1 indice - applicazioni strutturali build - manuale... · indagini sperimentali e/o documentazione...

31010FarradiSoligo-ViaPatrioti,64/B-Tel.+390438900379-Sito:www.woodlab.info1

1INDICE1. PREMESSE ........................................................................................................................... 2

1.1. VALUTAZIONI GENERALI ................................................................................................ 21.2. CARATTERISTICHE DEL PANNELLO ............................................................................ 2

2. VALUTAZIONI GENERALI ................................................................................................ 42.1. Condizioni limite in fase di montaggio ................................................................................. 4

3. APPLICAZIONI IN COPERTURA ...................................................................................... 63.1. TABELLE DI PREDIMENSIONAMENTO IN FUNZIONE DEI CARICHI ................... 6

3.1.1. Tabelle dei carichi – carico distribuito .............................................................................. 63.1.2. Tabelle degli spessori .......................................................................................................... 7

3.1.3. Tabelle dei carichi – pannello a sbalzo con carico distribuito .......................................... 83.1.4. Tabelle dei carichi – pannello a sbalzo con carico concentrato all’estremità ................. 9

3.2. FISSAGGIO DI LINEE VITA .............................................................................................. 93.3. ANALISI PANNELLI DI CONTROVENTO IN COPERTURA ...................................... 10

3.3.1. Zona sismica 1 .................................................................................................................. 113.3.2. Zona sismica 2 .................................................................................................................. 15

4. APPLICAZIONI SU SOLAI ............................................................................................... 194.1. TABELLE DI PREDIMENSIONAMENTO IN FUNZIONE DEI CARICHI ................. 19

4.1.1. Tabelle dei carichi ............................................................................................................ 194.1.2. Tabelle degli spessori ........................................................................................................ 20

4.2. ANALISI PANNELLI DI CONTROVENTO DI SOLAI ................................................... 224.3. ANALISI PANNELLI DI RINFORZO PER TRAVI ........................................................ 29

4.3.1. Variazione delle vibrazioni in solai rinforzati ................................................................. 345. APPLICAZIONI SU PARETI CONTROVENTANTI ....................................................... 37


PREMESSE

1.1. VALUTAZIONI GENERALI Lapresenterelazioneriguardal’analisidelcomportamentostrutturaledelpannelloFINSASuperpanBUILDinalcunetipologied’utilizzofrequenti.Il Superpan BUILD è un pannello isotropo composto di particelle di legno agglomerate rivestito esternamente da fibra; è classificato comepannelloP5,perusostrutturaleinambienteumidoedE1,conbassocontenutodiformaldeide.Dalpuntodivistastrutturale,lecaratteristichemeccanichedeipannelliparticellarisonoriportatenellenormeEN12369-1eUNIEN312,mentreicoefficientidisicurezzasulmaterialesonodefinitidalD.M.del14.01.2008(NormeTecnichedelleCostruzioni,NTC2008).Tutte leverifichecondottesonodaritenersivalideper ilsolopredimensionamentodeipannelli; lespecificheverifichediprogettodistruttureportanti,connessioniepannellirestanoacaricodelprogettistainfunzionedeicarichirealiagentisullestrutture.

1.2. CARATTERISTICHE DEL PANNELLO I pannelli SuperpanBUILDvengono forniti in svariatedimensioni con spessori chevarianoda 11a32mm,conpassodi1mm., sono inoltredisponibili lavorazioni per incastri sui bordi e rivestimenti superficiali di vario tipo, vi è quindi una ottima adattabilità a molteplici esigenzeprogettualiLanormaEN12369-1fornisceleseguenticaratteristichemeccanicheperipannelliparticellariportantiadattiadambientiumidi(P5):

dove:tnom spessorenominaleρ massavolumicacaratteristicafm resistenzacaratteristicaaflessioneft resistenzacaratteristicaatrazionefc resistenzacaratteristicaacompressionefv resistenzacaratteristicaortogonalealpianodelpannellofr resistenzacaratteristicanelpianodelpannelloEm moduloelasticocaratteristicoaflessioneEt,Ec moduloelasticocaratteristicoatrazioneecompressioneGv moduloelasticocaratteristicoataglioLenormative tecnicheconsentono l’adozionedi caratteristichemeccaniche superiori aquelle sopra riportate,purché suffragateda specificheindaginisperimentalie/odocumentazionetecnico-scientifica,inaccordoconnormativedicomprovatavalidità.


NelseguitosiriportanoleprincipalicaratteristichemeccanichedelpannelloSuperpanBUILD,determinateanchemedianteesecuzionediindaginisperimentalisuipannellisecondolemodalitàdiprovaprevistedallanormativariportatanellaprimacolonna:

Siprecisacheper“tagliopannello”vienequiintesoilvalorecaratteristicodelmoduloelasticotangenziale,Gvnellaprecedentetabella.


2. VALUTAZIONI GENERALI

2.1. Condizioni limite in fase di montaggio Sisonoindagatiduecasipratici:ilprimoriguardanteilpannellochiodatosutravettiligneidisposticoninterassevarioesollecitatoconuncaricoconcentratodi100kgrappresentanteunoperatore,ilsecondoriguardanteilpannellochiodatosutravettiligneidisposticoninterassevarioesollecitatoconuncaricoconcentratocostituitodallistellodelbancalesucuisonoposatinpannelli.CASO1–OPERATOREVengono determinati gli spessoriminimi del pannello Superpan BUILD al variare degli interassi dei travetti lignei, con un carico concentratocaratteristicodi100kgapplicatoincampata.Considerandolatransitorietàdelcaricoapplicato,lospessoreminimodeipannellivienecalcolatoinfunzionedelleresistenze(flessione,taglio)enondelladeformatamassima.

Figura1:Schemastaticodicarico.

Interasse[cm]

40 50 60 70 80 100 120 150spessoreminimo 11 11 11 11 11 12 13 15

Tabella1:Spessoriminimidipannellopercasoconoperatore.

Sifarilevarechelapresenteverificariguarda,comeleseguenti,sololaresistenzadelpannelloedesuladall’idoneitàdellachiodaturae/odeitravettilignei.CASO2–BANCALEVengonodeterminatiilnumeromassimodipannellididatospessorecaricabilisuunpannellodelmedesimospessore,alvariaredegliinterassideitravettilignei.Ipannellisonostoccatisubancali.Al fine di limitare il carico e le inflessioni dei pannelli in fase di stoccaggio, Finsa raccomanda di usare bancali con interasse dei listelli nonsuperiorea60 cm. Si sonopertantovalutati carichi concentrati singoli per interassedei travetti finoa60 cm (pari all’interassedei listelli delbancale) e carichi concentrati doppi per interassi dei travetti superiori a 60 cm. In questi ultimi casi, i carichi concentrati sono sempre statiipotizzatisimmetrici(vedifigurasotto).

Figura2:Schemistaticiconscarichidabancalialvariaredell’interassetratravetti.


Nellatabellaseguentesiriportailnumeromassimodipannellicaricabilisubancalealvariaredell’interassedeitravettisucuièfissatoilpannelloSuperpanBUILD.Siricordachesièipotizzatocheipannellicaricatisulbancalesianodellostessospessoredelpannellosucuièpoggiatoilbancale.

n.pannellisubancale

Interassetravetti[cm] 40 60 80 100 150

spessore[mm]

11 40 25 20 15 515 60 40 40 30 1021 60 45 60 35 10

Tabella2:Numeropannellicaricabilisupannellosingolo.

Alcresceredell’interassedeitravettidelsolaiodicoperturanonsihaunadiminuzionelinearedelnumerodeipannellicaricabile.Questoavvieneperchélaverificadimensionanteèlaresistenzaamomentoflettenteefinoainterassedeitravettidi60cmsihaunsolocaricoconcentratomaposizionatoincampata,posizionechemassimizzaappuntolasollecitazioneflettente.Coninterassedeitravettia80cmsihannosìduecarichiconcentratimaposizionativiciniagliappoggi,configurazionechemassimizzal’azionetagliantepiuttostochequellasollecitante.Nelseguitosiriportaunesempiodicalcolocheesplicitaquantosopradescritto,nelledueconfigurazioniconinterassedeitravettidi60cmeuncaricoconcentratodi1kNel’altraconinterassedeitravettidi80cmeduecarichiconcentratidi1kN.Ilmomentoflettentemassimorisultanteècerchiatoinrosso:0.15kNmnelprimocaso,0.1kNmnelsecondocaso.

Figura3:CalcolodellesollecitazioniconcaricoconcentratounitariosutraveL=60cm.

Figura4:CalcolodellesollecitazioniconduecarichiconcentratiunitarisutraveL=80cm.


3. APPLICAZIONI IN COPERTURA

3.1. TABELLE DI PREDIMENSIONAMENTO IN FUNZIONE DEI CARICHI SonostateelaboratetabelledipredimensionamentoperilcasodicoperturaatravettiepannelliSuperpanBUILDchiodatiinsommitàaitravetti.Letabelleconsentono,apartiredallospessoredelpannelloconsideratoedall’interassedeitravetti,dideterminareilmassimocaricodiprogettoutile (§3.1.1). Si riportano inoltre le tabelle inverse (§3.1.2) dove, a partire dal caricoutile noto, si ricava lo spessoreminimodel pannello alvariaredell’interassetraitravetti.Atitolodiconfronto,siriportanoleverificheconglispessoriminimidicalcoloperunpannelloSuperpanBUILD,verifichericondottepoiconunpannelloOSB/3eimedesimispessori,perunsolaiotipocosìcomposto:

- travettilarghezza14cm;- caricopermanenteparia1.6kN/mq,caricoaccidentaleparia1.2kN/mq.

Nelle tre colonne a destra si riportano i coefficienti di sicurezza per quella specifica verifica (flessione, taglio e deformata istantanea), convalori>1perverifichesoddisfatte.

spess luceVERIFICAFLESS

VERIFICATAGLIO

VERIFICAFRECCIA

h L

mm cm11 40 3,88 35,28 4,8511 50 2,48 28,22 1,6513 60 2,41 27,80 1,2316 70 2,68 27,23 1,2018 80 2,60 26,80 1,01

SuperpanBuild

Tabella3:EsitiverifichepannelliSuperpanBUILDincopertura

(dacasotipo).


VERIFICATAGLIO

VERIFICAFRECCIA

h L

mm cm11 40 2,27 34,27 4,7411 50 1,45 27,42 1,6113 60 1,41 27,00 1,2016 70 1,57 28,49 1,1918 80 1,52 28,04 0,99

OSB/3

Tabella4:EsitiverifichepannelliOSB/3incopertura(dacasotipo).

Si fanotare come il fattore limitante, per entrambi i pannelli, sia ladeformatamassima, imposta come limite a 1/200della luceeffettiva. Intermini di resistenza a flessione e a taglio i pannelli Superpan BUILD offrono prestazionimeccaniche superiori ai comuni pannelli OSB/3; interminidideformazioniilvantaggiodeipannelliSuperpanBUILDèmenomarcatostantel’esiguadifferenzatraimodulielastici(4930MPae5000MParispettivamenteperOSB/3eSuperpanelBUILD,perpannellispess.15mm).N.B.:ladeformatadicalcolotienecontodellaluceeffettivatraitravetti,definitacomeladistanzatrailatiinternideitravetti(interassetravettimenoleduemezzelarghezzedeitravetti).Lalarghezzadeitravettiipotizzataèparia14cm.

3.1.1. Tabelle dei carichi – carico distribuito Sonostatisviluppatiabachipraticiperilpredimensionamentodove,apartiredall’interassedeitravettiedallospessoredelpannello,siricavailmassimocaricoutile,applicatoinmododistribuitosulpannello.LaconfigurazioneprevedeilpannelloSuperpanBUILDdirettamentechiodatosuitravettiportantidicopertura.Concaricoutilesiintendelasommadeicarichidiprogetto,pertantogiàmoltiplicatipericoefficientidiamplificazionedelcaricoγG1,γG2eγQi;inviacautelativa,sipuòricavareinprimaapprossimazioneilcaricoutilecaratteristicodividendoper1.5ilcaricodiprogettoriportatonegliabachi.Incodaalletabelledeicarichisiriportaunesempio.Il foglio di calcolo usatoprevede la verifica di resistenza a flessione, taglio e deformata istantanea limitata a 1/200della luce effettiva, nellaconfigurazionestaticadiasta insempliceappoggiosuduevincoli, concaricodistribuitoverticaleapplicatosu tutta la lunghezzadell’asta.Nelseguitosiriportaperestesolatabelladiverificaper ilpannelloconspessore11mm;inverdenellapartedestrasonoriportati icoefficientidisicurezzaperlaspecificaverifica(flessione,taglioedeformata),soddisfattaconvalorimaggioridi1.00.

base spess area luce CoeffsicCaricoprog

Caricocaratt kmod moduloE

mominerzia

modinerzia ResFless

Restaglio

ResFlessprog

Restaglioprog

Mommass

Tagliomass Verfless

VERIFICAFLESS

Vertaglio

VERIFICATAGLIO def.ta

fmax1/200

VERIFICAFRECCIA

b h A L γm qd qk E J W fm,p,k fv,p,k fm,p,d fv,p,d Msd Vsdσm,d τm,d

mm mm mm2 cm kN/m2 kN/m2 N/mm2 mm4 mm3 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 kNm kN N/mm2 N/mm2 mm mm1000 11 11000 40 1,5 16,5 11,00 0,9 5050 110916,667 20166,7 28 7 16,8 4,2 0,330 3,3 16,36 1,03 0,45 9,33 1,75 2,00 1,141000 11 11000 50 1,5 6 4,00 0,9 5050 110916,667 20166,7 28 7 16,8 4,2 0,188 1,5 9,30 1,81 0,20 20,53 2,34 2,50 1,071000 11 11000 60 1,5 2,8 1,87 0,9 5050 110916,667 20166,7 28 7 16,8 4,2 0,126 0,84 6,25 2,69 0,11 36,67 2,91 3,00 1,031000 11 11000 70 1,5 1,5 1,00 0,9 5050 110916,667 20166,7 28 7 16,8 4,2 0,092 0,525 4,56 3,69 0,07 58,67 3,43 3,50 1,021000 11 11000 80 1,5 0,9 0,60 0,9 5050 110916,667 20166,7 28 7 16,8 4,2 0,072 0,36 3,57 4,71 0,05 85,56 3,97 4,00 1,011000 11 11000 100 1,5 0,35 0,23 0,9 5050 110916,667 20166,7 28 7 16,8 4,2 0,044 0,175 2,17 7,74 0,02 176,00 4,45 5,00 1,121000 11 11000 120 1,5 0,2 0,13 0,9 5050 110916,667 20166,7 28 7 16,8 4,2 0,036 0,12 1,79 9,41 0,02 256,67 5,87 6,00 1,021000 11 11000 150 1,5 0,05 0,03 0,9 5050 110916,667 20166,7 28 7 16,8 4,2 0,014 0,0375 0,70 24,09 0,01 821,33 3,98 7,50 1,89

Tabella5:EstrattodafogliodicalcoloconverificheperpannelloSuperpanBUILDsp.11mm.

Sifanotarecomelaverificadimensionanteinquestocasodistudiosiaquasisempreladeformatamassima.


NelseguitosiriassumonoirisultatidelleverificheperpannelliSuperpanBUILDdivariospessore,conriportatoilmassimocaricoutilediprogettoindaN/m2(1daN≈1kg).

caricoutilediprogetto[daN/m2]

Interassetravetti[cm]40 50 60 70 80 100 120 150

spessore[mm]

11 1640 590 270 140 80 25 5 -12 2000 790 345 185 110 40 8 -15 3100 1595 690 370 210 85 10 1018 4485 2587 1185 635 365 155 70 2521 5585 3585 1790 965 555 235 115 4522 6100 3990 2100 1085 635 275 135 5525 7980 4980 2985 1580 930 390 200 8026 6480 4280 2980 1680 4980 430 210 8530 9000 5500 4000 2680 1680 660 330 140

Tabella6:CarichiutilidiprogettosupannelliSuperpanBUILDalvariaredispessoreeinterassetravetti.

ESEMPIOSisuppongadiavereunacoperturaconiseguentidati:-travettiligneiadinterasse60cm;-caricopermanentecaratteristicosovrastanteilSuperpanelBUILD(pacchettodicopertura)paria130kg/m2;-caricocaratteristicodaneveparia120kg/m2;Inprimaapprossimazione,ilcaricoutilediprogettopuòesserecalcolatoinviacautelativamoltiplicandoicarichiper1.5:

àcaricodiprogettoapprossimatoqd,app=(130+120)x1.5=375kg/m2

Entrandonellatabellacon lacolonnadell’interassedeitravettia60cm,siricavache lospessoreminimoutilizzabileèdi15mm,cheoffreuncaricoutilefinoa690kg/m2>375kg/m2.IlD.M.del14.01.2008prevedecheleazionidiprogettosianocalcolateadottandocoefficientiamplificativideicarichiγmparia1.3pericarichipermanentieparia1.5perisovraccarichiaccidentali(neve,vento,ecc.).Nelcasospecificosiha:

àcaricodiprogettoqd=130x1.3+120x1.5=349kg/m2

Ilcaricodiprogettoottenutoconilcalcolodanormativatecnicaconsenteunastimadeicarichimediamenteinferioredel10%rispettoalmetodoapprossimato,maquest’ultimopermetteunavalutazionespeditivaepraticadelmassimocaricoutilecaratteristico.Adesempio,dallatabellasiricavacheconuninterassedeitravettidi70cmepannelloconspessore15mm,ilmassimocaricoutilediprogettoèparia370kg/m2,checorrispondonoaduncaricoutilecaratteristicoapprossimatodi370/1.5=246kg/m2;pertantoilpesodellacoperturapiùquellodellanevedovrannoessereinferioria246kg/m2.

3.1.2. Tabelle degli spessori Inmodo inverso rispetto a quanto esposto nel paragrafo precedente, sono stati sviluppati abachi pratici per il predimensionamento dove, apartiredall’interassedeitravettiedalcaricoutilediprogetto,siricavailminimospessoredelpannelloSuperpanBUILD.Concaricoutilesiintendelasommadeicarichidiprogetto,pertantogiàmoltiplicatipericoefficientidiamplificazionedelcaricoγG1,γG2eγQi;inviacautelativa,sipuòricavareinprimaapprossimazioneilcaricoutilecaratteristicodividendoper1.5ilcaricodiprogettoriportatonegliabachi.Ilcaricoapplicatoconsideratoèdeltipouniformedistribuitoverticale.LaconfigurazioneprevedeilpannelloSuperpanBUILDdirettamentechiodatosuitravettiportantidicopertura.Incodaalletabelledeicarichisiriportaunesempio.Il foglio di calcolo usatoprevede la verifica di resistenza a flessione, taglio e deformata istantanea limitata a 1/200della luce effettiva, nellaconfigurazionestaticadiastainsempliceappoggiosuduevincoli,concaricodistribuitoverticaleapplicatosututtalalunghezzadell’asta.

spessoreminimo[mm]



150 11 11 11 12 14 18 23 31200 11 11 11 13 15 20 25 -250 11 11 11 14 16 22 28 -300 11 11 12 14 17 23 29 -350 11 11 12 15 18 24 31 -400 11 11 13 16 19 25 32 -450 11 11 13 16 20 27 - -500 11 11 14 17 20 28 - -550 11 11 14 18 21 29 - -600 11 11 15 18 22 29 - -650 11 12 15 18 22 30 - -700 11 12 15 19 23 31 - -


Tabella7:SpessoriminimidipannelloSuperpanBUILDalvariaredelcaricoutilediprogettoeinterassetravetti.

ESEMPIOSisupponediavereunacoperturaconiseguentidati:-travettiligneiadinterasse60cm;-caricopermanentecaratteristicosovrastanteilSuperpanelBUILD(pacchettodicopertura)paria110kg/m2;-caricocaratteristicodaneveparia120kg/m2;Inprimaapprossimazione,ilcaricoutilediprogettopuòesserecalcolatoinviacautelativamoltiplicandoicarichiper1.5:


Entrandonella tabellacon lacolonnadell’interassedei travettia60cmecon larigadelcaricoutilediprogettodi350kg/m2,si ricavache lospessoreminimoutilizzabileèdi12mm.IlD.M.del14.01.2008prevedecheleazionidiprogettosianocalcolateadottandocoefficientiamplificativideicarichiγmparia1.3pericarichipermanentieparia1.5perisovraccarichiaccidentali(neve,vento,ecc.).Nelcasospecificosiha:


Ilcaricodiprogettoottenutoconilcalcolodanormativatecnicaconsenteunastimadeicarichimediamenteinferioredel10%rispettoalmetodoapprossimato,maquest’ultimopermetteunavalutazionespeditivaepraticadelmassimocaricoutilecaratteristico.Nell’esempiosoprariportato,ancheconilcalcoloaccuratodanormativatecnica,sientraintabellanellarigadelcaricoutilediprogettodi350kg/m2percuiinquestocasononsihaun’ottimizzazionedellospessoredelpannello.

3.1.3. Tabelle dei carichi – pannello a sbalzo con carico distribuito SonostatisviluppatiabachipraticiperilpredimensionamentodelpannelloSuperpanBUILDasbalzodaitravettisucuièfissato,conapplicatouncaricodistribuito.

Figura5:Schemastaticopannelloasbalzoconcaricodistribuito.

Gli abachi consentono di ricavare il massimo carico utile, applicato in modo distribuito sul pannello. La configurazione prevede il pannelloSuperpanBUILDdirettamentechiodatosuitravettiportantidicopertura.Concaricoutilesiintendelasommadeicarichidiprogetto,pertantogiàmoltiplicatiper icoefficientidiamplificazionedelcaricoγG1,γG2eγQi; inviacautelativa,sipuòricavareinprimaapprossimazioneilcaricoutilecaratteristicodividendoper1.5ilcaricodiprogettoriportatonegliabachi.Il foglio di calcolo usatoprevede la verifica di resistenza a flessione, taglio e deformata istantanea limitata a 1/150della luce effettiva, nellaconfigurazionestaticadiastaamensolaconincastroadunaestremità,concaricodistribuitoverticaleapplicatosututtalalunghezzadell’asta.Ladeformata istantanea è calcolata sulla lunghezza effettiva dello sbalzo, calcolata come lunghezza dello sbalzomenometà della larghezza deltravettosucuiilpannelloèfissato(14/2=7cm,contravettoconlarghezzabaseparia14cm).NelseguitosiriassumonoirisultatidelleverificheperpannelliSuperpanBUILDdispessore11,15,21e26mm,conriportatoilmassimocaricoutilediprogettoindaN/m2(1daN≈1kg).

caricodistribuitoutilediprogetto

[daN/m2]

Sbalzo[cm]

20 30 40 50 60 70

spessore[mm]

11 1600 300 95 30 10 -15 3100 740 240 90 45 1921 5490 1985 635 265 130 7026 6480 2880 1080 480 231 131

Tabella8:CarichidistribuitiutilidiprogettosupannelliSuperpanBUILDalvariaredispessoreeinterassetravetti.


3.1.4. Tabelle dei carichi – pannello a sbalzo con carico concentrato all’estremità SonostatisviluppatiabachipraticiperilpredimensionamentodelpannelloSuperpanBUILDsporgenteasbalzodaitravettisucuièfissato,conapplicatouncaricoconcentratoapplicatoall’estremitàliberadelpannello.

Figura6:Schemastaticopannelloasbalzoconcaricoconcentratoall’estremità.

Gli abachi consentono di ricavare il massimo carico utile di progetto, applicato in modo concentrato all’estremità libera sul pannello. LaconfigurazioneprevedeilpannelloSuperpanBUILDdirettamentechiodatosuitravettiportantidicopertura.Concaricoutilesiintendelasommadeicarichidiprogetto,pertantogiàmoltiplicatiper i coefficientidiamplificazionedelcaricoγG1,γG2eγQi; inviacautelativa, sipuòricavare inprimaapprossimazioneilcaricoutilecaratteristicodividendoper1.5ilcaricodiprogettoriportatonegliabachi.Il foglio di calcolo usatoprevede la verifica di resistenza a flessione, taglio e deformata istantanea limitata a 1/150della luceeffettiva, nellaconfigurazionestaticadiastaamensolaconincastroadunaestremità,concaricodistribuitoverticaleapplicatosututtalalunghezzadell’asta.Ladeformata istantanea è calcolata sulla lunghezza effettiva dello sbalzo, calcolata come lunghezza dello sbalzomenometà della larghezza deltravettosucui ilpannelloèfissato(14/2=7cm,contravettoconlarghezzabaseparia14cm).Lasezionedipannelloconsideratahalarghezza100cm.NelseguitosiriassumonoirisultatidelleverificheperpannelliSuperpanBUILDdispessore11,15,21e26mm,conriportatoilmassimocaricoutilediprogettoindaN(1daN≈1kg).

caricoconcentratoutilediprogetto

[daN]

Sbalzo[cm]

20 30 40 50 60 70

spessore[mm]

11 90 15 - - - -15 240 55 20 - - -21 545 160 65 30 10 526 640 290 120 60 31 15

Tabella9:CarichiconcentratiutilidiprogettosupannelliSuperpanBUILDalvariaredispessoreeinterassetravetti,larghezzapannello100cm.

caricoconcentratoutilediprogetto

[daN]

Sbalzo[cm]

20 30 40 50 60 70

spessore[mm]

11 55 9 - - - -15 150 34 12 - - -21 340 100 40 15 5 -26 400 180 75 35 19 9

Tabella10:CarichiconcentratiutilidiprogettosupannelliSuperpanBUILDalvariaredispessoreeinterassetravetti,larghezzapannello65cm.

3.2. FISSAGGIO DI LINEE VITA SiriportanoleanalisieseguiteperunalineavitacompostadaundispositivopuntualediclasseA1idoneoadessereutilizzatodaunsingolooperatore.Laverificavieneeseguitaadottandoun’azioneparia10kNcomeprevistodallaUNIEN795,parallelaalpianodelpannello.L’analisitienecontodeirisultatiottenutiinunacampagnasperimentalecondottadell’ottobre2014suvitiFischerepannelliFinsaSuperpanel.Nellospecifico,risultanoutiliinparticolareirisultatidelleproveatagliosullevitieseguitenelleseguenticonfigurazioni:

- Provaatagliovite6x50supannellisingolida12e18mmesupannellidoppi12+12mme18+18mm;- Provaatagliovite10x80supannellisingolida12e18mmesupannellidoppi12+12mme18+18mm.

Lacampagnadiprovasièspintafinoarottura,manifestandointuttiicasiunmarcatocomportamentoelasticolinearenellaprimafasediapplicazionedelcarico,seguitodalraggiungimentodelvaloremassimodiresistenzaeinfineunarepentinaperditadicapacitàportantealcresceredeglispostamentiimposti.


Nelleapplicazionirealiildimensionamentovieneeseguitopermantenersiall’internodellafaseelasticapernonincorrereinbruschevariazionidellacapacitàportante.Nelnostroesempio,laresistenzaatagliodellevitièstatapertantodefinitapariall’85%dellamediadelleresistenzeottenuteinfaseelasticainlaboratorio.Stantel’esiguonumerodiprove,èstatocomunqueconsideratounfattoredisicurezzaγparia1.5.Ilrisultatodelleprovepuòesserecosìriassunto:Resistenzevitida85%ramoelastico 12 18 12+12 18+18

[daN] [daN] [daN] [daN]VitiFischer6x50 trazione 90 160 200 380

taglio 80 150 350 500VitiFischer10x80 trazione 115 185 140 300

taglio 100 400 450 600

Pannelli[mm]

Valoriconsiderati:coefficientedisicurezzaviti γm 1.5coefficientedicorrezionedellaresistenza kmod 0.9caricocaratteristico Fk 10kNcaricodiprogetto Fd 15kNResistenzedicalcoloviti(confatt.disicurezza) 12 18 12+12 18+18

[daN] [daN] [daN] [daN]VitiFischer6x50 trazione 54 96 120 228

taglio 48 90 210 300VitiFischer10x80 trazione 69 111 84 180

taglio 60 240 270 360

Pannelli[mm]

Ilnumerodivitiminimopersostenereun’azionetagliantecaratteristicadi10kNèparia:n.vitiminimo

12 18 12+12 18+18VitiFischer6x50 32 17 8 5VitiFischer10x80 25 7 6 5

Pannelli[mm]

3.3. ANALISI PANNELLI DI CONTROVENTO IN COPERTURA Un tipico utilizzo in copertura di pannelli portanti consiste nella loro posa come pannelli controventanti chiodati su travetti portanti,eventualmentesoprauntavolato.IlD.M.del14.01.2008(NormeTecnicheperlecostruzioni),alpunto§7.7.2precisacheperl’utilizzocomeelementicontroventanti instrutturesismicheditipodissipativo(CD“A”o“B”), ipannellidiparticelledevonoavereunamassavolumicanoninferiorea650kg/m3espessorenoninferiorea13mm.PerquantoconcernelamassavolumicatuttiipannelliSuperpanBUILDrispettanoquestaprescrizione,pertantocomepannellidicontroventosonoutilizzabilituttiipannelliSuperpanBUILDconspessoreminimoparia13mm.Nel seguito si riportano a confronto le verifichedi tre differenti pannelli come controventi di copertura:multistratodi pino francese,OSB/3,SuperpanBUILD,tutticonspessore15mm.Leanalisivengonocondottenelleseguenticondizioni:

- coperturadi50mq,dipesopermanente(proprio+portato)paria150kg/m2,interassetravettidi60cm,lucetravetti4.5m;- chiodiring2.8x80;- accelerazionisismicheorizzontaliparia0.3g(zonasismica1),0.2g(zona2).

MULTISTRATOPINOFRANCESE UNIEN636Spessore 15mmDensità 580kg/m3Modulodielasticitàparallelo 7470MPaModulodielasticitàperpendicolare 4980MPa

OSB/3 UNIEN300Spessore 15mmDensità 550kg/m3Modulodielasticitàparallelo 6780MPaModulodielasticitàperpendicolare 2680MPa

SuperpanBUILD UNIEN312Spessore 15mmDensità 710kg/m3(EN323)Modulodielasticitàmedia 5000MPa(EN789)

Tabella11:Caratteristichepannellidicontroventoincoperturaesaminati.


3.3.1. Zona sismica 1

50 m2 2,7 m2

0,6 m 4,5 m

22,50 kN 1,22 kN

0,27 kN/ml 0,61 kN1,01 kN/ml 0,14 kN/ml

2,80 mm80 mm 3,1 mm

600,00 N/mm2 2710,00 Nmm

PINO 15 mm

580,00 Kg/m3 34,92 N/mm2

65 mm

350 Kg/m3 21,07 N/mm2

0,60 1466,71 N3835,36 N 1374,67 N616,70 N 1491,54 N726,33 kN/ml 616,70 N

1,50 1,00411,14 N

1,01 kN/ml 400 mm2,50 1,03 kN/ml

< 1

VERIFICACONTROVENTAMENTODICOPERTURA-MULTISTRATODIPINO

Schemadicalcolo

Carichi

Areatotalecopertura: Areasingolacampitura:Interassei: LucesolaioL1:CaricosismicototaleEd,tot: CaricosismicoproporzionaleEd,1:

Sollecitazioni

CaricolineareG,k: ReazionevincolareFa,Fb:

TaglioTi: TaglioTl:

Geometria

Tipochiodo: Diametrochiodod:Lunghezzachiodol: Diametrotestachiododh:

Resistenzacaratteristicafu,k: MomentosnervamentoMy,k:Tipopannello: Spessoret1:Densitàr 1,k: Resistenzaarifollamentofh,1,k:

Tipotelaio: Spessorediinfissionet2:Densitàr 2,k: Resistenzaarifollamentofh,2,k:

CalcoloResistenza

b : Fv,rk,a:

Fv,rk,b: Fv,rk,c:

Interassechiodia:

Fv,rk,d: Fv,rk,e:Fv,rk,f: Fv,rk:g ,m: Kmod:

Numerochiodiametronef: Fv,d:h: 0,99 Verificata

Fv,d:

Verifica

VerificachiodaturacoperturaTagliomassimo:


50 m2 2,7 m2

0,6 m 4,5 m

22,50 kN 1,22 kN

0,27 kN/ml 0,61 kN1,01 kN/ml 0,14 kN/ml

2,80 mm80 mm 3,1 mm

600,00 N/mm2 2710,00 Nmm

OSB/3 15 mm

550,00 Kg/m3 33,12 N/mm2

65 mm

350 Kg/m3 21,07 N/mm2

0,64 1390,84 N3835,36 N 1365,38 N599,62 N 1481,65 N718,98 kN/ml 599,62 N

1,50 1,00399,74 N

1,01 kN/ml 390 mm2,56 1,02 kN/ml

< 1

VERIFICACONTROVENTAMENTODICOPERTURA-OSB/3

Schemadicalcolo

Carichi

Areatotalecopertura: Areasingolacampitura:Interassei: LucesolaioL1:CaricosismicototaleEd,tot: CaricosismicoproporzionaleEd,1:

Sollecitazioni


TaglioTi: TaglioTl:

Geometria




CalcoloResistenza

b : Fv,rk,a:

Fv,rk,b: Fv,rk,c:

Interassechiodia:


Numerochiodiametronef: Fv,d:h: 0,99 Verificata

Fv,d:

Verifica

VerificachiodaturacoperturaTagliomassimo:


50 m2 2,7 m2

0,6 m 4,5 m

22,50 kN 1,22 kN

0,27 kN/ml 0,61 kN1,01 kN/ml 0,14 kN/ml

2,80 mm80 mm 3,1 mm

600,00 N/mm2 2710,00 Nmm

SUPERPAN 15 mm

710,00 Kg/m3 42,75 N/mm2

65 mm

350 Kg/m3 21,07 N/mm2

0,49 1795,45 N3835,36 N 1411,41 N687,70 N 1526,54 N752,72 kN/ml 687,70 N

1,50 1,00458,46 N

1,01 kN/ml 450 mm2,22 1,02 kN/ml

< 1Numerochiodiametronef: Fv,d:h: 0,99 Verificata

Fv,d:

Verifica

VerificachiodaturacoperturaTagliomassimo: Interassechiodia:


Densitàr 2,k: Resistenzaarifollamentofh,2,k:

CalcoloResistenza

b : Fv,rk,a:

Fv,rk,b: Fv,rk,c:

Tipopannello: Spessoret1:Densitàr 1,k: Resistenzaarifollamentofh,1,k:

Tipotelaio: Spessorediinfissionet2:

Geometria


Resistenzacaratteristicafu,k: MomentosnervamentoMy,k:

CaricosismicototaleEd,tot: CaricosismicoproporzionaleEd,1:

Sollecitazioni


TaglioTi: TaglioTl:

VERIFICACONTROVENTAMENTODICOPERTURA-SUPERPANBUILD

Schemadicalcolo

Carichi

Areatotalecopertura: Areasingolacampitura:Interassei: LucesolaioL1:

Sifanotarechel’interasse(passo)deichiodiriportatonelletabelleèriferitoallepartidichiodaturainternealpannello,mentreperlepartidibordotalepassovadimezzato.Riepilogorisultatizonasismica1:

OSB3 SUPERPAN PINODENSITA' kg/mc 600 710 580PASSO mm 390 450 400


InaltriterminiilpannelloSuperpanBUILDhaunamassavolumicasuperioredel22%rispettoalpinoedel18%rispettoall’OSB/3,aspettocheconsenteunariduzionenell’utilizzodichiodidifissaggioquantificabilein13%rispettoalmultistratoinpinoein15%rispettoall’OSB/3.

UtilizzochiodiconpannelloSuperpanBUILD:• -13%rispettoapannellomultistratoinpino• -15%rispettoapannelloOSB/3


3.3.2. Zona sismica 2

50 m2 2,7 m2

0,6 m 4,5 m

15,00 kN 0,81 kN

0,18 kN/ml 0,41 kN0,68 kN/ml 0,09 kN/ml

2,80 mm80 mm 3,1 mm

600,00 N/mm2 2710,00 Nmm

PINO 15 mm

580,00 Kg/m3 34,92 N/mm2

65 mm

350 Kg/m3 21,07 N/mm2

0,60 1466,71 N3835,36 N 1374,67 N616,70 N 1491,54 N726,33 kN/ml 616,70 N

1,50 1,00411,14 N

0,68 kN/ml 600 mm1,67 0,69 kN/ml


Fv,d:

Verifica




CalcoloResistenza

b : Fv,rk,a:

Fv,rk,b: Fv,rk,c:



Geometria




Sollecitazioni


TaglioTi: TaglioTl:

VERIFICACONTROVENTAMENTODICOPERTURA-MULTISTRATODIPINO

Schemadicalcolo

Carichi



50 m2 2,7 m2

0,6 m 4,5 m

15,00 kN 0,81 kN

0,18 kN/ml 0,41 kN0,68 kN/ml 0,09 kN/ml

2,80 mm80 mm 3,1 mm

600,00 N/mm2 2710,00 Nmm

OSB/3 15 mm

550,00 Kg/m3 33,12 N/mm2

65 mm

350 Kg/m3 21,07 N/mm2

0,64 1390,84 N3835,36 N 1365,38 N599,62 N 1481,65 N718,98 kN/ml 599,62 N

1,50 1,00399,74 N

0,68 kN/ml 585 mm1,71 0,68 kN/ml


Fv,d:

Verifica




CalcoloResistenza

b : Fv,rk,a:

Fv,rk,b: Fv,rk,c:



Geometria




Sollecitazioni


TaglioTi: TaglioTl:

VERIFICACONTROVENTAMENTODICOPERTURA-OSB/3

Schemadicalcolo

Carichi



50 m2 2,7 m2

0,6 m 4,5 m

15,00 kN 0,81 kN

0,18 kN/ml 0,41 kN0,68 kN/ml 0,09 kN/ml

2,80 mm80 mm 3,1 mm

600,00 N/mm2 2710,00 Nmm

SUPERPAN 15 mm

710,00 Kg/m3 42,75 N/mm2

65 mm

350 Kg/m3 21,07 N/mm2

0,49 1795,45 N3835,36 N 1411,41 N687,70 N 1526,54 N752,72 kN/ml 687,70 N

1,50 1,00458,46 N

0,68 kN/ml 670 mm1,49 0,68 kN/ml


Fv,d:

Verifica




CalcoloResistenza

b : Fv,rk,a:

Fv,rk,b: Fv,rk,c:



Geometria




Sollecitazioni


TaglioTi: TaglioTl:

VERIFICACONTROVENTAMENTODICOPERTURA-SUPERPANBUILD

Schemadicalcolo

Carichi


Riepilogorisultatizonasismica2:

OSB3 SUPERPAN PINODENSITA' kg/mc 600 710 580PASSO mm 585 670 600

InaltriterminiilpannelloSuperpanBUILDconsenteunariduzionenell’utilizzodichiodidifissaggioquantificabilein13%rispettoalmultistratoinpinoein15%rispettoall’OSB/3.


UtilizzochiodiconpannelloSuperpanBUILD:• -13%rispettoapannellomultistratoinpino• -15%rispettoapannelloOSB/3

Irisultatisonoanaloghiaquelliottenutiperilcasoinzonasismica1elosarannoancheperl’impiegoancheinaltrezonesismiche(zone3e4).Nelpannellodicontroventaturaleazionidimensionantisonoditipotaglianteesialaresistenzacheladeformatadipendonofortementedallatipologiadiconnessione;quindi,aparitàdichiodiutilizzati,ilfattoredeterminanterisultaessereladensitàdelmaterialeincuiilchiodoveneinfisso,aspettocheavvantaggiailpannelloSuperpanBUILDneiconfrontideglialtripannelliesaminati(OSB/3emultistratodipinofrancese).


4. APPLICAZIONI SU SOLAI

4.1. TABELLE DI PREDIMENSIONAMENTO IN FUNZIONE DEI CARICHI SonostateelaboratetabelledipredimensionamentoperilcasodisolaipianiepannelliSuperpanBUILDchiodatiinsommitàaitravetti.Letabelleconsentono,apartiredallospessoredelpannelloconsiderato,dideterminareilmassimocaricodiprogettoutile(§4.1.1).Siriportanoinoltre le tabelle inverse (§4.1.2) dove, a partire dal carico utile noto, si ricava lo spessoreminimodel pannello al variare dell’interasse tra itravetti.Atitolodiconfronto,siriportanoleverificheconglispessoriminimidicalcoloperunpannelloSuperpanBUILD,verifichericondottepoiconunpannelloOSB/3eimedesimispessori,perunsolaiotipocosìcomposto:

- travettilarghezza14cm;- caricopermanenteparia2kN/mq,caricoaccidentaleparia2.5kN/mq.

Nelle tre colonneadestra si riportano i coefficientidi sicurezzaperquella specificaverifica (flessione, taglioedeformata), convalori>1perverifichesoddisfatte.


VERIFICATAGLIO

VERIFICAFRECCIA

h L

mm cm11 40 2,4 21,9 3,011 50 1,5 17,5 1,015 60 2,0 18,5 1,218 70 2,1 19,0 1,122 80 2,2 18,5 1,1

SuperpanBuild

Tabella12:EsitiverifichepannelliSuperpanBUILDincopertura(dacasotipo).


VERIFICATAGLIO

VERIFICAFRECCIA

h L

mm cm11 40 1,4 21,3 2,911 50 0,9 17,0 1,015 60 1,2 19,3 1,118 70 1,2 19,9 1,022 80 1,4 21,3 1,1

OSB/3

Tabella13:EsitiverifichepannelliSuperpanBUILDincopertura(dacasotipo).

Sifanotarecomeilfattorelimitante,perentrambiipannelli,sialadeformatamassima,impostacomelimitea1/200dellaluceeffettiva.InterminidiresistenzaaflessioneeataglioipannelliSuperpanBUILDoffronoprestazionimeccanichesensibilmentesuperioriaicomunipannelliOSB/3tantochenell’esempiosoprariportato,nellaconfigurazioneconinterassetravettia50cm,ilpannelloOSB/3da11mmnonèverificatoaflessione.InterminidideformazioniilvantaggiodeipannelliSuperpanBUILDèmenomarcatostantel’esiguadifferenzatraimodulielastici(4930MPae5000MParispettivamenteperOSB/3eSuperpanelBUILD,perpannellispess.15mm).Siricordacheladeformatadicalcolotienecontodellaluceeffettivatraitravetti,definitacomeladistanzatrailatiinternideitravetti(interassetravettimenoleduemezzelarghezzedeitravetti).Lalarghezzadeitravettiipotizzataèparia14cm.

4.1.1. Tabelle dei carichi Icriteridiverificaecalcolodelcaricoutilediprogettoperisolaipianisonoglistessiadottatiperlaverificadellecoperture:verificadiresistenzaaflessione,verificadiresistenzaataglio,verificadideformazionemassimaistantanealimitataa1/200dellaluce.Sonostatisviluppatiabachipraticiperilpredimensionamentodove,apartiredall’interassedeitravettiedallospessoredelpannello,siricavailmassimocaricoutile,applicatoinmododistribuitosulpannello.LaconfigurazioneprevedeilpannelloSuperpanBUILDdirettamentechiodatosuitravetti portanti di copertura. Con carico utile si intende la somma dei carichi di progetto, pertanto già moltiplicati per i coefficienti diamplificazionedelcaricoγG1,γG2eγQi;inviacautelativa,sipuòricavareinprimaapprossimazioneilcaricoutilecaratteristicodividendoper1.5ilcaricodiprogettoriportatonegliabachi.Incodaalletabelledeicarichisiriportaunesempio.Il foglio di calcolo usato prevede la verifica di resistenza a flessione, taglio e deformata istantanea limitata a 1/200 della luce effettiva nellaconfigurazionestaticadiastainsempliceappoggiosuduevincoli,concaricodistribuitoverticaleapplicatosututtalalunghezzadell’asta.


NelseguitosiriportanoirisultatidelleverificheperpannelliSuperpanBUILDdivariospessore,conriportatoilmassimocaricoutilediprogettoindaN/m2(1daN≈1kg);latabellariportataèlastessadelpannelloapplicatoincoperturainquantoicriteridiverificaelaconfigurazionestaticasonoimedesimi.



spessore[mm]

11 1640 590 270 140 80 25 5 -12 2000 790 345 185 110 40 8 -15 3100 1595 690 370 210 85 10 1018 4485 2587 1185 635 365 155 70 2521 5585 3585 1790 965 555 235 115 4522 6100 3990 2100 1085 635 275 135 5525 7980 4980 2985 1580 930 390 200 8026 6480 4280 2980 1680 4980 430 210 8530 9000 5500 4000 2680 1680 660 330 140

Tabella14:CarichiutilidiprogettosupannelliSuperpanBUILDalvariaredispessoreeinterassetravetti.

ESEMPIOSisuppongadiavereunsolaiopianoconiseguentidati:-travettiligneiadinterasse70cm;-caricopermanentecaratteristicosovrastanteilSuperpanelBUILDparia210kg/m2;-sovraccaricoaccidentaleperambientiresidenzialiparia200kg/m2;Inprimaapprossimazione,ilcaricoutilediprogettopuòesserecalcolatoinviacautelativamoltiplicandoicarichiper1.5:


Entrandonellatabellaconlacolonnadell’interassedeitravettia70cm,siricavachelospessoreminimoutilizzabileèdi18mm,cheoffreuncaricoutilefinoa635kg/m2>615kg/m2.IlD.M.del14.01.2008prevedecheleazionidiprogettosianocalcolateadottandocoefficientiamplificativideicarichiγmparia1.3pericarichipermanentieparia1.5perisovraccarichiaccidentali.Nelcasospecificosiha:


Ilcaricodiprogettoottenutoconilcalcolodanormativatecnicaconsenteunastimadeicarichimediamenteinferioredicircail7%rispettoalmetodoapprossimato,maquest’ultimoconsenteunavalutazionespeditivaepraticadelmassimocaricoutilecaratteristico.

4.1.2. Tabelle degli spessori Inmodo inverso rispetto a quanto esposto nel paragrafo precedente, sono stati sviluppati abachi pratici per il predimensionamento dove, apartiredall’interassedeitravettiedalcaricoutilediprogetto,siricavailminimospessoredelpannelloSuperpanBUILD.Concaricoutilesiintendelasommadeicarichidiprogetto,pertantogiàmoltiplicatipericoefficientidiamplificazionedelcaricoγG1,γG2eγQi;inviacautelativa,sipuòricavareinprimaapprossimazioneilcaricoutilecaratteristicodividendoper1.5ilcaricodiprogettoriportatonegliabachi.Ilcaricoapplicatoconsideratoèdeltipouniformedistribuitoverticale.LaconfigurazioneprevedeilpannelloSuperpanBUILDdirettamentechiodatosuitravettiportantidisolaio.Il foglio di calcolo usatoprevede la verifica di resistenza a flessione, taglio e deformata istantanea limitata a 1/200della luce effettiva, nellaconfigurazionestaticadiastainsempliceappoggiosuduevincoli,concaricodistribuitoverticaleapplicatosututtalalunghezzadell’asta.Poichéicriteri di verifica e la configurazione statica sono gli stessi, gli spessori minimi di pannello Superpan BUILD sono i medesimi ottenuti per leverificheincopertura,dicuisiriportacomunquelatabelladiriepilogo:

spessoreminimo[mm]



150 11 11 11 12 14 18 23 31200 11 11 11 13 15 20 25 -250 11 11 11 14 16 22 28 -300 11 11 12 14 17 23 29 -350 11 11 12 15 18 24 31 -400 11 11 13 16 19 25 32 -450 11 11 13 16 20 27 - -500 11 11 14 17 20 28 - -550 11 11 14 18 21 29 - -600 11 11 15 18 22 29 - -650 11 12 15 18 22 30 - -700 11 12 15 19 23 31 - -

Tabella15:SpessoriminimidipannelloSuperpanBUILDalvariaredelcaricoutilediprogettoeinterassetravetti.


4.2. ANALISI PANNELLI DI CONTROVENTO DI SOLAI Untipicoutilizzodipannelliportanticonsistenelloroimpiegocomepannellicontroventanti,chiodatisutravettiportanti,eventualmentesopraauntavolato.IlD.M.del14.01.2008(NormeTecnicheperlecostruzioni),alpunto§7.7.2precisacheperl’utilizzocomeelementicontroventanti instrutturesismicheditipodissipativo(CD“A”o“B”), ipannellidiparticelledevonoavereunamassavolumicanoninferiorea650kg/m3espessorenoninferiorea13mm.PerquantoconcernelamassavolumicatuttiipannelliSuperpanBUILDrispettanoquestaprescrizione,pertantocomepannellidicontroventosonoutilizzabilituttiipannelliSuperpanBUILDconspessoreminimoparia13mm.Nel seguito si riportano a confronto le verifiche come controventi di solaio di tre differenti pannelli: OSB/3, multistrato di pino francese,SuperpanBUILD,tutticonspessore15mm.Leanalisivengonocondottenelleseguenticondizioni:

- solaiodi20mq,dipesopermanente(proprio+portato)paria250kg/m2,interassetravettidi60cm,lucesolaio5m;- chiodiring2.8x80;- accelerazionisismicheorizzontaliparia0.3g(zonasismica1),0.2g(zona2).

MULTISTRATOPINOFRANCESE UNIEN636Spessore 15mmDensità 580kg/m3Modulodielasticitàparallelo 7470MPaModulodielasticitàperpendicolare 4980MPa

OSB/3 UNIEN300Spessore 15mmDensità 550kg/m3Modulodielasticitàparallelo 6780MPaModulodielasticitàperpendicolare 2680MPa

SuperpanBUILD UNIEN312Spessore 15mmDensità 710kg/m3(EN323)Modulodielasticitàmedia 5000MPa(EN789)

Tabella16:Caratteristichepannellidicontroventoincoperturaesaminati.


4.2.1Zonasismica1

20 m2 3 m2

0,6 m 5 m

27,00 kN 4,05 kN

0,81 kN/ml 2,03 kN3,38 kN/ml 0,41 kN/ml

2,80 mm80 mm 3,1 mm

600,00 N/mm2 2710,00 Nmm

OSB/3 15 mm

550,00 Kg/m3 33,12 N/mm2

40 mm

350 Kg/m3 21,07 N/mm2

0,64 kN/ml 1390,84 N2360,22 N 861,02 N599,62 N 959,36 N718,98 kN/ml 599,62 N

1,50 1,00399,74 N

3,38 kN/ml 235 mm4 3,40 kN/ml

< 1

MomentosnervamentoMy,k:Tipopannello:

h: 0,99 Verificata

VerificachiodaturasolaioTagliomassimo: Interassechiodia:Numerochiodiametronef: Fv,d:

Fv,rk,d: Fv,rk,e:


CalcoloResistenza

b : Fv,rk,a:

Resistenzacaratteristicafu,k:

Fv,d:

Verifica

Fv,rk,f: Fv,rk:g ,m: Kmod:

Fv,rk,c:




Fv,rk,b:

Spessoret1:

Geometria

ReazionevincolareFa,Fb:

TaglioTl:

Sollecitazioni

Interassei: LucesolaioL1:

CaricolineareG,k:

TaglioTi:


VERIFICACONTROVENTAMENTODISOLAIO-OSB/3

Schemadicalcolo

Carichi

Areatotalesolaio: Areasingolacampitura:


20 m2 3 m2

0,6 m 5 m

27,00 kN 4,05 kN

0,81 kN/ml 2,03 kN3,38 kN/ml 0,41 kN/ml

2,80 mm80 mm 3,1 mm

600,00 N/mm2 2710,00 Nmm

SUPERPAN 15 mm

710,00 Kg/m3 42,75 N/mm2

40 mm

350 Kg/m3 21,07 N/mm2

0,49 kN/ml 1795,45 N2360,22 N 911,85 N687,70 N 989,27 N752,72 kN/ml 687,70 N

1,50 1,00458,46 N

3,38 kN/ml 270 mm4 3,40 kN/ml


Fv,d:

Verifica

VerificachiodaturasolaioTagliomassimo: Interassechiodia:



CalcoloResistenza

b : Fv,rk,a:

Fv,rk,b: Fv,rk,c:



Geometria




Sollecitazioni


TaglioTi: TaglioTl:

VERIFICACONTROVENTAMENTODISOLAIO-SUPERPANBUILD

Schemadicalcolo

Carichi

Areatotalesolaio: Areasingolacampitura:Interassei: LucesolaioL1:


20 m2 3 m2

0,6 m 5 m

27,00 kN 4,05 kN

0,81 kN/ml 2,03 kN3,38 kN/ml 0,41 kN/ml

2,80 mm80 mm 3,1 mm

600,00 N/mm2 2710,00 Nmm

PINO 15 mm

580,00 Kg/m3 34,92 N/mm2

40 mm

350 Kg/m3 21,07 N/mm2

0,60 kN/ml 1466,71 N2360,22 N 870,90 N616,70 N 965,94 N726,33 kN/ml 616,70 N

1,50 1,00411,14 N

3,38 kN/ml 240 mm4 3,43 kN/ml


Fv,d:

Verifica




CalcoloResistenza

b : Fv,rk,a:

Fv,rk,b: Fv,rk,c:



Geometria




Sollecitazioni


TaglioTi: TaglioTl:

VERIFICACONTROVENTAMENTODISOLAIO

Schemadicalcolo

Carichi


Sifanotarechel’interasse(passo)deichiodisoprariportatoèriferitonellepartidichiodaturainternealpannello,mentreperlepartidibordotalepassovadimezzato.Riepilogorisultatizonasismica1:

OSB3 SUPERPAN PINODENSITA' kg/mc 600 710 580

PASSO mm 235 270 240


InaltriterminiilpannelloSuperpanBUILDhaunamassavolumicasuperioredel22%rispettoalpinoedel18%rispettoall’OSB/3,aspettocheconsenteunariduzionenell’utilizzodichiodidifissaggioquantificabilein13%rispettoalmultistratoinpinoein15%rispettoall’OSB/3.

UtilizzochiodiconpannelloSuperpanBUILD:-13%rispettoapannellomultistratoinpino-15%rispettoapannelloOSB/3

4.2.2Zonasismica2

20 m2 3 m2

0,6 m 5 m

18,00 kN 2,70 kN

0,54 kN/ml 1,35 kN2,25 kN/ml 0,27 kN/ml

2,80 mm80 mm 3,1 mm

600,00 N/mm2 2710,00 Nmm

OSB/3 15 mm

550,00 Kg/m3 33,12 N/mm2

40 mm

350 Kg/m3 21,07 N/mm2

0,64 kN/ml 1390,84 N2360,22 N 861,02 N599,62 N 959,36 N718,98 kN/ml 599,62 N

1,50 1,00399,74 N

2,25 kN/ml 350 mm3 2,28 kN/ml

< 1

CaricosismicoproporzionaleEd,1:

VERIFICACONTROVENTAMENTODISOLAIO-OSB/3

Schemadicalcolo

Carichi

Areatotalesolaio: Areasingolacampitura:

Spessoret1:

Geometria

ReazionevincolareFa,Fb:

TaglioTl:

Sollecitazioni

Interassei: LucesolaioL1:

CaricolineareG,k:

TaglioTi:

CaricosismicototaleEd,tot:

Fv,rk,c:




Fv,rk,b:

Fv,d:

Verifica

Fv,rk,f: Fv,rk:g ,m: Kmod:

Fv,rk,d: Fv,rk,e:


CalcoloResistenza

b : Fv,rk,a:

Resistenzacaratteristicafu,k: MomentosnervamentoMy,k:Tipopannello:

h: 0,99 Verificata

VerificachiodaturasolaioTagliomassimo: Interassechiodia:Numerochiodiametronef: Fv,d:


20 m2 3 m2

0,6 m 5 m

18,00 kN 2,70 kN

0,54 kN/ml 1,35 kN2,25 kN/ml 0,27 kN/ml

2,80 mm80 mm 3,1 mm

600,00 N/mm2 2710,00 Nmm

SUPERPAN 15 mm

710,00 Kg/m3 42,75 N/mm2

40 mm

350 Kg/m3 21,07 N/mm2

0,49 kN/ml 1795,45 N2360,22 N 911,85 N687,70 N 989,27 N752,72 kN/ml 687,70 N

1,50 1,00458,46 N

2,25 kN/ml 405 mm2 2,26 kN/ml


Fv,d:

Verifica




CalcoloResistenza

b : Fv,rk,a:

Fv,rk,b: Fv,rk,c:



Geometria




Sollecitazioni


TaglioTi: TaglioTl:

VERIFICACONTROVENTAMENTODISOLAIO-SUPERPANBUILD

Schemadicalcolo

Carichi



20 m2 3 m2

0,6 m 5 m

18,00 kN 2,70 kN

0,54 kN/ml 1,35 kN2,25 kN/ml 0,27 kN/ml

2,80 mm80 mm 3,1 mm

600,00 N/mm2 2710,00 Nmm

PINO 15 mm

580,00 Kg/m3 34,92 N/mm2

40 mm

350 Kg/m3 21,07 N/mm2

0,60 kN/ml 1466,71 N2360,22 N 870,90 N616,70 N 965,94 N726,33 kN/ml 616,70 N

1,50 1,00411,14 N

2,25 kN/ml 360 mm3 2,28 kN/ml


Fv,d:

Verifica




CalcoloResistenza

b : Fv,rk,a:

Fv,rk,b: Fv,rk,c:



Geometria




Sollecitazioni


TaglioTi: TaglioTl:

VERIFICACONTROVENTAMENTODISOLAIO-PINO

Schemadicalcolo

Carichi


Riepilogorisultatizonasismica2:

OSB3 SUPERPAN PINODENSITA' kg/mc 600 710 580

PASSO mm 350 405 360 InaltriterminiilpannelloSuperpanBUILDconsenteunariduzionenell’utilizzodichiodidifissaggioquantificabilein13%rispettoalmultistratoinpinoein15%rispettoall’OSB/3.


UtilizzochiodiconpannelloSuperpanBUILD:

-13%rispettoapannellomultistratoinpino-15%rispettoapannelloOSB/3

Irisultatisonoanaloghiaquelliottenutiperilcasoinzonasismica1,elosarannoancheperl’impiegoancheinaltrezonesismiche(zone3e4).Nelpannellodicontroventaturaleazionidimensionantisonoditipotaglianteesia laresistenzacheladeformatadipendonofortementedallatipologiadiconnessione;quindi,aparitàdichiodiutilizzati, il fattoredeterminanterisultaessere ladensitàdelmateriale incui ilchiodoveneinfisso,aspettocheavvantaggiailpannelloSuperpanBUILDneiconfrontideglialtripannelliesaminati(OSB/3emultistratodipinofrancese).

4.3. ANALISI PANNELLI DI RINFORZO PER TRAVI Unametodologiadirinforzodisolaiesistenticonsistenell’accoppiamentoditravi/travettiesistenticonunoopiùpannelliapplicatisolitamenteall’estradossodelletravima,inrelazioneallatipologiaeall’entitàdivulnerabilitàdelsolaio,possonoessereapplicatiancheall’intradossodelletravioinabbinamentoall’intradossopiùall’estradosso.L’accoppiamentodi più elementi strutturali viene generalmente adottatoper carenze a flessionedei travetti lignei e la sua efficacia dipendelargamente, oltre che dallo stato di conservazione dei travetti stessi, dall’efficacia delle connessioni adottate. In funzione del sistema diconnessione, e pertanto della rigidezza che può garantire, il funzionamento della trave composta varia tra i casi limite di travi in parallelo(connessione con rigidezza nulla) e travi perfettamente accoppiate senza discontinuità delle deformazioni lungo l’altezza della sezione(connessioneinfinitamenterigida).

Figura7:Distribuzionedelledeformazionialvariaredellarigidezzadelleconnessioni

pertravicompostesollecitateaflessione(Ballerinietal.,2002).

Nell’analisi condotta sono state esaminate più configurazioni che adottano come elementi di rinforzo pannelli Superpan BUILD fissatisuperiormente e/o inferiormente alle travi principali. Di seguito si riportano le configurazioni verificate, con riportato l’incremento dellaresistenzaaflessionerispettoallaconfigurazionesenzapannellidirinforzo.Siprecisachequandovengonoindicatipannellidoppiotripli,ipannellivengonoconsideratiresisolidalimedianteincollaggio.L’incremento di resistenza viene considerato a parità di carico applicato; il calcolo per la verifica di travetti lignei, pannello di rinforzo econnessionideveesseresvoltodalprogettistainrelazioneaicarichiagenti.

Caso1Lunghezzatravetti:3,0m

TravettiC2412x16cminterasse62,5cm

Pannellosingolosuperioresp.20mm

Fissaggioconchiodiφ2.8passo100mm

Incrementodellaresistenzaaflessione+7%










Fissaggioconvitiφ6passo100mm




Pannellodoppiosuperioresp.40mm(20+20)















Pannellotriplosuperioresp.60mm(20+20+20)
































Fissaggioconchiodiφ6passo100mm




Pannellotriplosuperioresp.60mm(20+20+20)





Pannellosingoloinf+supsp.20mm















Pannellosingoloinf+supsp.40mm(20+20)



Nelseguitoleverifichecontravedilunghezza600cm:



Pannellosingolosupsp.20mm









































Pannellodoppiosupsp.40mm(20+20)









TravettiC2416x24cminterasse62,5cmIncrementodellaresistenzaaflessione

+25%






Pannellosingolosupeinfsp.32mm













Figura8:IncrementodellaresistenzaaflessionedelsolaioalvariaredellospessoredelpannelloSuperpanBUILD.

ConnessioniconvitiΦ6passo100mm.

12% 12%13%

15%16%

17%18%

0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%

12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34

Increm

entore

sistenza[%

]

Spessorepannello[mm]

Incrementodiresistenzaaflessionealvariaredellospessoredelpannello


Figura9:Incrementodellaresistenzaaflessionedelsolaioalvariaredell'interassedellevitiΦ6,passotra300e50mm.

PannelliSuperpanBUILDconsideratida20e30mm.

4.3.1. Variazione delle vibrazioni in solai rinforzati L’applicazionediunpannellodirinforzoaunsolaioligneoregolarecomportaunavariazionedelprimomododivibraredovutaall’incrementodirigidezzaflessionaledellasezioneresistente.Sisonopertantoindagatiglieffettidelrinforzoinvarieconfigurazionitenendocontodell’effettivarigidezzaflessionaledelsolaio,determinatainfunzionedidimensionieinterassedeitravetti,dellatipologiaecaratteristichedelpannellodirinforzoedellaconnessioneadottata.Nel seguito si riportano gli incrementi di frequenza rispetto al solaio non rinforzato con pannello Superpan BUILD, ottenuti con la seguenteconfigurazione:

- travettiC2416x20coninterasse62.5cm,lucesolaio4.8m;- carichiapplicaticaratteristici:permanenti2.7kN/m2,sovraccarichiperedificiresidenziali2.0kN/m2.

Ilcalcolodelprimomododivibrarevienesvoltoinaccordoconlaformulazionepropostadall’EC5al§7.3.Lacombinazionedicaricoconsiderataèlaquasipermanente(100%deicarichipermanenti+30%deisovraccarichiperedificiresidenziali).Lafrequenzadicalcoloperilsolaioinesame,nonrinforzato,èparia5.14Hz,inferiorealvaloreminimoconsigliatodalCNR-DT206/2007(6Hz).





5.75HzIncrementodellafrequenza

+10%






+11%






+12%

7% 8%10% 11%

14%

17%

9% 10%12%

14%

17%

21%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

50100150200250300

Increm

entore

sistenza[%

]

Interasseconnessioni[mm]

Incrementodiresistenzaaflessionealvariaredell'interassedelleconnessioni

Pannellosp.20mm Pannellosp.30mm







+13%






+14%






+15%






+17%

Nelseguitosiriportanoperformagraficairisultatisopraottenuti;siriportanoinoltreirisultaticalcolatiriducendol’interassedellevitia60mmeapplicandounpannelloSuperpanBUILDancheall’intradossodeitravetti:

Perilsolaioconsiderato,siottieneunprimomododivibraresuperioreai6Hzadottandounadelleseguenticonfigurazioni:

- pannelloSuperpanBUILDsuperioreda30mmconvitiφ6interasse100mm;- pannelloSuperpanBUILDsuperioreda22mmconvitiφ6interasse60mm;

10%11% 12% 13% 14% 15% 15%

17%12% 13% 14% 15% 16%18% 19%

21%19%

21% 22% 23% 24%26% 27%

30%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40

Increm

entofreq

uenza[Hz]

Spessorepannello[mm]

Incremenentodellafrequenzadelprimomododivibraredelsolaioalvariaredellospessoredelpannellodirinforzo

Pann.supepassoviv100mm Pann.supepassoviv60mm Pann.sup+infepassoviv100mm


- pannelliSuperpanBUILDsuperioreeinferioreda15mmconvitiφ6interasse100mm.


5. APPLICAZIONI SU PARETI CONTROVENTANTI IpannelliSuperpanBUILDpossonoessereusaticomepannellistrutturalinelleparetiverticalidicontroventaturainstruttureatelaioinlegno.A tal fine, il D.M. del 14.01.2008 (Norme Tecniche per le costruzioni), al punto §7.7.2 precisa che per l’utilizzo in strutture sismiche di tipodissipativo(CD“A”o“B”),ipannellidiparticelledevonoavereunamassavolumicanoninferiorea650kg/m3espessorenoninferiorea13mm.Perquantoconcerne lamassavolumicatutti ipannelliSuperpanBUILDrispettanoquestaprescrizione,pertantocomepannellidicontroventosonoutilizzabilituttiipannelliSuperpanBUILDconspessoreminimoparia13mm. Nelseguitosiriportanoleverifichedidueparetidicontrovento,realizzateconstrutturaatelaioinlegnoepannellichiodatisuentrambelefaccedellaparete:laprimapareteconpannelliOSB/3,lasecondapareteconpannelliSuperpanBUILD.Lastrutturadellaparetevienedimensionatainmodotaleche,persollecitazioniditipotagliantesulpannello,siabbia larotturadelleconnessioni(chiodi)trapannellidicontroventoetelaioligneo,modalitàdirotturachegarantisceladuttilitàdellaparete.Ichiodisonoditiporing2.8x80mm.Nei due casi di confronto, il carico di esempio orizzontale applicato in sommità alle pareti nel piano delle pareti è pari a 31 kN (24.5 kN/messendoipannellilarghi125cm).Ilconfrontodeiduepannellisisarebbepotutofareconqualsiasientitàdicarico,masièsceltoquestovaloreper confrontarlo col tagliante massimo registrato in test di laboratorio sui pannelli Finsa eseguiti nel 2013 dal CRN IVALSA “Istituto per lavalorizzazionedellegnoedellespeciearboree”.LeprovesonostatecondottesupannellidiparticelleFinsaconspess.13mm,applicatisuamboilatidellastrutturaatelaioinlegnolarga250mm(duepannellida125cm)ealta295cm;lastrutturaerafissataaterraconunholddownperestremitàdellapareteetrestaffeataglio.Lachiodaturaavevapasso75mmlungoibordidelpannelloe150mmnellepartiinterne,mentrenonèriportatoiltipodichiodoutilizzato.Ipannellieranosollecitativerticalmenteconuncaricodistribuitocostanteapplicatoinsommitàparia18.7kN/m,eorizzontalmentenelpianodelpannelloconuncaricocrescenteealternatociclicamenteneidueversidiapplicazione.Lemassimeazioniorizzontaliacuiledueparetiditesthannofattofrontesonocompresetrai55.5kNe61.4kN,checorrispondonoa22.2kN/me24.5kN/m,valoridaiqualièstatasceltalaforzasismicadaapplicarenelconfrontotraSuperpanBUILDeOSB/3.Dalconfrontotraleduetipologiedipannelloemergecheilmassimointerassediprogettodellachiodaturadelpannellosultelaioèparia:

Passochiodipartiinterne[mm]

Passochiodipartiesterne[mm]

PannelloOSB/3 73 36.5PannelloSuperpanBUILD 82 41

Tabella17:EsitodimensionamentochiodaturaperparetisismicheconpannelliOSB/3eSuperpanBUILD.

Il pannello Superpan BUILD consente una riduzione del numero di chiodi di oltre il 9% rispetto al pannello OSB/3, derivante dallamaggioredensitàdelprimorispettoalsecondo(720kg/m3contro550al720kg/m3).Si fa notare che l’interassedella chiodaturadi calcolo sopra riportato è determinatodalle caratteristichemeccanichedel pannello, del telaioligneo e dalla resistenza allo snervamento dei chiodi, caratteristiche peraltro ulteriormente limitate dai coefficienti di sicurezza previsti dalleNormeTecniche;leprovedilaboratoriodel2013sonostateinvecespintebenoltrelaresistenzaasnervamentodeichiodi,arrivandoancheallapenetrazionedelchiodonelpannelloeall’estrazionedelchiododeltelaio.Ipotizzandol’utilizzonellasessioneditestinlaboratoriodichiodiring2.8x80mm,congliinterassiadottatinelleprove(75–150mm),tenendoconto dei fattori di sicurezza previsti dalle Normative Tecniche, si ottiene unamassima spinta orizzontale applicabile pari a 13.5 kN/m (vedipag.40),inferioredicircail45%rispettoallaspintamassimachehaportatoarotturalepareti(24.5kN/m).


2,80 mm80 mm 3,1 mm

600,00 N/mm2 2710,00 NmmOSB 13 mm

550,00 Kg/m3 33,12 N/mm2

60 mm

350 Kg/m3 21,07 N/mm2

0,64 kN/ml 1205,40 N3540,33 N 1260,47 N585,69 N 1440,80 N687,72 kN/ml 585,69 N

1,30 1,00450,53 N

24,50 kN/ml 73,00 mm13,70 12,34 kN/ml

< 1

Fv,d:

Fv,rk,c:Fv,rk,e:

Lunghezzachiodol: Diametrotestachiododh:


Fv,rk,f: Fv,rk:

Fv,rk,d:

Resistenze

Fv,rk,b:

Verifica

g ,m: Kmod:

VERIFICAUNIONEPANNELLO_TELAIO-OSB/3

Schemadicalcolo

Geometria

Tipochiodo: Diametrochiodod:

Resistenzacaratteristicafu,k: MomentosnervamentoMy,k:Tipopannello: Spessoret1:Densitàr 1,k:

b : Fv,rk,a:

Resistenzaarifollamentofh,1,k:


VerificaparetiTagliomassimo: Interassechiodia:Numerochiodiametronef: Fv,d:h: 0,99 Verificata


2,80 mm80 mm 3,1 mm

600,00 N/mm2 2710,00 NmmSUPERPAN 13 mm

710,00 Kg/m3 42,75 N/mm2

60 mm

350 Kg/m3 21,07 N/mm2

0,49 kN/ml 1556,06 N3540,33 N 1300,42 N663,71 N 1484,59 N720,00 kN/ml 663,71 N

1,30 1,00510,54 N

24,50 kN/ml 82,00 mm12,20 12,45 kN/ml

< 1 Verificata

Tagliomassimo: Interassechiodia:Numerochiodiametronef: Fv,d:h: 0,98

g ,m: Kmod:Fv,d:

Verifica

Verificapareti

Fv,rk,b: Fv,rk,c:Fv,rk,d: Fv,rk,e:Fv,rk,f: Fv,rk:


Resistenze

b : Fv,rk,a:


VERIFICAUNIONEPANNELLO_TELAIO-SUPERPANBUILD

Schemadicalcolo

Geometria



2,80 mm80 mm 3,1 mm

600,00 N/mm2 2710,00 NmmSUPERPAN 13 mm

710,00 Kg/m3 42,75 N/mm2

60 mm

350 Kg/m3 21,07 N/mm2

0,49 kN/ml 1556,06 N3540,33 N 1300,42 N663,71 N 1484,59 N720,00 kN/ml 663,71 N

1,30 1,00510,54 N

13,50 kN/ml 150,00 mm6,67 6,81 kN/ml

< 1

VERIFICAUNIONEPANNELLO_TELAIO-PANNELLOTEST

Schemadicalcolo

Geometria

Tipochiodo: Diametrochiodod:Lunghezzachiodol: Diametrotestachiododh:Resistenzacaratteristicafu,k: MomentosnervamentoMy,k:Tipopannello: Spessoret1:Densitàr 1,k: Resistenzaarifollamentofh,1,k:


Resistenze

b : Fv,rk,a:

Fv,rk,b: Fv,rk,c:Fv,rk,d: Fv,rk,e:Fv,rk,f: Fv,rk:g ,m: Kmod:Fv,d:

Verifica

Verificapareti

Verificata

Tagliomassimo: Interassechiodia:Numerochiodiametronef: Fv,d:h: 0,99

Tabella18:Fogliodicalcoloperchiodaturaparetesismicaadottataintestdilaboratorio.

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