Modalità di verifica di un’unione Acciaio-Legno con Bulloni

Dalla teoria alla pratica applicativa per la verifica di un ancoraggio Acciaio-Legno

Esplicitiamo di seguito le modalità di calcolo delle resistenze associate alla singola tipologia di collasso in conformità alla UNI EN 1995-1-1:2005– “Eurocodice 5 Progettazione delle strutture di legno”.

Bulloni Caricati Assialmente

La capacità di estrazione di un bullone è calcolata considerando una resistenza caratteristica a compressione sull’area di contatto pari a 3f_c,90,k e, quindi, una capacità dell’unione pari a 3f_c,90,k ∙ A_contatto

Il valore di A_contatto si assume pari a:

• Area Rondella in ipotesi di unico piano di taglio

• Area Piastra nel caso di doppio piano di taglio

In particolare, la capacità portante della rondella viene calcolata assumendo una resistenza caratteristica a compressione sull’area di contatto pari a 3f_c,90,k.

Bulloni Caricati Lateralmente

Evidenze sperimentali hanno mostrato che, se una connessione acciaio-legno viene caricata con un’azione di taglio, la risposta in termini di capacità portante è fortemente correlata con lo spessore delle piastre di acciaio che costituisco la connessione. Da questo forte legame nasce la necessità di classificare le unioni come segue e di differenziare le modalità di calcolo della capacità portate a seconda della casistica di riferimento.

Nel caso di PIASTRA SOTTILE le modalità di rottura sono associabili a una predominanza di:

PIASTRA DI ACCIAIO SOTTILE A TAGLIO SINGOLO

PIASTRA DI ACCIAIO SOTTILE A DOPPIO TAGLIO

Nel caso di PIASTRA SPESSA le modalità di rottura sono associabili a una predominanza di:

PIASTRA DI ACCIAIO SOTTILE A TAGLIO SINGOLO

PIASTRA DI ACCIAIO SOTTILE A DOPPIO TAGLIO

Il comportamento delle piastre di spessore intermedio tende a quello delle piastre sottili man mano che lo spessore si riduce; d’altro canto, se lo spessore aumenta, si avvicina al comportamento delle piastre spesse. Il valore Capacità Caratteristica viene dunque ricavato per interpolazione.

Il calcolo del momento di snervamento che consente la determinazione della capacità laterale dell’unione si esegue come esplicitato:
M_y,Rk = 0.3f_uvkkd^2,6

• M_y,Rk valore caratteristico del momento di snervamento;
• f_uvk resistenza caratteristica a trazione;
• d diametro della vite.

Viene inoltre adottato il seguente calore per la resistenza caratteristica a rifollamento del legno e del LVL per un angolo α rispetto alla direzione della fibratura:

Dove:

• k₉₀=
  • 1.35 + 0.015d per legno di conifere
  • 1.30 + 0.015d per LVL
  • 0.90 + 0.015d per legno di latifoglie
• f_h,0,k resistenza caratteristica a rifollamento, parallelamente alla fibratura;
• ρ_k massa volumica caratteristica del legno;
• α angolo formato dalla retta di azione del carico e la fibratura;
• d diametro della vite.

Per una fila di  viti parallela alla direzione della fibratura, la capacità portante parallela alla fibratura viene calcolata utilizzando il numero efficace di bulloni  dove:

• a₁ spaziatura fra viti in direzione della fibratura;
• d diametro della vite;
• n numero di viti nella fila.

Per carichi ortogonali alla fibratura, il numero efficace di mezzi di unione viene assunto pari a:

n_eff = n

Per angoli 0° α 90° fra direzione del carico e direzione della fibratura, n_eff viene determinato per interpolazione.

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Mariafortuna Spina

R&S Area Strutture