Lezione 7 parte I - architettura.unige.it · PROGETTO DI STRUTTURE IN LEGNO Parte I. Modelli e criteri. IL MATERIALE ... • Piazza, M., Tomasi, R., Modena, R., Strutture in legno:

Facoltà di Architettura – Università degli Studi di GenovaCorso di TECNICA DELLE COSTRUZIONIChiara CALDERINIA.A. 2007-2008

LEZIONE 7

PROGETTO DI STRUTTURE IN LEGNO

Parte I. Modelli e criteri

IL MATERIALEIL MATERIALE

BIBLIOGRAFIA• Giordano, G., Uzielli, L., Ceccotti, A., Tecnica delle costruzioni in legno, Hoepli, Milano, 1993

• Uzielli, L., Bonamini, M., Ceccotti, A., Il manuale del legno strutturale, Mancosu, Roma, 2004

• Piazza, M., Tomasi, R., Modena, R., Strutture in legno: materiale, calcolo e progetto secondo le nuove normative europee, Hoepli, Milano, 2005

NORMATIVE

• CNR-UNI 206/2006, Istruzioni per il progetto, l’esecuzione e il controllo delle strutture in legno.

• EUROCODE 5, Design of timber structures.

CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE

IL LEGNO E’ UN PRODOTTO NATURALE

CONSEGUENZE:

1. LIMITI DIMENSIONALI

2. VARIABILITA’ DELLE CARATTERISTICHE MECCANICHE

3. ANISOTROPIA

4. DIPENDENZA DELLE CARATTERISTICHE MECCANICHE DA UMIDITA’ E TEMPERATURA

TRA UN ELEMENTO E L’ALTRO (PRESENZA DI DIFETTI)

ALL’INTERNO DEL SINGOLO ELEMENTO (DIFFICOLTA’ DI STANDARDIZZAZIONE)

IN TERMINI DI RIGIDEZZA E DI RESISTENZA

SEZIONE

LUNGHEZZA

CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE

IL LEGNO E’ UN PRODOTTO NATURALE

CONSEGUENZE:



3. ANISOTROPIA


TRA UN ELEMENTO E L’ALTRO (PRESENZA DI DIFETTI)

ALL’INTERNO DEL SINGOLO ELEMENTO (DIFFICOLTA’ DI STANDARDIZZAZIONE)

IN TERMINI DI RIGIDEZZA E DI RESISTENZA

SEZIONE

LUNGHEZZA

CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALECARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE


Legname squadratoTravi Uso Trieste Elementi asciati su quattro facce, leggermente conici (secondo la conicitàdella pianta).

Travi Uso FiumeElementi asciati su quattro facce come gli Uso Fiume, ma a sezione costante e con smussi meno accentuati.

Travi in masselloElementi squadrati su quattro facce senza smussi, a sezione costante. I “bordonali” sono elementi con sezioni di almeno cm. 27x27 e lunghezza di almeno 6.

TIPI DI ELEMENTI PER TRAVATURE:

LUNGHEZZA = da m 3 fino a m 12

SEZIONE = da 10x10 cm fino a cm 40x40 Sezione rettangolare possibile: differenza massima tra larghezza ed altezza = cm 30

Legname rotondoLegname semplicemente scortecciato. I “tondoni da costruzione” hanno lunghezza da m. 5 fino a m..10-12, con diametro da cm. 16 a cm. 40.



€ 310,00 € 200,00 € 215,00 € 180,00 € 195,00 da 33x33 fino a

40x40 Da m10 fino a

m12

€ 302,00 € 192,00 € 207,00 € 172,00 € 187,00 da 25x25 fino a

32x32 Da m10 fino a

m12

€ 295,00 € 185,00 € 200,00 € 165,00 € 180,00 da 21x21 fino a

24x24 Da m10 fino a

m12

€ 290,00 € 180,00 € 195,00 € 160,00 € 175,00 da 16x16 fino a

20x20 Da m10 fino a

m12

€ 285,00 € 175,00 € 190,00 € 155,00 € 170,00 da 10x10 fino a

15x15 Da m10 fino a

m12

Travi piallati - Prezzo /MC

Travi NON piallati -

Prezzo /MC

Travi piallati -

Prezzo /MC


Prezzo /MC

Travi piallati - Prezzo /MC Sezione (cm) Lung (m)

€ 290,00 € 200,00 € 215,00 € 180,00 € 195,00 da 33x33 fino a

40x40 Da m10 fino a

m12

€ 282,00 € 172,00 € 187,00 € 152,00 € 167,00 da 25x25 fino a

32x32 Da m 4 fino a m

9

€ 275,00 € 165,00 € 180,00 € 145,00 € 160,00 da 21x21 fino a


9

€ 270,00 € 160,00 € 175,00 € 140,00 € 155,00 da 16x16 fino a


9

€ 265,00 € 155,00 € 170,00 € 135,00 € 150,00 da 10x10 fino a


9

Travi piallati - Prezzo /MC


Prezzo /MC

Travi piallati -

Prezzo /MC


Prezzo /MC

Travi piallati - Prezzo /MC Sezione (cm) Lung (m)

LARICE DOUGLASIA ABETE ROSSO & ABETE BIANCO

TRAVI USO TRIESTE



€ 420,00 € 280,00 € 295,00 € 260,00 € 272,00 12

€ 412,00 € 272,00 € 287,00 € 252,00 € 267,00 11

€ 405,00 € 265,00 € 280,00 € 245,00 € 260,00 10

€ 400,00 € 260,00 € 275,00 € 240,00 € 255,00 9

€ 395,00 € 255,00 € 270,00 € 235,00 € 250,00 8

€ 390,00 € 250,00 € 265,00 € 230,00 € 245,00 7

€ 385,00 € 245,00 € 260,00 € 225,00 € 240,00 6

€ 380,00 € 240,00 € 255,00 € 220,00 € 235,00 Da 3 a 5

Travi piallati - Prezzo/MC Travi NON piallati -Prezzo/MC

Travi piallati -Prezzo/MC

Travi NON piallati -Prezzo/MC

Travi piallati -Prezzo/MC

lungh. (m)

Sezione da cm 33x33 fino a cm 40x40 Sezione da cm 33x33 fino a cm 40x40 Sezione da cm 33x33 fino a cm 40x40

€ 380,00 € 240,00 € 255,00 € 220,00 € 232,00 12

€ 372,00 € 232,00 € 247,00 € 212,00 € 227,00 11

€ 365,00 € 225,00 € 240,00 € 205,00 € 220,00 10

€ 360,00 € 220,00 € 235,00 € 200,00 € 215,00 9

€ 355,00 € 215,00 € 230,00 € 195,00 € 210,00 8

€ 350,00 € 210,00 € 225,00 € 190,00 € 205,00 7

€ 345,00 € 205,00 € 220,00 € 185,00 € 200,00 6

€ 340,00 € 200,00 € 215,00 € 180,00 € 195,00 Da 3 a 5

Travi piallati - Prezzo/MC Travi NON piallati -

Prezzo/MC Travi piallati -

Prezzo/MC Travi NON piallati -

Prezzo/MC Travi piallati -

Prezzo/MC lungh.

(m)

Sezione da cm 10x10 fino a cm 24x24 Sezione da cm 10x10 fino a cm 24x24 Sezione da cm 10x10 fino a cm 24x24

LARICE DOUGLASIA ABETE ROSSO & ABETE BIANCO

TRAVI USO FIUME



TIPI DI ELEMENTI PER TRAVATURE:

Legname segato

Tavolame: Sottomisure e TavoleSottomisure = larghezza da cm. 8 a cm. 15, Tavole = larghezze da cm. 16 in avanti. La lunghezza normale delle tavole è di m. 4. Spessori del tavolame segato: mm. 25, 30, 40, 50, 60 e 70.

Morali - Mezzi morali – ListelliMorali = cm. 5x5, 6x6, 6x8, 7x7, 8x8, 9x9, 10x10, 12x12.Mezzi morali = cm. 3x6, 3x7, 4x8, 5x10.Listelli: sezioni varie inferiori ai cm. 3x6. Lunghezza da metri 4 a 6.

Travetti e SmezzoleTravetti = cm. 8x10, 8x12, 10x12, 10x14, con lunghezze da m. 2,50. Smezzole = cm. 8x16, 8x18, 8x20, 8x22, 10x20, 10x22, con lunghezze da m. 4.



“DIFETTI” NELLA STRUTTURA DEL LEGNO:

• NODI

• DEVIAZIONI DI FIBRATURA

• PRESENZA DI FESSURAZIONI

NODO

NODO


3. ANISOTROPIA

L’ANISOTROPIA DEL MATERIALE DERIVA DALLA ORGANIZZAZIONE CELLULARE

FIBRE

• IL LEGNO RISULTA PIU’ RESISTENTE E PIU’ RIGIDO PER SOLLECITAZONI ORIENTATE LUNGO LA DIREZIONE DELL’ASSE DELLE FIBRE.

• IL LEGNO E’ MOLTO MENO EFFICIENTE PER SOLLECITAZIONI ORTOGONALI ALLA DIREZIONE DELLE FIBRE (SOPRATTUTTO PER TENSIONI DI TRAZIONE)

DIREZIONE DELLE FIBRE


3. ANISOTROPIA

FIBRE


RESISTENZA

RES. A TRAZIONE - ACCIAIO :

350 ÷ 500 MPaRES. A COMPRESSIONE - CLS :

15 ÷ 40 MPa


3. ANISOTROPIA

RESISTENZA

FIBRE



3. ANISOTROPIA

RIGIDEZZA

MODULO ELASTICO NELLA DIREZIONE DELLE FIBRE

MODULO ELASTICO IN DIREZIONE RADIALE

MODULO ELASTICO IN DIREZIONE TRASVERSALE

EL : ER : ET ≈ 20:1.6:1

E0 : E90 ≈ 30:1

FIBRE




EFFETTO DEL RITIRO


MASSA VOLUMICA DELLE VARIE SPECIE LEGNOSE

CONFRONTO CON CALCESTRUZZO

CLS

PIETRA


MASSA VOLUMICA DELLE VARIE SPECIE LEGNOSE

CONFRONTO CON ACCIAIO

ACCIAIO


EFFICIENZA STATICA DEL LEGNO

CONFRONTO RISPETTO AD ALTRI MATERIALI

130000ALLUMINIO

55000ACCIAIO

1000 ÷ 10000CALCESTRUZZO

175000 ÷185000LEGNO (ABETE)

RESISTENZA / MASSA V.MATERIALI

RESISTENZA E DEFORMABILITA’

CONFRONTO RISPETTO AD ALTRI MATERIALI

130000ALLUMINIO

55000ACCIAIO

1000 ÷ 10000CALCESTRUZZO

175000 ÷185000LEGNO (ABETE)

MOD. ELASTICO / RESISTENZAMATERIALI


MODALITA’ DI ROTTURA

FLESSIONE

TAGLIO

COMPRESSIONE


MODALITA’ DI ROTTURA A COMPRESSIONE


COMPORTAMENTO REOLOGICO

NEL TEMPO, IL LEGNO E’ SOGGETTO A RIDUZIONI DELLA RESISTENZA E DELLA DEFORMABILITA’.

IL LEGNO E’ PARTICOLARMENTE SOGGETTO A FENOMENI VISCOSI, OSSIA AD INCREMENTI NOTEVOLI DELLE DEFORMAZIONI NEL TEMPO PER SOLLECITAZIONI COSTANTI.

STABILIZZAZIONE DEL LEGNOSTABILIZZAZIONE DEL LEGNO

TECNICHE PER COMPENSARE LA GRANDE VARIABILITA’ DELLE CARATTERISTICHE DEL LEGNO NATURALE:

LA RICOMPOSIZIONE

IL CONCETTO E’ QUELLO DI SUDDIVIDERE PEZZI DI GRANDI DIMENSIONI IN UNITA’ PIU’ PICCOLE, PER POI DI RIASSEMBLARLI.

IN QUESTO MODO I DIFETTI SI DISTRIBUISCONO ALL’INTERNO DEL SOLIDO RICOSTITUITO E LA VARIABILITA’ DEL LEGNO DIMINUISCE.

LA CLASSIFICAZIONE

IL LEGNAME VIENE ASSEGNATO AD UNA “CLASSE DI RESISTENZA” MEDIANTE PROCEDURE DI CLASSIFICAZIONE, A MACCHINA OPPURE VISUALI. LA CLASSIFICAZIONE SI BASA SU DETERMINATE CORRELAZIONI TRA PARAMETRI MISURATI E RESISTENZE DEL LEGNAME.

CLASSIFICAZIONE A MACCHINA: SULLA BASE DEL MODULO ELASTICO

CLASSIFICAZIONE VISIVA: SULLA BASE DELLA DIMENSIONE E DELLA POSIZIONE DEI NODI

PIOPPO E CONIFERE

RESISTENZE

MODULI ELASTICI

MASSA VOLUMICA

IL LEGNO LAMELLAREIL LEGNO LAMELLARE

MODELLI STORICI PRODUZIONE CONTEMPORANEA

PRINCIPALI VANTAGGI RISPETTO AL LEGNO NATURALE:

• MINORE VARIABILITA’ DELLE CARATTERISTICHE MECCANICHE

• POSSIBILITA’ DI REALIZZARE SEZIONI DI GEOMETRIA E DIMENSIONI NON VINCOLATE

• POSSIBILITA’ DI REALIZZARE ELEMENTI STRUTTURALI DI LUNGHEZZA LIBERA (FINO A 40 M)

• MAGGIORE FACILITA’ NELLA REALIZZAZIONE DEI COLLEGAMENTI

IL LEGNO LAMELLAREIL LEGNO LAMELLARE

RESISTENZE

(a flessione)

MODULI ELASTICIMASSA VOLUMICA

LEGNO NATURALE LEGNO LAMELLARE

IN REALTA’ LE PROPRIETA MECCANICHE NON SONO MOLTO DIVERSE!

COLLEGAMENTICOLLEGAMENTI

COLLEGAMENTI DI CARPENTERIA CLASSICI


ELEMENTI METALLICI DI COLLEGAMENTO

CHIODI



PERNI E BULLONI



VITI







TIPOLOGIE STRUTTURALITIPOLOGIE STRUTTURALI




TIPOLOGIE STRUTTURALI TIPOLOGIE STRUTTURALI –– LEGNO LAMELLARELEGNO LAMELLARE


Lezione 7 parte I - architettura.unige.it · PROGETTO DI STRUTTURE IN LEGNO Parte I. Modelli e criteri. IL MATERIALE ... • Piazza, M., Tomasi, R., Modena, R., Strutture in legno:

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