I NODI STRUTTURALI NEGLI EDIFICI DI LEGNO A PANNELLI X-LAM · FOGLI DI CALCOLO IN MICROSOFT EXCEL...

Software professionale in versione Windows

Monica Lerda – Enrico Ravagnan

* Calcolo della carpenteria metallica secondo le NTC 2008 ed Eurocodice 5 e nella pratica di cantiere

* Archivio delle proprietà meccanichedi viti e staffe metalliche

* 200 tavole esplicative e di dettaglio

* Moduli di calcolo in Microsoft Excel

* CONFORME A QUANTO DISPOSTO DALLE NTC 2008,DALL’EUROCODICE 5 E DALL’EUROCODICE 8

DAL PROGETTO DEL NODO AL CALCOLO DEI CONNETTORI METALLICI

I nodi strutturalinegli edifi ci di legnoa pannelli X-Lam

SOFTWARE INCLUSOFOGLI DI CALCOLO IN MICROSOFT EXCEL ED ELENCO PREZZI DI VITI E CHIODIGlossario (principali termini tecnico-normativi), F.A.Q. (domande e risposte sui principali argomenti), Test iniziale (verifica della formazione di base), Test finale (verifica dei concetti analizzati)

http://www.lavoripubblici.it/item/Strutture/Monica-Lerda-Enrico-Ravagnan/I-nodi-strutturali-negli-edifici-di-legno-a-pannelli-X-LAM_88-8207-808-9.html

III

INDICE

PREFAZIONE ........................................................................................................ p. 1

INTRODUZIONE .................................................................................................. ˝ 3

RINGRAZIAMENTI ............................................................................................. ˝ 4

1. LE VITI, I CHIODI, GLI SPINOTTI ........................................................... ˝ 51.1. Introduzione ........................................................................................... ˝ 51.2. Viteatestasvasataafilettoparziale–HBS ........................................... ˝ 51.3. Viteatuttofilettoatestacilindrica–VGZ ............................................ ˝ 71.4. ViteatuttofilettoatestasvasataVGS ................................................... ˝ 101.5. Viteadoppiofiletto–WT ..................................................................... ˝ 111.6. Chiodilisci ............................................................................................. ˝ 131.7. Chiodi Ring ............................................................................................ ˝ 131.8. Chiodi Anker .......................................................................................... ˝ 131.9. Spinottoautoforante–WS .................................................................... ˝ 141.10. RiferimentinormativiemarchiaturaCE

deimaterialidacostruzione ................................................................... ˝ 151.10.1. Riferimentinormativi .............................................................. ˝ 151.10.2. MarcaturaCEdeiprodottidacostruzione .............................. ˝ 15

1.11. DifferenzetralevitiRothoblaaselevitidialtriproduttori .................. ˝ 191.11.1. Lageometria ........................................................................... ˝ 191.11.2. Lecaratteristichemeccaniche ................................................. ˝ 211.11.3. Lepuntedelleviti ................................................................... ˝ 231.11.4. Ilfilettodelleviti ..................................................................... ˝ 241.11.5. Letestedelleviti ..................................................................... ˝ 25

1.12. Ilcostodelleviti .................................................................................... ˝ 26

2. I NODI STRUTTURALI NEGLI EDIFICI A PANNELLI DI LEGNO X-LAM ............................................................... ˝ 272.1. Giuntitraelementidipareteapannello:giuntoinlinea........................ ˝ 28

2.1.1. Giuntoinlineaconpannellidipiallacciostratificato ............. ˝ 352.1.2. Giuntoinlineaconpannellidipiallaccioinfresatura ............ ˝ 372.1.3. Giuntoinlineaconpannellidipiallaccio

infresaturacentrale ................................................................. ˝ 38

i nodi strutturali negli edifici di legno a pannelli x-lam

IV

2.1.4. Giuntoinlineaabattutafresata“mezzolegno” ..................... p. 392.1.5. Ilfogliodicalcolo ................................................................... ˝ 40

2.2. Giuntitraelementidipareteapannello:giuntod’angolo ..................... ˝ 462.2.1. Giuntod’angoloconbattutadiretta ....................................... ˝ 502.2.2. Giunto“atrazione” ................................................................. ˝ 512.2.3. Giunto“ataglio” ..................................................................... ˝ 582.2.4. Ilfogliodicalcolo ................................................................... ˝ 60

2.3. Giuntitraelementidisolaio................................................................... ˝ 642.3.1. Giuntoabattutadirettaconpannelli

dipiallacciostratificatoinfresatura ........................................ ˝ 682.3.2. Giuntoabattutafresata ........................................................... ˝ 742.3.3. Giuntoabattutadirettaconviti ............................................... ˝ 752.3.4. Ilfogliodicalcolo ................................................................... ˝ 77

2.4. Giuntitraelementidisolaioepareti:giuntiataglio ............................. ˝ 792.4.1. Giuntotrapannellodisolaio

esottostantepannelloparetemediantesoleviti ...................... ˝ 802.4.2. Giuntotrapannellodisolaioesottostantepannelloparete

mediantevitieangolariresistentiataglio .............................. ˝ 822.4.3. Ilfogliodicalcolo ................................................................... ˝ 822.4.4. Giuntotrapannelloparete

esottostantepannellodisolaiomedianteviti ......................... ˝ 832.4.5. Ilfogliodicalcolo ................................................................... ˝ 852.4.6. Giuntotrasolaioatravieparetiapannello ............................ ˝ 862.4.7. Giuntoconstaffametallicaascomparsa

suparetecontinua .................................................................... ˝ 922.4.8. Giuntoconscarpametallicasuparetecontinua ...................... ˝ 932.4.9. Giuntoconsedericavatasuparetediscontinua ...................... ˝ 95

2.5. Giuntitraelementidisolaioepareti:giuntiatrazione.......................... ˝ 952.5.1. Giuntoconpiastraforata ......................................................... ˝ 982.5.2. Giuntoconangolarimetallici .................................................. ˝ 992.5.3. Giuntoconangolatimetalliciepiastraforata ......................... ˝ 102

2.6. Ancoraggiodellapareteallafondazione ............................................... ˝ 1022.6.1. Ancoraggioatagliosudormienteprefissato

suplateadifondazione ............................................................ ˝ 1042.6.2. Ancoraggioatagliosudormienteinlegno

conpiastradiacciaio ............................................................... ˝ 1052.6.3. Ancoraggioatagliosuplateadifondazione

conpiastradiacciaio ............................................................... ˝ 1052.6.4. Ancoraggiodeldormientesuplateadifondazione ................. ˝ 1072.6.5. Cordolorialzatoincalcestruzzo .............................................. ˝ 1072.6.6. Ancoraggioatagliosucordolorialzato

conpiastradiacciaio ............................................................... ˝ 1092.6.7. Ancoraggioatrazionediretto

suplateadifondazionecontirantemetallico .......................... ˝ 109

INDICE

V

2.6.8. Ancoraggioatrazionesucordolorialzatoconpiastradiacciaio ............................................................... p. 110

2.7. Giuntitraelementidicoperturaepareti ................................................ ˝ 1102.7.1. Giuntitracoperturaapannelloeparetiapannello ................. ˝ 1112.7.2. Coperturaconpannellofuoriuscenteaformarelosporto ....... ˝ 1142.7.3. Coperturaconfalsitravettiavistasuglisporti ....................... ˝ 1152.7.4. Giuntodeipannellialcolmodicopertura ............................... ˝ 116

2.8. Giuntitracoperturaatravettieparetiapannello .................................. ˝ 1202.8.1. Coperturaatravetticonbanchina ........................................... ˝ 1202.8.2. Coperturaatravetticonintaglidellaparete ............................ ˝ 1222.8.3. Coperturaatravetticonpassafuoriapplicati ........................... ˝ 1242.8.4. Coperturaatravettiappoggiatodirettamentesulsolaio .......... ˝ 1252.8.5. Coperturaatravetticonbanchinafissatasuparete ................. ˝ 1262.8.6. Coperturaatravetticonbanchinafissatasuparete

epassafuoriapplicati ............................................................... ˝ 128

3. I COLLEGAMENTI TRA TRAVI ................................................................ ˝ 1313.1. Traveprincipaletravesecondaria .......................................................... ˝ 131

3.1.1. Ilfogliodicalcolo ................................................................... ˝ 1343.2. Ilnodocolmopuntone .......................................................................... ˝ 1393.3. Ilnodoacodadirondine ....................................................................... ˝ 1433.4. Letraviaccoppiatelateralmenteesuperiormente ................................. ˝ 144

3.4.1. Traviaccoppiatelateralmente ................................................. ˝ 1443.4.2. Traviaccoppiatesuperiormente .............................................. ˝ 1473.4.3. Ilfogliodicalcolo ................................................................... ˝ 151

3.5. Icollegamenticonpiastreeresina ......................................................... ˝ 1563.5.1. Ilfogliodicalcolo ................................................................... ˝ 161

4. RESPONSABILITÀ DEL PROGETTISTA E DEL DIRETTORE DEI LAVORI .............................................................. ˝ 1714.1. ProgettazioneeDirezioneLavori:alcuneconsiderazioni ..................... ˝ 1714.2. Progettazione ......................................................................................... ˝ 1714.3. Direzione Lavori .................................................................................... ˝ 1734.4. Relazionefinaledeldirettoredeilavori ................................................. ˝ 175

5. INSTALLAZIONE DEL SOFTWARE INCLUSO ...................................... ˝ 1765.1. Notesulsoftwareincluso ....................................................................... ˝ 1765.2. Requisitihardwareesoftware................................................................ ˝ 1765.3. Installazioneedattivazionedelsoftware ............................................... ˝ 177

BIBLIOGRAFIA E LINK UTILI......................................................................... ˝ 178

1

PREFAZIONEdell’Ing.Franco Moar (Responsabile ufficio tecnico consulenti Rothoblaas)

L’ufficiotecnicodiRothoblaasèincontattoconilDott.Ing.EnricoRavagnandadiversotempo.OspitegraditodialcunedellenostreattivitàdiformazionepressolaRothoschool,poneconquestosuolibrountemadigrandissimaattualità:iltrasferimentodelleconoscenzeteorichedelcalcoloall’applicazionerealeincantieredelleconnessioniconvitinellecostru-zioniinlegno.

Storicamentenelsettoredellegnospessovenivanodateperscontatoilcomportamentomeccanicodeglielementistrutturali,soprattuttoperquantoriguardaleconnessioni.Ilruolodelleconnessioni,soprattuttoallalucedellenormetecnicheattualiedell’attenzionerivoltaallaprogettazioneantisismicarivestonounruolofondamentalepoichéessendoelementime-talliciconproprietàdiduttilitàpermettonoladissipazionedell’energiaintrodottanell’edifi-ciodauneventoqualeilsisma.

Èpernoimotivodigrandeorgoglioriscontrareinunprogettistadelsettoreconsolidaesperienzanelmondodellegnocosìcomedicantiere,l’apprezzamentoversoilnostrolavoroquotidianodiperfezionamentodellediversesoluzionicheRothoblaassviluppaperilmondodellecostruzioniinlegnoedelleindicazionichevengonoforniteperilloroutilizzo.

Spessosisenteparlaresemplicementediviti,madietroadunasemplicevitesinascondeunmondoenormeamoltipurtropposconosciutocheracchiude:normediproduzione,normedicalcolo,disegnidiproduzione,tempistichedicantiere,normeperlamarcaturaCE,tipolo-giadiacciaio,tipologiadirivestimento,ecc.

L’IngegnereRavagnan con questo libro invita tutti a prendere in considerazione ognicaratteristicadellavite,dallageometria,alleproprietàmeccaniche,allafacilitàdiposa,allacorrettaposainoperadellevitieallaesperienzadimontaggiochedifficilmentesitrovanoinletteratura.Sonoaspettiacuiilnostroufficiotecnicodedicamoltaattenzioneelavoro,racco-gliendodirettamentedainostriclientifeedbackeindicazioniperl’innovazioneeilcontinuomiglioramento.

Leindicazioniforniteall’internodiquestapubblicazionevannosicuramenteoltrequantoèpossibiletrovareinaltresedi,adesempioall’internodiunaschedatecnica,eforniscononumerosielementidivalutazionedelcomportamentodelleconnessionichesonosenz’altroutiliaiprogettisti,aidirettorilavori,soprattuttoacarpentierieachisitrovadifronteallarealizzazionedellaconnessioneconviti.

L’ufficiotecnicoRothoblaasringrazial’IngegnereRavagnanperlasuafiduciaelongevacollaborazioneconlanostraaziendaleaderdisettore,masoprattuttoperlapreparazione,lacompetenzaconcuihaaffrontatogliargomenti,iltempoelavolontàdimettereperiscrittotuttequesteconoscenzepratichechedaannicistannoparticolarmenteacuore,illustrandoinmodochiaroesemplicelescelteegliaccorgimenticheportanoallarealizzazionedistruttureinlegnosicure,durevoliedeconomiche.

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INTRODUZIONE

Inquestianni,conl’aumentaredelleprogettazionierealizzazionidiedificiastrutturadilegnoediX-Lam,abbiamoverificatoconmaggiorefrequenzacasiovegliartigiani,acuivenivaaffidatol’incaricodirealizzarel’edificioastrutturadilegno,arrivasserodalmondodell’ediliziatradizionaleenondaquellodellacarpenteriainlegno.

Questohasignificatotrovarsidifronteapersoneconbuonesenonottimecompetenzenelsettoreedile,maconscarseconoscenzeinmeritoallestruttureinlegnoedallesueesigenzespecifiche,equindiconlatendenzaatrasporrelepropriecompetenzenelcementoarmatoallegno,considerandolevitiallastessastreguadeitondinidiacciaiodiarmaturaedilmaterialelegnocomesefossedelcalcestruzzoodell’acciaio.

Dapartenostra,ciòhaimplicato,daunlato ildoverorganizzaredeidisegniragionaticonistruzionidilavorochefosseroesaustiviperchiposalaviteria,edall’altro,ildoverpro-gettareognisingolocollegamentoenodoinmodochefunzionassesiadalpuntodivistadelcalcolo(situazioneteorica)chedellaposainopera(situazionepratica).

Ilpresentelavoronascedall’esperienzaincantiere,dalconfrontoconicolleghicheope-ranonelsettoredellegno,conlesegherieconcuisidiscutonoregolarmentelemodalitàese-cutivedeivarinodiadottatiedalconfronto,nonmenoimportante,conitecnicidell’ufficiosismicodellaprovinciaedellaregioneicuioperiamo;tuttoquestohaportatoarealizzareun“abaco”ragionatodeinodidicollegamentonegliedificiastrutturadilegnoapannelliincro-ciati,edeiprincipalicollegamentidelletraviinlegnonell’ediliziaresidenziale.

Gliargomentitrattatisono: – levitieichiodi,tipologiaeutilizzo; – igiuntitraelementidiparete; – igiuntitraelementidisolaio,modalitàesecutiveecalcolo; – igiuntitraelementidisolaioepareti; – igiuntitraelementidicoperturaepareti; – ancoraggiodellapareteallafondazione; – igiunticonvitiinclinate; – igiuntichiodati/avvitaticonpiastreforate; – igiunticonpiastreresinate;

dituttiigiuntivengonoanalizzatelemodalitàdicalcolo,lemodalitàesecutiveeleproble-matichedicantiere.

Gli Autori

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RINGRAZIAMENTI

Lascritturadiunlibroèun’avventuraaffascinanteel’occasioneperfareilpuntosulleproprieconoscenzeepoterlemettereindiscussioneafondo,comesièfattoconicolleghiinRothoblaas,duranteicorsidiformazioneedurantelaredazionediquestolibro,inparticolareconl’ingegnereFrancoMoar,cheharevisionatoiltesto,dandounpreziosocontributonelchiarirealcuniaspettiracchiusinellatecnologiadellevitienelquadronormativo,econl’in-gegnereFrancescoTondinicheharesopossibilequestaimportantecollaborazione.

La conoscenza è nulla se non viene stimolata con progetti o sfide che impegnano afondoepermettonodidarsfogoalnostroessere“ingegneri”,cosìringraziamogliarchitettiClaudioBertolotti,DarioCastellinoeMatteoRaverae,nonperultimi,ilprofessorarchitet-toGuidoCampodonicoel’architettoVittorioCampodonico,iquali,coniloroprogetti,cihannopermessodiosare,sperimentareerealizzarestruttureinlegno,liberidall’ossessionedeipilastri,permettendodidefinirespaziconstruttureleggerequasifosseroilfogliopiegatodiunorigami.

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CAPITOLO1

LE VITI, I CHIODI, GLI SPINOTTI

1.1. IntroduzioneL’argomentodellaviteriastrutturaleperlegnoedeichiodi,piùpropriamentedetticon-

nettori a gambo cilindrico,vienetrattatosecondounapprocciopiùsimilealpuntodivistapraticodel“carpentiere”esolosuccessivamente,nellacasistica,sifaràriferimentoadunarigorosaimpostazioneteoricadicalcolo.

Nelcorsodellatrattazione,dovendofarriferimentoadeiprodottispecificiconproprietàmeccanichedefinite,sifaràriferimentoalleschedetecnichedellaviteriaecarpenteriametal-licadellaRothoblaas.

1.2. Vite a testa svasata a filetto parziale – HBSLaviteècaratterizzatadaunatestatroncoconica,apartiredallatestaunaporzionedi

fustolisciaelaparteterminaledellavitefilettata.Lalunghezzadellapartefilettataèinfun-zionedellalunghezzatotaledellavite(Fig. 1.1).

Figura 1.1. Vite a filetto parziale e testa della vite

L’utilizzodiquestevitisolitamentevienepercepitodallemaestranzeallastreguadeichio-di,conladifferenzachelaviteèingradodi“serrare”l’unionedeiduepezzi,pertantosios-servalacattivaabitudinediserrarelevitifintantochel’avvitatoreriescea“fargirare”lavite.

Questocomportaunduplicedanno: – daunlatosihalapenetrazionedellatestadellavitenellegno,conconseguenteridu-zionedellospessoredelpannellodilegnoentrocuipenetralatestadellavite,cam-biandodifattoleprevisionidiresistenzacalcoloeseguiteperilnodo(Figg. 1.2 / 1.3);

– dall’altro,sihachelavitevieneposataconunpretensionamentopariallaresistenzadipenetrazionedellatestadellavite,tensionecheneltemposiscaricheràcausandoun’ulteriorepenetrazionedellatestadellavitedellegno,inconseguenzaaifenomenidi fluagetipicidellegnopercarichipermanentinellungoperiodo.


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Nellapraticadicantieresiosservachequestaattitudineatirareleviticomporta,nelcasodiutilizzodivitidipiccolodiametro(∅6mmoinferiori)larotturadellaviteperl’azionecombinatadellatrazioneetorsioneindottadall’avvitatore.

Figura 1.2. Vite correttamente posata e vite con testa penetrata

Figura 1.3. Vite correttamente posata e vite con testa penetrata

1. LE VITI, I CHIODI, GLI SPINOTTI

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Insedediprogettazionedelcollegamento,comesivedràmeglioinseguito,l’utilizzodiviticondiametropiùpiccolomainnumeromaggioreèingradodigarantirenodiconcom-portamentoduttileedeformazioniistantaneeminori.

L’utilizzodivitidimaggiorediametro,invece,evitaiproblemiincantieresopradescrittima,tendenzialmente,siottengonodeinodiincuiilmeccanismodirotturaavvienedallatolegnoconconseguentecomportamentofragile.Comportamentodaevitaresoprattuttonellecostruzioniinzonasismica.

Levitiafilettoparzialeo“mezzofiletto”vengonoutilizzateprincipalmenteperresistereasollecitazionitaglianti,comenelleunioni:

– fissaggiodipannelliaffiancateinX-Lam:parete-parete,parete-solaio,ecc.; – fissaggiotravedibanchinaapannellointelaiato; – fissaggiopuntonidicoperturaallatravedibanchina.

1.3. Vite a tutto filetto a testa cilindrica – VGZLaviteècaratterizzatadaunatestacilindrica,didiametropocosuperioreaquellodella

vite,efilettaturalungotuttoilfustodellavite(Fig. 1.4).

Figura 1.4. Vite a tutto filetto e testa della vite

Questa tipologiadi vite haun comportamentomoltodiversodallaprecedente, che ri-chiedealcuneattenzioniinfasediprogettazioneeredazionedelleprescrizioniesecutiveinmodochedurantelaposanonsiverifichinoanomaliecheinfluenzinoilcomportamentodelcollegamento.

All’attopraticosipuòdescrivereilcomportamentodiquestavitecomesegue: – lavitenonavvicina,serra,iduepezzichevengonocollegati,caratteristicadelleHBS:infasediposa,analogamenteatuttelevitiatuttofiletto,quandolavitehaingranatocompletanteilprimopezzodacollegare,primadiinserirsinelsecondopezzotendeadallontanarloacausadellaresistenzaallapenetrazionediquest’ultimo.Se i duepezzi non sono stati serrati, si avràun leggero allontanamentodel primopezzodalsecondo,conlaformazionediunospaziotraiduepezzichenonpotràpiùessereeliminato,amenochenonvengaestrattalavitedalsecondopezzoepoiriav-vitatapreviachiusuradeidueelementi.

SivedanoleseguentiFigg. 1.5 e 1.6.


8

a) la vite HBS ingrana il primo elemento b) la vite HBS ingrana completamente il primo elemento

c) la vite HBS inizia a ingranare il secondo elemento sollevando il primo

d) la vite HBS ha ingranato completamen-te il filetto nel secondo elemento

e) il nodo viene serrato in quanto il gambo liscio della vite HBS scorre all’interno del primo elemento e la testa della vite oppone resistenza allo sfilamento

Figura 1.5.


9

a) la vite VGZ ingrana il primo elemento b) la vite VGZ ingrana completamente il primo elemento

c) la vite VGZ inizia a ingranare il secon-do elemento sollevando il primo

d) la vite VGZ ha ingranato completamen-te il filetto nel secondo elemento

e) il nodo rimane aperto in quanto il gam-bo filettato della vite VGZ risulta ingrana-to sia nel primo che nel secondo elemento essendo il filetto a passo costante la di-stanza tra di due rimane costante e l’ul-teriore azione dell’avvitatore porta alla completa penetrazione della vite

Figura 1.6.


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– laviteatuttofilettopresentaun’ottimaresistenzaadestrazionechesisviluppasututtalalunghezzadellavite,questoimplicaancheuncomportamentoataglio,aparitàdidiametrodelleHBS,miglioregrazieall’effetto cordatachelaviteriesceasviluppare(sivedràindettagliopiùavanti).

Levitiafilettocompletoo“tuttofiletto”vengonoutilizzateperresistereasollecitazionicombinateditaglioetrazione,comenelleunioni:

– fissaggiodigiunzioniascomparsaconvitia45°; – fissaggioadelevateperformancesisolaiaffiancatiinX-Lam; – fissaggiosolaioX-LamapareteX-Lampergrandisforzi; – fissaggiodeltravettosecondarioinclinatosullatraveprincipale; – rinforzieaccoppiamenti.

1.4. Vite a tutto filetto a testa svasata VGSDeltuttoanaloganelcomportamentoallavitiVGZconladifferenzadellaconformazione

dellatestadellavite(Fig. 1.7).

Figura 1.7. Vite a tutto filetto a testa svasata VGS

L’utilizzodellaviteèdeltuttoanalogoallaVGZconladifferenzachegrazieallatestasvasatadellaVGSsonopossibiligliaccoppiamentiacciaio-legnoequindièpossibileaccop-piareadunatraveinlegnopiastremetalliche,comenelcasodell’armaturasuperiorediunatravedibalcone(Fig. 1.8),operlarealizzazionedipuntidiancoraggioperilsollevamentodelleparetiinX-Lam(Fig. 1.9),operlarealizzazionedirinforzodegliappoggidelletraviinlegno(Fig. 1.10)dirinforziacompressioneperpendicolariallefibreeancheatrazione.

Figura 1.8. Vite VGS utilizzata a trazione per l’integrazione con armatura metallica nelle travi a sbalzo [FonteRothoblaas]


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Figura 1.9. Vite VGS utilizzata a trazione per il collegamento degli ancoraggi di sollevamento dei pannelli [FonteRothoblaas]

Figura 1.10. Rinforzo a compressione [FonteRothoblaas]

1.5. Vite a doppio filetto – WTVitevisivamentemoltosimileallaviteVGZeccettoperunapartecentraledelfustodella

vitecherisultanonfilettata(Fig. 1.11).InrealtàèunavitetecnologicamentepiùavanzatarispettoallaVGZinquantolaviteWT,infasediposainopera,èingradodiserrareilnodoincuivieneposata.

Figura 1.11. Vite a doppio filetto – WT


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Questacaratteristica,oltrechedallaposizionedi fusto lisciaèdatadaldiametroedalpassodifferenziatotraleduepartifilettatedellavite.

Questaparticolareconformazionepermetteallavitediintrodurreunostatoditensionenellapartecentraledellaviteche,unavoltaposatapermettediesercitareunaazionedirite-gnotralepartidafissare,sivedaFig. 1.12.

a) la vite WT ingrana il primo elemento b) la vite WT ingrana completamente il primo elemento

c) la vite WT inizia a ingranare il secondo elemento sollevandolo, ma nel frattempo avendo ingranato anche la seconda parte del filetto comincia “a tendersi”

d) la vite VT ha ingranato completamente il filetto nel secondo elemento, scarica la tensione accumulata nella zona non filet-tata avvicinando le parti e “chiude il giun-to” grazie al fatto che i due filetti hanno un diametro e passo diverso

e) il nodo viene chiuso e l’ulteriore azione dell’avvitatore per portare la vite in posizione corretta, con la parte di gambo liscio a metà del giunto, fa si che si sviluppo uno stato ten-sionale di trazione nella vite che introduce una compressione nell’interfaccia del giunto che ne migliora le prestazioni a scorrimento

Figura 1.12.


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1.6. Chiodi lisciSonoichiodi“normali”chevengonoutilizzatiperleunioniataglio,nelcasodipresenza

ditrazioneoccorreverificarechecisitroviincondizionidiutilizzodiClassediservizio1NTC2008(umiditàdelmaterialeinequilibrioconl’ambienteaunatemperaturadi20°Ceun’umiditàrelativaall’ariacircostantechenonsuperiil65%,senonperpochesettimaneall’anno),inquantolavariazionediumiditànellegnopuòportareadunaperditadicapacitàditenutaatrazionedelchiodo.

Nelcasocheillegnostrutturalesiapostoinoperaconun’umiditàelevata(prossimaalpuntodisaturazione)iparametridiresistenzaadestrazionesiriduconodelvaloredi2/3con-sideratocheillegnosaràdestinatomoltoprobabilmenteadessiccazionesottocarico.

Figura 1.13. Figura 1.14.

Solitamentevengonoutilizzatiperlarealizzazionedegliedificiastrutturaatelaioperleconnessionichenonsarannosoggetteavariazionidiumidità.

1.7. Chiodi RingSonochiodigeometricamentesimiliaichiodiliscimasidifferenzianoinquantopresen-

tanolasuperficiedelfustodelchiodocondeirilieviperimetrali,zigrinatura,chenemiglioralecaratteristichediresistenzaall’estrazione.


1.8. Chiodi AnkerIchiodiAnkersidifferenzianodaichiodiringperlaconformazionedellatestachepre-

sentauncollettoconico.


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IchiodiAnkervengonoutilizzatiovunquesiapresenteunasollecitazioneall’estrazione.


Vengonoinfissinellegnocomechiodimahannolatenutadiunavite.Sottolatestapiattasitrovauncollettoconicograziealquale,durantel’infissionedelchiodo,ilforonell’elemen-todigiunzionevienesempreriempitocompletamente,dandoluogoadunfissaggiocentratoeadaccoppiamentodinamico.

1.9. Spinotto auto forante – WSLaspinottoautoforanteècaratterizzatodaunfustocilindricoliscio,lecuiestremitàsi

differenzianoperfunzione:daunlatovièunapuntainacciaioconfunzione“puntaditrapa-no”ingradodiforarepiastreinacciaioS235,preferibilmentenontrattatotermicamente,finoaunospessoremassimodi10mm,dall’altrotroviamolatestaperl’insertodell’avvitatoreeunabrevepartefilettataperpermetterel’ingranamentodellospinottonellefibredellegno,laregolazioneinprofonditànellegnoepotersuccessivamentecoprirelospinottoconuntappoinlegnoperragioniesteticheoperproblemidiresistenzaalfuoco(Fig. 1.19).

Figura 1.19.

Glispinottiautoforanti,comeglispinottilisci,sonoutilizzatinellegiunzioniascomparsalegnoacciaio.Questatipologiadispinottopresentavarivantaggi,rispettoaglispinottilisci:

– in sede di progetto si riesconoa realizzaregiunzionipiù rigide rispettoall’utilizzodegli spinotti lisci, inquanto in assenzadi preforo, come si vedrà indettagliopiùavanti,iltrasferimentodellesollecitazioniamomentoèpiùefficace,inoltreriesconoaformareunnododuttilegrazieairidottidiametri;

– in sede di cantiererichiedonounaminorespecializzazione,rispettoaglispinottilisci,dapartedeiposatoridurantelamessainopera,marichiedonol’utilizzodiavvitatori


15

conrotazioniminimeda1500girialminuto(RPM).Ilpossessodellagiustaattrezza-turaèdaverificareincantierenelcasocisitrovidifronteamaestranzepocoesperte.

Insededicantieresièosservatochel’utilizzodiattrezzaturenonconforminonpermettelaposadellospinotto,sihaunsurriscaldamentodellapuntadellospinottoconperditadica-pacitàdiperforazione,conconseguenticontrasticoniposatoriiqualitendonoaincolpareilconnettoreenonlaloromancanzadicompetenzanellaposadellostesso.

1.10. Riferimenti normativi e marchiatura CE dei materiali da costruzione

1.10.1. Riferimenti normativiLanormativadiriferimentoinItaliaperilcalcolostrutturaledellecostruzioniinlegnoè

laNTC2008icuicontenuti,riferitiallegno,possonoesserecosìsintetizzati: – Capitolo 4–Norme sulle costruzioni,4.4Costruzioni in legno(12pagine); – Capitolo 7–Progettazione per azioni sismiche,7.7Costruzioni in legno(5pagine); – Capitolo 11–Materiali e prodotti per uso strutturale,11.7Materiali e prodotti a base

di legno(8pagine).Il corpusnormativo è insufficienteper trattare inmodoesaustivo il dimensionamento

dellestruttureinlegno,inparticolarerisultacarentel’aspettodeigiuntiagambocilindrico.Come previsto dalla normativa si può fare riferimento a altre norme o pubblicazioni

scientifichedicomprovatavalidità:

NORMA RIFERIMENTOEN1995:2009 TuttoildocumentoCNRDT206/2007 TuttoildocumentoEN14592 –

CUAP/ETA CUAP06.03/08ETAXX/YYYY

ETAG001ETAG015 ETAXX/YYYY

NAD1052:2008(giàDIN) TuttoildocumentoZulassung Se presenteAltro Pubblicazioni

1.10.2. Marcatura CE dei prodotti da costruzioneNelcasoincuiesisteunanorma di prodotto europea armonizzataquestafornisce: – iparamentigeometrici; – letipologiedimateriale; – letipologieditestdaeffettuare; – lemodalitàdicontrollodiqualità; – icontenutideidocumentiaccompagnatori;

etuttiglialtriparametriacuiilprodottodeverispondereperesseredichiaratoconformeatalenormaequindimarcaturaCE.


16

Quandounanormaarmonizzataentradefinitivamenteinvigore,dopoilperiododico-esistenza,c’èl’obbligointuttaEuropadimarchiareCEiprodottichefannoriferimentoaquellanorma.

NORMA ARMONIZZATA EN

14592-2008

CONSEGUIMENTO DELLE ITT PRESSO UN LABORATORIO

NOTIFICATO

VERIFICA DELLA CONFORMITÀ ALLA NORMA

REALIZZAZIONEDI UN CONROLLO

QUALITÀ CONFORME ALLA

NORMA

DICHIARAZIONE DI PRESTAZIONE

MARCHIATURA CE

[FonteRothoblaas]

Nelcasochenonesistaunanormaarmonizzata,lamarcaturaCEpuòessereraggiuntaattraversoilEuropean Technical Asserment(documentoETA)chepuòessererealizzatosullabasediunETAG(lineeguidaperfareunbenestaretecnicoeuropeo)odiunCUAP(docu-mentospecificoperredigereunETAincasodimancanzadiETAG)

L’ETA (European Technical Asserment)èilprimopassoperpotereottenereunacer-tificazioneCEcheèunaconformità rispettoadeterminatespecifiche tecniche assunte a riferimento comune in sede di UNIONE EUROPEA.

L’ETAaltrononècheunaspecificaeuropeaconvaloredinormaperilsingoloprodotto,cioèunavalutazionetecnicapositivadiidoneitàall’impiegodiunprodottodacostruzionediunospecificoproduttoreperundeterminatoutilizzoprevisto,inquestocasoilrivestimentotermicoesterno.

Iparametriacuiunproduttoresideveattenereperpotereottenerel’ETAsono: – verificarecheilprodottodopoprovedilaboratoriorispetticiòchelarelativaprescrive – venirsottopostiacontrolliperiodicisuisistemiproduttiviinmodotaledagarantirecheitesteffettuatiinlaboratoriosulprodottovalganoneltempo.

Altermineealsuperamentodiquantosopravienerilasciatal’ETAconvalidità5anni.L’ETABèunorganizzazioneeuropeacheha ilcompitodipromulgare leETAGcioè

le lineeguidaper ilBenestareTecnicoEuropeo che certifica l’idoneitàdi alcuni prodottisottopostiallasuaattenzione.Essecontengonounelencodeirequisiticheciascunprodottodevepresentareperessereconsideratoconforme.L’ETA,cioèilBenestareTecnicoEuropeo,vienerilasciatodaunApproval body.

Ogniproduttore,quindi,deverichiederelacertificazioneperipropriprodottiinrelazionealleETAGdiriferimento(ETAG015perstaffeepiastremetalliche).

Peressereconsideratasicura,quindi,unprodottodeveesserecorredatodituttaladocu-mentazionerichiestadallalegge,perciòanchedellamarcaturaCE,secosìnonèilprodut-tore/fornitorepuòincorrereinresponsabilitàanchegraviperavereimmessosulmercatounprodottononsicuro,nonultimalaresponsabilitàdeldirettoredeilavoridiaveraccettatoincantierematerialenoncertificato.


17

Schematizzando:

per l’ETA 11/0030

ETAG 015

REALIZZAZIONE PUBBLICAZIONE E

APPROVAZIONE DI UN DOCUMENTO ETA

CONTROLLO DI QUALITÀ DA PARTE DI

UN LABORATORIO NOTIFICATO

DICHIARAZIONE DI PRESTAZIONE

MARCHIATURA CE

1 Perl’ETA11/0030:

Figura 1.20.

sull’intestazionedeldocumentoleggiamo:1) ilnomedell’azienda;2) cheildocumentotrattadivitiautoperforantiperusoinstrutturedilegno;3) ilperiododivaliditàdell’ETA;4) glielaboratigraficicontenuti.Neldocumentotroviamotuttiidaticaratteristicinecessariperlaprogettazioneconquesto

tipodiconnettore.

1

2

3

4


18

2 Ladichiarazionediprestazione(Figg. 1.21 / 1.22),èunodeidocumentinecessarichedevonoessereaccompagnatiallafinelavoriepresentiall’attodelcollaudodellastruttura.

Figura 1.21. Dichiarazione di prestazione (pagina 1)

Figura 1.22. Dichiarazione di prestazione (pagina2)


19

Figura 1.23. Comparazione CPD Direttiva Prodotti da Costruzione, 89/106/CEE, con CPR Regolamento sui Prodotti

da Costruzione, Regolamento 305/2011/UE

1.11. Differenze tra le viti Rothoblaas e le viti di altri produttoriLasceltadiunavitedacarpenteriaèdettataprincipalmentedacaratteristichetecno-

logiche, la scelta di far riferimento alle viti di produzioneRothoblaas, è dettata, comesivedràneiprossimiparagrafi,propriodalleproprietàgeometricheemeccanichechelecaratterizzano.

1.11.1. La geometria

Figura 1.24. Rothoblaas HBS


20

Figura 1.25. Vite Tipo 01

Figura 1.26. Vite Tipo 02

Dalconfrontopossiamonotareche:

Vite diametro 6 Diametrotesta Diametronocciolo DiametroGambo SpessoreTestaRothoblaas 12,0 3,95 4,3 4,5ViteTipo01 12,0 4,0 4,4 -ViteTipo02 11,7 – 4,3 5,0

Vite diametro 10 Diametrotesta Diametronocciolo DiametroGambo SpessoreTestaRothoblaas 18,3 6,40 7,0 5,8ViteTipo01 18,6 6,3 7,0 -ViteTipo02 18,0 – 7,0 8,0

Figura 1.27.


21

1.11.2. Le caratteristiche meccaniche

Vite Rothoblaas HBS

Figura 1.28. Massa volumica di calcolo per gli elementi lignei pari a ρk = 380 kg/m3

[fonteCatalogoTecnico]

Vite Tipo 01

Figura 1.29. Massa volumica per gli elementi lignei pari a ρk = 350 kg/m3

[FonteBenestareTecnicoEuropeoETA-11/0027]


22

Vite Tipo 02

Massa volumica per gli elementi lignei pari a ρk = 495 kg/m3 ad estrazione del filetto, ρk = 550 kg/m3 a penetrazione della testa, ρk = 450 kg/m3 a torsione della vite

[FonteDichiarazionediprestazione]

Dalconfrontopossiamonotareche:ivaloridellamassavolumicadellegnosucuisonostateeseguiteleprovesonodifferentitraivarifornitoriequindiivalorinonsonopropria-mente direttamente confrontabili, trovandoci nella situazione che, ad esempio, i valori diresistenzaallapenetrazionedellatestadipendono,oltrechedallageometriadellatesta,anchedalladensitàdellegno:piùèdensoillegnoemaggioresaràlaresistenzaapenetrazionedellatesta.Analogodiscorsopuòesserefattoperlaresistenzaadestrazionedelfiletto.

– PossiamoosservarechelavitediTipo02(Fig. 1.30),presentavaloriallapenetrazionedellatestamiglioriafrontedidensitàdellegnodecisamentesuperiori.

Vite diametro 6Momentocaratte-risticodisnerva-

mento [Nm]

Parametrocaratte-risticodiresistenza

ad estrazione [N/mm²]

Parametrocaratte-risticodipenetra-zionedellatesta

[N/mm²]

Resistenzacarat-teristicaatrazione

[kN]

RothoblaasHBS 9,49 11,70 4,3 11,3ViteTipo01 9,50 – – 11,0ViteTipo02 8,49 15,6 20,3 11,2

Vite diametro 10Momentocaratte-risticodisnerva-

mento [Nm]

Parametrocaratte-risticodiresistenza

ad estrazione [N/mm²]

Parametrocaratte-risticodipenetra-zionedellatesta

[N/mm²]

Resistenzacarat-teristicaatrazione

[kN]

RothoblaasHBS 35,83 11,70 10,5 31,4ViteTipo01 36,00 – – 26,0ViteTipo02 30,93 6,1 13,2 20,7

Figura 1.30.

Possiamoosservareche: – perlavitediametro6lecaratteristichedellaresistenzaatrazionesonoallineate,men-treilmomentocaratteristicodisnervamentoèunpo’inferioreperlaviteTipo02;


23

– per lavitediametro10 lecaratteristichedella resistenzaa trazionedecadonopas-sandoai successivi tipidivite,cosìpuresuccedeper ilmomentocaratteristicodisnervamento.

Quantosopraevidenziatoillustralanecessitàdiverificarelacompatibilitàdellevitipo-sateincantiereconlevitidiprogetto,olanecessitàdiconcordarela“marca”delleviticheverrannoacquistatedall’impresachemonteràlastruttura.

1.11.3. Le punte delle vitiLaconformazionedellapuntadellaviteassumeunruoloimportantenellaposa:occorre

ricordarecheperlaposadeiconnettoricilindricifinoaldiametro6nonnecessitailpreforo,mentredaldiametro8inpoi,secondol’Eurocodice,laposanecessitadipreforoalfinedievitarelarotturadellegno.

Figura 1.31. Rothoblaas HBS, Vite Tipo 01 e Vite Tipo 02

SecondoildocumentoETA,tuttelevitiRothoblaas,daldiametro3mmalla12mmsonoautoforantienonnecessitanodipreforoperillegnoconunadensitàinferioreai500kg/m3.

L’intagliopresentesullapunta,infasediposa,favoriscelapenetrazionedellapuntanellegnonellafaseinizialedell’avvitamentodelconnettorenellegno.

Incasodiposadellaviteinclinatao“allatraditora”,lavitediTipo01tendeascivolaree,pertanto,peragevolarelaposaènecessariorealizzareunforoguida.

Figura 1.32. Rothoblaas VGZ diametro 7

Figura 1.33. Vite Tipo 01 tutto filetto diametro 8


24

Nelcasodellevitistrutturaliatuttofiletto,questodiventaancorapiùevidente,sièveri-ficatoincantierechelaviteTipo01presentaunaresistenzaallapenetrazionedecisamentesuperioreallaviteVGZconconseguentemaggioreusuradell’avvitatoreelettrico.

1.11.4. Il filetto delle vitiAnalogaimportanzaassumelageometriadelfilettonellapenetrazionedalleschedetec-

nichedeiproduttorisiosserva:

Figura 1.34. Estrazione assiale dichiarata HBS Rothoblaas. La scheda tecnica riporta: in fase di calcolo si e considerata una massa volumica degli elementi lignei pari a ρk = 380 kg/m3

Figura 1.35. Estrazione assiale dichiarata Vite Tipo 01


25

Figura 1.36. Estrazione assiale dichiarata Vite Tipo 02

Nuovamentetroviamoleanalogiedicomportamentoriscontrateaiparagrafiprecedenti.Siosservainoltrecheivaloridiestrazionesiriferisconoadensitàdilegnodifferentie

pertantoivalorinonsonodirettamenteconfrontabiliinquantoilvalorediresistenzaall’e-strazionedipendedalladensitàdellegno.

1.11.5. Le teste delle vitiLeindicazionistampigliatesullatestadellavitecipermettonodiriconoscereiltipodivite

elecaratteristichegeometriche,questeindicazionirisultanoparticolarmenteutilialdirettoredeilavoriedalcollaudatore.

LevitiRothoblaasriportanoincisesullatestailtipodellaviteelalunghezza: – levitidiTipo01hannosullatestariportatoilsolonomecommercialedellavite,per-tantononvieneriportatalafoto.

– levitidiTipo02hannoincisosullatestalalunghezzadellavite.Questecaratteristichesonofondamentaliperlaverificaincantieredellevitiposate.

Figura 1.37. HBS 240 e VGZ 300

Figura 1.38. Vite Tipo 02: una volta tolta dalla scatola non siamo più in grado di riconoscere il produttore e quindi risalire alle proprietà meccaniche della vite


26

1.12. Il costo delle vitiLaferramentanell’economiageneralediunedificioostrutturainlegnorappresentauna

vocedispesaimportante,chespessovienesottovalutatadalleimprese.Delle tremarchediviti analizzate sinoadora,Rothoblaas,Tipo01eTipo02, leviti

Rothoblaasrappresentanol’eccellenzatecnica,equestovieneconfermatoanchedegliope-ratoridelsettoreconcuicisiamoconfrontati,siachesitrattidiprogettistichediposatori.

LevitiTipo01sonovitichehannounprezzoallineatoalleRothoblaas,mapresentanounatecnologiachenerendemenoagevolelaposa,allungandoitempidirealizzazionedell’o-peraeusuranomaggiormenteleattrezzature.

LevitidiTipo02rappresentanol’alternativaeconomica,presentanofacilitàdiposasi-mileallevitiRothoblaas,maconcaratteristichemeccanichechesidiscostanoanchesensi-bilmentedallevitipreseariferimentoepertanto,nelcasositrovasseincantierequesteviti,occorreràverificarecheleipotesiprogettualisulcomportamentodeinodisianoverificate.

PerlavalutazioneeconomicasifariferimentoadunatabellaExcelconteneteillistinoprezzidellaviteriaconiprezziresiadimensionali,utilizzandocomeprezzounitarioilcostodellaviteHBS10×120.

I NODI STRUTTURALI NEGLI EDIFICI DI LEGNO A PANNELLI X-LAM · FOGLI DI CALCOLO IN MICROSOFT EXCEL...

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