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LABOR FÜR HOLZTECHNIK fermacell tabelle di predimensionamento
HAWK Hildesheim/Holzminden/Göttingen Luglio 2016
Renatastraße 11D, D-31134 Hildesheim Pagina 2
Questa relazione può essere riprodotta solo in forma integrale. Una pubblicazione parziale è consentita solo dietro nostro consenso.
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concessi al committente i diritti d'uso dei risultati di questa relazione.
BY LABOR FÜR HOLZTECHNIK, 2016
LABOR FÜR HOLZTECHNIK fermacell tabelle di predimensionamento
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INDICE
1 NOTE PRELIMINARI .....................................................................................................4
2 GENERALITÀ ................................................................................................................4
3 METODO DI VERIFICA DI PANNELLI PARETE ...........................................................5
3.1 VERIFICA DELLA CONNESSIONE STRUTTURALE....................................................................8
3.1.1 Gessofibra–legno di conifera ...............................................................................9
3.1.2 Powerpanel HD–legno di conifera .....................................................................10
3.2 VERIFICA DELLA PANNELLATURA STRUTTURALE DI IRRIGIDIMENTO .....................................11
3.2.1 Resistenza a trazione ........................................................................................11
3.2.2 Ingobbamento ...................................................................................................12
3.3 VERIFICA DEL FISSAGGIO AGLI APPOGGI ...........................................................................12
4 TABELLE DI PREDIMENSIONAMENTO PER PANNELLI PARETE CON PANNELLATURA SU UN LATO .........................................................................................13
4.1 ESEMPIO DI VERIFICA STRUTTURALE PER PANNELLO PARETE CON PANNELLATURA
SU UN LATO ....................................................................................................................16
5 TABELLE DI PREDIMENSIONAMENTO PER PANNELLI PARETE CON PANNELLATURA SU ENTRAMBI I LATI ............................................................................21
5.1 CONFIGURAZIONE SIMMETRICA DELLA PARETE .................................................................21
5.2 CONFIGURAZIONE ASIMMETRICA DELLA PARETE ...............................................................24
5.2.1 Combinazione delle azioni in caso di comportamento strutturale duttile ............24
5.2.2 Combinazione delle azioni in caso di comportamento strutturale fragile
e duttile .............................................................................................................26
5.2.3 Combinazione delle azioni in caso di comportamento strutturale fragile ............28
BIBLIOGRAFIA
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1 Note preliminari Il dimensionamento strutturale di seguito riportato costituisce la base per la determinazione
delle capacità portanti dei pannelli portanti intelaiati indicate nelle tabelle di
predimensionamento e va interpretato come esemplificazione di calcolo, non come modello
di dimensionamento. Il progettista che, per l'elaborazione di calcoli strutturali di un progetto
edile adotti questo modello di calcolo, o i valori di predimensionamento dei pannelli portanti
intelaiati, si trova a operare esclusivamente sotto la propria responsabilità. Il calcolo
strutturale è finalizzato esclusivamente alla verifica delle capacità portanti dei pannelli parete
con funzione di piastra strutturale caricati a causa dell'azione del vento. Rigidezza e
deformazione dei pannelli parete non sono oggetto di questa verifica.
2 Generalità A causa delle sollecitazioni dovute all'azione di vento o sisma, gli edifici realizzati con
costruzione intelaiata di legno devono essere irrigiditi tramite la collaborazione di pannelli
parete, pannelli di solaio e di copertura. I pannelli portanti di legno sono elementi piani
caricati nel proprio piano che assicurano resistenza di piastra strutturalmente efficace, e per
la verifica del comportamento strutturale in questa modalità di impiego è utile il ricorso a
un'analisi semplificata conforme alla EN 1995-1-1:2014 (Eurocodice 5) e all'Appendice
Nazionale.
Figura 1: elementi di una parete costituita da pannelli portanti intelaiati
L'Eurocodice 5 (EC5) definisce i pannelli portanti in legno come "aggregati", poiché il
comportamento strutturale è determinato dalla capacità portante e dalla rigidezza di elementi
appropriatamente posizionati e reciprocamente connessi, formati da telaio (montanti e
correnti) e pannellatura strutturale di irrigidimento. Per la fabbricazione della struttura
intelaiata si utilizzano elementi lineari a sezione rettangolare, ad esempio in legname da
montante esterno
montante interno
corrente superiore
corrente inferiore
pannellatura di rivestimento
mezzo di unione
e irrigidimento
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costruzione, legno lamellare incollato, pannello stratificato di sfogliati (Laminated veneer
lumber/LVL), o elementi edili costituiti da profilati. La pannellatura fissata su un lato o su
entrambi i lati del telaio è considerata come un elemento piano che può essere costituito di
pannelli a base di legno, a base di gesso o di lastre in conglomerati cementizi alleggeriti,
materiali che in ogni caso sono assoggettati a una regolamentazione normativa e al rilascio
di benestari tecnici in relazione al tipo di impiego. La connessione strutturale tra intelaiatura e
pannellatura è generalmente ottenuta tramite mezzi di unione metallici, come cambrette,
chiodi o viti infissi ortogonalmente rispetto al piano del pannello. Nella trattazione che segue
non viene presa in considerazione la possibilità di utilizzare giunti a colla tra intelaiatura e
pannellatura.
3 Metodo di verifica di pannelli parete La verifica di pannelli parete sollecitati nel proprio piano con funzione di piastra strutturale
può essere eseguita applicando la verifica semplificata prevista dalla EN 1995-1-1:2014
(Metodo A), considerando le indicazioni contenute nell'Appendice Nazionale, sulla base del
modello soggetto a forze di taglio indicato nella figura 2.
Figura 2: modello ideale di analisi strutturale per forze di taglio applicate nel piano di un pannello parete secondo Kessel (2005)
L'applicazione della verifica semplificata da parte del progettista strutturale presuppone che,
durante le fasi di lavorazione e produzione dei pannelli parete, l'azienda produttrice operi nel
rispetto delle seguenti regole costruttive di cui alla figura 3:
sv,0=
sv,0=
sv,0=sv,0=
h
F
F
Fh
hF
F
F
elementodel telaio
FF
pannellatura
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realizzazione di una unione continua e resistente a taglio su tutti i lati tra bordi
della pannellatura e intelaiatura, senza lasciare bordi liberi
realizzazione di una unione resistente a compressione e trazione tra gli
elementi perimetrali dell'intelaiatura e la struttura sottostante
realizzazione di un appoggio orizzontale e verticale per l'elemento inferiore
dell'intelaiatura
Figura 3: fissaggio orizzontale e verticale per assicurare il posizionamento di un pannello
parete con pannellatura su un lato
Quando la formazione degli appoggi risulta in modo dimostrabile conforme alle condizioni
richieste, il carico risultante sui montanti perimetrali è una forza assiale, in conformità al
modello di analisi strutturale per forze di taglio, derivante da un carico agente
orizzontalmente in direzione dell'asse del corrente superiore, e un carico sulla pannellatura
nonché sull'unione tra pannellatura e telaio con una forza di taglio sv,0 costante in direzione
parallela ai bordi della pannellatura.
Figura 4: carichi da forza assiale sugli elementi del telaio (figura a sinistra) e carichi sulla
pannellatura (figura a destra) di un pannello portante intelaiato derivanti dall'applicazione di una forza orizzontale Fv secondo Kessel (2005)
hFv
h
Fv
-Fv
Fv
Fv
hFv
hFv-
-Fv
sv,0
sv,0
sv,0
v,0s
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La capacità portante di un pannello parete può essere determinata applicando il metodo A
fornito nel punto 9.2.4.2 della EN 1995-1-1, tramite l'espressione (9.21). Il metodo di verifica
valuta tuttavia la capacità portante di un pannello parete solo in base alla capacità portante
dell'unione tra pannellatura e telaio, presupponendo nello stesso tempo un comportamento
strutturale di tipo duttile dei pannelli parete. Gli stati limiti della resistenza dei materiali e del
cedimento laterale al carico di punta della pannellatura, come illustrato da Kessel (2005) e
riportato nell'Appendice Nazionale tedesca che implementa l'Eurocodice 5, non vengono
presi in considerazione nella EN 1995-1-1:2014. Per la verifica del materiale della
pannellatura si raccomanda che per il carico principale in caso di pannelli caricati in modo
ideale ovvero solo sollecitati a taglio si applichi
t = c = v
Per questo motivo, per i materiali di pannellatura con resistenza a trazione ridotta rispetto a
resistenza a compressione e a taglio, la verifica della capacità portante della pannellatura
non deve essere eseguita considerando la resistenza caratteristica a taglio fv,k, bensì la
resistenza caratteristica a trazione ft,k. Poiché sia le lastre in gessofibra fermacell sia le lastre
in cemento con inerti leggeri fermacell Powerpanel HD, in stato di sollecitazione a piastra,
esibiscono una resistenza a trazione inferiore rispetto alla resistenza a taglio, per questi
materiali di pannellatura il valore di progetto della resistenza longitudinale a taglio fv,0,d di
pannelli parete con pannellatura su un lato o su entrambi i lati con configurazione simmetrica
deve essere determinato in conformità all'espressione riportata nel punto 4 dell'allegato 1 del
Benestare Tecnico Europeo ETA-13/0609,
²/35 min
netdv,v2 v1
dt,v2 v1
Rdv,v1
panndv,0,
btfkktfkk
s/Fknf
,
dove la verifica con il valore fv,0,d minore è determinante per il calcolo della resistenza del
pannello parete.
Gli elementi dell'espressione sono definiti come segue:
fv,0,d valore di progetto della resistenza longitudinale a taglio della pannellatura tenendo conto della
capacità portante dei mezzi di unione e della pannellatura nonché dell'ingobbamento,
npann numero di lati con pannellatura strutturale di irrigidimento (per pannellatura su un lato npann = 1;
per pannellatura su entrambi i lati npann = 2 solo in caso di pannellatura e mezzi di unione dello
stesso tipo e della stessa dimensione),
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kv1 coefficiente che controlla la disposizione e il tipo di connessione della pannellatura (kv1 = 1,0
quando la connessione in corrispondenza dei bordi delle lastre è continua e resistente a taglio
su tutti i lati, kv1 = 0,66 in caso di lastre con bordi liberi – ammesso solo per pannelli di
copertura e solai),
kv2 coefficiente che controlla il discostamento del comportamento strutturale rispetto alle
condizioni del modello di analisi ideale (in caso di strutture con pannellatura su un lato
kv2 = 0,33 e in caso di pannellatura su entrambi i lati kv2 = 0,5),
Fv,Rd capacità portante laterale di progetto per singolo mezzo di unione,
ft,d valore di progetto della resistenza a trazione della pannellatura,
fv,d valore di progetto della resistenza a taglio della pannellatura,
s interasse tra i mezzi di unione,
bnet luce libera tra i montanti dell'intelaiatura,
t spessore del materiale di pannellatura.
I parametri di materiale e di geometria adottati o necessari per l'elaborazione delle tabelle di
predimensionamento di pannelli parete intelaiati con pannellatura in lastre di gessofibra
fermacell o lastre in cemento con inerti leggeri fermacell Powerpanel HD sono illustrati nelle
seguenti sezioni.
3.1 Verifica della connessione strutturale
Le capacità portanti di una connessione strutturale determinate secondo le espressioni di
Johansen richiedono il rispetto delle spaziature minime tra i mezzi di unione in fase di
realizzazione, in particolar modo verso il bordo della pannellatura nonché verso il bordo non
caricato del legno, come prescritto nell'Eurocodice 5 e nei relativi benestari tecnici in
relazione ai differenti materiali di pannellatura utilizzati. Le spaziature minime dei mezzi di
unione, per entrambi i tipi di pannellatura, sono di seguito riportate nella tabella 1.
Tabella 1: spaziature minime dei mezzi di unione prescritte per realizzare una connessione strutturale resistente a taglio
Mezzo di unione Materiale di pannellatura
fermacell “Gipsfaser” lastre in
gessofibra
fermacell Powerpanel HD lastre
in cemento con inerti leggeri
Cambrette d (7 d) 1) 20 d 10 d 40 d
Chiodi d 20 d d 20 d
a4,c2) a1
3) (s minimo) a4,c2) a1
3) (s minimo) 1) I valori tra parentesi sono validi per lastre in gessofibra fermacell con bordo ribassato ("TB"/bordo per costruzioni a secco); 2) Distanza fra mezzo di unione e bordo scarico; 3) Interasse tra i mezzi di unione.
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Per le lastre in gessofibra non è stato considerato un aumento dei valori caratteristici per la
capacità portante della connessione strutturale del 20 % ai sensi del punto 9.2.4.2 (5)
della EN 1995-1-1, cosicché gli effetti delle imperfezioni possono essere trascurati e una
verifica della deformazione orizzontale dei pannelli parete non si rende necessaria se
sussistono le seguenti condizioni
la lunghezza del pannello parete è pari ad almeno h/3,
la larghezza delle lastre è pari ad almeno h/4 e
la parete è direttamente appoggiata e connessa alla struttura rigida
sottostante.
In via di principio, per le lastre in cemento con inerti leggeri fermacell Powerpanel HD un
tale aumento ai sensi del punto 4 dell'allegato 1 del Benestare Tecnico Europeo non può
essere assunto. Come anche per le strutture realizzate con lastre di gessofibra, la verifica
della deformazione orizzontale del pannello parete non si rende necessaria qualora siano
soddisfatti i requisiti costruttivi prescritti. Tuttavia, gli effetti delle imperfezioni sulla capacità
portante dei pannelli parete con pannellatura in lastre di cemento con inerti leggeri fermacell Powerpanel HD possono essere trascurati solo quando è verificato che il rapporto qz,k / qx,k sia
inferiore o uguale a 15.
dove:
qz,k è il carico lineare orizzontale, perpendicolare al corrente superiore della parete da
irrigidire, a seguito dell'azione del vento ed espresso in kN/m,
qx,k è il carico lineare verticale permanente agente sul corrente superiore della parete da
irrigidire ed espresso in kN/m.
I valori caratteristici per i momenti di snervamento My,Rk sono stati determinati in conformità
alla EN 1995-1-1:2014 assumendo la resistenza a trazione minima richiesta per chiodi
secondo l'espressione (8.14) e per cambrette secondo l'espressione (8.29).
3.1.1 Gessofibra–legno di conifera
La determinazione della capacità portante della connessione strutturale è eseguita in
conformità al punto 8.2.2 della EN 1995-1-1:2014 con le espressioni modificate secondo
Johansen (da 8.6a fino a 8.6f) tenendo conto del coefficiente parziale di sicurezza M per
connessioni di cui al punto 3 dell'Appendice Nazionale italiana e delle resistenze
caratteristiche a rifollamento fh,1,k delle lastre in gessofibra fermacell applicando l'espressione
riportata nell'allegato 2 del Benestare Tecnico Europeo ETA-03/0050.
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Il contributo dovuto all'"effetto fune" Fax,Rk/4 è stato limitato al 50 % della quota calcolata
secondo la teoria di Johansen, in conformità a quanto prescritto nel Benestare Tecnico
Europeo ETA-03/0050 per i mezzi di unione ivi specificati. Il valore di Fax,Rk (Rax,k) è stato
determinato in conformità all'espressione (8.23), riportata nel punto 8.3.2 (4) dell'Eurocodice
5, dove le resistenze caratteristiche all'attraversamento da parte della testa Rax,head,k sono
desunte dal prospetto riportato nell'allegato 2 del Benestare Tecnico Europeo ETA-03/0050.
La lunghezza di penetrazione per cambrette tpen = 32 mm e per chiodi a gambo liscio
tpen = 30 mm è stata considerata presumendo che la lunghezza di penetrazione, in conformità
alla EN 1995-1-1:2014, sia riportata escludendo la lunghezza della punta del chiodo ovvero
della cambretta. Con una lunghezza di penetrazione dei chiodi di 8 d tpen < 12 d, il valore
della resistenza a estrazione è stato ridotto considerando il fattore (tpen /4 d – 2) in conformità
al punto 8.3.2 (7) della EN 1995-1-1:2014.
Il valore della resistenza a estrazione dal legno fax,k di chiodi e cambrette è desunto
dall'espressione (8.25).
L'influenza della durata del carico e della classe di servizio sulla capacità portante della
connessione costituita da due elementi differenti, legno e lastre in gessofibra, è stata presa
in considerazione applicando l'espressione (2.6) della EN 1995-1-1:2014 come valore
geometrico medio dei coefficienti di correzione kmod,i. Il coefficiente di correzione delle lastre in
gessofibra è desunto in conformità alle indicazioni dell'allegato 2 del Benestare Tecnico
Europeo ETA-03/0050. I parametri di rigidezza per la connessione strutturale tra telaio e
pannellatura realizzata con mezzi di unione metallici Kser sono stati determinati in conformità
all'allegato 2 del Benestare Tecnico Europeo ETA-03/0050, assumendo le espressioni
riportate nel prospetto 7.1 della EN 1995-1-1:2014.
3.1.2 Powerpanel HD–legno di conifera
La determinazione della capacità portante della connessione è eseguita in conformità al
punto 8.2.2 della EN 1995-1-1:2014 con le espressioni modificate secondo Johansen (da
8.6a fino a 8.6f) tenendo conto del coefficiente parziale di sicurezza M per connessioni
conformi ai requisiti di cui al punto 3 dell'Appendice Nazionale italiana e delle resistenze
caratteristiche a rifollamento fh,1,k delle lastre in cemento con inerti leggeri fermacell Powerpanel HD applicando l'espressione riportata nell'allegato 1 del Benestare Tecnico
Europeo ETA-13/0609 punto 3.
Il contributo dovuto all'effetto fune Fax,Rk/4, per l'impiego di chiodi con gambo liscio, è
delimitato al 15 % della quota di cui alla teoria di Johansen. Per le connessioni realizzate con
cambrette, in base alle indicazioni nel benestare tecnico, questo effetto non è stato
considerato. La resistenza a estrazione dal legno Fax,Rk è determinata applicando
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l'espressione (8.23) fornita nel punto 8.3.2 (4) dell'Eurocodice 5, dove le resistenze
caratteristiche all'attraversamento da parte della testa Fax,head,Rk è stata desunta dal punto 3
dell'allegato 1 del Benestare Tecnico Europeo. Nel calcolo è stata considerata una
lunghezza di penetrazione per chiodi a gambo liscio di tpen = 12 d.
L'influenza della durata del carico e della classe di servizio sulla capacità portante della
connessione costituita da due elementi differenti, legno e lastre in cemento con inerti leggeri,
è stata presa in considerazione applicando l'espressione (2.6) della EN 1995-1-1:2014 come
valore geometrico medio dei coefficienti di correzione kmod,i. Il coefficiente di correzione delle
lastre in cemento con inerti leggeri fermacell Powerpanel HD è desunto in conformità alle
indicazioni dell'allegato 1 punto 2 del Benestare Tecnico Europeo ETA-13/0609. I parametri
di rigidezza per la connessione strutturale tra telaio e pannellatura realizzata con mezzi di
unione metallici Kser sono stati determinati in conformità alle espressioni riportate nell'allegato
1 punto 3 del Benestare Tecnico Europeo ETA-13/0609.
3.2 Verifica della pannellatura strutturale di irrigidimento
3.2.1 Resistenza a trazione
Le resistenze caratteristiche a trazione ft,k, per la determinazione della capacità portante del
pannello parete sono desunte dal prospetto 1 dell'allegato 1 del Benestare Tecnico Europeo
ETA-03/0050 per lastre in gessofibra, e dal prospetto dell'allegato 2 del Benestare Tecnico
Europeo ETA-13/0609 per lastre in cemento con inerti leggeri fermacell Powerpanel HD.
Per tenere in considerazione le tensioni aggiuntive dovute alla distanza tra l’asse dei
montanti e il piano centrale del foglio di pannellatura nonché le forze caricate nei pannelli in
modo discontinuo, ad esempio dalle condizioni di appoggio, ai sensi dell'allegato 1 punto 4
del Benestare Tecnico Europeo ETA-13/0609 è stata ridotta la resistenza a trazione per la
pannellatura su un solo lato utilizzando il coefficiente kv2 = 0,33, e per la pannellatura su
entrambi i lati utilizzando il coefficiente kv2 = 0,5.
In conformità al Benestare Tecnico Europeo ETA-03/0050, il coefficiente parziale di
sicurezza delle lastre in gessofibra si assume con M = 1,3, tranne i casi in cui la normativa
vigente nel luogo di esecuzione preveda l'adozione di valori diversi. Tuttavia, per le verifiche
seguenti, il coefficiente parziale di sicurezza è stato adottato utilizzando M = 1,5 in conformità
alle disposizioni nell'Appendice Nazionale italiana della EN 1995-1-1:2014 per legno
massiccio e pannelli in fibra. Il coefficiente di correzione kmod per le lastre in gessofibra è stato
preso in considerazione in conformità alle indicazioni dell'allegato 2 del Benestare Tecnico
Europeo ETA-03/0050. Per le lastre in cemento con inerti leggeri fermacell Powerpanel HD
sono stati desunti il coefficiente parziale di sicurezza conforme al benestare tecnico, ma in
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deroga ad altri materiali di pannelli specificati nell'Eurocodice 5, con M = 1,7, e i coefficienti di
correzione kmod secondo il prospetto dell'allegato 1 punto 2 del benestare tecnico europeo
ETA-13/0609.
3.2.2 Ingobbamento
La verifica riguardo al cedimento per ingobbamento è stata eseguita con le resistenze
caratteristiche a taglio fv,k riportate nel prospetto 1 dell'allegato 1 del Benestare Tecnico
Europeo ETA-03/0050 per le lastre in gessofibra, e con quelle riportate nel prospetto
dell'allegato 2 del Benestare Tecnico Europeo ETA-13/0609 per le lastre in cemento con
inerti leggeri fermacell Powerpanel HD, applicando l'espressione fornita nel punto 4
dell'allegato 1 del Benestare Tecnico Europeo ETA-13/0609. In conformità a quanto
prescritto per la verifica della resistenza a trazione i valori sono stati ridotti adottando il
fattore kv2 = 0,33 in caso di pannellatura su un lato solo e il fattore kv2 = 0,5 per pannellatura
su entrambi i lati.
La verifica semplificata riguardo al cedimento per ingobbamento è stata eseguita in
conformità alla EN 1995-1-1 applicando la distanza libera tra montanti bnet. È stata adottata
una larghezza del montante di 60 mm, cosicché con l’interasse tra gli assi baricentrici dei
montanti correntemente in uso nella prassi pari a br = 62,5 cm, la luce netta nominale di
calcolo tra i montanti risulti di bnet = 56,5 cm.
Il coefficiente di correzione kmod e il coefficiente parziale di sicurezza M sono stati desunti in
conformità alle indicazioni del punto precedente riferito alla verifica della resistenza a
trazione dei materiali dei pannelli.
3.3 Verifica del fissaggio agli appoggi
La verifica del fissaggio resistente sia a pressione sia a trazione tra i montanti esterni e la
struttura sottostante, nonché l'appoggio sia orizzontale sia verticale dei correnti superiori e
inferiori non è oggetto di queste tabelle di predimensionamento, deve bensì essere eseguita
distintamente, da parte di un progettista strutturale, in relazione alle sollecitazioni orizzontali
effettivamente agenti sul pannello parete.
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4 Tabelle di predimensionamento per pannelli parete con pannellatura su un lato Tenendo in considerazione i differenti materiali per lastre di pannellatura prodotti da
Fermacell GmbH e i possibili mezzi di unione per la realizzazione di una connessione al
telaio resistente a taglio, sono riportate nelle tabelle da 2 a 5 le capacità portanti di pannelli
parete con pannellatura su un lato e con interasse tra i montanti di br = 62,5 cm, in conformità
alle indicazioni dell'Eurocodice 5 e in funzione della classe di servizio, dello spessore della
pannellatura t, del diametro dei mezzi di unione d e dell'interasse tra i mezzi di unione s.
Tabella 2: valori di progetto per pannelli parete con pannellatura su un lato con lastre in gessofibra fermacell in classe di servizio 1
150 [mm]
100 [mm]
75 [mm]
50 [mm]
50 [mm]
75 [mm]
100 [mm]
150 [mm]
7,3 (8,8) 5,9 4,4 2,9
d = 1,53 mm
Valori di progetto della resistenza longitudinale a taglio f v, 0 ,d in [N/mm] di pannelli parete con pannellatura su un lato in lastre di gessofibra fermacell "Gipsfaser" 1) in
classe di servizio 1
spessore lastra t = 10 mm spessore lastra t = 12,5 mmmezzi di unione
3,2 4,8 5,5 (6,3)
5,5 (9,5)
cambretta 7,3 (11,6)
7,3 (7,8) 5,8 3,9
d = 1,8 mm
1,9 2,9 3,8 5,5 (5,7)
chiodo
2,8 4,3 5,5 (5,7)
5,5 (8,5)
cambretta
7,3 (8,5) 5,7 4,2 2,8
d = 2,8 mm
2,2 3,3 4,4 5,5 (6,6)
chiodo
2,4 3,7 4,9 5,5 (7,3)
chiodo
6,9 4,6 3,5 2,3d = 2,2 mm
s 2)
7,3 (7,8) 5,2 3,9 2,6
d = 2,5 mm
5,4 4,0 2,7d = 2,2 mm
3,2 4,8 6,4 8,7 (9,6)
chiodo9,8
2,6 3,9 5,3 7,9chiodo
8,1
6,6 4,9 3,3d = 2,5 mm
3,3 5,0 6,7 8,7 (10,0)
chiodo 10,0 (11,5) 7,7 5,7 3,8
d = 2,8 mm
3,0 4,5 6,0 8,7 (9,0)
cambretta9,2 6,1 4,6 3,1
d = 1,53 mm
4,0 6,0 8,0 8,7 (11,9)
cambretta 10,0 (12,2)
1)interasse montanti b r = 62,5 cm; 2)s : spaziature tra i mezzi di unione
8,1 6,1 4,1d = 1,8 mm
spessore lastra t = 15 mm mezzi di unione spessore lastra t 18 mm
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Tabella 3: valori di progetto per pannelli parete con pannellatura su un lato con lastre in gessofibra fermacell in classe di servizio 2
150 [mm]
100 [mm]
75 [mm]
50 [mm]
50 [mm]
75 [mm]
100 [mm]
150 [mm]
3,4 5,1 6,3 (6,8)
6,3 (10,2)
cambretta 7,3 (10,4)
1)interasse montanti b r = 62,5 cm; 2)s : spaziature tra i mezzi di unione
6,9 5,2 3,5d = 1,8 mm
spessore lastra t = 15 mm mezzi di unione spessore lastra t 18 mm
2,6 3,9 5,1 6,3 (7,7)
cambretta 7,3 (7,9) 5,2 3,9 2,6
d = 1,53 mm
2,9 4,3 5,7 6,3 (8,6)
chiodo 7,3 (9,8) 6,5 4,9 3,3
d = 2,8 mm
4,6 3,4 2,3d = 2,2 mm
2,7 4,1 5,5 6,3 (8,2)
chiodo 7,3 (8,4)
2,2 3,4 4,5 6,3 (6,7)
chiodo6,9
5,6 4,2 2,8d = 2,5 mm
5,3 (5,9) 3,9 3,0 2,0d = 2,2 mm
s 2)
5,3 (6,7) 4,4 3,3 2,2
d = 2,5 mm
5,3 (7,3) 4,8 3,6 2,4
d = 2,8 mm
1,9 2,8 3,8 4,0 (5,6)
chiodo
2,1 3,1 4,0 (4,2)
4,0 (6,3)
chiodo
1,6 2,4 3,3 4,0 (4,9)
chiodo
2,4 3,6 4,0 (4,9)
4,0 (7,3)
cambretta 5,3 (7,5) 5,0 3,8 2,5
d = 1,53 mm
Valori di progetto della resistenza longitudinale a taglio f v , 0 , d in [N/mm] di pannelli parete con pannellatura su un lato in lastre di gessofibra fermacell "Gipsfaser" 1) in
classe di servizio 2
spessore lastra t = 10 mm spessore lastra t = 12,5 mmmezzi di unione
2,7 4,0 (4,1)
4,0 (5,4)
4,0 (8,1)
cambretta 5,3 (9,9)
5,3 (6,6) 5,0 3,3
d = 1,8 mm
Tabella 4: valori di progetto ottenuti dalla verifica di resistenza a ingobbamento e resistenza a trazione della pannellatura
83,3 [cm]
62,5 [cm]
50 [cm]
50 [cm]
62,5 [cm]
83,3 [cm]
4,0 2,910 mm
12,5 mm
4,1 5,5 6,1 4,4
Valori di progetto della resistenza longitudinale a taglio f v ,0 ,d in [N/mm] ottenuti dalla verifica di resistenza a ingobbamento e a
trazione della pannellatura di pannelli parete con pannellatura su un lato in lastre di gessofibra fermacell "Gipsfaser"
classe di servizio 1 classe di servizio 2t 1)
8,6 8,7 8,7
6,2 7,3 7,3
15 mm 6,3 6,3 6,3
5,3 5,3 4,5
1)spessore lastra nominale; 2)interasse tra assi baricentrici dei montanti
7,3 7,3 7,3
b r2)
10,0 10,0 10,0 18 mm
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Tabella 5: valori di progetto per pannelli parete con rivestimento su un lato con lastre in cemento con inerti leggeri fermacell Powerpanel HD in classe di servizio da 1 a 3
150 [mm]
100 [mm]
75 [mm]
75 [mm]
100 [mm]
150 [mm]
1)interasse montanti b r = 62,5 cm; 2)solo per materiali non esposti d irettamente alle intemperie (ad es. sistema di intonaco con strato di fondo e di finitura); 3)s : spaziature tra i mezzi di unione
1,8 (3,3)
1,8 (2,4) 1,6d = 2,2 mm
s 3)
2,0 2,2 (3,0)
2,2 (4,0)
chiodo
1,8 (3,8)
1,8 (2,8)
1,8 (1,9)d = 2,5 mm
1,8 (4,3)
1,8 (3,2)
1,8 (2,2)d = 2,8 mm
2,2 (2,3)
2,2 (3,5)
2,2 (4,6)
chiodo
2,2 (2,6)
2,2 (4,0)
2,2 (5,3)
chiodo
2,2 (2,4)
2,2 (3,6)
2,2 (4,8)
cambretta 1,8 (3,9)
1,8 (2,9)
1,8 (2,0)d = 1,53 mm
Valori di progetto della resistenza longitudinale a taglio f v,0,d in [N/mm] di pannelli parete con pannellatura su un lato con lastre
in cemento con inerti leggeri fermacell Powerpanel HD1) in classe di servizio da 1 a 3
classi di servizio 1 + 2 classe di servizio 32)mezzi di unione
2,2 (3,2)
2,2 (4,8)
2,2 (6,4)
cambretta 1,8 (5,2)
1,8 (3,9)
1,8 (2,6)d = 1,8 mm
Note esplicative per le tabelle da 2 a 5 - La verifica della capacità portante dei mezzi di unione è determinante per il
dimensionamento.
- La verifica della resistenza a trazione della pannellatura è determinante per
il dimensionamento.
- La verifica della resistenza a ingobbamento della pannellatura è
determinante per il dimensionamento.
(…) - Valori fv,0,d dalla verifica della capacità portante dei mezzi di unione, tuttavia
non rilevanti per il dimensionamento poiché diventano determinanti la
verifica della resistenza a trazione o la verifica della resistenza a
ingobbamento della pannellatura.
- Le capacità portanti riportate nelle tabelle sono valide per connessioni con
legno di conifera di classe di resistenza minima C24 e per materiali di
pannellatura con bordo a spigolo vivo.
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4.1 Esempio di verifica strutturale per pannello parete con pannellatura su un lato
La verifica della resistenza longitudinale a taglio di un pannello parete viene eseguita a titolo
di esempio per un pannello in classe di servizio 1 e con interasse tra montanti br = 62,5 cm,
applicando i valori come di seguito riportati.
mezzi di unione: chiodi a gambo liscio
o diametro del chiodo d = 2,8 mm
o diametro della testa del chiodo dh = 6,7 mm
o lunghezza di penetrazione tpen = t2 = 30 mm (lunghezza di penetrazione
nominale s esclusa la lunghezza della punta del chiodo in conformità alla
EN 1995-1-1:2014)
connessione strutturale
o pannellatura su un lato npann = 1 con lastre in gessofibra (bordo a spigolo vivo)
o spessore della lastra t1 = 12,5 mm
o montanti e correnti del telaio in legno di conifera con classe di resistenza C24
o spaziatura dei mezzi di unione s = 50 mm
Determinazione della capacità portante caratteristica dei mezzi di unione Fv,Rk conforme
all'analisi dettagliata con le espressioni (8.6 a-f) riportate nel punto 8.2.2
della EN 1995-1-1:
(f) 4
212151
(e) 4
21412
21
051
(d) 4
2412
2
051
(c) 4
1121
(b) (a)
min
Rkaxkh,1,ky
Rkax22kh,1,
ky22kh,1,
Rkax21kh,1,
ky1kh,1,
Rkax
1
22
1
232
1
2
1
221kh,1,
2kh,2,
1kh,1,
Rkv,
,,
,,
,,
,
FdfM,
Ftdf
Mdtf,
FtdfMdtf
,
Ftt
tt
tt
ttdtf
dtfdtf
F
con i seguenti parametri:
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resistenza caratteristica a rifollamento della pannellatura FERMACELL in conformità
all'allegato 2 del Benestare Tecnico Europeo ETA-03/0050
N/mm² 33,06 512827
7 0,90,7-
0,9-0,7kh,1,
,,
tdf
resistenza caratteristica a rifollamento del telaio in legno di conifera C24 secondo
l'espressione (8.15) della EN 1995-1-1:2014
N/mm² 21,07 823500,082
0,082 0,3-
-0,3kkh,2,
,
df
coefficiente secondo l'espressione (8.8) della EN 1995-1-1:2014
0,64 N/mm² 33,06N/mm² 21,07
k1h
kh,2,
,,ff
valori caratteristici per il momento di snervamento dei chiodi secondo l'espressione
(8.14) della EN 1995-1-1:2014
Nmm 2617 826000,3
mmN 600 :con 0,3 2,6
ku2,6
kuky,
,
²/fdfM ,,
Inoltre, per le condizioni di cedimento da (c) a (f) può essere presa in considerazione
una quota derivante dall'effetto fune con Fax,Rk/4. In conformità all'allegato 2 del
Benestare Tecnico Europeo ETA-03/0050 questo effetto è da limitare al 50 % della
quota di cui alla teoria di Johansen Fv,Rk (primo termine nell'espressione sopra
riportata) ed è da calcolare considerando
khead,ax,
penkax,
Rkv,Rkax,
0,250,250,5
min 4
Rtdf
FF
con i seguenti parametri:
o resistenza caratteristica a estrazione dei chiodi secondo l'espressione (8.25)
della EN 1995-1-1:2014
N/mm² 2,45 3501020
0120 20,6-
2k
-0,6kax,f
tenendo conto di una riduzione del valore di cui al punto 8.3.2 (7)
dell'Eurocodice 5 per una lunghezza di penetrazione di
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8 d = 8 2,8 = 22,4 mm < tpen = 30 mm < 12 d = 12 2,8 = 33,6 mm
con il coefficiente:
6802824
30 2d4
pen ,,
t
o le resistenze caratteristiche all'attraversamento dell'elemento da parte della
testa per uno spessore di lastra t = 12,5 mm di cui all'allegato 2 del Benestare
Tecnico Europeo ETA-03/0050
N 900 khead,ax,R
per cui:
N 35 N 2259000,25
N 35 0,68302,82,450,25N 272 N 5440,5
min 4
Rkax,F
e di conseguenza per Fv,Rk:
Secondo le espressioni di Johansen con 579 N diventa determinante la condizione di
cedimento (d). Per la classe di servizio 1 e la durata molto breve del carico riferita ad azioni
di vento, viene determinato il seguente valore di progetto per la capacità portante dei mezzi
di unione per la connessione, applicando l'espressione (2.14) e presumendo il coefficiente
parziale di sicurezza per le connessioni di cui all'Appendice Nazionale italiana
della EN 1995-1-1:
N 742 35 2,8 06332617264016402151
N 797 35 640032,8 0633
26176402164046401640264021
2,8 030633051
579 35 6405212,8 063326176402640464016402
64022,8 5210633051
N 692 35 12,5301640
12,530640
12,530
12,53016402640
64012,8 5210633
N 1770 2,8 030721N 1157 2,8 5120633
min
22
2
23
22
Rkv,
,,,,
,,
,,,,,
,,
N ,,,
,,,,,,,,
,,,,,,,
,,,
F
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N 425 51
1111795
M
gessofibramod,legnomod,Rkv,Rdv,
,,,
kkFF
Determinazione della resistenza longitudinale a taglio fv,0,d di un pannello parete in conformità
alla EN 1995-1-1:2014 e le disposizioni nei Benestari Tecnici Europei ETA-03/0050 ed
ETA-13/0609:
²/35 min
netdv,v2 v1
dt,v2 v1
Rdv,v1
panndv,0,
btfkktfkk
s/Fknf
con i seguenti parametri:
valore di progetto della resistenza a trazione delle lastre
N/mm² 1,76 51112,4
N/mm² 42 :con ktM
modktdt,
,/,
,fkff ,,
valore di progetto della resistenza a taglio delle lastre
N/mm² 2,64 51113,6
N/mm² 63 :con kvM
modkvdv,
,/,
,fkff ,,
coefficiente kv1 = 1,0 per un pannello con connessione in corrispondenza dei bordi
delle lastre continua su tutti i lati e resistente a taglio
coefficiente kv2 = 0,33 per un pannello con pannellatura di irrigidimento su un lato
npann = 1
valore di progetto per la capacità portante laterale per singolo mezzo di unione
Fv,Rd = 425 N
distanza libera tra montanti bnet = br – 60 mm = 565 mm
spaziatura dei mezzi di unione s = 50 mm
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per cui:
N/mm 7,26
N/mm 8,43 N/mm 7,26
N/mm 8,50min1,0
²/5655213564233001 51276133001
0542501min1,0 dv,0,
,,,,,,,,
/,f
Determinante per la variante costruttiva scelta è l'analisi della resistenza a trazione del
materiale di pannellatura. La capacità portante di un pannello parete Fv,0,d con larghezza
predefinita bi è da calcolare tenendo conto delle dimensioni del pannello in conformità
all'espressione (9.21) del punto 9.2.4.2 della EN 1995-1-1:2014 come segue:
Fi,v,0,d = fv,0,d bi ci
Gli elementi dell'espressione sono definiti come segue:
fv,0,d valore di progetto della resistenza longitudinale a taglio della pannellatura in
considerazione della capacità portante della connessione e dei pannelli nonché
dell'ingobbamento,
bi larghezza del pannello parete,
ci fattore per tenere in considerazione la snellezza del pannello parete.
ci = 1 per bi b0
ci = bi / b0 per bi < b0
dove:
b0 = h/2;
h è l'altezza della parete.
Con un rapporto h/bi = 2 e una larghezza di pannello bi = 1250 mm, per i parametri di
costruzione suddetti, il valore di progetto per la capacità portante del pannello parete risulta
di
Fi,v,0,d = fv,0,d bi ci = 7,26 N/mm 1250 mm 1,0 = 9075 N = 9,075 kN.
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5 Tabelle di predimensionamento per pannelli parete con pannellatura su entrambi i lati In relazione ai requisiti funzionali per l’utilizzo come elemento divisorio tra spazi differenti o
per la realizzazione di pareti esterne di un edificio, i pannelli parete possono avere una
pannellatura di irrigidimento su entrambi i lati con struttura simmetrica o asimmetrica. Di
conseguenza, la classificazione di tipo fisico-tecnico si basa in primo luogo sulla scelta del
materiale di pannellatura sui due lati e sullo spessore delle lastre di rivestimento. La
classificazione di tipo strutturale deve invece tenere in considerazione altri parametri, tra cui
il tipo dei mezzi di unione, il diametro dei mezzi di unione e le spaziature tra i mezzi di unione
nonché la classe di servizio.
Le verifiche semplificate per la determinazione della capacità portante di pannelli parete con
pannellatura di irrigidimento su entrambi i lati sono fornite nel punto 9.2.4.2 della EN 1995-1-
1:2014. Per incrementare la robustezza della costruzione e per garantirne il controllo di
qualità si raccomanda che la verifica strutturale venga eseguita selezionando per entrambi i
lati della pannellatura gli stessi mezzi di unione, per quanto riguarda il tipo, il diametro e le
spaziature, e che le scelte siano prescrittive in fase di realizzazione.
5.1 Configurazione simmetrica della parete Secondo la UNI EN 1995-1-1:2014 per la capacità portante di un pannello parete intelaiato
con pannellatura di irrigidimento su entrambi i lati si può assumere la somma delle capacità
portanti dei pannelli con pannellatura su un lato a condizione che la pannellatura e la
realizzazione dell’unione tra pannellatura e telaio siano dello stesso tipo e della stessa
dimensione, ossia per entrambi i lati l’unione e la pannellatura abbiano le stesse rigidezze.
Nelle tabelle 6 e 7 sono riportate le capacità portanti per pannelli parete con pannellatura su
entrambi i lati, con interasse tra montanti di br = 62,5 cm e per configurazioni simmetriche
della parete, composte da lastre in gessofibra fermacell e considerando le diverse possibilità
di mezzi di unione per la realizzazione di una connessione strutturale resistente a taglio con
l'intelaiatura, in conformità all'Eurocodice 5, e in funzione della classe di servizio, dello
spessore della pannellatura t, del diametro del mezzo di unione d e della spaziatura tra i
mezzi di unione s.
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Tabella 6: valori di progetto per pannelli parete con pannellatura su entrambi i lati con lastre in gessofibra fermacell, con struttura simmetrica e in classe di servizio 1
150 [mm]
100 [mm]
75 [mm]
50 [mm]
50 [mm]
75 [mm]
100 [mm]
150 [mm]
8,0 11,9 15,9 23,9cambretta
24,4
1)interasse montanti b r = 62,5 cm; 2)s : spaziature tra i mezzi di unione
16,3 12,2 8,1d = 1,8 mm
spessore lastra t = 15 mm mezzi di unione spessore lastra t 18 mm
6,0 9,0 12,0 18,0cambretta
18,4 12,3 9,2 6,1d = 1,53 mm
6,7 10,0 13,4 20,1chiodo
23,0 15,3 11,5 7,7d = 2,8 mm
10,8 8,1 5,4d = 2,2 mm
6,4 9,6 12,8 19,2chiodo
19,7
5,3 7,9 10,5 15,8chiodo
16,1
13,1 9,8 6,6d = 2,5 mm
13,9 9,2 6,9 4,6d = 2,2 mm
s 2)
15,6 10,4 7,8 5,2d = 2,5 mm
17,0 11,3 8,5 5,7d = 2,8 mm
4,4 6,6 8,8 13,2chiodo
4,9 7,3 9,8 14,6chiodo
3,8 5,7 7,6 11,4chiodo
5,7 8,5 11,4 16,8cambretta
17,6 11,8 8,8 5,9d = 1,53 mm
Valori di progetto della resistenza longitudinale a taglio f v,0,d in [N/mm] di pannelli parete con pannellatura su entrambi i lati in lastre di gessofibra fermacell
"Gipsfaser" 1) in classe di servizio 1
spessore lastra t = 10 mm spessore lastra t = 12,5 mmmezzi di unione
6,3 9,5 12,7 16,8cambretta
22,0 15,5 11,6 7,8d = 1,8 mm
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Tabella 7: valori di progetto per pannelli parete con pannellatura su entrambi i lati con lastre in gessofibra fermacell, con struttura simmetrica e in classe di servizio 2
150 [mm]
100 [mm]
75 [mm]
50 [mm]
50 [mm]
75 [mm]
100 [mm]
150 [mm]
6,8 10,2 13,6 19,2cambretta
20,8
1)interasse montanti b r = 62,5 cm; 2)s : spaziature tra i mezzi di unione
13,9 10,4 6,9d = 1,8 mm
spessore lastra t = 15 mm mezzi di unione spessore lastra t 18 mm
5,1 7,7 10,3 15,4cambretta
15,7 10,5 7,9 5,2d = 1,53 mm
5,7 8,6 11,4 17,2chiodo
19,6 13,1 9,8 6,5d = 2,8 mm
9,2 6,9 4,6d = 2,2 mm
5,5 8,2 10,9 16,4chiodo
16,8
4,5 6,7 9,0 13,5chiodo
13,8
11,2 8,4 5,6d = 2,5 mm
11,8 7,9 5,9 3,9d = 2,2 mm
s 2)
13,3 8,9 6,7 4,4d = 2,5 mm
14,5 9,7 7,3 4,8d = 2,8 mm
3,8 5,6 7,5 11,3chiodo
4,2 6,3 8,3 12,2chiodo
3,3 4,9 6,5 9,8chiodo
4,9 7,3 9,7 12,2cambretta
15,1 10,0 7,5 5,0d = 1,53 mm
Valori di progetto della resistenza longitudinale a taglio f v,0,d in [N/mm] di pannelli parete con pannellatura su entrambi i lati in lastre di gessofibra fermacell
"Gipsfaser" 1) in classe di servizio 2
spessore lastra t = 10 mm spessore lastra t = 12,5 mmmezzi di unione
5,4 8,1 10,8 12,2cambretta
16,0 13,3 9,9 6,6d = 1,8 mm
Note esplicative per le tabelle 6 e 7 - La verifica della capacità portante dei mezzi di unione è determinante per il
dimensionamento.
- La verifica della resistenza a trazione della pannellatura è determinante per
il dimensionamento.
- La verifica della resistenza a ingobbamento della pannellatura è
determinante per il dimensionamento.
- Le capacità portanti riportate nelle tabelle sono valide per connessioni con
legno di conifera di classe di resistenza minima C24 e per materiali di
pannellatura con bordo a spigolo vivo.
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Questa relazione può essere riprodotta solo in forma integrale. Una pubblicazione parziale è consentita solo dietro nostro consenso.
5.2 Configurazione asimmetrica della parete Nel caso in cui per i pannelli parete con pannellatura su entrambi i lati vengano utilizzati
differenti materiali di pannellatura, spessori, mezzi di unione, diametro di mezzi di unione o
spaziature tra i mezzi di unione, secondo la EN 1995-1-1 la verifica deve essere eseguita
prendendo in considerazione il lato “più debole” con capacità portante ridotta. La regola
semplificata si basa sull'assunzione di un comportamento strutturale di tipo elastico-lineare,
per il quale non viene presa in considerazione la possibile ridistribuzione delle forze a causa
di deformazioni plastiche locali dei mezzi di unione. Inoltre, la riduzione prestabilita della
capacità portante non concede adeguata importanza a una possibile rottura dovuta alla
fragilità delle lastre di un lato della pannellatura in considerazione delle rigidezze esistenti.
In deroga alle regole dell'Eurocodice 5, la determinazione di seguito riportata delle capacità
portanti di pannelli parete con pannellatura su entrambi i lati, rivestiti con lastre in gessofibra
fermacell sul lato interno e lastre in cemento con inerti leggeri fermacell Powerpanel HD sul
lato esterno, considera separatamente il diverso comportamento strutturale delle rispettive
pannellature tenendo conto della reciproca collaborazione. In questo caso la rigidezza
strutturale delle unioni è ricondotta all’analisi del modulo di scorrimento Kser,i della singola
unione e alle spaziature tra i mezzi di unione si, mentre viene trascurato il contributo della
deformazione per taglio della pannellatura sulla rigidezza totale. Inoltre, si presuppone che,
attraverso l’intelaiatura, le pannellature godano delle medesime condizioni di appoggio.
Per la determinazione della capacità portante totale si opera una distinzione tra le principali
modalità di cedimento delle differenti pannellature:
cedimento dell’unione tra pannellatura e intelaiatura
cedimento del materiale di pannellatura (rottura del materiale/ingobbamento)
e, di conseguenza, una distinzione tra i rispettivi comportamenti strutturali correlati. Nel caso
in cui sia determinante il cedimento dell’unione tra pannellatura e intelaiatura, il
comportamento strutturale si può definire di tipo duttile (ductile), e di tipo fragile (brittle) nel
caso di cedimento del materiale di pannellatura.
5.2.1 Combinazione delle azioni in caso di comportamento strutturale duttile Si può assumere un comportamento strutturale di tipo duttile per l'intero pannello parete nel
caso in cui, per entrambi i lati della pannellatura, risulti determinante la verifica dell‘unione
mediante applicazione del coefficiente kv2 = 0,5. A questo punto, secondo la teoria per la
verifica del carico limite (secondo Kessel), sono possibili ridistribuzioni delle forze che
conducano a una capacità di portata di entrambi i lati di pannellatura non in relazione alla
loro rigidezza, ma alle rispettive capacità portanti. Per un'analisi complessiva è da
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Questa relazione può essere riprodotta solo in forma integrale. Una pubblicazione parziale è consentita solo dietro nostro consenso.
esaminare, in base ai valori di calcolo disponibili per rigidezza e capacità portante, quale lato
di pannellatura presenta lo scorrimento per snervamento maggiore (passaggio dalla
deformazione elastica dell'unione a quella plastica) con l'avvicinamento al carico limite. Per
attivare la piena capacità portante della pannellatura con scorrimento per snervamento
maggiore è necessaria una sufficiente capacità di deformazione nel campo plastico della
pannellatura sull'altro lato. In mancanza di prove in merito, nel calcolo semplificato per la
determinazione della capacità portante totale del pannello parete si considera la capacità
portante parziale della pannellatura con scorrimento per snervamento più elevato applicando
il valore solo al 75 %. Tuttavia, il valore di capacità portante totale così calcolato non viene
assunto inferiore rispetto a quello che deriva dal calcolo della capacità portante totale in
funzione delle rigidezze e relativo al valore più piccolo dello scorrimento per snervamento.
A condizione che sia
duce,unilaterald,2,v,0,1
2
2ser
1serduce,unilaterald,1,v,0, f
ss
KK
f,
,
la capacità portante del pannello parete con pannellatura su entrambi i lati può essere
calcolata con l'espressione
750
1max.
duce,unilaterald,2,v,0, duce,unilaterald,1,v,0,
2
1
1ser
2serduce,unilaterald,1,v,0,
bilateraled,v,0,
f,f
ss
KK
ff ,
,
Per
duce,unilaterald,2,v,0,1
2
2ser
1serduce,unilaterald,1,v,0, f
ss
KK
f,
,
la capacità portante totale risulta adottando l'espressione
750
1max.
duce,unilaterald,1,v,0, duce,unilaterald,2,v,0,
1
2
2ser
1serduce,unilaterald,2,v,0,
bilateraled,v,0,
f,f
ss
KK
ff ,
,
.
Esempio di verifica 1:
Pannellatura sul lato interno:
lastra in gessofibra fermacell, t = 12,5 mm, mezzi di unione chiodo d = 2,5 mm, s1 = 150 mm,
classe di servizio 1, Kser,1 = 600 N/mm, fv,0,d,1,unilaterale,duc = 2,6 N/mm (vedi tabella 2);
Pannellatura sul lato esterno:
lastra in cemento con inerti leggeri Powerpanel HD, t = 15 mm, mezzi di unione chiodo
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Questa relazione può essere riprodotta solo in forma integrale. Una pubblicazione parziale è consentita solo dietro nostro consenso.
d = 2,5 mm, s2 = 150 mm, classe di servizio 2, Kser,2 = 360 N/mm, fv,0,d,2,unilaterale,duc = 2,3 N/mm
(vedi tabella 5);
con i seguenti parametri: N/mm3,8 mmN32mm150mm150
mmN 360mmN 600mmN 62 /,
///,
=> mmN34mmN 32750mmN 62
mmN24mm150mm150
mmN600mmN3601mmN62
max. bilateraled,v,0,
/,/,,/,
/,///,
f
5.2.2 Combinazione delle azioni in caso di comportamento strutturale fragile e duttile Nella combinazione di differenti tipi di materiali per la pannellatura di irrigidimento con
comportamento strutturale differente, il pannello parete si frattura in modo fragile nel caso in
cui un lato della pannellatura si frattura in modo fragile e la capacità portante totale della
pannellatura su entrambi i lati è maggiore della capacità portante di un lato di pannellatura
con comportamento strutturale duttile. Fino al cedimento, si assume che le pannellature
svolgano la propria funzione portante come un insieme in relazione alla propria rigidezza
nell'ipotesi di un comportamento elastico-lineare.
Per la verifica completa occorre valutare, in base ai valori di calcolo disponibili per rigidezza
e capacità portante, se lo scorrimento per snervamento della pannellatura che si comporta
strutturalmente in maniera duttile sia minore o maggiore dello scorrimento, in caso di rottura,
della pannellatura che si rompe in modo fragile. Se lo scorrimento per snervamento è
minore, la rottura fragile dell'altra pannellatura avviene solo dopo un'ulteriore deformazione
della pannellatura duttile tramite plasticizzazione dei mezzi di unione della connessione,
cosicché la capacità portante totale corrisponde alla somma delle capacità portanti delle
singole pannellature di rivestimento. Come illustrato per la combinazione di pannellature con
comportamento strutturale duttile, non si dispone di conoscenze sufficienti riguardo alla
capacità di deformazione in campo plastico necessarie all’uopo. La capacità portante totale
si determina attraverso calcolo qualora risulti soddisfatta la condizione
brite,unilaterald,2,v,0,1
2
2ser
1serduce,unilaterald,1,v,0, f
ss
KK
f,
,
tenendo conto della capacità portante ridotta del 25 % per la pannellatura con rottura fragile
attraverso l'espressione
fv,0,d,bilaterale = fv,0,d,1,unilaterale,duc + 0,75 fv,0,d,2,bilaterale,brit .
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Esempio di verifica 2:
Pannellatura sul lato interno:
lastra gessofibra fermacell, t = 12,5 mm, mezzi di unione chiodo d = 2,5 mm, s1 = 100 mm,
classe di servizio 1, Kser,1 = 600 N/mm, fv,0,d,1,unilaterale,duc = 3,9 N/mm (vedi tabella 2);
Pannellatura sul lato esterno:
lastra in cemento con inerti leggeri fermacell Powerpanel HD, t = 15 mm, mezzi di unione
chiodo d = 2,5 mm, s2 = 100 mm, classe di servizio 2, Kser,2 = 360 N/mm,
fv,0,d,2,unilaterale,brit = (0,5/0,33) 2,2 N/mm = 3,3 N/mm (vedi tabella 5);
con i seguenti parametri: N/mm5,6 mmN33mm100mm100
mmN 360mmN 600mmN 93 /,
///,
=> fv,0,d,bilaterale = fv,0,d,1,unilaterale,duc + 0,75 fv,0,d,2,unilaterale,brit = 3,9 + 0,75 3,3 = 6,4 N/mm.
Nel caso in cui la misura dello scorrimento per snervamento è maggiore dello scorrimento
della pannellatura con rottura fragile, risulta anche
brite,unilaterald,2,v,0,1
2
2ser
1serduce,unilaterald,1,v,0, f
ss
KK
f,
, .
Entrambi i lati della pannellatura poi risultano portanti in funzione delle proprie rigidezze. Se
la capacità portante totale così determinata risulta minore della capacità portante della
pannellatura con comportamento strutturale duttile, è ragionevole suppore che dopo il
cedimento della pannellatura con rottura fragile avvenga un trasferimento del carico non
dannoso sulla pannellatura rimanente. In questo caso, come minimo, la capacità portante
della pannellatura su un lato diventa determinante per la verifica della capacità portante
totale, in conformità alla seguente espressione
1
max.
duce,unilaterald,1,v,0,
1
2
2ser
1serbrite,unilaterald,2,v,0,
bilateraled,v,0,
f
ss
KK
ff ,
,
Esempio di verifica 3:
Pannellatura sul lato interno:
lastra gessofibra fermacell, t = 12,5 mm, mezzi di unione cambretta d = 1,53 mm, s1 = 75 mm,
classe di servizio 1, Kser,1 = 300 N/mm, fv,0,d,1,unilaterale,duc = 5,9 N/mm (vedi tabella 2);
Pannellatura sul lato esterno:
lastra in cemento con inerti leggeri fermacell Powerpanel HD, t = 15 mm, mezzi di unione
cambretta d = 1,53 mm, s2 = 75 mm, classe di servizio 2, Kser,2 = 420 N/mm,
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fv,0,d,2,unilaterale,brit = (0,5/0,33) 2,2 N/mm = 3,3 N/mm (vedi tabella 5);
con i seguenti parametri: N/mm2,4 mmN33mm75mm75
mmN 420mmN 300mmN 95 /,
///,
=> mmN95
mmN75mm75mm75
mmN420mmN3001mmN 33
max.
duce,unilaterald,1,v,0,
bilateraled,v,0,
/,f
/,///,
f
Esempio di verifica 4:
Pannellatura sul lato interno:
lastra gessofibra fermacell, t = 12,5 mm, mezzi di unione chiodo d = 2,8 mm, s1 = 75 mm,
classe di servizio 1, Kser,1 = 650 N/mm, fv,0,d,1,unilaterale,duc = 5,7 N/mm (vedi tabella 2);
Pannellatura sul lato esterno:
lastra in cemento con inerti leggeri fermacell Powerpanel HD, t = 15 mm, mezzi di unione
chiodo d = 2,8 mm, s2 = 75 mm, classe di servizio 2, Kser,2 = 390 N/mm,
fv,0,d,2,unilaterale,brit = (0,5/0,33) 2,2 N/mm = 3,3 N/mm (vedi tabella 5);
con i seguenti parametri: N/mm5,5 mmN33mm75mm75
mmN 390mmN 650mmN 75 /,
///,
=> N/mm 75f
mmN98mm75mm75
mmN390mmN6501mmN333
max. f
duce,unilaterald,1,v,0,
bilateraled,v,0,
,
/,///,
5.2.3 Combinazione delle azioni in caso di comportamento strutturale fragile Quando per entrambi i lati della pannellatura diventa determinante la verifica del cedimento
della pannellatura, la capacità portante totale è da determinare con l'espressione
1
1
min.max.
briteunilateral2d0v
brite,unilaterald,1,v,0,
1
2
2ser
1serbrite,unilaterald,2,v,0,
2
1
1ser
2serbrite,unilaterald,1,v,0,
bilateraled,v,0,
,,,,,
,
,
,
,
ff
ss
KK
f
ss
KK
f
f
Come già illustrato in precedenza per la combinazione di comportamento strutturale duttile e
fragile, per la verifica della capacità portante totale diventa poi determinante, come minimo,
la capacità portante della pannellatura unilaterale (fv,0,d,1,unilaterale,brit o fv,0,d,2,unilaterale,brit) con applicazione
di kv2 = 0,33.
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Esempio di verifica 5:
Pannellatura sul lato interno:
lastra in gessofibra fermacell, t = 12,5 mm, mezzi di unione cambretta d = 1,8 mm, s1 = 50 mm,
classe di servizio 1, Kser,1 = 340 N/mm,
fv,0,d,1,unilaterale,brit = (0,5/0,33) 7,3 N/mm = 11,1 N/mm (vedi tabella 2);
Pannellatura sul lato esterno:
lastra in cemento con inerti leggeri fermacell Powerpanel HD, t = 15 mm, mezzi di unione cambretta
d = 1,8 mm, s2 = 50 mm, classe di servizio 2, Kser,2 = 480 N/mm,
fv,0,d,2,unilaterale,brit = (0,5/0,33) 2,2 N/mm = 3,33 N/mm (vedi tabella 5);
=>
mmN333f
N/mm7,3f
mmN75mm50mm50
mmN480mmN3401mmN333
mmN726mm50mm50
mmN340mmN4801mmN111
min.max. f
briteunilateral2d0v
briteunilateral1d0v
bilateraled,v,0,
/,
/,///,
/,///,
,,,,,
,,,,,
Gli elementi dell'espressione sono definiti come segue:
fv,0,d,i,unilaterale,brit valore di progetto della resistenza longitudinale a taglio di un lato di pannellatura
(i = 1,2) la cui rottura di tipo fragile della lastra risulti determinante,
fv,0,d,i,unilaterale,duc valore di progetto della resistenza longitudinale a taglio di un lato di pannellatura
(i = 1,2) la cui rottura di tipo duttile dell'unione tra pannellatura e telaio risulti
determinante,
fv,0,d,bilaterale valore di progetto della resistenza longitudinale a taglio di entrambi i lati di
pannellatura,
Kser,i valore caratteristico per il modulo di scorrimento di un singolo mezzo di unione
della connessione strutturale realizzata su un lato della pannellatura (i = 1,2),
si spaziatura tra i mezzi di unione di un lato di pannellatura (i = 1,2).
Nelle tabelle 8 e 9 sono riportate le capacità portanti determinate in conformità alle suddette
espressioni per pannelli parete con pannellatura su entrambi i lati e configurazione
asimmetrica della parete. È stata considerata una combinazione di lastre in gessofibra
fermacell sul lato interno nella classe di servizio 1 e lastre in cemento con inerti leggeri
fermacell Powerpanel HD sul lato esterno in funzione del sistema di protezione contro le
intemperie esistente per le classe di servizio 1, 2 e 3. Le capacità portanti riportate
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richiedono che la connessione strutturale di entrambi i rivestimenti sia eseguita sia sul lato
interno sia sul lato esterno con gli stessi mezzi di unione, diametri dei mezzi di unione e
spaziature tra questi. Inoltre, i valori sono validi per connessioni con legno di conifera di
classe di resistenza minima C24 e per materiali di pannellatura con bordo a spigolo vivo.
Tabella 8: valori di progetto per pannelli parete con configurazione asimmetrica nella combinazione lato interno classe di servizio 1, lato esterno classe di servizio 1 o 2
150 [mm]
100 [mm]
75 [mm]
50 [mm]
50 [mm]
75 [mm]
100 [mm]
150 [mm]
6,2 6,0 8,0 8,7cambretta
10,0
1)interasse montanti b r = 62,5 cm; 2)s : spaziature tra i mezzi di unione
8,1 6,1 6,3d = 1,8 mm
mezzi di unione "Gipsfaser" t 18 mm, classe di servizio 1
Powerpanel HD, classi di servizio 1 + 2
"Gipsfaser" t = 15 mm, classe di servizio 1
Powerpanel HD, classi di servizio 1 + 2
4,7 5,7 6,0 8,7cambretta
9,2 6,1 5,7 4,7d = 1,53 mm
5,3 7,5 8,9 8,9chiodo
10,0 8,9 8,9 6,1d = 2,8 mm
7,9 6,4 4,3d = 2,2 mm
5,1 7,3 8,9 8,9chiodo
9,8
4,2 6,2 7,8 8,9chiodo
8,9
8,9 7,4 5,3d = 2,5 mm
8,9 7,1 5,8 3,8d = 2,2 mm
s 2)
8,9 7,7 6,4 4,3d = 2,5 mm
8,9 8,9 6,7 4,8d = 2,8 mm
3,9 5,8 6,9 8,9chiodo
4,4 6,2 7,4 8,9chiodo
3,4 5,2 6,3 8,9chiodo
4,5 5,7 5,7 5,7cambretta
7,3 5,9 5,7 4,6d = 1,53 mm
Valori di progetto della resistenza longitudinale a taglio f v,0,d in [N/mm] di pannelli parete con pannellatura su entrambi i lati 1) in lastre di gessofibra fermacell "Gipsfaser" e lastre in cemento con inerti leggeri fermacell Powerpanel HD
mezzi di unione
5,6 5,7 5,7 5,7cambretta
7,3 7,3 5,8 6,1d = 1,8 mm
"Gipsfaser" t = 10 mm, classe di servizio 1
Powerpanel HD, classi di servizio 1 + 2
"Gipsfaser" t = 12,5 mm, classe di servizio 1
Powerpanel HD, classi di servizio 1 + 2
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Tabella 9: valori di progetto per pannelli parete con configurazione asimmetrica nella combinazione lato interno classe di servizio 1, lato esterno classe di servizio 3
150 [mm]
100 [mm]
75 [mm]
50 [mm]
50 [mm]
75 [mm]
100 [mm]
150 [mm]
5,6 6,0 8,0 8,7cambretta
10,0
1)interasse montanti b r = 62,5 cm; 2)s : spaziature tra i mezzi di unione
8,1 6,1 5,7d = 1,8 mm
mezzi di unione "Gipsfaser" t 18 mm, classe di servizio 1
Powerpanel HD, classe di servizio 3
"Gipsfaser" t = 15 mm, classe di servizio 1
Powerpanel HD, classe di servizio 3
4,3 4,7 6,0 8,7cambretta
9,2 6,1 4,7 4,3d = 1,53 mm
5,3 7,3 7,3 8,7chiodo
10,0 7,7 7,3 5,9d = 2,8 mm
7,3 6,4 4,3d = 2,2 mm
5,1 7,3 7,3 8,7chiodo
9,8
4,2 6,2 7,3 7,9chiodo
8,1
7,3 7,3 5,1d = 2,5 mm
7,3 7,3 5,6 3,7d = 2,2 mm
s 2)
7,3 7,3 6,0 4,2d = 2,5 mm
7,3 7,3 6,3 4,5d = 2,8 mm
3,6 5,4 6,5 7,3chiodo
4,1 5,8 7,3 7,3chiodo
3,1 4,7 5,9 7,3chiodo
4,1 4,7 5,5 5,5cambretta
7,3 5,9 4,7 4,2d = 1,53 mm
Valori di progetto della resistenza longitudinale a taglio f v,0,d in [N/mm] di pannelli parete con pannellatura su entrambi i lati 1) in lastre di gessofibra fermacell "Gipsfaser" e lastre in cemento con inerti leggeri fermacell Powerpanel HD
mezzi di unione
5,0 4,8 5,5 5,5cambretta
7,3 7,3 5,8 5,5d = 1,8 mm
"Gipsfaser" t = 10 mm, classe di servizio 1
Powerpanel HD, classe di servizio 3
"Gipsfaser" t = 12,5 mm, classe di servizio 1
Powerpanel HD, classe di servizio 3
Note esplicative per le tabelle 8 e 9 - sarà determinante la capacità portante del pannello parete con pannellatura
su un lato in lastre in gessofibra
- entrambi i lati della pannellatura risultano portanti in funzione delle proprie rigidezze
- entrambi i lati della pannellatura risultano portanti in rapporto alla propria capacità portante presumendo una riduzione del 25 % della capacità portante di un lato di pannellatura
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Questa relazione può essere riprodotta solo in forma integrale. Una pubblicazione parziale è consentita solo dietro nostro consenso.
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1: Regole generali – Regole comuni e regole per gli edifici; versione italiana del
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[4] Appendice Nazionale italiana alla UNI EN 1995-1-1:2005: Parametri adottati a livello
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[5] Kessel M. H., (2005): capitoli E 8.7 ed E 10.6 in "Erläuterungen zu DIN 1052:2004-08,
Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken"
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