Progettare con il legno

Al giorno d’oggi si è diffuso moltissimo l’utilizzo del legno in ambito strutturale tanto che i paesi che scarseggiano di questa materia prima la importano ad uso strutturale.

Da tempo il legno era stato abbandonato in quanto ritenuto, nell’idea comune, molto meno resistente e durabile del calcestruzzo armato e della muratura.

Nella realtà dei fatti però questo non è sempre vero in quanto esistono molti esempi di strutture in legno che contano moltissimi anni di vita e vantano un materiale ancora perfettamente rispondente alle caratteristiche richieste. Due esempi fra tutti: le fondazioni dei palazzi veneziani e quelle del ponte Santa Trinita a Firenze.

Costruendo con il legno però ogni progettista si trova di fronte al “problema” del dimensionamento delle unioni tra gli elementi lignei che compongono la struttura.

Le principali tipologie di unione tra cui il progettista può scegliere sono due:

• UNIONI DI CARPENTERIA: ottenute per lavorazione delle superfici di contatto tra gli elementi che si scambiano sforzi di compressione;
• UNIONI MECCANICHE DI TIPO MODERNO: ottenute con l’ausilio di connettori meccanici. In questo caso gli sforzi non vengono trasmessi in maniera diretta tra gli elementi ma attraverso i connettori meccanici di unione.

I mezzi meccanici a loro volta possono essere classificati in diverse tipologie:

• CONETTORI MECCANICI A GAMBO CILINDRICO: chiodi, viti, bulloni, spinotti e cambre;
• CONNETTORI MECCANICI DI SUPERFICIE: anelli, caviglie e piastre dentate;
• ELEMENTI DI ACCIAIO INCOLLATO

Nel dimensionare un’unione, inoltre, bisogna considerare di determinare la capacità portante dell’unione stessa e la sua capacità deformativa.

Per determinare la capacità delle unioni nel legno si fa riferimento al European Yield Model sviluppato da Johansen intorno al 1949.

Tale metodo permette di stabilire, ipotizzando quattro diversi meccanismi di collasso, la capacità portante a taglio dell’unione stessa senza però tenere conto dei meccanismi fragili a cui essa può andare incontro.

L’unione dovrà quindi sempre avere un comportamento rigido-plastico per rispondere perfettamente alle ipotesi fatte da Johansen.

Per garantire questo tipo di comportamento il progettista può fare riferimento a limiti dimensionali da tenere tra i connettori e tra i connettori e i lembi dell’elemento strutturale.

Tali limitazioni sono riportante nel documento NICOLE, ovvero la “Norma Italiana per le COstruzioni in LEgno”.