Solai e coperture in legno

Costruire e restaurare strutture in legno con il software PreWood

Le strutture in legno offrono una buona resistenza meccanica, un forte potere termocoibente e una buona resistenza al fuoco, se la sezione trasversale degli elementi strutturali non ha dimensioni ridotte. Sotto l’azione del fuoco e raggiunta la temperatura di carbonizzazione, la resistenza e la rigidezza del legno diventano nulle, determinando così la riduzione della sezione resistente degli elementi strutturali. Generalmente si considera che le caratteristiche meccaniche della sezione lignea residua, ovvero quella sezione che non comprende la zona carbonizzata, ad una certa distanza dallo strato carbonizzato non risultano ridotte rispetto alle condizioni standard.

Il volume, unitamente al software incluso PreWood, tratta la progettazione strutturale delle costruzioni in legno alla luce del quadro normativo di riferimento, rappresentato in Europa dall’Eurocodice 5 e in Italia dal D.M. 17 gennaio 2018, recante «Aggiornamento delle “Norme Tecniche per le Costruzioni”» e dalla Circolare 21 gennaio 2019, n. 7 C.S.LL.PP., recante «Istruzioni per l’applicazione dell’aggiornamento delle norme tecniche per le costruzioni. Nelle Norme Tecniche per le Costruzioni 2018 sono stati introdotti tre capitoli sulle costruzioni in legno, ma questi non risultano sufficienti per la progettazione, e pertanto fanno spesso riferimento a normative di comprovata validità per quanto non espressamente specificato in detta norma. L’Eurocodice 5, essendo il documento normativo più completo per la progettazione delle strutture in legno, è considerato come norma di comprovata validità e pertanto può essere utilizzato senza contrastare le prescrizioni delle NTC 2018, salvo l’utilizzo dei coefficienti di sicurezza che devono essere quelli indicati nella normativa italiana.

Il software incluso PreWood consente:

• verifiche a flessione e a taglio (metodo SLU);
• verifiche di deformazione per effetto degli spostamenti verticali (metodo SLE);
• verifiche a flessione e taglio per le verifiche al fuoco;
• completate le verifiche il software genera la relazione di calcolo ed il computo del materiale utilizzato.

Nel testo sono riportati un esempio di calcolo ed un esempio di relazione di calcolo di una copertura inclinata in legno lamellare eseguiti con l’ausilio di PreWood.

AUTORI
Vincenzo Calvo, Ingegnere edile, svolge principalmente attività di progettazione, calcolo strutturale, gestione di imprese edili, sicurezza nei luoghi di lavoro. Si occupa anche di pubblicazioni editoriali e di sviluppo di programmi tecnico-professionali sulla sicurezza e sul calcolo strutturale.
Elisabetta Scalora, Architetto, si occupa di calcolo di strutture in cemento armato, acciaio e legno, architettura degli interni, design e progettazione architettonica e strutturale. Ha al suo attivo diverse pubblicazioni editoriali e programmi tecnico-professionali sulla sicurezza e sul calcolo strutturale.

INDICE

INTRODUZIONE dell’Ing. Vincenzo Calvo e dell’Arch. Elisabetta Scalora

1. Il legno 
1.1. Pregi del legno 
1.2. Difetti del legno 
1.3. Proprietà fisiche e meccaniche del legno 
1.4. Durabilità e degrado del legno 
1.4.1. Insetti 
1.4.2. Funghi 
1.4.3. Trattamenti preservanti

2. IL LEGNO DA COSTRUZIONE 
2.1. Lavorazione del legno 
2.2. Tipi di legno per uso strutturale 
2.3. Legno massiccio 
2.4. Legno lamellare 
2.5. Procedure di qualificazione e accettazione 
2.5.1. Identificazione e rintracciabilità dei prodotti qualificati 
2.5.2. Forniture e documentazione di accompagnamento 
2.5.3. Controlli di accettazione in cantiere

3. INQUADRAMENTO NORMATIVO 
3.1. La normativa europea 
3.2. La normativa italiana

4. METODOLOGIA DI CALCOLO: STATI LIMITE 
4.1. Stati Limite Ultimi (SLU) 
4.2. Stati Limite di Esercizio (SLE) 
4.3. Durabilità 
4.4. Robustezza 
4.5. Verifiche

5. AZIONI E CARICHI SULLE COSTRUZIONI 
5.1. La classificazione delle azioni 
5.1.1. Classificazione delle azioni in base al modo di esplicarsi 
5.1.2. Classificazione delle azioni secondo la risposta strutturale 
5.1.3. Classificazione delle azioni secondo la variazione della loro intensità nel tempo 
5.2. La caratterizzazione delle azioni elementari 
5.3. Le combinazioni delle azioni 
5.4. Pesi propri dei materiali strutturali 
5.5. I carichi permanenti non strutturali 
5.6. Sovraccarichi 
5.6.1. Sovraccarichi verticali uniformemente distribuiti 
5.6.2. Sovraccarichi verticali concentrati 
5.6.3. Sovraccarichi orizzontali lineari

6. AZIONE DELLA NEVE 
6.1. Coefficiente di forma per le coperture 
6.1.1. Copertura ad una falda 
6.1.2. Copertura a due falde 
6.2. Coefficiente di esposizione 
6.3. Coefficiente termico 
6.4. Valore caratteristico del carico della neve al suolo 

7. AZIONE DEL VENTO 
7.1. Velocità base di riferimento 
7.2. Velocità di riferimento 
7.3. Pressione del vento 
7.4. Azione tangenziale del vento 
7.5. Pressione cinetica di riferimento 
7.6. Coefficiente di esposizione 
7.7. Coefficiente aerodinamico 
7.8. Coefficiente dinamico 
7.9. Avvertenze progettuali

8. COSTRUZIONI IN LEGNO – ASPETTI TECNICI 
8.1. Valutazione della sicurezza 
8.2. Analisi strutturale 
8.3. Azioni e loro combinazioni 
8.4. Classi di durata del carico 
8.5. Classi di servizio 
8.6. Resistenza di progetto 
8.7. Collegamenti 
8.8. Elementi strutturali 
8.9. Sistemi strutturali 
8.10. Robustezza 
8.11. Durabilità 
8.12. Regole per l’esecuzione 
8.13. Verifiche per situazioni transitorie, controlli e prove di carico 
8.13.1. Controlli in fase di costruzione 
8.13.2. Controlli sulla struttura completa 
8.13.3. Controlli della struttura in esercizio

9. Verifiche agli Stati Limite 
9.1. Verifiche agli Stati Limite Ultimi (SLU) 
9.2. Verifiche agli Stati Limite Ultimi (SLU) 
9.2.1. Verifiche di resistenza 
9.2.2. Trazione parallela alla fibratura 
9.2.3. Trazione perpendicolare alla fibratura 
9.2.4. Compressione parallela alla fibratura 
9.2.5. Compressione perpendicolare alla fibratura 
9.2.6. Compressione inclinata rispetto alla fibratura 
9.2.7. Flessione 
9.2.8. Tensoflessione 
9.2.9. Pressoflessione 
9.2.10. Taglio 
9.2.11. Torsione 
9.2.12. Taglio e torsione 
9.3. Verifiche di stabilità 
9.3.1. Elementi inflessi (instabilità di trave) 
9.3.2. Elementi compressi (instabilità di colonna)

10. VERIFICHE DI RESISTENZA AL FUOCO 
10.1. Resistenza al fuoco 
10.2. Calcolo del carico incendio 
10.3. Scenari e incendi convenzionali di progetto 
10.4. Criteri di progettazione degli elementi strutturali resistenti al fuoco 
10.5. Metodo della sezione ridotta 
10.6. Verifiche di resistenza al fuoco 
10.7. Unioni e collegamenti esposti al fuoco

11. COSTRUZIONI IN LEGNO IN ZONA SISMICA 
11.1. Aspetti concettuali della progettazione 
11.2. Materiali e proprietà delle zone dissipative 
11.3. Tipologie strutturali e fattori di comportamento 
11.4. Analisi strutturale 
11.5. Disposizioni costruttive 
11.5.1. Disposizioni costruttive per i collegamenti 
11.5.2. Disposizioni costruttive per gli impalcati 
11.6. Verifiche di sicurezza 
11.7. Regole di dettaglio 
11.7.1. Disposizioni costruttive per i collegamenti 
11.7.2. Disposizioni costruttive per gli impalcati

12. Consolidamento e restauro degli orizzontamenti 
12.1. Consolidamento di travi e solai in legno 
12.2. Verifica di solai misti legno e calcestruzzo

13. Solai in legno
13.1. La modellazione strutturale

14. INSTALLAZIONE E ATTIVAZIONE DEL SOFTWARE PREWOOD 
14.1. Note sul software PreWood 
14.2. Requisiti hardware e software 
14.3. Attivazione del software incluso 
14.4. Assistenza tecnica sui prodotti Grafill

15. Manuale d’uso del software PreWood 
15.1. Solai e coperture in legno 
15.2. Apri file  
15.3. Salva file  
15.4. Dati Generali  
15.5. Scelta del materiale  
15.6. Analisi dei carichi  
15.7. Combinazioni di carico  
15.8. Visualizza le verifiche SLU ed SLE  
15.9. Visualizza le Verifiche al fuoco  
15.10. Visualizza il computo dei materiali utilizzati  
15.11. Genera la relazione di calcolo  
15.12. Informazioni 

16. ESEMPIO DI CALCOLO EFFETTUATO CON IL SOFTWARE PREWOOD

17. Esempio di relazione di calcolo di una copertura inclinata in legno lamellare elaborata mediante il software PreWood

18. Tabelle delle classi di resistenza dei materiali 
18.1. Classi di resistenza per legno massiccio di conifera e pioppo 
18.2. Classi di resistenza per legno massiccio di latifoglia 
18.3. Classi di resistenza per legno lamellare incollato di conifera 
18.4. Classi di resistenza per specie legnose di provenienza italiana

Glossario

FAQ SULL’ARGOMENTO

TEST INIZIALE (per verificare la conoscenza di base sull’argomento)

TEST FINALE (per verificare quanto appreso sull’argomento dopo la lettura di questa pubblicazione)

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI E NORMATIVI

BIBLIOGRAFIA

NORMATIVE