Software di progettazione di solai nervati per l'Eurocodice 5 | Piattaforma di ingegneria

Prova subito il calcolatore gratuito per ponti a doghe qui sotto e verifica il tuo progetto in pochi secondi!

Il nuovo standard per l'ingegneria del legno massiccio in Europa

Il design dei solai a cassettoni sta riscuotendo un interesse crescente in Europa, poiché gli ingegneri sono alla ricerca di sistemi di pavimentazione in legno massiccio che consentano un uso più efficiente dei materiali. Tuttavia, realizzare un progetto conforme al quadro normativo dell’Eurocodice può rivelarsi ancora complesso. Nonostante la loro efficienza strutturale e il loro impiego sempre più diffuso, i solai in legno a cassettoni o a nervature sono raramente trattati nei corsi universitari di ingegneria, lasciando molti professionisti senza indicazioni chiare sul loro comportamento strutturale e sulla metodologia di progettazione.

La progettazione di solai a cassettoni nell'ambito del quadro normativo dell'Eurocodice relativo al legno (EN 1995-1-1 – Eurocodice 5: Progettazione di strutture in legno) rappresenta una sfida particolare: attualmente la norma non prevede disposizioni prescrittive esplicite per i sistemi di solai in legno massiccio a cassettoni o a cassetta. Di conseguenza, gli ingegneri devono spesso considerare questi sistemi come elementi in legno assemblati o compositi, il che richiede una combinazione di modellazione strutturale avanzata e giudizio ingegneristico.

Poiché i solai nervati non rientrano nelle soluzioni completamente standardizzate, il processo di progettazione si basa spesso su analisi basate sui principi fondamentali, modelli numerici convalidati o prove, nel rispetto dei requisiti generali delle norme EN 1990 (Basi di progettazione strutturale) ed EN 1995-1-1. Questo approccio basato sulle prestazioni consente agli ingegneri di dimostrare che il sistema raggiunge i livelli richiesti di resistenza, rigidità e funzionalità nell'ambito del quadro normativo degli Eurocodici.

La piattaforma europea di ingegneria per la progettazione di impalcati nervati

La nostra piattaforma esegue una verifica della progettazione di ponti a doghe secondo la norma AS1720. Il modulo di calcolo include:

Verifica della deflessione:sono disponibili diagrammi di deflessioneper ciascun caso di carico.
Verifica delle vibrazioni: sono inclusi diversi metodi di analisi delle vibrazioni (Hamm et al. 2010, FP Innovations, prEN 1995:2023)
Verifica della capacità di taglio e di flessione: sono disponibili diagrammi di taglio e di flessione per ciascun caso di carico.
Verifica della capacità di progetto della connessione: Tiraggio della testa, rottura per trazione della vite, capacità assiale caratteristica della vite, capacità di taglio…

Controllo della geometria delle viti: controllo della distanza tra le viti.

Principali funzionalità del design del ponte a nervature

Panoramica sui sistemi di pavimentazione a doghe

I sistemi a sbalzo sono sistemi di pavimentazione in legno costituiti da una lastra in legno lamellare incrociato (CLT) collegata a travi longitudinali a sbalzo. Le travi a sbalzo aumentano la rigidità alla flessione e la capacità di carico, riducendo al contempo il consumo di materiale rispetto ai pannelli CLT massicci.

Il calcolatore "Ribbed Deck " di SPEC Toolbox consente agli ingegneri di analizzare i sistemi di pavimentazione in legno con travetti sottoposti a carichi gravitazionali. Il calcolatore valuta:

  • resistenza alla flessione

  • resistenza al taglio

  • prestazioni di deflessione

  • comportamento alle vibrazioni

  • capacità di collegamento tra soletta e nervature

Il sistema modella l'interazione composita tra la soletta in calcestruzzo armato e le travi a nervature mediante collegamenti a vite.

Per la regione Eurocodice, il calcolatore utilizza le seguenti norme:

Codice di progettazione

  • EN 1995-1-1:2004 – Eurocodice 5: Progettazione di strutture in legno

Caricamento del codice

  • EN 1991:2002 – Eurocodice 1: Azioni sulle strutture

Queste norme definiscono le regole di progettazione strutturale, le combinazioni di carico e i coefficienti di sicurezza utilizzati nell'analisi.

Configurazione del ponte a doghe

Un sistema di pavimentazione a doghe è costituito da due componenti strutturali principali:

  • Pannelli per solai CLT

  • Travi a costola in legno

La soletta in CLT distribuisce i carichi su tutta la superficie del pavimento, mentre le nervature garantiscono la resistenza alla flessione tra i punti di appoggio.

La geometria del sistema è definita da:

  • Struttura dei pannelli CLT

  • dimensioni delle travi a costola

  • distanza tra le nervature

  • lunghezza dello span

  • tipo di connessione

Questi parametri determinano la rigidità e la distribuzione del carico del sistema di pavimentazione.

La configurazione del ponte a nervature viene definita tramite immissione manuale. L'opzione disponibile è:

  • Configurazione personalizzata

Ciò consente all'utente di definire integralmente la configurazione della soletta CLT e la disposizione delle nervature.

La soletta CLT viene definita tramite l'inserimento manuale degli strati, in cui vengono specificate le proprietà strutturali di ciascuno di essi. I parametri di input includono:

  • spessore dello strato

  • orientamento delle fibre

  • classe di legname

  • configurazione a pila

Questo approccio consente di modellare qualsiasi configurazione di stratificazione CLT, indipendentemente dai prodotti specifici dei singoli produttori.

Le travi nervate fungono da elementi portanti principali del sistema di impalcato nervato. Gli utenti definiscono:

  • tipo di materiale

  • fornitore

  • classe di legname

La geometria delle nervature viene definita utilizzando:

  • larghezza della costola (b)

  • profondità della nervatura (d)

  • distanza tra le nervature

Questi parametri determinano la rigidità alla flessione e il comportamento strutturale del ponte nervato.

La soletta CLT e le travi a nervature interagiscono tramite elementi di fissaggio meccanici. Il calcolatore attualmente supporta:

  • Collegamento flessibile

Questa configurazione riproduce l'azione composita parziale tra la soletta e le travi a nervature.

Modello strutturale

Il ponte a nervature viene analizzato come un sistema di travi sottoposto a carichi distribuiti.

Gli utenti definiscono:

  • lunghezza dello span

  • condizioni di assistenza

  • distribuzione del carico

I carichi vengono applicati come carichi distribuiti uniformemente lungo la campata.

Il calcolatore può inoltre includere:

  • peso proprio degli elementi strutturali

Guarnizione

È possibile applicare un ulteriore strato di rivestimento sopra la soletta in CLT.

Il carico di copertura contribuisce al carico permanente che grava sul sistema di pavimentazione.

Metodi di vibrazione

Le prestazioni in termini di vibrazioni del pavimento possono essere valutate utilizzando i seguenti metodi:

  1. Hamm et al., 2010

  2. FPInnovations

  3. prEN 1995:2023

Altri parametri includono:

  • livello di vibrazione

  • rapporto di smorzamento

  • frequenza del passo

  • condizione di supporto

  • rigidità del massetto galleggiante

Questi parametri influenzano la risposta dinamica del pavimento.

Dati relativi alle viti

Il collegamento tra la soletta CLT e le travi a costola viene realizzato mediante viti.

Gli utenti definiscono:

  • tipo di elemento di fissaggio (vite)

  • orientamento della vite (verticale)

  • configurazione degli elementi (legno-su-legno o acciaio-su-legno)

  • tipo di filettatura (parzialmente o completamente filettata)

Le proprietà delle viti possono essere definite selezionando un produttore oppure inserendo i dati manualmente.

Tra i fornitori disponibili figurano:

  • Schmid

  • ESSVE

  • Eurotec

  • Klimas

  • Rocket / Vynex

  • Rothoblaas

  • Sihga

  • SPAX

  • Würth

  • Inserimento manuale

La geometria della connessione viene definita utilizzando:

  • distanza lungo la venatura (a₁)

  • distanza trasversale alle fibre (a₂)

  • distanza dal bordo (a₃)

  • distanza finale (a₄)

  • lunghezza di incasso

  • numero di viti

Questi parametri determinano la capacità di trasferimento del taglio tra la soletta e le nervature.

Metodi analitici

L'analisi del ponte a nervature supporta i seguenti metodi analitici:

  1. Metodo della gamma estesa

  2. Metodo Gamma

Questi metodi calcolano la rigidità effettiva a flessione del sistema di impalcato composito nervato, tenendo conto della flessibilità del collegamento a vite.

Controlli di progettazione

Al termine dell'analisi, il calcolatore fornisce una sintesi delle prestazioni strutturali.

Vengono eseguiti i seguenti controlli:

  • Deformazione

  • Vibrazione

  • Taglio

  • Piegatura

  • Capacità di connessione

Ogni verifica include un indice di utilizzo e un indicatore di superamento/fallimento, consentendo agli ingegneri di valutare rapidamente le prestazioni del sistema di impalcato nervato.

Tutorial

Progettazione del collegamento pavimento-parete in CLT

Progettazione del collegamento tra soletta e trave

In questo tutorial approfondiremo il funzionamento del calcolatore "Slab-to-Beam" per ottimizzare questa interfaccia comune. Scoprite come utilizziamo il modulo "Screw" per modellare l'interazione tra la soletta e la trave di sostegno, garantendo un trasferimento ottimale delle forze di taglio e un'azione composita.

Progetto di giunzione a mezzo giro

Unitevi a noi in questa analisi dettagliata del design dei giunti a mezzo giro, incentrata sul mantenimento della continuità strutturale senza l'uso di piastre d'acciaio esterne. Utilizzando il modulo "Viti", illustreremo la verifica automatica delle distanze dai bordi e dei requisiti di spaziatura, fondamentali per questi giunti dalla geometria molto stretta.

Calcolatore per pareti CLT

In questo video imparerai passo dopo passo come progettare un tipico elemento murario in CLT. Tratteremo la scelta di un fornitore di CLT, l'utilizzo delle giuste funzionalità, immagini dinamiche e contenuti didattici per determinare lo spessore e la progettazione ottimali del pannello. Vedrai anche come passare dai tipi di intelaiatura Platform a Balloon, applicare diversi metodi di eccentricità e aggiungere carichi nel piano e fuori dal piano, acquisendo così una solida comprensione delle basi del calcolo e della progettazione delle pareti in CLT.

Il legno massiccio sta plasmando il futuro dell'edilizia sostenibile. Con la diffusione in tutto il mondo di edifici in legno che battono ogni record, padroneggiare la progettazione in CLT è più importante che mai. Scopri la nostra app CLT Toolbox per accedere a potenti strumenti di progettazione, calcoli automatizzati e approfondimenti di esperti che ti aiuteranno a ottimizzare i tuoi progetti in CLT!

Calcolatore per la progettazione di membrane CLT

Una guida completa alla configurazione e all'analisi del comportamento dei diaframmi nella direzione X utilizzando CLT Toolbox. Definirai i tipi di viti per i calcoli di rigidità, imposterai la geometria dei pannelli, i tipi di collegamento e le larghezze dei pannelli. Tratteremo come inserire le forze ULS e SLS e spiegheremo i valori di taglio nel piano e i dati di laminazione richiesti. Il video si conclude con un'analisi dettagliata dei risultati di deflessione, delle azioni delle forze e delle verifiche di resistenza secondo l'Eurocodice 5.

Progettazione antincendio dei pavimenti in CLT

Siamo lieti di annunciare il lancio del tanto atteso modulo Fire Design per i pavimenti in CLT, ora disponibile insieme al calcolatore di progettazione ambientale su CLT Toolbox.

Questo tutorial illustra il funzionamento del nuovo modulo, specificando quali standard sono supportati e come viene calcolata la profondità dei caratteri strato per strato.

Tra le caratteristiche principali figurano:

  • Supporto per diversi modelli di incendio:
    – Bozza dell'Eurocodice 5 (prEN 1995-1-2:2023)
    – Allegato nazionale austriaco (ÖNORM B EN 1995-1-2:2011)
    – Prove standard di resistenza al fuoco (ISO 834 / EN 1363-1)
  • Flessibilità nella definizione dei livelli di protezione e dei lati esposti al fuoco
  • Calcolo automatico della profondità di carbonizzazione strato per strato nel corso del tempo
  • Una spiegazione chiara delle cause di rottura dei giunti incollati e del deterioramento dei giunti adesivi
  • Esportazione completa in formato PDF con tutte le fasi intermedie, i coefficienti di sicurezza e i dati di input

Progettato per offrire agli ingegneri trasparenza, precisione e rapidità nella progettazione antincendio delle strutture in CLT.

Progettazione di pareti di taglio in CLT

Siamo lieti di annunciare che la seconda versione del nostro calcolatore per pareti di taglio in CLT è ora disponibile!

Dopo 12 mesi passati ad ascoltare i commenti degli utenti, siamo lieti di presentare uno strumento migliorato e più affidabile per la progettazione di pareti di taglio.

Le pareti di taglio in CLT presentano un'eccellente resistenza nel piano e possono fungere da sistema affidabile di resistenza ai carichi laterali.

La seconda versione del calcolatore include funzionalità quali cinque metodi all’avanguardia per il trasferimento dei carichi, basati sulle ricerche di Casagrande, Wallner-Novak, Tomasi, Pei e Reynolds. Abbiamo inoltre aggiunto verifiche della deformazione laterale e calcoli della rigidità dei pannelli secondo la guida ProHolz 2014. Infine, abbiamo incluso anche la progettazione nel piano del CLT secondo le indicazioni sia di ProHolz 2014 che di FP Innovations 2019.

Per tutto il mese di ottobre, il calcolatore per pareti di taglio sarà disponibile nella versione gratuita. ​ Dai un'occhiata all'app🙂

Calcolatore per la progettazione di pavimenti in CLT

Unisciti a noi in questo percorso che ti guiderà attraverso ogni fase del processo: dalla scelta del pannello CLT ideale – sia che tu scelga il prodotto di un fornitore o che inserisca manualmente i tuoi dati – alla selezione dell'Allegato Nazionale più adatto, alla definizione dei carichi e alla messa a punto dei dettagli. Questo video ti accompagnerà in ogni fase, compresa l'analisi strutturale, i calcoli di rigidità e persino l'integrazione delle lamelle incollate ai bordi nel tuo progetto.

Analizzeremo inoltre come le diverse tecniche di vibrazione influiscano sulla struttura e ti mostreremo come ottimizzare il progetto tenendo conto della rigidità nel piano del massetto in calcestruzzo e dell'influenza dei supporti flessibili. Inoltre, potrai monitorare i risultati e le formule durante l'intero processo, assicurandoti di essere sempre al corrente di tutto.

Cominciamo!

Calcolatore per la progettazione di membrane CLT

Inizia con un approccio completo alla progettazione dei diaframmi definendo le forze, le proprietà dei materiali e applicando i parametri dell'Eurocodice 5. Inizia definendo le forze di ingresso che agiscono sul diaframma nella direzione X e selezionando i tipi di viti per i calcoli di rigidità. Imposta la geometria e l'orientamento del diaframma nei dati inseriti dall'utente, il tipo di collegamenti dei pannelli e la larghezza dei pannelli utilizzando le informazioni tecniche fornite dai produttori di CLT. Inserisci le forze sia per ULS che per SLS, tenendo conto della direzione della forza. Comprendi i valori di taglio nel piano, i dati di laminazione richiesti e i parametri di progettazione chiave per l'Eurocodice 5. Infine, analizza i risultati di deflessione, la teoria sottostante, le forze di azione e le verifiche di resistenza per garantire una progettazione precisa ed efficiente.

Domande frequenti

Quali vantaggi strutturali offrono i ponti in legno a doghe?

I solai nervati migliorano l'efficienza strutturale separando gli elementi di flessione (nervature) dallo strato di distribuzione del carico (soletta in CLT). Questa configurazione aumenta la rigidità alla flessione, riducendo al contempo il consumo di materiale e il peso complessivo del pavimento rispetto ai pannelli in legno massiccio.

Come viene modellata l'interazione tra la soletta CLT e le nervature?

La soletta CLT e le travi nervate sono collegate tramite elementi di fissaggio meccanici, in genere viti. Nel calcolatore questo collegamento è modellato come un collegamento flessibile, consentendo un'azione composita parziale tra la soletta e le nervature.

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