal valore caratteristico R‘

2,k opp. R‘

3,k in kN. In caso di unioni

R‘3,d

rigide a torsione o di travi/colonne principali sufficientemente assicurate contro lo svergolamento, si può eseguire il calcolo assumendo R‘

2,k = R

2,k oppure R‘

3,k = R

3,k.

R2,d

... valore di progetto della capacità portante in caso di singola sollecitazione ortogonale all‘asse longitudinale opp. dell‘elemento secondario, concorde (Index 2) oppure contraria (Index 3) alla direzione di inserimento, R

3,d determinata a partire dal valore caratteristico R

2,k opp. R

3,k in kN

.

R‘45,d

... valore di progetto della capacità portante in caso di momento aggiuntivo ortogonale alla direzione di inserimento, determinato a partire dal valore caratteristico R‘

45,k in kN. In caso di unioni rigide a torsione e/o di travi/colonne principali

assicurate contro lo svergolamento, si può eseguire il calcolo assumendo R‘45,k

= R45,k

.R

45.d ... valore di progetto della capacità portante in caso di singola sollecitazione ortogonale all‘asse longitudinale

dell‘elemento secondario e alla direzione di inserimento, determinato in base al valore caratteristico R45,k

in kN.

Esecuzione della verifica in caso di sollecitazione combinata in connettori SHERPA XL/DXL

Schema di principio

Breve descrizione dellaprocedura di verifica

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

Determinazione della capacità portante per la serie SHERPA XL/DXL

3.2.5 MODELLAZIONE in caso di sollecitazione combinata

MODELLA-ZIONE 3

108

Metodo di prova secondo EN 26891:1991

La determinazione dei moduli di slittamento e di svergolamento per connettori SHERPA è avvenuta sulla base di prove eseguite seguendo la procedura prescritta nella norma eurpea EN 26891:1991 e le relative definizioni.

Le prescrizioni per l‘esecuzione di prove secondo EN 26891:1991 forniscono i fondamenti generali per la determinazione delle capacità portanti e del comportamento deformativo delle unioni.

Prima della prova del connettore, si deve stimare il carico ultimo per l‘unione (F

est). Nel corso della

prova, si eseguirà un ciclo di isteresi in controllo di carico, fino a raggiungere una forza pari al 40% di F

est, nel tempo di due minuti. Questa forza sarà

mantenuta per 30 secondi prima di abbassare, con la stessa velocità della prima rampa, il carico fino al 10% F

est , mantenendolo costante per altri

30 secondi. Si aumenterà quindi il carico — man-tenendo la velocità di applicazione al valore delle fasi precedenti — fino al 70% di F

est . Da questo

livello in poi la prova sarà condotta in controllo di spostamento, in modo tale raggiungere la rottura dell‘unione in un tempo compreso fra 10 e 15 mi-nuti dall‘inizio della prova, oppure fino a raggiun-gere uno slittamento del connettore di 15 mm.

Dal grafico ottenuto possono essere ricavati la forza di rottura e i moduli di slittamento e di sver-golamento.

3.3 Moduli di slittamento e di svergolamento per connettori SHERPA

Moduli di slittamento e di svergolamento per connettori SHERPA

MODELLA-ZIONE3

109

Secondo EN 26891:1991 dai dati di prova sui mezzi i unione possono essere ricavati più moduli di slittamento.

In questa sede si indicherà soltanto la definizione per il modulo di slittamento Kser

(o ks secondo EN

26891:1991), il più rilevante ai fini pratici della progettazione. Tale modulo si deve ricavare come segue, dai risultati sperimentali ottenuti su un provino:

con

Dai singoli risultati ks delle prove si può successivamente determinare, calcolando la media, il modulo di scor-

rimento Kser

per la verifica allo stato limite di esercizio.

Per l‘esecuzione della verifica allo stato limite ultimo, nelle pertinenti norme di progettazione e costruzione (ad es. DIN 1052:2008 oppure EN 1995-1-1:2004/A1:2008), si trovano le seguenti definizioni:

conK

Ser ....... Modulo di slittamento allo stato limite

di esercizio in N/mm

conF

est ... carico ultimo (stimato prima dell‘esecuzione della prova) in N

Vi,mod

... slittamento iniziale corretto in mmv

04 ... valore misurato dello slittamento al 40%

del carico ultimo stimato Fest

in mmv

01 ... valore misurato dello slittamento al 10%

del carico ultimo stimato Fest

in mm

Determinazione dei moduli di slittamento Kser

e Ku

per connettori SHERPA

Moduli di slittamento e di svergolamento per connettori SHERPA

MODELLA-ZIONE 3

110

Lo svergolamento i può essere ricavato per ciascun livello di carico dai dati rilevati durante la prova come

segue:

.

Con ciò, si ottiene il modulodi svergolamento k

s,j

con

Dai singoli risultati, analogamente a quanto indicato per i moduli di slittamento, si possono poi determinare il modulo di svergolamento K in Nm/rad per il calcolo allo stato limite di esercizio e il modulo di svergola-mento K

in Nm/rad per il calcolo allo stato limite ultimo.

conM

est ... momento dovuto al carico ultimo stimato agente sul

connettore in Nm

i,mod ... svergolamento iniziale corretto in rad

04 ... svergolamento fra l‘elemento principale e l‘elemento

secondario al 40% del carico ultimo stimato [rad]

01 ... svergolamento fra l‘elemento principale e l‘elemento

secondario al 10% del carico ultimo stimato[rad]

con

i ... svergolamento fra l‘elemento principale e l‘elemento

secondario al livello di carico osservato i in rad u

u,i ... slittamento orizzontale al bordo inferiore del

connettore al livello di carico osservato i in mmu

o,i ... slittamento orizzontale al bordo superiore

del connettore al livello di carico osservato i in mmh ... distanza verticale fra il trasduttore di spostamento superiore e quello inferiore in mm

Determinazione dei moduli di svergolamento Kj,ser

e Kj,u

per connettori SHERPA XL/DXL

Per la determinazione dei moduli di sver-golamento di un‘unione, la EN 26891:1991 non riporta alcuna esplicita definizione. I valori di calcolo per i moduli di svergo-lamento, pertanto, verranno determinati in analogia a quanto fatto per i moduli di slittamento, desumendo dai dati speri-mentali le appropriate grandezze per le forze (momento M) e per gli spostamenti (svergolamento ) .

Moduli di slittamento e di svergolamento per connettori SHERPA

SOMMARIO 4

Modellazione strutturale statica con i connettori SHERPA

4

111

4.1 Esecuzione della verifica per connettori SHERPA in differenti situazioni di unione

4.2 Esecuzione della verifica sotto l‘ipotesi di appoggio suscettibile di rotazione

4.3 Esecuzione della verifica in caso di sollecitazione di un‘asta a torsione

4.4 Esecuzione della verifica a trazione trasversale nell‘elemento principale e/o secondario

4.5 Esecuzione della verifica delle misure di rinforzo in caso di sollecitazione a trazione trasversale nell‘elemento principale e/o secondario

112-113

114-115

116-118

119-120

121

0000 0000

Verifica per connettore SHERPA in differenti situazioni di unione

MODELLAZIONESTRUTTURALE STATICA

4

Trave principale/colonna rigida a torsione o

sufficientemente assicurata contro lo svergolamento

Trave principale/colonna cedevole a torsione o non

sufficientemente assicurata contro lo svergolamento

Uni

one

bila

tera

le s

u tr

ave

o co

lonn

a

Uni

one

mon

olat

eral

esu

trav

e o

colo

nna

Esec

uzio

ne d

ella

ver

ifica

Situ

azio

ne d

i un

ione

L‘elemento principale è da considerare cedevole a torsione o non sufficientemente assicurato contro lo

svergolamento indotto dalle azioni trasmesse attraverso il connettore SHERPA. I momenti torcenti indotti devono essere programmaticamente scaricati nelle fondazioni.

Pertanto gli appoggi devono essere concepiti come forcelle resistenti a torsione.

La colonna deve essere considerata deformabile a flessi-one, cioè a causa della ripartizione del carico asimmetri-ca si trasmette un momento flettente nella colnna, che

deve essere preso in considerazione nelle verifiche.

L‘elemento principale è da considerare rigido a rotazione quando sottoposto alle azioni trasmesse attraverso il connetore SHERPA, cioè nell‘elemento principale si ingenerano momenti di torsione nulli o

trascurabili a causa di tali azioni.

La colonna è da considerare rigida a flessi-one, cioè nella colonna non si ingenerano

momenti flettenti a causa di tali azioni.

La capacità portante dei connettori SHERPA da inserire nei calcoli è funzione della specifica situazione di unione. Nella seguente sintesi viene offerto un panorama delle situazioni di unione più significative.

112

4.1 Esecuzione della verifica per il connettore SHERPA in differenti situazioni di unione

0000 0000

Verifica per connettore SHERPA in differenti situazioni di unione

4MODELLAZIONESTRUTTURALE STATICA

Per la verifica allo stato limite ultimo, nel calcolo può essere adottato il va-lore previsto in caso di sollecitazione

simmetrica.

Cap

acità

por

tant

e de

l con

nett

ore

SHER

PA

Si

tuaz

ione

di

unio

ne

Per la verifica allo stato limite ultimo, a causa dell‘interazione taglio-momento (in connettori SHERPA XL/DXL e in direzione concorde alla direzione di inserimento, in funzione dell‘eccentricità che si genera), si assume nel calcolo il valore relativo al caso

di una sollecitazione asimmetrica, cioè una capacità portante ridotta.

- in Einschubrichtung

für konventionelle SHERPA-Verbinder

für SHERPA-XL und -DXL Verbinder

- rechtwinklig zur Einschubrichtung

für konventionelle SHERPA-Verbinder

für SHERPA-XL und -DXL Verbinder

- in Einschubrichtung

für konventionelle SHERPA-Verbinder

für SHERPA-XL und -DXL Verbinder

- rechtwinklig zur Einschubrichtung

für SHERPA-XL und -DXL Verbinder

Trave principale/colonna rigida a torsione o

sufficientemente assicurata contro lo svergolamento

Trave principale/colonna cedevole a torsione o non

sufficientemente assicurata contro lo svergolamento

113

per SHERPA serie Holzbau e S per SHERPA serie Holzbau e S

per SHERPA serie Holzbau e S

MODELLAZIONESTRUTTURALE STATICA

Verifica sotto l‘ipotesi di appoggio cedevole a rotazione

114

4

Nel corso dell‘esecuzione di verifiche di unioni con connettori SHERPA, in generale si può assumere che l‘unione fra elemento principale e l‘elemento secondario funzioni come una cerniera.

Per un calcolo più preciso (in casi speciali) per i connettori SHERPA XL/DXL il momento di serraggio delle unioni nell‘elemento principale e nell‘elemento secondario può essere determinato con l‘aiuto delle relazi-oni che seguono. Per la verifica il momento determinato deve essere considerato alla stessa stregua di una sollecitazione asimmetrica.

Per le verifiche allo stato limite ultimo devono essere introdotti nel calcolo i moduli di svergolamento K mentre, allo stato limite di esercizio, si introducono i moduli di svergolamento K per il connettoreSHERPA XL/DXL.

Grandezze della sezione in una trave a campata singola con appoggio a molla rotazionale

Grandezze della sezioneSistema statico

4.2 Esecuzione di verifiche sotto l‘ipotesi di appoggio cedevole a rotazione

MODELLAZIONESTRUTTURALE

STATICA4

115

Verifica sotto l‘ipotesi di appoggio cedevole a rotazione

Casi limite

Grandezze della sezioneSistema statico

Unione fra elemento principale e seconda-rio con cerniera

Unione fra elemento principale e secondario con incastro rigido a rotazione

MODELLAZIONESTRUTTURALE STATICA

4 Verifica in caso di sollecitazione di un‘asta a torsione

116

Determinazione delle forze di taglio su aste sollecitate a torsione

Sulla base dell‘analoga struttura delle relazioni che le descrivono, le forze di taglio sulle aste che occor-re considerare nella progettazione in caso di azione da parte di sollecitazioni di torsione concentrate o uniformemente ripartite, saranno calcolate analogamente alle forze di taglio nelle travi inflesse („analogia della forza trasversale“).

Andamento della forza di taglioin caso di sollecitazione a torsione

Andamento della forza trasversale in caso di sollecitazione a flessione

Trave a luce singola sollecitata a torsione Trave a luce singola sollecitata a flessione e forza trasversale

Nel caso in cui attraverso il connettore SHERPA vengano trasmesse azioni nell‘elemento principale defor-mabile a torsione o non sufficientemente assicurato contro lo svergolamento, in quest‘ultimo si generano programmaticamente sollecitazioni di torsione. Di queste si deve tenere conto nelle verifiche, accanto alle sollecitazioni a flessione e a taglio che in generale si generano e che si provvede a scaricare sulle fondazioni. Pertanto, gli appoggi dell‘elemento principale devono essere progettati come forcelle resistenti a torsione. La programmatica immissione di sollecitazioni di torsione in elementi portanti delle strutture di legno rappresenta una rarità e per questo le relative verifiche non rappresentano una consuetudine. Pertanto, nel seguito si fornisce una presentazione sintetica della modalità di calcolo e verifica degli elementi portanti di legno nel caso di questo tipo di sollecitazione.

4.3 Esecuzione della verifica in caso di sollecitazione di un‘asta a torsione

MODELLAZIONESTRUTTURALE

STATICA4Verifica in caso di sollecitazione

di un‘asta a torsione

117

Forze di taglio in una trave a luce singola in caso di ripartizione uniforme delle azioni attraverso il connettore SHERPA

Nel seguito vengono date formule per la verifica in caso di elementi principali deformabili a torsione o non sufficientemente assicurati contro lo svergolamento. La trasmissione delle singole azioni da parte degli elel-menti secondari avviene a distanze regolari (n campi con interasse a= l / n).Si assume che tutte le azioni sull‘elemento principale siano trasmesse attraverso i connettori SHERPA se-condo lo schema illustrato. In casi specifici, occorre tenere in speciale considerazione le azioni permanenti sulll‘elemento principale nonché eventuali ulteriori azioni.

Per la verifica dell‘elemento principale si devono tenere in considerazione le seguenti grandezze della sezione:

Schema di principio Modello strutturale statico

Andamento delle forze di taglio

MODELLAZIONESTRUTTURALE STATICA

4 Verifica in caso di sollecitazione di un‘asta a torsione

118

Verifica su aste sollecitate a torsione

In caso di sollecitazione a torsione, nelle aste si generano tensioni di scorrimento che in via approssimata pos-sono essere calcolate in base alle regole della tecnica delle costruzioni come per i materiali isotropi omogenei.

Si deve verificare che sia soddisfatta la condizione

con

tor,d ... valore di progetto della tensione a scorrimento per torsione in N/mm²

fv,d

... valore di progetto della resistenza a scorrimento in N/mm²

In caso di contemporanea azione da parte di tensioni di taglio per forza trasversale e torsione si deve eseguire la verifica che sia soddisfatta la condizone

con

tor,d ... valore di progetto della tensione a scorrimento per torsione in N/mm²

y(z),d ... valore di progetto della tensione a taglio per forza trasversale nelle direzioni y e z in N/mm²

fv,d

... valore di progetto della resistenza a scorrimento in N/mm²

Verifica dell‘appoggio a forcella (incastro)

Indipendentemente dalla grandezza dell‘insieme dei momenti di torsione che in base al progetto de-vono essere sopportati dagli appoggi, questi ultimi, nel caso di travi inflesse secondo DIN 1052:2008, devono essere progettati in modo che ciascun appoggio possa sopportare come minimo un momen-to pari a

con

Mtor,d

... Valore di progetto (valore minimo) del momento torcente su ciascun appoggio in kNmM

d ... Valore di progetto del massimo momento flettente nell‘asta in kNm

Per il calcolo del momento torcente può essere tenuta in considerazione l‘azione di sostegno dei carichi laterali q

d.

MODELLAZIONESTRUTTURALE

STATICA4Verifica a trazione trasversale

nell‘elemento principale e/o secondario

119

La verifica della sollecitazione a trazione trasversale per un connettore SHERPA in generale, a causa delle di-mensioni geometriche dell‘elemento principale e dell‘elemento secondario, non è critica, né richiesta.

Nei casi in cui la posizione del connettore SHERPA sia tale da far risultare il parametro a/h ≤ 0,7 nell‘elemento prin-cipale o in quello secondario, si deve verificare la sollecitazione a trazione trasversale. Ciò vale soprattutto per i casi in cui non possa essere impedita una possibile rottura a spacco dell‘elemento principale e/o di quello secondario mediante idonee misure di rinforzo a trazione trasversale, come ad esempio viti con gambo interamente filettato, oppure barre ad aderenza migliorata incollate. La verifica a trazione trasversale in casi specifici deve essere esegui-ta per entrambi gli elementi strutturali (principale e/o secondario).

La definizione delle distanze rilevanti ai fini della verifica a trazione trasversale (rapporto a/h e interasse fra le viti) si deve ricavare dalla seguente figura.

In caso di trasmissione di forze nell‘elemento strutturale considerato (principale o secondario), ispirandosi a DIN 1052:2008 vale:

4.4 Esecuzione della verifica a trazione trasversale nell‘elemento principale e/o secondario

- per l‘elemento principale - per l‘elemento secondario

MODELLAZIONESTRUTTURALE STATICA

4 Verifica a trazione trasversale nell‘elemento principale e/o secondario

120

con

F90,d

... valore di progetto dell‘azione nella direzione dell‘unione considerata per ciascun elemento portante in NR

90,d ... valore di progetto della capacità portante nella direzione dell‘unione considerata per ciascun elemento portante in N

kHT/NT

... coefficiente per tenere conto dell‘elemento considerato - per l‘elemento principale vale: k

HT/NT = 1,0

- per l‘elemento secondario vale: kHT/NT

= 0,5k

s ... coefficiente per tenere conto della presenza di più mezzi di unione allineati [-]

ar ... distanza del mezzo di unione

- per l‘elemento principale: in caso di sollecitazione in direzione della fibratura: distanza delle viti del connettore SHERPA lungo la fibratura dell‘HT - per l‘elemento secondario: in caso di sollecitazione in direzione della fibratura vale: a

r = 100 mm

in caso di sollecitazione ortogonale alla fibratura vale: ar = 40 mm

kr ... coefficiente per tenere conto della presenza di pi ù mezzi di unione allineati [-]

a ... distanza del mezzo di unione inferiore o superiore, dal bordo sollecitato in mmh ... altezza dell‘elemento portante considerato nella direzione di sollecitazione in mmn ... numero di file di mezzi di unione [-]h

i ... distanza di ciascuna fila di mezzi di unione dal bordo non sollecitato dell‘elemento portante in mm

tef

... profondità efficace di collegamento in mm - per l‘elemento principale: in caso di unione SHERPA monolaterale: t

ef = 100 mm

in caso di unione SHERPA bilaterale: tef

= min {b; 200 mm} b ......... larghezza della sezione dell‘elemento portante considerato in mm t ......... profondità efficace della vite del connettore in mm - per l‘elemento secondario: in caso di sollecitazione in direzione della fibratura: larghezza del connettore SHERPA in mm in caso di sollecitazione ortogonale alla fibratura: altezza del connettore SHERPA in mm

Se più connettori SHERPA sono affiancati, il valore di progetto della capacità portante R90,d

può essere de-terminato come per un gruppo di mezzi di unione del tipo sopra illustrato, se la distanza in direzione della fibratura fra i connettori SHERPA-Verbindern ammonta almeno a 2 · h.

Se la distanza netta fra più connettori SHERPA allineati ammonta a non più di 0,5 · h, i mezzi di unione del connettore devono essere considerati come un gruppo di mezzi di unione.

Se la distanza netta in direzione della fibratura fra due connettori SHERPA adiacenti ammonta a più di 0,5 · h e meno di 2 · h, il valore di progetto della capacità portante R

90,d di ciascun connettore SHERPA deve essere

ridotto tramite il coefficiente kg calcolato come

conlg ... distanza netta fra connettori SHERPA in mm

Se più di due connettori SHERPA con lg < 2 · h sono allineati e per essi il valore di progetto dell‘azione nella di-

rezione dell‘unione considerata per ciascun elemento portante F90,d

risulta maggiore della metà del valore di progetto della capacità portante R

90,d, ridotta tramite il coefficiente k

g , le forze di trazione trasversale debbo-

no essere sopportate da opportuni rinforzi. Ciò vale anche per connettori SHERPA con F90,d

> 0,5 · R90,d

, la cui distanza netta dall‘estremità di una trave a sbalzo sia minore dell‘altezza dell‘elemento h.

MODELLAZIONESTRUTTURALE

STATICA4Verifica delle misure di rinforzo in caso di sollecitazione

a trazione trasversale nell‘elemento principale e/o secondario

121

Le misure di rinforzo nell‘elemento principale e/o in quello secondario in caso di sollecitazione a trazione trasversale possono essere progettate e verificate in base alle relazioni di seguito elencate.

I mezzi di unione di rinforzo sollecitati in direzione dell‘asse devono essere dimensionati in base a una forza di trazione F

t,90,d che può essere determinata con l‘aiuto della relazione

con

Ft,90,d

... valore di progetto in direzione dell‘asse del mezzo di unione sollecitato come rinforzo in N F

90,d ... valore di progetto dell‘azione nella direzione dell‘unione considerata e per ciascun elemento strutturale in N

a ... distanza del mezzo di unione inferiore o superiore dal bordo sollecitato in mmh ... altezza dell‘elemento strutturale considerato in direzione della sollecitazione in mm

Per le barre di acciaio incollate occorre verificare che la linea di incollaggio, ipotizzando una tensione uniformemente ripartita su tutta la lunghezza, soddisfi la condizione

con

dove

tef,d

... valore di progetto della tensione considerata uniformemente ripartita sulla linea di incollaggio della barra di acciaio in N/mm²f

k1,d ... valore di progetto della resistenza della linea di incollaggio secondo DIN 1052:2008, Tab. F.23 in N/mm²

Valori di calcolo per resistenze caratteristiche f

k1,k in N/mm² , per linee di incollaggio nei rinforzi secondo DIN 1052:2008

lunghezza efficace di incollaggio lad

della barra di acciaio

≤ 250 mm 250 mm < lad

≤ 500 mm 500 mm < lad

≤ 1000 mm

linea di incollaggio fra barra di acciaio e foro

4,0 5,25 - 0,005 · lad

3,5 - 0,0015 · lad

i valori della tabella possono essere utilizzati solo se sia stata verificata l‘idoneità del sistema di incollaggio. F

t,90,d .... valore di progetto del mezzo di unione sollecitato in direzione dell‘asse come rinforzo in N

n ........... numero delle barre di acciaio, al di fuori dell‘unione SHERPA si può inserire nel calcolo solo una barra in direzione longitudinale dell‘elemento portantelad

......... lunghezza efficace di incollaggio della barra d‘acciaio in mm; lad

= min {lad,c

; lad,t

}

4.5 Verifica delle misure di rinforzo in caso di sollecitazione a trazione trasversale nell‘elemento principale e/o secondario

122Sala polifunzionale Burgkirchen

(Arch. Prof. DI Wolfgang Pineker, Foto WIEHAG) Eseguita da:: WIEHAG

Casi di utilizzazione

5

SOMMARIO 5

123

5.1 Unioni

5.2 Strutture

5.3 Unioni con calcestruzzo I muratura I acciaio

5.4 Misure di protezione dall‘incendio

124 - 128

129 - 135

135

136

CASI DIUTILIZZO 5

124

5.1 Unioni

SCAMBI

UnIOnI fRA TRAve pRInCIpALe e TRAvI SeCOnDARIe

5.1 Anschlüsse

CASI DI UTILIZZO5

125

5.1 Unioni

UnIOnI fRA TRAve InCLInATA e DORMIenTe

UnIOne fRA CATenA e DORMIenTe

CASI DIUTILIZZO 5

126

5.1 Unioni

UnIOne BILATeRALeDI TRAvI geMeLLATe A UnA COLOnnA

UnIOne BILATeRALe DI TRAvI geMeLLATe AL DORMIenTe e DI SAeTTe AL pILASTRO

CASI DI UTILIZZO5

127

5.1 Unioni

UnIOne OBLIqUAA UnA COLOnnA

UnIOne OBLIqUA A UnA TRAve

CASI DIUTILIZZO 5

128

5.1 Unioni

UnIOne DI TRAvI A RAggIeRASU UnA COLOnnA

fISSAggIO DI eLeMenTIDI fACCIATA

CASI DI UTILIZZO5

129

5.2 Strutture

STRUTTURe pORTAnTI A STeLLA

5.2 Strutture

CASI DIUTILIZZO 5

130

5.2 Strutture

STRUTTURA pORTAnTe DI fORMA CIRCOLARe

STRUTTURe peR gRAnDI ARee COpeRTe

einschiffige Halle mit BSH-vollwandbindern und mittels

SHeRpA-verbindern angeschlossenem

Aussteifungsverband aus voll- oder

Brettschichtholz

CASI DI UTILIZZO5

131

5.2 Strutture

Unionedi arcarecci

a travi centinate di legnolamellare incollato

Sala a navata unica

con travi centinate di legnolamellare incollato

STRUTTURe peR gRAnDI ARee COpeRTe

DeTTAgLIO

CASI DIUTILIZZO 5

132

5.2 Strutture

Collegamento degli elementi di parete

X-Lamalle colonne

della struttura portante di una sala a navata unica

Sala a navata unicacon elementi X-Lam di irrigidimento, oppure

come elementi di facciata

STRUTTURe peR gRAnDI ARee COpeRTe

DeTTAgLIO

CASI DI UTILIZZO5

133

5.2 Strutture

STRUTTURe peR gRAnDI ARee COpeRTe

STRUTTURe peR gRAnDI ARee COpeRTe

Sala a navata unica con travi rastremate di

legno lamellare incollatoa formare un portale

a tre cerniere

Sala a due navate

con travi centinate di legno lamellare incollato

Unionedell‘arcareccio

alla trave principale

DeTTAgLIO

CASI DIUTILIZZO 5

134

5.2 Strutture

eDIfICI MULTIpIAnO peR ABITAZIOnI e UffICI

COSTRUZIOnI SpeCIALI

edificio a più piani abitazioni o uffici

sistema a telaio con solai e

elementi di parete dipannelli X-Lam

Tettoia per la copertura di tribune

CASI DI UTILIZZO5

135

5.2 Strutture 5.3 Unioni con calcestruzzo / muratura / acciaio

pASSeReLLe peDOnALI e CICLABILI

LegnO-CLSLegnO-MURATURA

LegnO-ACCIAIO

passerelle pedonali e ciclabili con longheroni e

traverse appese di legno lamellare incollato,

impalcato di costruzione massiccia

Le unioni di elementi stutturali mediante connettori SHeRpA a strutture di calcestruzzo | muratura | acciaio sono attualmente in corso di sviluppo e saranno presto disponibili. Informazioni sullo stato attuale dell‘arte ri-guardo a tale argomento sono reperibili consultando la homepage www.sherpa-verbinder.com.

5.3 Unioni a calcestruzzo I muratura I acciaio

CASI DIUTILIZZO 5

136

5.4 Misure di protezione dall‘incendio

per il calcolo diretto della resistenza al fuoco dei connettori SHeRpA non è attualmente disponibile alcun metodo di dimensionamento, al contrario di quanto avviene per gli elementi strutturali di legno. Tuttavia, le distanze dai bordi delle viti dei connettori SHeRpA sono – in caso di idonea protezione dei lati minori del connettore stesso – previste in modo tale che, rispettandole, si può raggiungere una resistenza al fuoco pari a f30 secondo DIn 4102. nel caso sia richiesta una migliore resistenza all‘incendio, questa può essere raggiunta attraverso idonee misure costruttive.

Tali misure sono, ad esempio:

- la protezione del connettore con listelli di legno o altro

- l‘incassatura totale o parziale del connettore e la sigillatura delle fughe con pasta o stucco protettivi contro il fuoco

- la copertura delle facce minori del connettore SHeRpA con un ovatta di fibra incombustibile e l‘applicazione nella zona del connettore di strati di vernice intumescente al calore o altro

Sono attualmente in preparazione progetti di ricerca per l‘ulteriore studio del comportamento dei connet-tori SHeRpA in caso di incendio. Risultati significativi sono attesi nel breve periodo. Informazioni aggiorna-te al riguardo saranno pubblicate sulla pagina web www.sherpa-verbinder.com.nel paragrago 6.2.11 del presente manuale viene descritta, a titolo di esempio, una strategia per la stima delle resistenza al fuoco di un‘unione con connettori SHeRpA.

5.4 Misure di protezione dall‘incendio

ÜBERSICHT 6

Esempi di calcolo per unionicon connettori SHERPA

6

6.1 Connettori delle serie SHERPA Holzbau e S

6.1.1 Sollecitazione simmmetrica parallela alla direzione di inserimento 6.1.2 Sollecitazione asimmmetrica parallela alla direzione di inserimento 6.1.3 Sollecitazione ortogonale alla direzione di inserimento 6.1.4 Sollecitazione in direzione dell‘asse long. dell‘elemento secondario 6.1.5 Sollecitazione combinata

6.2 Connettori della serie SHERPA XL/DXL

6.2.1 Sollecitazione simmmetrica parallela alla direzione di inserimento 6.2.2 Sollecitazione asimmmetrica parallela alla direzione di inserimento 6.2.3 Sollecitazione simmetrica ortogonale alla direzione di inserimento 6.2.4 Sollecitazione asimmetrica ortogonale alla direzione di inserimento 6.2.5 Sollecitazione (simmetrica) contraria alla direzione di inserimento 6.2.6 Sollecitazione in direzione dell‘asse long. dell‘elemento secondario 6.2.7 Sollecitazione combinata 6.2.8 Unione di travi inclinate al dormiente 6.2.9 Unioni a colonne 6.2.10 Verifica a trazione trasversale per l‘elemento principale e secondario, verifica delle misure di rinforzo 6.2.11 Stima della capacità portante in caso di sollecitazione da fuoco 6.2.12 Verifica delle sollecitazioni a torsione generate dall‘applicazione eccentrica del carico 6.2.13 Stima dell‘influenza della rigidezza come molla rotazionale dei connettori SHERPA XL/DXL sulla loro capacità portante

137

138-147

148-196

138-139140-142143144-145146-147

148-150151-154155-156157-158159-160161-162163-168169-172173-176

177-184185-189

190-193

194-196

ESEMPI DICALCoLo 6

138

6.1 Connettore serie SHERPA Holzbau e S

SCHEMA GENERALE

DATI E CoNDIZIoNI AL CoNToRNo

Verifica secondo DIN 1052:2008

Connettore: SHERPA A escluse prescrizioni sulla protezione al fuoco L‘elemento principale si considera sufficientemente assicurato contro lo svergolamento.

Materiale: Legno massiccio C24 → gM = 1,3

Trave appesa: b/h = 100/120 mm; luce libera l = 2,50 m; larghezza di influenza e = 0,75 m

Azioni: azione permanente gk = 0,50 kN/m²

neve sk = 2,50 kN/m²

Classe di servizio: 1KLED: „breve“

Valori di progetto delle azioni / delle grandezze della sezione

- carico uniformemente ripartito

- valore di progetto della forza trasversale o della reazione all‘appoggio

01

- valore di progetto del momento flettente

6.1 Connettore serie SHERPA Holzbau e S

6.1.1 Sollecitazione simmetrica nella direzione di inserimento

ESEMPI DI CALCoLo6

139

6.1 Connettore serie SHERPA Holzbau e S

Valori di progetto delle proprietà dei materiali

Valori caratteristici Valori di progetto

Resistenza a flessione fm,k 24,0 Resistenza a flessione f

m,d 16,62

Resistenza a taglio fv,k 2,0 Resistenza a taglio f

v,d 1,38

Nota:I valori di progetto delle proprietà dei materiali X

d sono stati determinati tramite la relazione

con coefficiente di modificazione kmod

= 0,9 e coefficiente parziale di sicurezza gM

= 1,3.

Valori della sezione

- Area della sezione

- Modulo di resistenza (intorno all‘asse y)

Verifica allo stato limite ultimo della trave appesa

- Verifica a flessione

- Verifica a taglio

Verifica del connettore SHERPA

Valore caratteristico della capacità portante nella direzione di inserimento

→ per SHERPA A:

L‘ elemento principale è sufficientemente assicurato contro lo svergolamento →

Valore di progetto della capacità portante nella direzione di inserimento

Verifica

ESEMPI DICALCoLo 6

SCHEMA GENERALE

DATI E CoNDIZIoNI AL CoNToRNo

Verifica secondo DIN 1052:2008

Connettore: SHERPA S5 escluse prescrizioni sulla protezione al fuoco L‘elemento principale NoN si considera sufficientemente assicurato contro lo svergolamento

Materiale: Legno massiccio C24 → gM

= 1,3

Travi di solaio: b/h = 100/200 mm; luce libera l = 3,50 m; larghezza di influenza e = 0,80 m

Azioni: azione permanente gk = 2,00 kN/m²

carico accidentale (solaio in abitazione, Categoria A1; incl. „supplemento parete leggera“) p

k = 2,50 kN/m²

Classe di servizio: 1KLED: „media“

140

6.1 Connettore serie SHERPA Holzbau e S6.1 Connettore serie SHERPA Holzbau e S

02 6.1.2 Sollecitazione asimmetrica nella direzione di inserimento

ESEMPI DI CALCoLo6

141

Valori di progetto delle proprietà dei materiali

Valori caratteristici Valori di progetto

Resistenza a flessione fm,k 24,0 Resistenza a flessione f

m,d 14,77

Resistenza a taglio fv,k 2,0 Resistenza a taglio f

v,d 1,23

Nota:I valori di progetto delle proprietà dei materiali X

d sono stati determinati tramite la relazione

con coefficiente di modificazione kmod

= 0,8 e coefficiente parziale di sicurezza gM

= 1,3.

Valori della sezione

- Area della sezione

- Modulo di resistenza (intorno all‘asse y)

Verifica allo stato limite ultimo della trave di solaio

- Verifica a flessione

- Verifica a taglio

Valori di progetto delle azioni / delle grandezze della sezione

- carico uniformemente ripartito

- valore di progetto del momento flettente

- valore di progetto della forza trasversale o della reazione all‘appoggio

6.1 Connettore serie SHERPA Holzbau e S6.1 Connettore serie SHERPA Holzbau e S

ESEMPI DICALCoLo 6

Verifica del connettore SHERPA

Valore caratteristico della capacità portante nella direzione di inserimento

→ per SHERPA S5:

L‘ elemento principale non è sufficientemente assicurato contro lo svergolamento, per cui la capacità portante del connettore SHERPA deve essere ridotta a causa dell‘interazione taglio-momento.

eccentricità del carico :

- con la relazione:

- adottando i valori tabellari

per SHERPA S5 ed e = 60 mm:

- utilizzando la curva

Valore di progetto della capacità portante nella direzione di inserimento

Verifica

142

6.1 Connettore serie SHERPA Holzbau e S6.1 Connettore serie SHERPA Holzbau e S

ESEMPI DI CALCoLo6

143

03SCHEMA GENERALE

DATI E CoNDIZIoNI AL CoNToRNo

Verifica secondo DIN 1052:2008

Connettore: SHERPA D1 escluse prescrizioni sulla protezione al fuoco L‘elemento principale si considera rigido a torsione intorno all‘asse „debole“ z.

Materiale: legno lamellare incollato GL24h →

M = 1,3

Classe di servizio: 2KLED: „media“

Valore di progetto dell‘azione

Verifica connettore SHERPA

valore caratteristico della capacità portante ortogonale alla direzione di inserimento

→ per SHERPA D1:

Valore di progetto di capacità portante ortogonale alla direzione di inserimento

Verifica

6.1 Connettore serie SHERPA Holzbau e S6.1 Connettore serie SHERPA Holzbau e S

6.1.3 Sollecitazione ortogonale alla direzione di inserimento

ESEMPI DICALCoLo 6

144

SCHEMA GENERALE

DATI E CoNDIZIoNI AL CoNToRNo

Verifica secondo DIN 1052:2008

Connettore: SHERPA S3 esclusa protezione dal fuoco Materiale: Legno massiccio giuntato C30 → g

M = 1,3

Trave appesa: b/h = 80/200 mm

Classe di servizio: 1KLED: „breve“

Valore di progetto dell‘azione

04

6.1 Connettore serie SHERPA Holzbau e S6.1 Connettore serie SHERPA Holzbau e S

6.1.4 Sollecitazione in direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento secondario

ESEMPI DI CALCoLo6

145

Verifica del connettore SHERPA

Valore caratteristico di capacità portante in direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento secondario

→ für SHERPA S3:

Valore di progetto di capacità portante in direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento secondario

Verifica

Valori di progetto per le proprietà dei materiali

- valore caratteristico di resistenza a trazione

- valore di progetto di resistenza a trazione

Valori della sezione

- area della sezione

Verifica allo stato limite ultimo per la trave appesa

6.1 Connettore serie SHERPA Holzbau e S6.1 Connettore serie SHERPA Holzbau e S

ESEMPI DICALCoLo 6

146

SCHEMA GENERALE

DATI E CoNDIZIoNI AL CoNToRNo

Verifica secondo DIN 1052:2008

Connettore: SHERPA E esclusa protezione al fuoco L‘elemento principale si considera sufficientemente assicurato contro lo svergolamento. Materiale: Legno massiccio giuntato C24 → g

M = 1,3

nota: conservativamente, l‘unione SHERPA sarà calcolata sul legno massiccio giuntato. Anche l‘elemento principale, di legno lamellare incollato, sarà considerato come legno massiccio giuntato.

Trave appesa: b/h = 125/240 mm; luce libera l = 3,50 m

Classe di servizio: 1KLED: „media“

05

6.1 Connettore serie SHERPA Holzbau e S6.1 Connettore serie SHERPA Holzbau e S

6.1.5 Sollecitazione combinata

ESEMPI DI CALCoLo6

147

Verifica del connettore SHERPA

I valori caratteristici di capacità portante per SHERPA E (verifica eseguita dal lato della sicurezza per elementi secondari di legno massiccio giuntato KVH C24):

- nella direzione di inserimento:

- nella direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento secondario:

Valore di progetto della capacità portante per SHERPA E

- nella direzione di inserimento: l‘elemento principale è sufficientemente assicurato contro lo svergolamento →

- nella direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento secondario:

Verifica

Valori di progetto dell‘azione

6.1 Connettore serie SHERPA Holzbau e S6.1 Connettore serie SHERPA Holzbau e S

ESEMPI DICALCoLo 6

148

SCHEMA GENERALE

DATI E CoNDIZIoNI AL CoNToRNo

Verifica secondo DIN 1052:2008

Connettore: SHERPA XL 120 esclusa protezione al fuoco L‘elemento principale si considera sufficientemente assicurato contro lo svergolamento.

Materiale: Legno lamellare incollato GL28h → gM

= 1,3

Elemento principale: b/h = 160/800 mm

Elemento secondario: b/h = 140/440 mm; luce libera l = 7,00 m; larghezza di influenza e = 2,50 m

Azioni: azione permanente gk = 0,50 kN/m²

neve (altitudine s.l.m. < 1000 m) sk = 3,00 kN/m²

(coefficienti di combinazione: y0 = 0,5; y

2 = 0)

vento (pressione) wk = 0,45 kN/m²

(coefficienti di combinazione: y0 = 0,6; y

2 = 0)

classe di servizio:KLED „breve“

01 6.2 Connettori della serie SHERPA XL/DXL

6.2.1 Sollecitazione simmetrica nella direzione di inserimento

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DI CALCoLo6

Valori di progetto delle azioni / delle grandezze della sezione der Einwirkung/Schnittgrößen

- carico uniformemente ripartito

secondo EN 1990:

Combinazione di azioni 1: Neve come azione prevalente e vento come azione secondaria

Combinazione di azioni 2: Vento come azione prevalente e neve come azione secondaria

secondo DIN 1052:2008 (semplificazione per gli edifici):

Combinazione di azioni 1:

Combinazione di azioni 2:

→ Per il seguito dell‘analisi si adotta la combinazione di azioni 2 secondo DIN 1052:2008.

- Valori di progetto delle grandezze della sezione

Valore di progetto del momento flettente

Valori di progetto delle proprietà dei materiali

Valori caratteristici Valori di progetto

Resistenza a flessione fm,k 28,0 Resistenza a flessione f

m,d 19,38

Resistenza a taglio fv,k 2,5 Resistenza a taglio f

v,d 1,73

Nota:I valori di progetto delle proprietà dei materiali X

d sono stati determinati tramite la relazione

con coefficiente di modificazione kmod

= 0,9 e coefficiente parziale di sicurezza gM

= 1,3.

Valore di progetto del taglio o della reazione agli appoggi

149

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DICALCoLo 6

Valori della sezione

- Area della sezione

- Modulo di resistenza (intorno all‘asse y)

Verifica allo stato limite ultimo della trave appesa

- Verifica a flessione

- Verifica a taglio

Verifica del connettore SHERPA XL/DXL

Valore caratteristico della capacità portante nella direzione di inserimento

→ per SHERPA-XL 120 e GL28h:

L‘ elemento principale è sufficientemente assicurato contro lo svergolamento →

Valore di progetto della capacità portante nella direzione di inserimento

Verifica

150

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DI CALCoLo6

151

02

SCHEMA GENERALE

DATI E CoNDIZIoNI AL CoNToRNo

Verifica secondo DIN 1052:2008

Connettore: SHERPA XL 80 esclusa protezione al fuoco L‘elemento principale NoN si considera sufficientemente assicurato contro lo svergolamento.

Materiale: Legno lamellare incollato GL24h → gM

= 1,3

Elemento principale: b/h = 140/600 mm

Elemento secondario: b/h = 140/400 mm; luce libera l = 5,50 m; larghezza di influenza e = 1,00 m

Azioni: azione permanente gk = 2,50 kN/m²

carico acidentale (Categoria E) pk = 7,50 kN/m² (coeff. di combinazione: y

0 = 1,0; y

2 = 0,8)

Classe di servizio:KLED: „media“

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

6.2.2 Sollecitazione asimmetrica nella direzione di inserimento

ESEMPI DICALCoLo 6

Valori di progetto delle azioni / delle grandezze della sezione der Einwirkung/Schnittgrößen

- carico uniformemente ripartito

- Valore di progetto del momento flettente

- Valore di progetto del taglio o della reazione agli appoggi

Valori di progetto delle proprietà dei materiali

Valori caratteristici Valori di progetto

Resistenza a flessione fm,k 24,0 Resistenza a flessione f

m,d 14,77

Resistenza a taglio fv,k 2,5 Resistenza a taglio f

v,d 1,54

Nota:I valori di progetto delle proprietà dei materiali X

d sono stati determinati tramite la relazione

con coefficiente di modificazione kmod

= 0,8 e coefficiente parziale di sicurezza gM

= 1,3.

Valori della sezione

- Area della sezione

- Modulo di resistenza (intorno all‘asse y)

152

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DI CALCoLo6

153

Verifica allo stato limite di esercizio della travi di solaio

- Freccia di inflessione della trave appesa dovuta al carico „1“

- Verifica della situazione eccezionale di progetto all‘istante t = 0

- Verifica della situazione eccezionale di progetto all‘istante t = ∞

- Verifica della situazione di progetto quasi permanente all‘istante t = ∞

Verifica allo stato limite ultimo della trave di solaio

- Verifica a flessione

- Verifica a taglio

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DICALCoLo 6

154

Verifica del connettore SHERPA XL/DXL

Valore caratteristico della capacità portante nella direzione di inserimento

→ per SHERPA XL 80 e GL 24h:

L‘ elemento principale NoN è sufficientemente assicurato contro lo svergolamento, per cui la capaci-tà portante del connettore SHERPA deve essere diminuita a causa dell‘interazione taglio-momento.

eccentricità del carico:

- con la formula

per SHERPA XL 80 con egrenz

= 0,033 m = 33 mm ed e2 = 0,062 m = 62 mm

→

- adottando i valori tabellari

per SHERPA XL 80 ed e = 80 mm:

→

- utilizzando le curve

→

Valore di progetto della capacità portante nella direzione di inserimento

Verifica

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DI CALCoLo6

155

03

SCHEMA GENERALE

DATI E CoNDIZIoNI AL CoNToRNo

Verifica secondo DIN 1052:2008

Connettore: SHERPA XL 55 esclusa protezione al fuoco L‘elemento principale si considera RIGIDo A ToRSIoNE intorno all‘asse „debole“ z.

Materiale: legno lamellare incollato GL24h → gM

= 1,3

Deckenbalken: b/h = 140/280 mm

Classe di servizio: KLED: „breve“

Valore di progetto dell‘azione / delle grandezze della sezione

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

6.2.3 Sollecitazione simmetrica ortogonale alla direzione di inserimento

ESEMPI DICALCoLo 6

156

Verifica del connettore SHERPA

Valore caratteristico della capacità portante ortogonale alla direzione di inserimento

→ per SHERPA XL 55 e GL24h:

L‘elemento principale si considera RIGIDo A ToRSIoNE intorno all‘asse „debole“ z. →

Valore di progetto della capacità portante ortogonale alla direzione di inserimento

Verifica

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DI CALCoLo6

157

04

SCHEMA GENERALE

DATI E CoNDIZIoNI AL CoNToRNo

Verifica secondo DIN 1052:2008

Connettore: SHERPA XL 70 escluse prescrizioni sulla protezione al fuoco L‘elemento principale si considera rigido a torsione intorno all‘asse „debole“ z.

Materiale: legno lamellare incollato GL24h → gM

= 1,3

Trave: b/h = 160/360 mm

Colonna: b/h = 160/160 mm

Classe di servizio: KLED: „breve“

Valore di progetto dell‘azione / delle grandezze della sezione

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

6.2.4 Sollecitazione asimmetrica ortogonale alla direzione di inserimento

ESEMPI DICALCoLo 6

158

Verifica connettore SHERPA

Valore caratteristico della capacità portante nella direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento secondario→ per SHERPA XL 70 e GL24h:

La colonna NoN è sufficientemente assicurata contro lo svergolamento, per cui la capacità por-tante del connettore SHERPA deve essere diminuita a causa dell‘interazione taglio-momento.

eccentricità del carico:

- con la formula

per SHERPA XL 70 con e45

= 0,084 m = 84 mm

→

- adottando i valori tabellari

per SHERPA XL 80 ed e = 80 mm:

→

- utilzzando le curve

→

Valore di progetto della capacità portante nella direzione di inserimento

Verifica

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DI CALCoLo6

159

05

SCHEMA GENERALE

DATI E CoNDIZIoNI AL CoNToRNo

Verifica secondo DIN 1052:2008

Connettore: SHERPA XL 120 esclusa protezione al fuoco L‘ elemento principale si considera sufficientemente assicurato contro lo svergolamento.

Materiale: Legno lamellare incollato GL28h → gM

= 1,3

Elemento principale: b/h = 160/800 mm

Elemento secondario: b/h = 140/440 mm; luce libera l = 7,00 m; larghezza di influenza e = 2,50 m

Azioni: azione permanente gk = 0,50 kN/m²

vento (depressione) wk =1,00 kN/m²

neve (altitudine s.l.m. < 1000 m) sk = 3,00 kN/m²

Classe di servizio: KLED: „breve“

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

6.2.5 Sollecitazione (simmetrica) contraria alla direzione di inserimento

ESEMPI DICALCoLo 6

160

Valori di progetto delle azioni / delle grandezze della sezione

- Carico uniformemente ripartito secondo EN 1990:

Combinazione di azioni: Azione permanente vantaggiosa con vento in qualità di azione svantaggiosa prevalente e neve come azione vantaggiosa secondaria

secondo DIN 1052:2008 (semplificazione per gli edifici):

Combinazione di azioni 1:

Combinazioni di azioni 2:

→ Per il seguito dell‘analisi si adotta la combinazione di azioni 1 secondo DIN 1052:2008.

- Valore di progetto della forza trasversale o della reazione agli appoggi

Verifica del connettore SHERPA XL

Valore caratteristico della capacità portante nella direzione di inserimento

→ per SHERPA XL 120 e GL28h:

L‘elemento principale è sufficientemente assicurato contro lo svergolamento →

Valore di progetto della capacità portante nella direzione di inserimento

Verifica

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DI CALCoLo6

161

06

SCHEMA GENERALE

DATI E CoNDIZIoNI AL CoNToRNo

Verifica secondo DIN 1052:2008

Connettore: SHERPA XL 100 esclusa protezione al fuoco

Materiale: legno lamellare incollato GL24h → gM

= 1,3

Elemento secondario: b/h = 140/400 mm

Classe di servizio: KLED: „breve“

Valore di progetto dell‘azione

Valori di progetto delle proprietà dei materiali

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

6.2.6 Sollecitazione in direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento secondario

ESEMPI DICALCoLo 6

162

Valori della sezinoe

- Area della sezione

Verifica allo stato limite ultimo dell‘elemento secondario

- Verifica a trazione

Verifica del connettore SHERPA XL

Valore caratteristico della capacità portante nella direzione dell‘asse long. dell‘elemento secondario

→ per SHERPA XL 100 e GL24h:

Valore di progetto della capacità portante in direzione dell‘asse long. dell‘elemento secondario

Verifica

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DI CALCoLo6

163

07SCHEMA GENERALE

DATI E CoNDIZIoNI AL CoNToRNo

Verifica secondo DIN 1052:2008

Connettore: SHERPA XL 55 esclusa protezione al fuoco L‘ elemento principale si considera sufficientemente assicurato contro lo svergolamento.

Materiale: Legno lamellare incollato GL24h → gM

= 1,3

Arcareccio (elemento secondario): b/h = 160/360 mm; luce libera l = 5,00 m; larghezza di influenza eNT

= 2,25 m

Azioni: peso proprio dormiente gk,1

= 0,32 kN/m azione permanente g

k,2 = 0,50 kN/m² (rif. alla lungh. obliqua)

neve (altitudine s.l.m. h < 1000 m) sk = 3,00 kN/m² (rif. alle dim. in pianta)

vento (pressione) wD,k

=1,25 kN/m² (ortogonale alla falda) vento (depressione) w

S,k = 0,25 kN/m² (ortogonale alla falda)

Classe di servizio: KLED: „breve“

Valore di progetto delle azioni

Combinazione di azioni per situazioni di progetto permanenti e temporanee(combinazione fondamentale):

- secondo EN 1990:

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

6.2.7 Sollecitazione combinata

ESEMPI DICALCoLo 6

164

Possibili combinazioni di azioni:

Combinazione di azioni 1:

Combinazione di azioni 2:

Combinazione di azioni 3:

Combinazione di azioni 4: (Verifica della sicurezza all‘equilibrio)

valori caratteristici del carico uniformemente distribuito, riferiti a un arcareccio

Valori di progetto del carico uniformemente ripartitoper le singole combinazioni di azioni

Combinazione di azioni 1: - nella direzione di inserimento

- ortogonale alla direzione di inserimento

Combinazione di azioni 2: - nella direzione di inserimento

- ortogonale alla direzione di inserimento

→ più piccola come combinazione di azioni rispetto alla combinazione di azioni 1 → non prevalente!

Combinazione di azioni 1:Qualora si consideri soltanto l‘azione variabile più svantaggiosa.

Combinazione di azioni 2:Qualora si tenga conto di tutte le azioni variabili.

→ E‘ in entrambi i casi prevalente il valore più svantaggioso ottenuto.

- Regole di combinazione semplificate secondo DIN 1055-100 e DIN 1052:2008:

Nota:Nel seguito saranno fornite le azioni sol-tanto per il dormiente. Pertanto, per una migliore leggibilità, si rinuncerà a indicare il pedice „Pfette“ (lett. „arcareccio“ in questo esempio) nelle formule che seguono.

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DI CALCoLo6

165

Valori di progetto delle forze nella sezione

per carichi unitari uniformemente ripartiti

- nella direzione di inserimento (con luce libera l2 = 5,00 m)

momento flettente

forza trasversale

- ortogonale alla direzione di inserimento (mit Spannweite l45

= 5,00 m) momento flettente

forza trasversale

Per la combinazione di azioni 1:- nella direzione di inserimento momento flettente

forza trasversale

- ortogonale alla direzione di inserimento momento flettente

forza trasversale

Combinazione di azioni 3: - nella direzione di inserimento

- ortogonale alla direzione di inserimento

Combinazione di azioni 4: Nachweis der Lagesicherheit- nella direzione di inserimento

→ „Sollevamento“ non prevalente → non è prescritta alcuna misura contro il sollevamento!

- ortogonale alla direzione di inserimento

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DICALCoLo 6

166

Valori di progetto delle proprietà dei materiali

Valori caratteristici [N/mm²] Valori di progetto [N/mm²]

Resistenza a flessione fm,k 24,0 Resistenza a flessione f

m,d 16,62

Resistenza a taglio fv,k 2,5 Resistenza a taglio f

v,d 1,73

nota:i valori di progetto delle proprietà dei materiali X

d sono stati determinati con la relazione

con il coefficiente di modificazione kmod

= 0,9 e il coefficiente parziale di sicurezza gM

= 1,3.

Valori della sezione

- Area della sezione

- Modulo di resistenza (intorno all‘asse y)

- Modulo di resistenza (intorno all‘asse z)

Per la combinazione di azioni 2:→ La combinazione di azioni parallela e ortogonale alla direzione di inserimento non fornisce alcun valore massimo. → Pertanto una verifica per questa combinazione di azioni non è richiesta.

Per la combinazione di azioni 3:- nella direzione di inserimento momento flettente

forza trasversale

- ortogonale alla direzione di inserimento momento flettente

forza trasversale

Per la combinazione di azioni 4:→ La verifica per questa combinazione di azioni non è richiesta.

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DI CALCoLo6

167

- Per la combinazione di azioni 3:

verifica a flessione

verifica a taglio

Verifica allo stato limite ultimo dell‘arcareccio

- Per la combinazione di azioni 1:

verifica a flessione

verifica a taglio

Nota:Nel presente esempio si rinuncia a presentare la verificaallo stato limite di esercizio!

Nota:si assume che l‘arcareccio sia sufficientemente assicurato contro il ribaltamento oppure che non sussista un rischio di ribaltamento (rapporto fra i lati della sezione h/b ≤ 4).

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DICALCoLo 6

168

Verifica del connettore SHERPA XL

- Valore caratteristico della capacità portante nella direzione di inserimento

→ per SHERPA XL 55 e GL24h:

La catena del tetto è sufficientemente assicurata contro lo svergolamento nella direzione di inserimento. →

Valore di progetto della capacità portante nella direzione di inserimento

- Valore caratteristico della capacità portante ortogonale alla direzione di inserimento

→ per SHERPA XL 55 e GL24h:

La catena è sufficientemente assicurata contro lo svergolamento ortogonalmente alla direz. di inserimento. →

Valore di progetto della capacità portante ortogonale alla direzione di inserimento

- Verifica

Per la combinazione di azioni 1:

Per la combinazione di azioni 3:

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DI CALCoLo6

169

08SCHEMA GENERALE

DATI E CoNDIZIoNI AL CoNToRNo

Verifica secondo DIN 1052:2008

Connettore: SHERPA XL 120 esclusa la protezione al fuoco Il dormiente (elemento principale) si considera sufficientemente assicurato contro lo svergolamento.

Materiale: legno lamellare incollato GL24h → gM

= 1,3

Dormiente (HT): b/h = 160/520 mm

Trave inclinata (NT): b/h = 160/520 mm; larghezza di influenza e = 2,50 m

Classe di servizio: KLED: „breve“

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

6.2.8 Unioni fra trave inclinata e dormiente

ESEMPI DICALCoLo 6

170

Valori di progetto delle azioni / delle grandezze della sezione

- Grandezze della sezione prevalenti ai fini del dimensionamento, per le travi inclinate

- Grandezze della sezione prevalenti ai fini del dimens. , per le travi inclinate, nella zona di appoggio

- Grandezze della sezione prevalenti nel dimens. , per le travi inclinate, nel sistema globale di coordinate

- Grandezze della sezione prevalenti per le catene

- Grandezze della sezione prevalenti per il dormiente oppure nella struttura di appoggio

Valori di progetto delle proprietà dei materiali

Valori caratteristici [N/mm²] Valori di progetto [N/mm²]

Resistenza a flessione fm,k 24,0 Resistenza a flessione f

m,d 16,62

Resistenza a compressione assiale fc,0,k 24,0 Resistenza a compressione assiale f

c,0,d 16,62

Resistenza a compressione trasv. fc,90,k 2,7 Resistenza a compressione trasv. f

c,90,d 1,87

Resistenza a taglio fv,k 2,5 Resistenza a taglio f

v,d 1,73

nota:i valori di progetto delle proprietà dei materiali X

d sono stati determinati con la relazione

con il coefficiente di modificazione kmod

= 0,9 e il coefficiente parziale di sicurezza gM

= 1,3 .

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DI CALCoLo6

171

Valori della sezione

- area della sezione

- modulo di resistenza (intorno all‘asse y)

- momento di inerzia (intorno all‘asse y)

Verifica allo stato limite ultimo delle travi inclinate

Si assume che la trave inclinata sia controventata in modo continuo contro il cedimento a carico di punta e al ribaltamento!

lunghezza efficace al carico di punta

snellezza geometrica

con

snellezza relativa

con

coefficiente k

coefficiente al carico di punta kc

coefficiente di ribaltamento

→ la trave inclinata è controventata su tutta la lunghezza → km

= 1,0

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DICALCoLo 6

172

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

Verifica

- Verifica a taglio

Nota:In questa sede si rinuncia a mostrare la verifica allo stato limite di esercizio!

Verifica del connettore SHERPA XL

Valore caratteristico della capacità portante nella direzone di inserimento

→ per SHERPA XL 120 e GL24h:

L‘ elemento principale è sufficientemente assicurato contro lo svergolamento →

Valore di progetto della capacità portante nella direzione di inserimento

Verifica

Verifica a compressione trasversale nella zona del connettore SHERPA XL

Dimensioni del connettore SHERPA XL 120: b/h = 120/408 mm

Verifica

ESEMPI DI CALCoLo6

173

09SCHEMA GENERALE

DATI E CoNDIZIoNI AL CoNToRNo

Verifica secondo DIN 1052:2008

Connettore: SHERPA XL 100 esclusa protezione al fuoco unione monolaterale alla colonna

Materiale: legno lamellare incollato GL28h → gM

= 1,3

Elemento principale (colonna): b/h = 180/360 mm

Elemento secondario: b/h = 140/400 mm

Classe di servizio: KLED: „breve“

Valori di progetto delle Azioni

- Forza all‘estremo superiore della colonna

- Forza dal tirante di legno lamellare incollato

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

6.2.9 Unione a colonne

ESEMPI DICALCoLo 6

174

Valori di progetto delle grandezze della sezione

Eccentricità:

Momento eccentrico:

Andamento delle forze di taglio lungo la colonna

Grandezze a taglio di progetto prevalenti

Valori di progetto delle proprietà dei materiali

Valori caratteristici [N/mm²] Valori di progetto [N/mm²]

Resistenza a flessione fm,k

28,0 Resistenza a flessione fm,d

19,38

Resistenza a compressione assiale fc,0,k

26,5 Resistenza a compressione assiale fc,0,d

18,35

Resistenza a taglio fv,k

2,5 Resistenza a taglio fv,d

1,73

Nota:il valore di progetto delle proprietà del materiale X

d sono stati determinati tramite la relazione

con il coefficiente di modificazione kmod

= 0,9 e il coefficiente parziale di sicurezza gM

= 1,3.

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DI CALCoLo6

175

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

Valori della sezione della colonna

- area della sezione

- modulo di resistenza (intorno all‘asse y)

Verifica allo stato limite ultimo della colonna

Si assume che la colonna sia controventata per tutta la lunghezza contro il ribaltamento !

- Cedimento a carico di punta intorno all‘asse y, o nel piano

lunghezza efficace al carico di punta

snellezza geometrica

con

- Cedimento al carico di punta intorno all‘asse z, o fuori del piano

lunghezza efficace al carico di punta

snellezza geometrica

mit

→ Prevalente il cedimento di punta intorno all‘asse z! → Il coefficiente a carico di punta sarà determinato per cedimento intorno all‘asse z.

Snellezza relativa

con

coefficiente k

coefficiente di cedimento al carico di punta kc

coefficiente di ribaltamento km

→ La colonna è controventata su tutta la lunghezza → km

= 1,0

ESEMPI DICALCoLo 6

176

Verifica allo stato limite ultimo della colonna

- verifica dell‘elemento strutturale

- verifica a taglio

Verifica del connettore SHERPA XL

Valore caratteristico della capacità portante nella direzione di inserimento

→ per SHERPA XL 100 e GL28h:

La colonna è da considerarsi NoN sufficientemente rigida a flessione, per cui la capacità portante del connetto-er SHERPA deve essere diminuita a causa dell‘interazione taglio-momento.

eccentricità del carico:

- adottando i valori tabellari

per SHERPA XL 100 ed e = 190 mm:

→

Valore di progetto della capacità portante nella direzione di inserimento

Verifica

, cioè la capacità portante dell‘unione SHERPA XL non è verificata!

→ L‘unione SHERPA XL sarà assicurata contro lo svergolamento tramite l‘aggiunta di una lamina di acciaio sulla faccia cuperiore e inferiore del tirante di legno lamellare incollato. →

Valore di progetto della capacità portante nella direzione di inserimento

Verifica

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DI CALCoLo6

177

10

SCHEMA GENERALE

DATI E CoNDIZIoNI AL CoNToRNo

Verifica secondo DIN 1052:2008

Connettore: connettore SHERPA XL in funzione della capacità portante esclusa la protezione al fuoco. L‘elemento principale sarà considerato sufficientemente assicurato contro lo svergolamento.

Materiale: legno lamellare incollato GL28h → gM

= 1,3

Elemento principale: b/h = 200/1200 mm

Elemento secondario: b/h = 160/800 mm, eNT

= 4,50 m

Classe di servizio: KLED: „breve“

Valori di progetto delle azioni /delle grandezze della sezione der Einwirkung / der Schnittgrößen

- Valore di progetto della forza trasversale agente

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

6.2.10 Verifica a trazione trasversale per l‘elemento principale e quello secondario nonché la verifica delle misure di rinforzo

ESEMPI DICALCoLo 6

178

Scelta di un connettore SHERPA XL adeguato

→ scelta: SHERPA XL 190 per GL28h:

L‘ elemento principale è sufficientemente assicurato contro lo svergolamento →

Valore di progetto della capacità portante nella direzione di inserimento

Verifica

Valori di progetto delle proprietà dei materiali

Valore caratteristico [N/mm²] Valore di progetto [N/mm²]

Resistenza a trazione trasversale ft,90,k

0,50 Resistenza a trazione trasversale ft,90,d

0,35

nota:i valori di progetto delle proprietà del materiale X

d sono stati determinati tramite la relazione

con il coefficiente di modificazione kmod

= 0,9 e il coefficiente parziale di sicurezza gM

= 1,3.

Controllo dei valori a/h per l‘elemento principale e secondario

geometria dell‘unione•

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DI CALCoLo6

179

rapporto a/h e altri dati geometrici dell‘elemento principale•

hHT

= 1200 mm e

R,HT = 256 mm

en,HT

= 24 mm e

1,HT = 464 mm

aHT

= eR,HT

+ en,HT

+ e1,HT

= 256 + 24 + 464 = 744 mm

→ E‘ necessaria la verifica a trazione trasversale per l‘elemento principale!

h1,HT

= hHT

- aHT

= 1200 - 744 = 456 mm h

n,HT = h

HT - (e

R,HT + e

n,HT) = 1200 - (256 + 24) = 920 mm

rapporto a/h e altri dati geometrici per l‘elemento secondario•

hNT

= 800 mm e

R,NT = 16 mm

en,NT

= 24 mm e

1,NT = 480 mm

aNT

= eR,NT

+ en,NT

+ e1,NT

= 16 + 24 + 480 = 520 mm

→ E‘ necessaria la verifica a trazione trasversale per l‘elemento secondario!

h1,NT

= hNT

- aNT

= 800 - 520 = 280 mm h

n,NT = h

NT - (e

R,NT + e

n,NT) = 800 - (16 + 24) = 760 mm

Verifica della capacità portante a trazione trasversale

Verifiche da effettuare:

Per si deve verificare che sia soddisfatta la condizione

con

Nota: La spiegazione del significato e la definizione o determinazione dei valori numerici per le singole variabili si trova nel paragrafo 4.4 del capitolo 4.

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

→

→

ESEMPI DICALCoLo 6

180

Per l‘elemento principale

- Determinazione della forza trasferibile senza misure di rinforzo

con per la verifica a trazione trasversale dell‘elemento principale,

oppure tramite la semplificazione (raccomandata nell‘uso pratico e usata nel seguito)

si calcola come forza trasferibile per trazione trasversale, senza misure di rinforzo

La distanza netta fra i connettori SHERPA ammonta a

per cui non è necessaria alcuna diminuzione della capacità portante.

- Verifica

→ Per l‘elemento principale è necessario ricorrere a idonee misure di rinforzo nella zona dell‘unione SHERPA XL !

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

Nota:La distanza a

r,HT in caso di sollecitazione nella direzione di inserimento rappresenta la distanza fra le viti più

esterne del connettore SHERPA XL misurata nella direzione della fibratura dell‘elemento principale. Per tutti i connettori SHERPA XL vale a

r,HT = 15 mm.

Le viti inferiori destinate a contrastare i momenti non vengono tenute in considerazione.

ESEMPI DI CALCoLo6

181

Per l‘elemento secondario

- Determinazione della forza trasferibile senza misure di rinforzo

con per la verifica a trazione trasversale dell‘elemento secondario,

oppure tramite la semplificazione (raccomandata nell‘uso pratico e usata nel seguito)

si calcola come forza trasferibile per trazione trasversale

- Verifica

→ Per l‘elemento secondario è necessario ricorrere a idonee misure di rinforzo nell‘area dell‘unione SHERPA XL-Verbindung !

Nota:La profondità efficace dell‘unione t

ef,NT per l‘elemento secondario soll-

ecitato nella direzione di inserimento munito di connettori SHERPA XL/DXL è pari a t

ef,NT = larghezza del connettore SHERPA XL/DXL.

Si tratta di un valore determinato empiricamente, non rappresenta-bile da alcuna grandezza geometrica.

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

Nota:La distanza a

r,NT per l‘elemento secondario sollecitato nella direzio-

ne di inserimento, per connettori SHERPA-XL, vale ar,NT

= 100 mm. Si tratta di un valore determinato empiricamente, non rappresen-tabile da alcuna grandezza geometrica.

ESEMPI DICALCoLo 6

182

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

Suggerimenti e verifiche per le misure di rinforzo

Generalità

Indicazioni per le effettive possibilità nonché metodi di verifica per diverse misure di rinforzo sono fornite nel paragrafo „Rinforzi“ della DIN 1052:2008.

Le possibilità teoriche per le misure di rinforzo si distinguono come segue:

- rinforzi esterni (ad es. sotto forma di incollaggio e chiodatura di prodotti a base di legno come compensato, LVL, oppure piastre chiodate stampate o altro) e- rinforzi interni (ad es. sotto forma di viti a filettatura integrale, barre filettate, barre incollate ad aderenza migliorate o altro)

Nel quadro degli esempi qui trattati, per fini didatti saranno mostrate le verifiche relative a misure di rinforzo di tipo interno e di due diverse specie: barre ad aderenza migliorata incollate (per l‘elemento principale) e barre filettate (per l‘elemento secondario).

Per l‘elemento principale

- Forza assorbita dalla misura di rinforzo

- Mezzo di unione prescelto → 2 x barre ad aderenza migliorata incollate ø 12 mm, acciaio 8.8, diametro esterno d

r = 12 mm,

sezione efficace Aef

= 84 mm²

- distanze minime

erf. a1

= 3,0 · dr = 36 mm < vorh. a

2 = 200 mm

erf. a2,c

= 3,0 · dr = 36 mm < vorh. a

2,c = 100 mm

- Ulteriori parametri

lunghezza efficace di incollaggio lad,HT

Valore di progetto per la tensione nominale sulla linea di incollaggio, considerata uniforme

ESEMPI DI CALCoLo6

183

Resistenza caratteristica fk1,k

della linea di incollaggio

mit

→

Valore di progetto della resistenza della linea di incollaggio

- Verifica

linea di incollaggio

Capacità portante a trazione della barra ad aderenza migliorata

Per l‘elemento secondario

- forza assorbita dalla misura di rinforzo

- mezzo di unione prescelto → 2 x barre ad aderenza migliorata ø 16 mm con filettatura secondo DIN 7998 sull‘intera lunghezza, resistenza a trazione f

u = 800 N/mm²,

area del nucleo Aef

= 113 mm²

- distanze minime

erf. a2

= 3,0 · d = 48 mm < vorh. a2 = 60 mm

erf. a1,c

= 7,0 · d = 112 mm < vorh. a1,c

= 180 mmerf. a

2,c = 3,0 · d = 48 mm < vorh. a

2,c = 50 mm

- Ulteriori parametri

Valore caratteristico del parametro a estrazione

→ filettatura secondo DIN 7998:

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DICALCoLo 6

184

lunghezza efficace di unione lef,NT

- Verifica

Estrazione dal legno•

Valore caratteristico della capacità portante di una barra ad aderenza migliorata, a estrazione dal legno

Valore di progetto della capacità portante di una barra ad aderenza migliorata, a estrazione dal legno

Verifica della misura di rinforzo der Verstärkungsmaßnahme

capacità portante a trazione delle barre ad aderenza migliorata••

capacità portante a trazione di un barra ad aderenza migliorata

Verifica della misura di rinforzo

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DI CALCoLo6

185

11

SCHEMA GENERALE

DATI E CoNDIZIoNI AL CoNToRNo

Verifica secondo DIN 1052:2008 opp. DIN 4102-22:2004 (metodo semplificato)

Connettore: SHERPA XL120 Classe di resistenza al fuoco F30 (secondo DIN 4102) L‘elemento principale si considera sufficientemente assicurato contro lo svergolamento.

Materiale: legno lamellare incollato GL24h → gM

= 1,3

Elemento secondario: b/h = 180/460 mm, luece libera l = 5,00 m, larghezza di influenza e = 3,50 m

Azioni: azione permanente gk = 2,00 kN/m²

carico accidentale (Categoria C) pk = 3,00 kN/m² (y

1,1 = 0,7)

Classe di servizio: 1KLED: „media“

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

6.2.11 Stima della capacità portante in caso di sollecitazione da fuoco

ESEMPI DICALCoLo 6

186

Valori di progetto delle azioni

- Combinazione di azioni temporanea („stato a freddo“)

→

- Combinazione di azione eccezionale in caso di incendio

→

- Determinazione semplificata della combinazione di azioni per il caso di incendio (usata nel calcolo che segue)

→

Valori di progetto delle grandezze della sezione

- per la combinazione di azioni temporanea (condizione „a freddo“)

momento flettente

forza trasversale

- in caso di incendio (con la combinazione di azioni semplificata)

momento flettente

forza trasversale

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DI CALCoLo6

187

Valori di progetto delle proprietà dei materiali

I valori di progetto delle proprietà dei materiali Xd per la condizione „a freddo“ sono determinati come segue mediante la relazi-

one

con il coefficiente di modificazione kmod

= 0,8 e il coefficiente parziale di sicurezza gM

= 1,3.

I valori di progetto delle proprietà dei materiali Xd,fi

in caso di incendio sono determinati con l‘aiuto della relazione

con il coefficiente di modificazione kmod,fi

= 1,0 , il coefficiente parziale di sicurezza gM,fi

= 1,0 e il coefficiente d‘incendio kfi = 1,15.

Valori caratteristici [N/mm²] Valori di progetto [N/mm²] „a freddo“ incendio

Resistenza a flessione fm,k

24,0 Resistenza a flessione fm,d

14,77 27,6

Resistenza a taglio fv,k

2,5 Resistenza a taglio fv,d

1,54 2,88

Valori della sezione

- nella condizione „a freddo“

Area della sezione

Modulo di resistenza (intorno all‘asse y)

- in caso di incendio

Dimensioni della sezione in caso di incendio

Per il tempo legato alla resistenza al fuoco F30 (tf = 30 min) e adottanto la velocità di carbonizzazione per il

legno lamellare incollato ( = 0,7 mm/min) nonché lo spessore dello strato d0 con capacità portante ridotta

(d0 = 7 mm) si ottiene la profondità effettiva di carbonizzazione d

ef pari a

Tenendo conto delle possibili modalità di incendio, per travi di legno lamellare incollato si ottengono le seguenti dimensioni della sezione in caso di incendio

Area della sezione teorica residua

Modulo di resistenza della sezione teorica residua(intorno all‘asse y)

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DICALCoLo 6

188

per il connettore SHERPA XL•

Valore caratteristico della capacità portante nella direzione di inserimento

→ per SHERPA XL 120 e GL24h:

L‘elemento principale è sufficientemente assicurato contro lo svergolamento →

Valore di progetto della capacità portante nella direzione di inserimento

Verifica

- in caso di incendio

per la trave di legno lamellare incollato, con la sezione teorica residua•

verifica a flessione

verifica a taglio

Verifica allo stato limite ultimo

- nella condizione „a freddo“

per la trave di legno lamellare incollato•

verifica a flessione

verifica a taglio

Nota:Si assume che la trave sia suffi-cientemente assicurata contro il ribaltamento e che non sussiste alcun rischio di ribaltamento(rapporto fra le dimensioni della sezione h/b ≤ 4).

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DI CALCoLo6

189

per il connettore SHERPA XL•

Non esistono per il momento regole, linee guida né metodi per una verifica „diretta“ della capacità portante per un connettore SHERPA XL in caso di incendio.

Una stima della capacità portante in caso di incendio può tuttavia avvenire in modo indiretto attraverso la verifica di una sufficiente copertura oppure delle adeguate distanze minime delle viti. In ogni caso, si può raccomandare come integrazione anche la messa in pratica di misure costruttive, come ad es. l‘incasso del connettore SHERPA XL, la sigillatura delle fughe del giunto e/o la protezione del connettore stesso tramite la sua fasciatura con ovatta di fibre ignifughe.

Per l‘esempio illustrato, la stima della capacità portante avviene come segue:

- Rispetto di adeguate distanze delle viti del connettore dai bordi (specialmente l‘elemento secondario)

La stima delle distanze minime dal bordo richieste per la resistenza al fuoco F30 , per l‘elemento secondariodà come risultati

- per le distanze dai bordi laterali dell‘elemento secondario

- per le distanze dai bordi superiore e inferiore dell‘elemento secondario

- come regola esecutiva

è richiesta la copertura dei lati sottili del connettore con ovatta intumescente al calore.

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

Note:Dato che in caso di incendio il connettore SHERPA XL si trova a dover trasferire una sollecitazione diminuita (combina-zione di azioni eccezionale, secondo EN 1990), rispetto alla condizion „a freddo“, anche le distanze delle viti del connet-tore dal bordo verranno ridotte in misura tale da rispettare all‘incirca lo stesso livello di sicurezza. Pertanto, le distanze da bordo da rispettare in caso di incendio saranno fissate in a

3,fi = 4.d e a

4,fi = 2,5.d , diversamente da quanto previsto

per la condizione „a freddo“. Le ricerche sulla correlazione fra capacità portante del mezzo di unione e le distanze dal bordo sono state oggetto di pubblicazione da parte di Gehri [19], Blaß/Laskewitz [20] e Gatternig/Pirnbacher [21].

ESEMPI DICALCoLo 6

190

12

SCHEMA GENERALE

DATI E CoNDIZIoNI AL CoNToRNo

Verifica secondo DIN 1052:2008

Connettore: SHERPA XL 55 esclusa la protezione al fuoco La trave di bordo principale si considera NoN sufficientemente assicurata contro lo svergolamento.

Materiale: legno lamellare incollato GL28h → gM

= 1,3

Azioni: azione permanente (incl. il peso proprio dell‘elemento strutturale) g

k = 1,00 kN/m²

neve (altitudine s.l.m. < 1000 m) sk = 2,50 kN/m²

Elemento secondario: b/h = 140/360 mm, luce libera l = 4,50 m, larghezza di influenza e = 2,50 m

Classe di servizio:KLED: „breve“

Valori di progetto delle azioni / delle grandezze della sezione

- per l‘elemento secondario carico uniformemente distribuito

- per l‘elemento secondario reazione agli appoggi (= forza trasversale massima)

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

6.2.12 Verifica di elementi strutturali sollecitati a torsione sotto l‘azione di carichi asimmetrici

ESEMPI DI CALCoLo6

191

- per l‘elemento principale

con un numero di campate n = 8 (pari) e una larghezza dell‘elemento principale bHT

= 180 mm si ottiene

Momento torcente massimo per l‘elemento principale

con

Momento torcente massimo dell‘appoggio a forcella dell‘elemento principale

Valori di progetto delle proprietà del materiale

Valori caratteristici [N/mm²] Valori di progetto [N/mm²]

Resistenza a flessione fm,k 28,0 Resistenza a flessione f

m,d 19,38

Resistenza a taglio fv,k 2,5 Resistenza a taglio f

v,d 1,73

nota:i valori di progetto per le proprietà del materiale X

d sono stati calcolato tramite la relazione

con il coefficiente di modificazione kmod

= 0,9 e il coefficiente parziale di sicurezza gM

= 1,3.

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DICALCoLo 6

192

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

Nota:In questa sede si rinuncia a mostrare la verifica dell‘elemento principale allo stato limite di esercizio.

Predimensionamento della sezione dell‘elemento principale

Si assume che la sezione non sia a rischio di ribaltamento!

→ nel caso limite:

→ sezione prescelta dell‘elemento principale: bHT

/hHT

= 180 /1000 mm

Valori della sezione

- Area della sezione

- Modulo di resistenza (intorno all‘asse y)

- Modulo di resistenza a torsione

Verifica dell‘elemento principale

- Verifica a flessione (escluso il rischio di ribaltamento)

- Verifica a taglio riconducibile alla sollecitazione della forza trasversale

ESEMPI DI CALCoLo6

193

- Verifica a scorrimento, riconducibile alla sollecitazione del momento torcente

- Verifica combinata del taglio dovuto sia alla forza trasversale che al momento torcente

Appoggio a forcella

Il vincolo è previsto per il trasferimento di un momento torcente pari a

Verifica del connettore SHERPA XL

Valore caratteristico della capacità portante nella direzione di inserimento

→ per SHERPA XL 55 e GL28h:

L‘elemento principale si considera CEDEVoLE ALLo SVERGoLAMENTo.Per SHERPA XL 55 con eGrenz = 0,021 m = 21 mm e2 = 0,088 m = 88 mm nonché

si ottiene

→

Valore di progetto della capacità portante nella direzione di inserimento

Verifica

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DICALCoLo 6

194

SCHEMA GENERALE

DATI E CoNDIZIoNI AL CoNToRNo

Connettore: SHERPA XL 55 L‘elemento principale si considererà rigido allo svergolamento fino a un determinato valore limite (G·J

T → ∞).

Materiale: legno lamellare incollato GL24h → gM

= 1,3 E

0,mean = 11600 N/mm²

Elemento secondario: b/h = 140/280 mm (sezione minima per SHERPA XL 55); luce libera l = 4,50 m; larghezza di influenza e = ??? m

Azioni: azione permanente gk = 2,00 kN/m²

carichi accidentali pk = 3,00 kN/m²

Classe di servizio: KLED: „media“

Valore di progetto dell‘azione

- carico uniformemente ripartito

Valori di progetto delle proprietà del materiale

Valori caratteristici [N/mm²] Valori di progetto [N/mm²]

Resistenza a flessione fm,k 24,0 Resistenza a flessione f

m,d 14,77

Resistenza a taglio fv,k 2,5 Resistenza a taglio f

v,d 1,54

nota:i valori di progetto delle proprietà dei materiali X

d sono stati ricavati tramite la relazione

con il coefficiente di modificazione kmod

= 0,8 e il coefficiente parziale di sicurezza gM

= 1,3.

13

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

6.2.13 Stima dell‘influenza della rigidezza a molla torsionale dei connettori SHERPA XL sulla loro capacità portante

ESEMPI DI CALCoLo6

195

Molla rotazionale

Per SHERPA XL 55 e GL 24h: K2,j,ser

= K2,j,ser;1

= K2,j,ser;2

= 485 kNm/rad K

2,j,u = K

2,j,u;1 = K

2,j,u;2 = 323 kNm/rad

Valori della sezione

- Momento di inerzia (intorno all‘asse y)

- Modulo di resistenza (intorno all‘asse y)

- Rigidità a flessione (intorno all‘asse y)

Stima del valore di progetto dell‘azione massimo sopportabile dalla sezione (minima)

Si assume che per la sezione non sussista alcun rischio di ribaltamento (→ km

= 1,0)

Verifica a flessione da soddisfare:

nel caso limite vale:

Con ciò si ricava, per il momento massimo sopportabile oppure per l‘area di influenza del carico

→ opp.

Nota:La verifica a scorrimento per la configurazione analizzata, sarà prevalente in generale soltanto per luci libere modeste. La verifica allo stato limite di esercizio (freccia , vibrazioni) deve essere eseguita e in generale diventa rilevante ai fini del dimensionamento per luci libere a partire da circa 4,50 m.

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

ESEMPI DICALCoLo 6

196

Per una luce libera pari a 4,50 m si ricava una larghezza di influenza del carico e

da cui si ricava l‘azione massima sostenibile

Per un ulteriore approfondimento sul connettore SHERPA XL si imporrà nel calcolo come successivo limite un cari-co uniformemente ripartito pari a q

d = 9,00 kN/m.

Grandezze di progetto della sezione allo stato limite ultimo

Tramite i moduli di svergolamento relativi all‘elemento secondario su appoggi a molla rotazionaleK

2,j,u = K

2,j,u;1 = K

2,j,u;2 = 323 kNm/rad si ricavano i momenti di bordo M

1 = M

2 come segue

cioè i connettori evidenziano un „grado di tensionamento“ pari a circa il 20% .

Per la sollecitazione introdotta dai connettori si ottiene

Verifica del connettore SHERPA XL

Dai momenti di bordo ricavati consegue un‘eccentricità pari a

.

Dato che l‘eccentricità calcolata e = 0,150 m supera l‘eccentricità limite egrenz

= 0,021 m prevista per il connettore SHERPA XL 55, come valore caratteristico della capacità portante nella direzione di inserimento si ottiene

Valore di progetto della capacità portante nella direzionedi inserimento

Verifica

6.2 Connettore serie SHERPA XL/DXL

00

SOMMARIO 7

Tool SHERPA per il predimensionamento

7

197

7.1 Generalità

7.2 Breve introduzione

7.3 Schermate

198

199-203

203

198

TOOlPREdIMEnSIOnA-MEnTO

7

Con l‘evoluzione del già apprezzato connettore SHERPA alla versione della serie SHERPA Xl/dXl, la Vinzenz Harrer GmbH è riuscita a porre un‘altra pietra miliare sul cammino dello svilup-po dei sistemi di unione razionalizzata.

Al fine di giustificare il complesso comportamento portante dei connettori SHERPA Xl/dXl, so-prattutto sotto carichi rilevanti, nonché analizzare il comportamento a rottura e deformazione del sistema nel suo complesso, una nutrita serie di prove è stata condotta presso l‘Università Tecnica di Graz, nel quadro di un vasto programma di ricerca. I modelli statici che ne sono risul-tati, per diverse situazioni di sollecitazione e di vincolo, sono stati elaborati in modo da renderli più facilmente fruibili e inseriti infine nelle omologazioni edilizie.

Per l‘ingegnere e il pratico, cioè per l‘impresa di costruzioni di legno, la serie SHERPA Xl/dXl offre inestimabili vantaggi: un prodotto all‘avanguardia della tecnica, ufficialmente omologato, basato su un mezzo di unione semplice – la vite – e allo stesso tempo dotato di elevata capa-cità portante nelle diverse direzioni di azione della forza. la progettazione avviene secondo le linee guida dell‘Eurocodice 5 e considera le diverse situazioni di sollecitazione e le relative possibili combinazioni. Accanto ai „classici“ carichi, normale e trasversale rispetto alla direzione di inserimento, il sistema SHERPA Xl/dXl è in grado di assorbire anche la trazione in direzione dell‘asse longitudinale dell‘elemento secondario, nonché le forze di sollevamento per depres-sione (coperture).

Assieme alle decisiva praticità in fase di montaggio, correlata al grado di prefabbricazione degli elementi strutturali, il sistema convince anche nell‘ottica della protezione dal fuoco, poiché il connettore può essere completamente incassato nel legno e rimanere quindi da quest‘ultimo protetto.

Robert Salzer

ROBERT SAlZERStatico, docente

presso l‘HTl di Mödling

199

Breve introduzioneTOOl

PREdIMEnSIOnA-MEnTO

7

Breve introduzione al tool di predimensionamento SHERPA Xl/dXl

la seguente introduzione intende fornire un panorama dei comandi e delle funzioni del tool di predimensionamento per connettori SHERPA Xl/dXl basato sul foglio di calcolo EXCEl. I richiami e gli indirizzamenti alle celle si riferiscono quindi alla versione aperta del programma.

Il tool di predimensionamento è strutturato in modo tale che con esso possano essere verificate secondo En 1995-1-1 – e

restituite singolarmente in schede distinte – differenti situazioni di carico (verticale generico, verticale uniformemente distri-buito e situazioni combinate). Per tutte le schede vale quanto segue

celle a sfondo giallo: dati di input richiesti, celle a sfondo azzurro: dati di input opzionali e informazioni celle a sfondo bianco: altri dati e parametri

Per ottenere informazioni sullo stato di un calcolo, accanto ai risultati parziali compaiono commenti in carattere nero (infor-mazioni generali) oppure rosso (avviso su una richiesta di correzione del parametro oppure di verifica non soddisfatta).

Infine si dichiara che i risultati dei calcoli di questa applicazione distribuita gratuitamente non sono coperti da alcuna ga-ranzia, né da parte della società Vinzenz Harrer GmbH, né da parte del programmatore (dI R. Salzer), i quali non potranno essere chiamati in causa legalmente o finanziariamente a motivo di qualsiasi eventuale errore o malfunzionamento del pro-gramma. le stesse dichiarazioni si applicano a qualsiasi modifica o correzione del presente tool applicativo. l‘uso di questo sotware è a totale ed esclusivo rischio dell‘utilizzatore.

nel seguito si descriveranno brevemente i contenuti delle diverse schede che compariranno sullo schermo dopo l‘avvio del tool di predimensionamento SHERPA Xl/dXl:

Scheda „Generalità“

nella scheda „Generalità“ sono inseriti i dati generali relativi ai connettori SHERPA Xl/dXl, che possono essere modificati in caso di bisogno (ulteriore sviluppo o modifca del connettore). Accanto all‘identificazione del connettore si trovano le infor-mazioni sul numero di tenoni, le dimensioni geometriche del connettore (altezza e larghezza) e il numero delle viti da inserire (inclinate e di contrasto ai momenti).

Per l‘esecuzione della verifica non è necessario inserire o elaborare alcun dato.

200

TOOlPREdIMEnSIOnA-MEnTO

Breve introduzione7

Scheda „Verticale generale“

Funzionele funzioni di questa scheda servono per il dimensionamento di connettori Sherpa Xl/dXl in caso di un qualsiasi carico verti-cale.

dati di inputQui possono essere inseriti i valori caratteristici di ciascuna forza sopportata dal connettore SHERPA Xl/dXl e diretta vertical-mente. le forze dovute ad azioni permanenti (peso massimo e al massimo due ulteriori azioni variabili) devono essere desun-te preliminarmente da un calcolo statico del sistema portante e inserite nel presente tool di predimensionamento.

InSERIMEnTI

cella d7: valore caratteristico della forza da trasferire e dovuta alle azioni permanenti (peso proprio dell‘elemento secondario e di tutte le sovrastrutture)

cella d11: valore caratteristico della forza da trasferire e dovuta a un‘azione variabile | definizio-ne del tipo di sollecitazione tramite la funzione pull down a destra (cella H11)

cella d13: valore caratteristico della forza da trasferire e dovuta a una seconda azione variabile | definizione del tipo di sollecitazione tramite la funzione pull down a destra (cella H13)

funzioni pull down H7 e H8: inserimento della classe di resistenza o delle proprietà del materiale degli elementi strutturali

celle da I7 a J8: inserimento dei dati geometrici dell‘elemento principale e secondario, in cm

pull down E25: scelta del tipo di connettore SHERPA Xl/dXl

funzione di scelta G25 e G26: scelta del tipo di sollecitazione del connettore (simmetrica o asimmetrica)

celle I32 e I33: inserimento della posizione del connettore SHERPA Xl/dXl nella sezione dell‘elemento principale eo secondario, per la verifica alla trazione trasversale | le distanze devono essere date come illustrato nello schema, misurate a partire dal bordo dell‘elemento principale o secondario fino alla serie più lontana di viti.

cella d42: inserimento del valore caratteristico al risucchio da vento (se disponibile) | questa sollecitazione deve essere data con valore negativo!

cella d52: inserimento del valore caratteristico di forza a trazione nell‘elemento secondario (se disponibile) | definizione del tipo di sollecitazione attraverso la funzione pull down a destra (cella H52)

dIMEnSIOnAMEnTO

riga 30: Verifica del connettore SHERPA Xl/dXl allo stato limite ultimo scecondo En 1995-1-1

righe 34 e 35: informazione, se sia richiesto un rinforzo a trazione trasversale del connettore SHER-PA Xl/dXl

celle d37 e d38: indicazione dei valori di progetto della forza di trazione trasversale sopportata da un idoneo mezzo di unione | Per valori > 0 è necessario adottare una misura di rinforzo!

riga 44: indicazione del valore di progetto della forza di sollevamento dovuta alla depressio-ne del vento (se richiesta)

riga 48: Verifica del connettore SHERPA Xl/dXl con viti di fermo (se richiesto)

riga 56: Verifica del connettore SHERPA Xl/dXl in caso di sollecitazione combinata (azioni verticali e trazione nell‘elemento secondario)

201

TOOlPREdIMEnSIOnA-

MEnTO

Breve introduzione 7

Scheda „Verticale uniforme“

Funzionele funzioni di questa scheda servono per il dimensionamento dei connettori SHERPA Xl/dXl in caso di carico verticale attraver-so una sollecitazione agente su un‘area piana di una trave a luce singola (trave su due colonne).

dati di inputQui possono essere inseriti i valori caratteristici (in kn/m²) di ciascuno dei carichi verticali ripartiti destinati a essere sopportate da ciascun connettore SHERPA Xl/dXl. I carichi ripartiti dovuti alle azioni permanenti (pesi propri e al massimo due ulteriori azioni variabili) devono essere inseriti sulla base di una preliminare analisi dei carichi.

InSERIMEnTI

cella d8: valore caratteristico del carico ripartito da trasferire e dovuto alle azioni permanenti (solo carichi aggiunti! peso proprio dell‘elemento secondario non incluso!), in kn/m²

cella d12: valore caratteristico del carico ripartito da trasferire e dovuto a un‘azione variabile in kn/ m² | definizione del tipo di sollecitazione tramite la funzione pull down a destra (cella H12)

cella d14: valore caratteristico del carico ripartito da trasferire e dovuto a una seconda azione variabile in kn/m² | definizione del tipo di sollecitazione tramite la funzione pull down a destra (cella H14)

funzioni pull down H7 e H8: inserimento della classe di resistenza o delle proprietà del materiale degli elementi strutturali

celle da I7 a J8: inserimento dei dati geometrici dell‘elemento principale e secondario, in cm

cella I10: inserimento della distanza orizzontale dell‘elemento secondario, in m

cella d16: inserimento della luce libera della trave a campata unica, in m

pull down E26: scelta del tipo di connettore SHERPA Xl/dXl

funzione di scelta G26 e G27: scelta del tipo di sollecitazione del connettore (simmetrica o asimmetrica)

celle I33 e I34: inserimento della posizione del connettore SHERPA Xl/dXl nella sezione dell‘elemento principale eo secondario, per la verifica alla trazione trasversale | le distanze devono essere date come illustrato nello schema, misurate a partire dal bordo dell‘elemento principale o secondario fino alla serie più lontana di viti.

cella d43: inserimento del valore caratteristico al risucchio da vento come carico ripartito in kn/m² (se disponibile) | sollecitazione da inserire con valore negativo!

cella d53: inserimento del valore caratteristico di forza a trazione nell‘elemento secondario (se disponibile) | definizione del tipo di sollecitazione attraverso la funzione pull down a destra (cella H53)

dIMEnSIOnAMEnTO

riga 31: verifica del connettore SHERPA Xl/dXl allo stato limite ultimo scecondo En 1995-1-1

righe 35 e 36: informazione, se sia richiesto un rinforzo a trazione trasversale del connettore SHERPA Xl/dXl

celle d38 e d39: indicazione dei valori di progetto della forza di trazione trasversale sopportata da un idoneo mezzo di unione | Per valori > 0 è necessario adottare una misura di rinforzo!

riga 45: indicazione del valore di progetto della forza di sollevamento dovuta alla depressione del vento (se richiesta)

riga 49: verifica del connettore SHERPA Xl/dXl con viti di fermo (se richiesto)

riga 57: verifica del connettore SHERPA Xl/dXl in caso di sollecitazione combinata (azioni verticali e trazione nell‘elemento secondario)

202

TOOlPREdIMEnSIOnA-MEnTO

Breve introduzione7

Scheda „dimensionamento combinato“

Funzionele funzioni di questa scheda servono al dimensionamento dei connettori SHERPA Xl/dXl quando questi uniscano gli elementi secondari, che fungono da dormienti, alla struttura portante principale. Inoltre, con esse possono essere calcolati i casi di solle-citazione nei quali si prevede l‘uso di connettori SHERPA sollecitati lungo diversi assi (flessione deviata dell‘elemento seconda-rio). Il tool di predimensionamento è utilizzabile per travi a luce singola (trave su due colonne). le azioni in questo caso sono da considerare unicamente come carichi ripartiti.

dati di inputQui possono essere inseriti i valori caratteristici (in kn/m²) del carico ripartito verticale che deve essere trasferito dal connettore SHERPA Xl/dXl. I carichi ripartiti conseguenti alle azioni permanenti (pesi propri e al massimo due ulteriori azioni variabili) devono essere inseriti sulla base di una preliminare analisi dei carichi. Tutti i carichi ripartiti devono essere riferiti alla superficie obliqua!

InSERIMEnTI

cella d7: valore caratteristico del carico ripartito da trasferire e dovuto alle azioni permanenti (solo carichi aggiunti! peso proprio dell‘elemento secondario non incluso!), in kn/m²

cella d8: inserimento dell‘angolo di inclinazione del tetto, in gradi (°)

cella d11: valore caratteristico del carico ripartito da trasferire e dovuto a un‘azione variabile in kn/ m² | definizione del tipo di sollecitazione tramite la funzione pull down a destra (cella G11)

cella d13: valore caratteristico del carico ripartito da trasferire e dovuto a una seconda azione variabile in kn/m² | definizione del tipo di sollecitazione tramite la funzione pull down a destra (cella G13)

funzioni pull down G6 e G7: inserimento della classe di resistenza o delle proprietà del materiale degli elementi strutturali

celle da H6 a I7: inserimento dei dati geometrici dell‘elemento principale e secondario, in cm

cella H9: inserimento della distanza orizzontale dell‘elemento secondario, in m

cella d18: inserimento della luce libera della trave a campata unica, in m

pull down E29: scelta del tipo di connettore SHERPA Xl/dXl

funzione di scelta F29 e F30: scelta del tipo di sollecitazione del connettore (simmetrica o asimmetrica)

celle H40 e H41: inserimento della posizione del connettore SHERPA Xl/dXl nella sezione dell‘elemento principale eo secondario, per la verifica alla trazione trasversale | le distanze devono essere date come illustrato nello schema, misurate a partire dal bordo dell‘elemento principale o secondario fino alla serie più lontana di viti.

cella d50: inserimento del valore caratteristico al risucchio da vento come carico ripartito in kn/m² (se disponibile) | sollecitazione da inserire con valore negativo!

dIMEnSIOnAMEnTO

riga 38: verifica del connettore SHERPA Xl/dXl allo stato limite ultimo scecondo En 1995-1-1

righe 42 e 43: informazione, se sia richiesto un rinforzo a trazione trasversale del connettore SHERPA Xl/dXl

celle d45 e d46: indicazione dei valori di progetto della forza di trazione trasversale sopportata da un idoneo mezzo di unione | Per valori > 0 è necessario adottare una misura di rinforzo!

riga 52: indicazione del valore di progetto della forza di sollevamento dovuta alla depressione del vento (se richiesta)

riga 56: verifica del connettore SHERPA Xl/dXl con viti di fermo (se richiesto)

203

TOOlPREdIMEnSIOnA-

MEnTO

Breve introduzione 7

Scheda „Valori caratteristici“

Questa scheda serve per la gestione centralizzata di parametri generali riferiti ai materiali inseriti (masse volumiche del legno lamellare incollato utilizzato), dei coefficienti di combinazione delle diverse azioni e dei dati – specialmente le eccentricità e i valori caratteristici di capacità portante –, che sono necessari per l‘esecuzione delle verifiche previste nelle schede „Verticale generale“, „Verticale uniforme“ e „dimensionamento combinato“. In caso di evoluzione o modifica dei connettori, questi ultimi dati possono essere corrispondemente modificati.

Per questa scheda non è necessario inserire o elaborare alcun dato.

Il download gratuito del tool di predimensionamento è possibile all‘indirizzo www.sherpa-verbinder.com

dIM

EnSI

On

AM

EnTO

SH

ERPA

-Xl

dIM

EnSI

On

AM

EnTO

CO

MBI

nAT

Od

IMEn

SIO

nA

MEn

TO S

HER

PA -X

l V

ERTI

CA

lE G

EnER

AlE

204

BIBlIOGRAFIA 8

BIBlIOGRAFIA

[1] Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Z-9.1-558; „Verbinder SHERPA als Holzverbindungsmittel“, deutsches Institut für Bautechnik, Berlin, 2005

[2] Kelletshofer, W.; „Erweiterung der vorhandenen Zulassung Z-9.1-558; Verbinder SHERPA als Holzverbindungsmittel; Haupt-neben-Träger-Verbindungen mit „weiteren neuen“ SHERPA-Verbindern der Vinzenz Harrer GmbH; Untersuchungen zum Tragverhalten der Verbindungen“, Untersuchungsbericht nr. 7400631/09-1, Technische Universität München, Institut für Baustoffe und Konstruktion, München, 2009

[3] Schickhofer, G.; Jöbstl, R. A.; Augustin, M.; „Harrer SHERPA-Steckverbindungen; Prüfungen der Tragfähigkeit und Steifigkeit“, Prüfbericht PB09-124-1-01, lignum Test Center, Institut für Holzbau und Holztechnologie, Technische Universität Graz, 77 pagine, Graz, 2009

[4] Schickhofer, G.; Jöbstl, R. A.; Augustin, M.; „Harrer SHERPA-Xl-Steckverbinder; Prüfungen der Tragfähigkeit und Steifigkeit“, Prüfbericht PB09-306-1-01, lignum Test Center, Institut für Holzbau und Holztechnologie, Technische Universität Graz, 301 pagine, Graz, 2009

[5] Schickhofer, G.; Jöbstl, R. A.; Augustin, M.; „Harrer SHERPA-Xl-Steckverbinder; Ergänzende Prüfungen der Tragfähigkeit und Steifigkeit“, Prüfbericht PB09-306-2-01, lignum Test Center, Institut für Holzbau und Holztechnologie, Technische Universität Graz, 48 pagine, Graz, 2009

[6] Blaß, H.-J.; „Gutachtliche Stellungnahme zum Tragverhalten von SHERPA-Xl/dXl-Verbindern als Verbindungsmittel in Holzkonstruktionen“, Gutachtliche Stellungnahme vom 16.04.2010 (non pubblicato), 18 pagine, Karlsruhe, 2010

[7] Blaß, H.-J.; „Entwurf eines Zulassungstextes einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung für SHERPA als Holzverbindungsmittel“, 16.04.2010 (non pubblicato), 11 pagine, Karlsruhe, 2010

[8] Blaß, H.-J.; Frese, M.; „Models for the Calculation of the Withdrawal Capacity of Self-tapping Screws“, Proceedings CIB/W18, Paper 42-7-3,

[9] Pirnbacher, G.; Brandner, R.; Schickhofer, G.; „Base Parameters of Self-Tapping Screws“, Proceedings CIB/W18, Paper 42-7-1, 17 pagine, 2009

[10] Blaß, H.-J.; laskewitz, B.; „Glued-in rods for timber structures“, Forschungsbericht, Universität Karlsruhe, Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine, Abteilung Ingenieurholzbau, Karlsruhe, 2001

[11] Blaß, H.-J.; laskewitz, B.; „Glued-in rods for timber structures - GIROd“, Bericht, Universität Karlsruhe, lehrstuhl für Ingenieurholzbau und Baukonstruktionen, 10 pagine, Karlsruhe, 2001

[12] Blaß, H.-J.; laskewitz, B.; „load-carrying Capacity of Axially loaded Rods Glued-in Perpendicular to the Grain“, Bericht, Universität Karlsruhe, lehrstuhl für Ingenieurholzbau und Baukonstruktionen, 9 pagine, Karlsruhe

[13] Ehlbeck, J.; Görlacher, R.; Werner, H.; „determination of Perpendicular-To-Grain Tensile Stresses in Joints with dowel-Type Fasteners“, Proceedings CIB/W18, Paper 22-7-2, 19 pagine, 1989

205

BIBlIOGRAFIA8

[14] Augustin, M.; „Abtragung hoher lasten mit Sherpa-Systemverbindern“, Beitrag im Rahmen des Prologs „Schrauben und Kleben im Holzbau“, 15. Internationales Holzbau-Forum 2009, 21 pagine, Garmisch, 2009

[15] Fritzen, K.; „Konstruktion von Queranschlüssen“, bauen mit holz, Heft 10, S. 34–43, Bruder-Verlag, Karlsruhe, 2008

[16] Ehlbeck, J.; Görlacher, R.; „Tragverhalten von Queranschlüssen mittels Stahlformteilen, insbesondere Balkenschuhe, im Holzbau“, Versuchsbericht, Universität Fridericiana Karlsruhe, Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine, Abteilung für Ingenieurholzbau, Karlsruhe, 1983

[17] Ehlbeck, J.; Görlacher, R.; „Zum Querzugnachweis bei Anschlüssen mittels Stahlblechformteilen“, bauen mit holz, Heft 7, pagine 468–473, Bruder-Verlag, Karlsruhe, 1985

[18] Blaß, H.-J.; Bejtka, I.; „numerische Berechnung der Tragfähigkeit und der Steifigkeit von querzugverstärkten Verbindungen mit stiftförmigen Verbindungsmitteln“, Karlsruher Berichte zum Ingenieurholzbau, Universität Karlsruhe, lehrstuhl für Ingenieurholzbau und Baukonstruktionen, Universitätsverlage Karlsruhe, Karlsruhe, 2008

[19] Gehri, E.; „Influence of Fastener Spacings on Joint Performance - Experimental Results and Codification“, Proceedings CIB/W18, Paper 42-7-8, 11 pagine, 2009

[20] Blaß, H.-J.; laskewitz, „Effect of Spacing and Edge distance on the Axial Strength of Glued-in-rods“, Proceedings CIB/W18, Paper 32-7-12, 13 pagine, 1999

[21] Gatternig, W.; Pirnbacher, G.; „Untersuchung der Randabstände bei selbstbohrenden Holzschrauben“, Masterprojekt am Institut für Holzbau und Holztechnologie, TU Graz, 30 pagine, 2010

[22] Blaß, H.-J.; Görlacher, R.; Steck, G.; „Informationsdienst Holz, Holzbauwerke STEP1“, Arbeitsgemeinschaft Holz e.V., düsseldorf 1995

[23] Schueller, G.I.; Goller, B.; „Modellunsicherheiten im semiprobabilistischen Sicherheitskonzept“, IfM - Publikation 2 - 446

[24] Augustin, M.: „EUROCOdE Seminar - 2009“ Technische Universität Graz

[25] Colling, F.; „Holzbau-Grundlagen, Bemessungshilfen, Beispiele“, Vieweg Verlag, Wiesbaden 2004

[26] Maderebner, R.; „Grundlagen und Rechenmodelle der Sherpa Xl-Verbinder für Haupt-nebenträgersysteme“, Universität Innsbruck, diplomarbeit, Innsbruck 2010

00

nORMATIVA8

[n1] ÖnORM En 1990:2003, „Eurocode; Grundlagen der Tragwerkslehre“, Österreichisches normungsinstitut (On), Wien, 2003

[n2] ÖnORM En 1995-1-1:2009, „Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten; Teil 1-1: Allgemeines – Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau“, Österreichisches normungsinstitut (On), Wien, 2009

[n3] ÖnORM B 1995-1-1:2010, „Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten; Teil 1-1: Allgemeines – Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau; nationale Festlegungen, nationale Erläuterungen und nationale Ergänzungen zur ÖnORM En 1995-1-1“, Österreichisches normungsinstitut (On), Wien, 2010

[n4] ÖnORM En 338:2009, „Bauholz für tragende Zwecke; Festigkeitsklassen“, Österreichisches normungsinstitut (On), Wien

[n5] ÖnORM En 1194:1999, „Holzbauwerke; Brettschichtholz; Festigkeitsklassen und Bestimmung charakteristischer Werte“, Österreichisches normungsinstitut (On), Wien, 2009

[n6] dIn 1052:2008, „Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken – Allgemeine Bemessungsregeln und Bemessungsregeln für den Hochbau“, dIn deutsches Institut für normung e. V., Berlin, 2008

[n7] dIn 1055-100:2001 „Einwirkungen auf Tragwerke; Teil 100: Grundlagen der Tragwerksplanung; Sicherheitskonzept und Bemessungsregeln“, dIn deutsches Institut für normung e. V., Berlin

[n8] OnR 21990:2008 „Eurocodes, Anwendung in Österreich“, Österreichisches normungsinstitut (On), Wien, 2008

206

nORME TECnICHE

County Council limerick (Arch. Bucholz Mc Evoy Architects, Foto Seele Austria GmbH) Eseguito da: WIEHAG 207

PRODOTTI Viti speciali SheRPa

208

Viti speciali SheRPa

a seconda della grandezza e del modello del connettore SheRPa, occorre utilizzare viti speciali SheRPa a gam-bo integralmente o parzialmente filettato, o con testa speciale rinforzata.

L‘intero concetto SheRPa si bassa su un sistema in cui il tipo e la qualità delle viti utilizzate contribuisce in modo determinante alla qualità e alla sicurezza dell‘unione. Dietro indicazione dell‘omologazione edilizia generale, in ciascun caso si devono utilizzare i tipi di vite e di dimensionamento prescritti. Una garanzia sui valori caratteristi-ci di capacità portante forniti può essere offerta esclusivamente relativamente al sistema formato dai connettori SheRPa più le viti speciali SheRPa.

Bezeichnung abmaße

Vite speciale serie holzbau 8 x 120 mm

Vite speciale serie holzbau 8 x 80 mm

Vite speciale serie S indurita a gambo integralmente filettato 5 x 60 mm

Vite speciale serie XL/DXL autofilettante 8 x 160 mm

Vite speciale per connettore montaggio 3,5 x 35 mm

Vite di fermo per connettore speciale 4 x 8 mm

Vite speciale autofilettante per la sicurezza contro il sollevamento 6 x 100 mm

Filettatura supplementare per la sicurezza al sollevamento

Cuneo di fermo, di plastica, per connettore per montaggio multiplo

Viti speciali SheRPa

5 x 60 mm 8 x 80 mm8 x 120 mm8 x 160 mm

PRODOTTI Istruzioni per il montaggio

209

ISTRUzIOnI PeR IL mOnTaggIO:

La parte del connettore SheRPa con il numero maggiore di viti deve essere fissata sulla testata dell‘elemento secondario.

Per la serie holzbau, secondo l‘omologazione z-9.1-588, devono essere usate viti speciali SheRPa 8 x 80 mm opp. 8 x 120 mm. Per la serie S devono essere usate viti speciali SheRPa 5 x 60 mm

Per i connettori della serie SheRPa XL/DXL devono essere usate viti speciali SheRPa 8 x 160 mm. Si raccomanda di inserire queste ultime utilizzando una chiave dinamometrica tarata su m

T = 20 nm.

ISTRUzIOnI PeR La PReFORaTURa In SeDe DI mOnTaggIO:

Si raccomanda di preforare le viti della serie SheR-Pa holzbau, diversamente si potrebbero provocare danni al legno (rotture a spacco) . Per una prefora-tura confortevole, nel nostro catalogo offriamo lo SheRPa-Vorbohr-KIT.

Per l‘inserimento delle viti per la serie SheRPa XL/DXL si può rinunciare alla preforatura, poiché le viti speciali 8 x 160 mm presentano una punta speciale (mezza punta) che evita la rottura a spacco del legno.

PRODOTTI SheRPa Serie XL/DXL

210

Viti valore caratteristico di capacità portante

63 pezzi 8 x 160 filettatura integrale

ca. 280 kn

Viti valore caratteristico di capacità portante

48 pezzi 8 x 160 filettatura integrale

ca. 250 kn

DXL 280

XL 250

Formato 140 x 605 mmSpessore 20 mmViti 63 pezzi 8 x 160 mm filettatura integrale

Formato 120 x 608 mmSpessore 20 mmViti 48 pezzi 8 x 160 mm filettatura integrale

XL 190

Formato 120 x 528 mmSpessore 20 mmViti 40 pezzi 8 x 160 mm filettatura integrale

Viti valore caratteristico di capacità portante

40 pezzi 8 x 160 filettatura integrale

ca. 190 kn

omologazione edilizia pendente al mo-mento della redazione del manuale

SheRPa Serie XL/DXL PRODOTTI

211

XL 140

Viti valore caratteristico di capacità portante

32 pezzi 8 x 160 filettatura integrale

ca. 140 kn

Formato 120 x 448 mmSpessore 20 mmViti 32 pezzi 8 x 160 mm filettatura integrale

XL 120

Viti valore caratteristico di capacità portante

29 pezzi 8 x 160 filettatura integrale

ca. 120 kn

Formato 120 x 408 mmSpessore 20 mmViti 29 pezzi 8 x 160 mm filettatura integrale

XL 100

Viti valore caratteristico di capacità portante

25 pezzi 8 x 160 filettatura integrale

ca. 100 kn

Formato 120 x 368 mmSpessore 20 mmViti 25 pezzi 8 x 160 mm filettatura integrale

omologazione edilizia pendente al mo-mento della redazione del manuale

PRODOTTI SheRPa Serie XL/DXL

212

XL 80

Viti valore caratteristico di capacità portante

24 pezzi 8 x 160 filettatura integrale

ca. 80 kn

Formato 120 x 328 mmSpessore 20 mmViti 24 pezzi 8 x 160 mm filettatura integrale

XL 70

Viti valore caratteristico di capacità portante

21 pezzi 8 x 160 filettatura integrale

ca. 70 kn

Formato 120 x 280 mmSpessore 20 mmViti 21 pezzi 8 x 160 mm filettatura integrale

XL 55

Viti valore caratteristico di capacità portante

18 pezzi 8 x 160 filettatura integrale

ca. 55 kn

Formato 120 x 248 mmSpessore 20 mmViti 18 pezzi 8x 160 mm filettatura integrale

omologazione edilizia pendente al mo-mento della redazione del manuale

PRODOTTI

213

SheRPa serie holzbau

F

e

Per il montaggio di travi per solai.

D

Impiegato spesso nelle unioni oblique.

Formato 170 x 280 mmSpessore 20 mm Viti 24 pezzi 8 x 120 mm 14 pezzi 8 x 80 mm

Formato 80 x 210 mmSpessore 20 mm Viti 12 pezzi 8 x 120 mm 6 pezzi 8 x 80 mm

Formato 80 x 180 mmSpessore 20 mm Viti 10 pezzi 8 x 120 mm 5 pezzi 8 x 80 mm

Viti valore caratteristico di capacità portante(secondo omologazione z-9.1-558)Legno di testa Legno sul fianco

24 pezzi 8 x 120

14 pezzi 8 x 80 ca. 72 kn

Viti valore caratteristico di capacità portante(secondo omologazione z-9.1-558)Legno di testa Legno sul fianco

12 pezzi 8 x 120

6 pezzi 8 x 80 ca. 36 kn

Viti valore caratteristico di capacità portante(secondo omologazione z-9.1-558)Legno di testa Legno sul fianco

10 pezzi 8 x 120

5 pezzi 8 x 80 ca. 30 kn

PRODOTTI

214

SheRPa serie holzbau

D1

Formato 53 x 180 mmSpessore 20 mmViti 10 pezzi 8 x 120 mm 5 pezzi 8 x 80 mm

Speciale per elementi snelli

Per orditure di solai

C1

Formato 80 x 150 mmSpessore 20 mmViti 8 pezzi 8 x 120 mm 4 pezzi 8 x 80 mm

Formato 80 x 120 mmSpessore 20 mm Viti 6 pezzi 8 x 120 mm 3 pezzi 8 x 80 mm

Ideale per il montaggio di travi.

C

Viti valore caratteristico di capacità portante(secondo omologazione z-9.1-558)Legno di testa Legno sul fianco

10 pezzi 8 x 120

5 pezzi 8 x 80 ca. 30 kn

Viti valore caratteristico di capacità portante(secondo omologazione z-9.1-558)Legno di testa Legno sul fianco

10 pezzi 8 x 120

5 pezzi 8 x 80 ca. 30 kn

Viti valore caratteristico di capacità portante(secondo omologazione z-9.1-558)Legno di testa Legno sul fianco

6 pezzi 8 x 120 3 pezzi 8 x 80 ca. 15 kn

PRODOTTI

215

SheRPa serie holzbau

Formato 65 x 120 mmSpessore 20 mmViti 6 pezzi 8 x 120 mm 3 pezzi 8 x 80 mmPer orditure di solaio.

Viti valore caratteristico di capacità portante(secondo omologazione z-9.1-558)Legno di testa Legno sul fianco

6 pezzi 8 x 120 3 pezzi 8 x 80 ca. 12 kn

Viti valore caratteristico di capacità portante(secondo omologazione z-9.1-558)Legno di testa Legno sul fianco

4 pezzi 8 x 120 2 pezzi 8 x 80 ca. 8 kn

Viti Capacità portante ortogonalealla direzione di inserimento Legno di testa Legno sul fianco

4 pezzi 8 x 120 2 pezzi 8 x 80 ca. 3,0 kn

B

Per pareti e travi

a

Formato 60 x 80 mmSpessore 20 mm Viti 4 pezzi 8 x120 mm 2 pezzi 8 x 80 mm

Ka

Formato: 60 x 80 mm Spessore: 20 mm Viti 6 pezzi 8 x 80 mm

Solo per montaggi provvisori, non idoneo per carichi statici di lunga durata (non incluso nell‘omolazione edilizia)

montaggio di pareti a telaio di legno o con pannelli X-Lam

PRODOTTI

216

SheRPa serie holzbau

Formato: 40 x 60 mmSpessore: 12 mmViti: 15 pezzi 5 x 60 mm filettatura integrale

Serie - S2

Serie - S1

Formato: 40 x 110 mmSpessore: 12 mmViti: 23 pezzi 5 x 60 mm filettatura integrale

Formato 50 x 80 mmSpessore 20 mmViti 4 pezzi 8 x 120 mm 2 pezzi 8 x 80 mm

ad es. per il fissaggio di parti accessorie.

a2

Viti valore caratteristico di capacità portante(secondo omologazione z-9.1-558)Legno di testa Legno sul fianco

8 pezzi 5 x 60 7 pezzi 5 x 60 ca. 5,6 kn

Viti valore caratteristico di capacità portante(secondo omologazione z-9.1-558)Legno di testa Legno sul fianco

13 pezzi 5 x 60 11 pezzi 5 x 60 ca. 12,8 kn

Viti Viti valore caratteristico di capacità portante(secondo omologazione z-9.1-558)Legno di testa Legno sul fianco

4 pezzi 8 x 120 2 pezzi 8 x 80 ca. 8 kn

PRODOTTI

217

SheRPa serie holzbau

Serie - S5

Serie - S3

Serie - S4

Formato: 40 x 150 mmSpessore: 12 mmViti: 29 pezzi 5x60 mm filettatura integrale

Formato: 55 x 110 mmSpessore: 12 mmViti: 24 pezzi 5 x 60 mm filettatura integrale

Formato: 55 x 150 mmSpessore: 12 mmViti: 30 pezzi 5 x 60 mm filettatura integrale

Viti valore caratteristico di capacità portante(secondo omologazione z-9.1-558)Legno di testa Legno sul fianco

16 pezzi 5 x 60 13 pezzi 5 x 60 ca. 18,7 kn

Viti valore caratteristico di capacità portante(secondo omologazione z-9.1-558)Legno di testa Legno sul fianco

13 pezzi 5 x 60 11 pezzi 5 x 60 ca. 12,8 kn

Viti valore caratteristico di capacità portante(secondo omologazione z-9.1-558)Legno di testa Legno sul fianco

17 pezzi 5 x 60 13 pezzi 5 x 60 ca. 20,9 kn

PRODOTTI

218

SheRPa serie per montaggio

a3

Formato 40 x 80 mmSpessore 20 mmViti 6 pezzi 5 x 60 mm

Speciale per verande.

a1

Formato 35 x 55 mmSpessore 17 mmViti 6 pezzi 5 x 60 mm

multi

Formato 80 x 96 mm / 60 x 96 mmSpessore 20 mmViti 8 pezzi 8 x 80 mm 1x cuneo di fermo

PRODOTTI

219

SheRPa serie per montaggio

Formato 80 x 50 mmSpessore 20 mmViti 4 pezzi 8 x 80 mm

W8

WTS6 speciale

Formato 110 x 35 mmSpessore 20 mmViti 9 pezzi 8 x 80 mm 2x viti di fermo

Per il montaggio di soppalchi pesanti.

WTS5 speciale

Formato 10 x 35 mmSpessore 20 mmViti 7 pezzi 5 x 60 mm 2x viti di fermo

Ideale per larghe balaustre da balcone.

PRODUKTPaLeTTe

220

SheRPa serie per montaggio

WTS3 speciale

Formato 55 x 35 mmSpessore 20 mmViti 6 pezzi 5 x 60 mm 1x vite di fermo

Speciale per grossi carichi e soppalchi.

WTS1 speciale

Formato 32 x 35 mmSpessore 20 mmViti 6 pezzi 5 x 60 mm 1x vite di fermo

Per il montaggio di gradini, balaustre e colonne

WTS1

Formato 32 x 30 mmSpessore 17 mmViti 6 pezzi5 x 60 mm

mini 17

Formato: 17 x 40 mmSpessore/profondità incasso: 10 mmViti: 4 pezzi 3,5 x 35 mm Smussi: 17 mm