Software di progettazione per strutture composite in legno e calcestruzzo (TCC) per l'Eurocodice 5 | Piattaforma di ingegneria
Avvia il calcolatore gratuito per il composito legno-calcestruzzo (TCC) qui sotto e verifica il tuo progetto in pochi secondi!
Il nuovo standard per l'ingegneria del legno massiccio in Europa
I sistemi di pavimentazione compositi in legno-calcestruzzo (TCC) stanno riscuotendo un interesse crescente, poiché gli ingegneri sono alla ricerca di soluzioni che uniscano la sostenibilità del legno alla rigidità e alla massa del calcestruzzo. Grazie all'integrazione di una soletta in calcestruzzo con pannelli in legno tramite elementi di collegamento meccanici, i sistemi TCC possono migliorare in modo significativo la rigidità strutturale, il comportamento alle vibrazioni e la capacità portante rispetto alle pavimentazioni realizzate esclusivamente in legno.
Nonostante questi vantaggi, la progettazione di solai compositi in legno-calcestruzzo rimane complessa. Il comportamento strutturale dipende dall'interazione tra il legno, il calcestruzzo e gli elementi di collegamento a taglio che trasferiscono le forze tra i due materiali. Questa interazione composita deve essere valutata con attenzione per prevedere con precisione la rigidità alla flessione, la distribuzione delle forze interne e le prestazioni a lungo termine.
Nel quadro degli Eurocodici, i sistemi TCC vengono solitamente progettati utilizzando la norma EN 1992-1-1 – Eurocodice 2 (Strutture in calcestruzzo) insieme alla norma EN 1995-1-1 – Eurocodice 5 (Strutture in legno). Poiché i solai compositi in legno-calcestruzzo non sono coperti dalle disposizioni semplificate "Deemed-to-Satisfy", gli ingegneri si affidano spesso ad approcci analitici come il Metodo Gamma o il Metodo Gamma Esteso per modellare l'azione composita parziale e verificare la capacità strutturale, l'idoneità all'uso e le prestazioni dei collegamenti.
La piattaforma europea di ingegneria per la progettazione di strutture composite in legno e calcestruzzo (TCC)
La nostra piattaforma esegue una verifica della progettazione di strutture composite legno-calcestruzzo (TCC) secondo l'Eurocodice 5. Il modulo di calcolo include:
Principali funzionalità di progettazione dei compositi legno-calcestruzzo (TCC)
Panoramica sui sistemi compositi legno-calcestruzzo
I sistemi compositi legno-calcestruzzo (TCC) combinano elementi strutturali in legno con una soletta in calcestruzzo collegati tramite elementi di fissaggio meccanici. L'interazione composita tra i materiali aumenta la rigidità, la capacità di carico e le prestazioni antivibranti rispetto ai sistemi di pavimentazione realizzati esclusivamente in legno.
Il calcolatore per strutture composite legno-calcestruzzo di SPEC Toolbox consente agli ingegneri di analizzare sistemi di pavimentazione compositi costituiti da:
-
Pannelli in legno CLT
-
soletta in cemento armato
-
connettori a vite inclinata
Il calcolatore calcola:
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capacità effettiva
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capacità di lavorazione del legname
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capacità di connessione
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comportamento a flessione dei materiali compositi
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prestazioni di deflessione
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risposta alle vibrazioni
L'interazione strutturale tra gli strati in legno e quelli in calcestruzzo viene modellata utilizzando elementi di collegamento meccanici e la teoria delle travi composite, consentendo una previsione realistica del comportamento del sistema.
Per la regione Eurocodice, il calcolatore utilizza le seguenti norme:
Codici di progettazione
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EN 1992-1-1:2004 – Eurocodice 2: Progettazione di strutture in calcestruzzo
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EN 1995-1-1:2004 – Eurocodice 5: Progettazione di strutture in legno
Caricamento del codice
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EN 1991:2002 – Eurocodice 1: Azioni sulle strutture
Queste norme definiscono i modelli dei materiali, i coefficienti di sicurezza e le procedure di verifica utilizzati nell'analisi.
Geometria e componenti
Un pavimento composito in legno-calcestruzzo è costituito da due componenti strutturali principali:
-
Pannello in legno CLT
-
lastra di cemento
La soletta in calcestruzzo resiste alle forze di compressione e aumenta la rigidità alla flessione, mentre il pannello in legno assorbe principalmente le sollecitazioni di trazione.
La geometria del sistema è definita da:
-
Struttura dei pannelli CLT
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spessore della soletta in calcestruzzo
-
parametri di rinforzo
-
distanza tra i connettori
-
lunghezza dello span
Questi parametri determinano la rigidità del composito e le prestazioni strutturali del sistema di pavimentazione.
Il pannello CLT viene definito tramite l'inserimento manuale dei livelli, in cui l'utente specifica:
-
spessore dello strato
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orientamento delle fibre
-
classe di legname
-
configurazione a pila
Ciò consente di modellare configurazioni CLT personalizzate.
Lo strato di calcestruzzo viene definito utilizzando:
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classe di calcestruzzo
-
spessore del calcestruzzo
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tipo di cemento
-
umidità relativa
Questi parametri influenzano la rigidità e il comportamento a lungo termine del sistema composito.
I parametri di rinforzo includono:
-
resistenza del rinforzo
-
diametro della barra
-
distanza tra i rinforzi
Questi valori vengono utilizzati per il controllo delle fessurazioni e la verifica dell'armatura.
Metodi di progettazione
Il comportamento composito tra gli strati in legno e quelli in calcestruzzo viene valutato utilizzando metodi analitici che tengono conto della flessibilità dei connettori.
Il calcolatore supporta i seguenti metodi analitici:
-
Metodo della gamma estesa
-
Metodo del gamma equivalente
Questi metodi determinano la rigidità effettiva a flessione della sezione composita, tenendo conto dello scorrimento tra gli strati di legno e calcestruzzo.
Altri parametri di progettazione includono:
-
fattore di rigidità composito
-
condizione di verifica (t = 0 e t = ∞)
-
fattori di progettazione del materiale
Questi parametri influenzano la verifica strutturale del composito.
Carichi
Il pavimento composito viene analizzato come un sistema di travi sottoposto a carichi distribuiti.
Gli utenti definiscono:
-
lunghezza dello span
-
condizioni di assistenza
-
distribuzione del carico
L'analisi stabilisce che:
-
sollecitazioni di flessione
-
forze di taglio
-
sollecitazioni nelle sezioni composite
-
forze di taglio sui connettori
Questi valori vengono utilizzati per la verifica delle caratteristiche finali e dell'idoneità all'uso.
Metodi di vibrazione
Le prestazioni in termini di vibrazioni del pavimento vengono valutate utilizzando i metodi di valutazione delle vibrazioni disponibili.
Metodi di vibrazione disponibili:
-
Hamm et al., 2010
-
FPInnovations
-
prEN 1995:2023
Altri parametri relativi alle vibrazioni includono:
-
livello di prestazione sul campo
-
larghezza secondaria
-
rapporto di smorzamento
-
frequenza del passo
-
rigidità del massetto galleggiante
-
condizione di supporto
Questi parametri influenzano la risposta dinamica del sistema del pavimento.
Dati relativi alle viti
L'interazione composita tra gli strati in legno e quelli in calcestruzzo viene ottenuta mediante connettori a vite inclinati.
Gli utenti definiscono:
-
tipo di elemento di fissaggio
-
orientamento della vite (inclinato)
-
parametri di rigidità dei connettori
Le proprietà delle viti vengono definite tramite immissione manuale, tra cui:
-
a vite
-
resistenza alla trazione
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densità associata
-
diametro nominale
-
lunghezza della vite
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lunghezza filettata
-
diametro interno della filettatura
-
lunghezza della punta
La geometria della connessione viene definita utilizzando:
-
distanza lungo la trave (a₁)
-
distanza tra i punti lungo la trave (a₂)
-
distanza dal bordo (a₃)
-
lunghezza di incasso
-
posizione del connettore
Questi parametri determinano la capacità di trasferimento del taglio tra gli strati in legno e quelli in calcestruzzo.
Controlli di progettazione
Al termine dell'analisi, il calcolatore fornisce un riepilogo completo dei risultati.
Vengono eseguiti i seguenti controlli:
Stato limite estremo (in t=0 e in t=∞)
-
Capacità effettiva
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Capacità di lavorazione del legname
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Progettazione dei collegamenti
Stato limite di funzionalità
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Deformazione
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Comportamento alle vibrazioni
Ogni verifica include un indice di utilizzo e un indicatore di superamento/fallimento, consentendo agli ingegneri di valutare rapidamente le prestazioni strutturali del sistema composito legno-calcestruzzo.
Tutorial
Progettazione del collegamento pavimento-parete in CLT
Progettazione del collegamento tra soletta e trave
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
Perché scegliere i solai compositi in legno-calcestruzzo?
I pavimenti compositi in legno-calcestruzzo combinano la sostenibilità del legno con la rigidità e la massa del calcestruzzo. Ciò migliora la rigidità strutturale, il comportamento alle vibrazioni e la capacità di carico rispetto ai pavimenti realizzati esclusivamente in legno.
Perché i connettori meccanici sono fondamentali nella progettazione dei TCC?
I connettori meccanici regolano il trasferimento delle forze di taglio tra la soletta in calcestruzzo e l'elemento in legno. La loro rigidità e la loro distanza determinano l'efficacia con cui i due materiali agiscono insieme come sezione composita.
CLT
Tasselli
Viti
GLT
Parentesi
Struttura leggera
Ponte a doghe
TCC