Comprendere la sfida
Il CLT è costituito da più strati di legno impilati in direzioni alternate. Le venature sono parallele alla loro lunghezza, garantendo un'eccellente integrità strutturale contro le forze parallele alla venatura. Tuttavia, quando si tratta di compressione perpendicolare alla venatura, è necessario prestare particolare attenzione alla posizione del carico applicato o del supporto. Questo calcolatore tiene conto di vari scenari di carico/supporto, tra cui opzioni centrali, laterali (parallele e perpendicolari alla venatura), angolari e continue.
Compressione perpendicolare alla venatura nel CLT
La compressione perpendicolare alla venatura si riferisce a una forza di compressione applicata perpendicolarmente alla direzione della venatura nel legno lamellare incrociato. Nei pannelli CLT, questo tipo di carico si verifica comunemente in corrispondenza di:
- Carichi puntuali provenienti da colonne o qualsiasi carico concentrato
- Supporti dei cuscinetti (ad esempio pareti o travi sotto i pannelli del pavimento)
- Zone di connessione in cui si verificano sollecitazioni concentrate
È necessario comprendere come si comporta questa compressione nel CLT perché i CLT sono significativamente più deboli in questa direzione , rendendo l'area di appoggio e la posizione fondamentali per una progettazione sicura.
Perché la posizione del carico o del supporto è importante
La posizione e le dimensioni del carico applicato o dell'area di appoggio su un pannello CLT influenzano in modo significativo la distribuzione delle sollecitazioni di compressione e la resistenza effettiva del pannello perpendicolarmente alla venatura. Condizioni di supporto diverse, come il carico al centro, sul bordo o sull'angolo, determinano una distribuzione variabile delle sollecitazioni sulla superficie del pannello e attraverso i suoi strati.
Per tenere conto di questi effetti:
- La bozza dell'Eurocodice 5 (EN 1995-1-1:2023) introduce un fattore di modifica,kc,90,CLT, che regola la resistenza di progetto in base all'area di contatto e alla posizione del carico o del supporto. Esso riflette l'interazione tra la distribuzione delle sollecitazioni e la configurazione della stratificazione del CLT. La resistenza caratteristica alla compressione perpendicolare alla venatura,"fc,90,k", viene utilizzata per verificare la sollecitazione in tali casi.
- L'attuale Eurocodice 5 (EN 1995-1-1:2004) fornisce un fattorekc,90 più generale per la compressione perpendicolare alla venatura, ma non distingue esplicitamente tra condizioni specifiche del CLT come la stratificazione dei pannelli o il supporto localizzato. Analogamente, la resistenza caratteristica alla compressione perpendicolare alla venatura,"fc,90,k", viene utilizzata per verificare la sollecitazione in tali casi.
- Anche la norma AS 1720.1 (Australian Standard for Timber Structures) tratta la resistenza al carico perpendicolare alla venatura, utilizzando equazioni empiriche che tengono conto della lunghezza del carico e della geometria dell'elemento, ma non contiene disposizioni specifiche per il CLT, richiedendo quindi un giudizio ingegneristico o una guida supplementare. Il valore caratteristico del carico perpendicolare alla venatura,"f'p", viene utilizzato per verificare la capacità di progetto in tali casi.
- proHolz offre una guida dettagliata alla progettazione su misura per il CLT, compresi i fattori di riduzione raccomandati per diverse posizioni di supporto (ad esempio, centro, bordo, angolo) e sottolinea l'importanza di tenere conto degli effetti di taglio rotatorio e della variazione della rigidità degli strati nella progettazione.
Questo calcolatore integra tali considerazioni per fornire una valutazione accurata della resistenza alla compressione perpendicolare alla grana dei pannelli CLT in condizioni di supporto realistiche.
Ecco i casi tipici nel CLT:
1. Centro del pannello
Carico applicato entro i confini del pannello, lontano da tutti i bordi e sostenuto in modo simile.
2. Bordo – Parallelo alla venatura
Carico situato vicino a un bordo dove le venature sono parallele a tale bordo e sostenuto in modo simile.
3. Bordo – Perpendicolare alla venatura
Carico posizionato vicino a un bordo perpendicolare alla direzione delle fibre e sostenuto in modo simile.
4. Angolo del pannello
Carico applicato all'intersezione di due bordi (ad esempio, in corrispondenza di una colonna angolare o di un supporto per montanti).
5. Carico/supporto continuo
Il carico viene applicato in modo continuo lungo una linea (ad esempio, parete, trave) del pannello CLT. Le opzioni Edge Parallel (Parallelo al bordo) e Perpendicular to Grain (Perpendicolare alla venatura) sono disponibili anche per il caso continuo.
Come CLT Toolbox semplifica la progettazione dei collegamenti in legno
CLT Toolbox offre una suite di strumenti e risorse progettati per affrontare le sfide relative ai collegamenti in legno nella progettazione di CLT (Compression Perpendicular to Grain) con funzionalità di analisi avanzate. L'interfaccia utente è semplice da usare e presenta una grafica dinamica che consente di osservare come cambiano gli input di conseguenza.
La sezione di immissione dati consente di scegliere lo spessore dello strato CLT tra i vari fornitori o di inserire layup personalizzati, selezionare i codici di progettazione, le dimensioni delle colonne e anche inserire l'entità del carico di compressione, che è il carico di progetto per questo calcolatore.
Dispone inoltre di opzioni che consentono di passare facilmente da una posizione di carico/supporto all'altra.
Il riepilogo dei risultati mostra il controllo principale di questo calcolatore, ovvero il controllo della compressione.
La scheda Proprietà del materiale mostra le rispettive proprietà del materiale del CLT selezionato.
Questa scheda esegue il calcolo effettivo per questo tipo di connessioni in legno. I calcoli vengono eseguiti in modo sintetico, evitando eventuali black box, e sono accuratamente riferiti ai codici di progettazione corrispondenti, rendendoli facilmente comprensibili e didattici.
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