Giunzioni per travi in legno lamellare.


GIUNZIONI PER TRAVI

Si è scelto di analizzare nel dettaglio la documentazione della principale società produttrice di connessioni per legno, la Rothoblass, oltre al programma messo dalla stessa a disposizione e liberamente scaricabile dal sito ufficiale, previa registrazione.
Comeè prassi dell'autore, il presente capitolo ha una trattazione strettamente tecnica tralasciando nozioni matematiche liberamente leggibili su testi universitari o nel citato EC5.
In particolare si affronteranno i seguenti argomenti:

• Giunzioni a scomparsa per travi.
• Giunzioni per pareti ed edifici.
• Angolari, scarpe e piastre
• Giunzioni per esterno
• Ancoranti per calcestruzzo
• Fissaggi per legno

- Giunzioni legno/legno a scomparsa per travi

Le giunzioni a scomparsa sono quelle che meglio garantiscono resistenza statica, affidabilità in condizioni di incendio ed elevata qualità estetica dell'intervento. Le connessioni metalliche protette, per l'appunto a scomparsa, garantiscono ottima protezione al fuoco, infatti il legno è un materiale combustibile che brucia lentamente ed in condizioni di incendio, dopo la formazione di uno strato esterno di carbonizzazione, la sezione resistente è sempre efficace e protegge le giunzioni internamente poste.
Sono da preferire le giunzioni a scomparsa rispetto a quelle sterne non protette anche per la riduzione di resistenza in caso di incendio di queste ultime. La diminuzione della sezione lignea dovuta alla carbonizzazione provoca una riduzione della profondità di infissione dei fissaggi, con conseguente pericolo di stabilità. Il tutto si potrebbe ricondurre alle seguenti considerazioni:

• giunzioni protette: R45 (45 minuti)
• giunzioni non protette: R15 (15 minuti)

I collegamenti principali analizzati in questa sezione riguardano collegamenti tra travi principali e travi secondarie.
Il sistema di connessione non è un nodo puntuale, ma è costituito da diversi elementi interagenti fra di loro. Nella prima figura a sinistra è palese che l'azione tagliante Fv genera dei momenti parassiti i quali diventano momento torsionale sulla trave principale, sollecitazione di trazione sui fissaggi metallici e compressione laterale sulla stessa trave. Nella figura sono evidenziate anche le sollecitazioni che potrebbero gravare su una giunzione, nelle varie direzioni, e definibili:

• Fv:   taglio verso il basso
• Fup:  taglio verso l'alto
• Flat: taglio laterale
• Fax:  trazione assiale

- Piastre ALU della Rothoblaas:

Questo paragrafo è dedicato alla definizione di un percorso per la scelta e la progettazione delle piastre a scomparsa denominate ALU della Rothoblaas. Esistono tre diverse tipologie di piastre a scomparsa ALU:

1) ALUMINI (senza fori)
2) ALUMIDI (con fori)
3) ALUMAXI (con fori)

La scelta di una delle tre tipologie di piastre dipende essenzialmente da due parametri.

1) Geometria
2) Resistenza

Per geometria si intende il valore della sezione della trave secondaria.
Per resistenza, si intende il valore della resistenza caratteristica a taglio verticale della piastra in funzione della sollecitazione tagliante F.

Per il calcolo della piastra ALU MINI si possono adoperare due diverse strade. La prima è quella del calcolo manuale, la seconda è quella dell'uso del programma MY PROJECT messoa a disposizione della Rothoblaas e liberamente scaricabile dal sito della società.
L'autore ritiene la seconda strada come quella più veloce, in quanto il programma esegue in automatico le verifiche dimensionali delle sezioni di legno, le distanze tra gli spinotti e bordo trave.

CONNESSIONI CON VITI INCROCIATE:

Tra i sistemi di giunzione a scomparsa l'autore ha scelto di analizzare quello della Rothoblaas, costituito da viti VGS e VGZ. Le configurazioni possibili in tale sistema di connessione, tra trave principale e trave secondaria, sono essenzialmente tre:

1) Connettori incrociati.
2) Connettori paralleli allineati in orizzontale.
3) Connettori paralleli allineati in verticale.

- Connettori incrociati:

La Rothoblaas mette a disposizione il programma MyProject per il calcolo di tali tipologie di connessioni tra travi.
Le specifiche adottate sono:

- Azione di taglio
- Dimensione della trave principale
- Dimensione della trave secondaria
- Categoria legno
- Inclinazione verticale trave secondaria
- Inclinazione orizzontale trave secondaria
- Numero di connettori VGS
- Lunghezza minima/massima utilizzabile
- Connettore tutto filetto a testa svasata (VGS) usato

CONNESSIONI A SPINOTTO WS DELA SFS INTEC:

Il sistema WS è un sistema di fissaggio a spinotti auto foranti per strutture a più sezioni in acciaio-legno. Gli spinotti auto foranti WS perforano il legno e le lamiere in acciaio con una singola operazione, che riduce drasticamente i tempi di lavoro ed evita la perforatura. E' possibile forare fino a tre strati di lamiera dello spessore di 5 mm.

Al fine di rendere chiaro l'applicazione del sistema WS si riportano le descrizioni necessarie per il dimensionamento della resistenza di carico Rd per ogni spinotto.(Vedi figura 3)

PARAMETRI E VALORI RELATIVI AL SISTEMA WS della SFS per WS-T: (Figura 4)

- Ampiezza taglio
- Spessore lamiera
- Qualità lamiera
- Elemento di fissaggio perpendicolare alle fibre
- Componenti protetti degli agenti atmosferici
- Legno lamellare in conifera GL24h
- Mantenimento delle distanze dai margini ed intermedie

Il sistema WS è idoneo per lamiere in acciaio (perforabilità max 3 x 5 mm) di qualità S235.
L'impiego su acciai di resistenza superiore, senza i dovuti accorgimenti supplementari, potrebbe dare luogo a difetti di perforazione.
Per tale ragione, prima di effettuare il fissaggio in simili contesti, è indispensabile richiedere la consulenza dei tecnici SFS intec. Per garantire la sicurezza ottimale del sistema, si raccomanda l'utilizzo delle apparecchiature di posa WS della SFS intec. In caso di posa manuale, è indispensabile prestare la massima attenzione al corretto inserimento ad angolo retto dei spinotti WS.
I valori di dimensionamento della resistenza di carico Rd in KN per spinotto possono essere rilevati ai sensi della norma DIN 1052:2004-08, paragrafo 12.
E' da tenere presente che in presenza di uno spessore esterno del legno t1 per via della punta perforante del sistema di fissaggio WS e della parte del legno rimanente estranea alla perforazione è necessario mantenersi ad una distanza di 21 mm. La distribuzione delle forze nelle lamiere dovrà essere sottoposta a collaudo. Con lamiere di spessore 3 mm < tb < 5 mm si dovrà verificare anche la resistenza della svasatura del foro.
Nei punti di giuntura si dovranno verificare le tensioni per trazione in sezione trasversale netta. Questa prova dovrà essere condotta separatamente sulla parte centrale del legno ove si caricano le forze esercitate dai spinotti e su entrambe le sezioni laterali del legno.
Posizionando più spinotti parallelamente all'orientamento delle fibre i valori di dimensionamento per spinotto Rd devono essere moltiplicati con il numero efficace "nef" secondo le indicazioni della tabella 5.
Il numero efficace è stato calcolato per una distanza tra gli spinotti in direzione delle fibre di 35 mm. 
Se l'apertura della fibra del legno in direzione perpendicolare viene impedita mediante applicazione perpendicolare rispetto all'orientamento delle fibre di dispositivi di rinforzo (as es. dispositivi di fissaggio a doppia filettatura WT), il valore "nef" può essere indicato come uguale a n.