Struttura casa di Legno

[Luca.12]

Ciao a tutti,

mi ritrovo a dover progettare una casa in legno un pò particolare.
Si tratta di una casa con un primo piano in cemento armato ed un secondo in legno stile casa prefabbricata a punta, allego una foto per meglio comprendere la situazione.
Qualcuno ha mai affrontato una cosa del genere? avrebbe qualche suggerimento o libro/dispense che mi possa aiutare?
Ho fatto uno schema della struttura ma ho alcuni dubbi e mi vorrei confrontare con qualcuno di più esperto.
Grazie

 

[Ale321]

Primo piano intendi il piano terra? Ovvero il basamento su cui poggia la struttura?

 

[Luca.12]

Si, il piano terrà sarà in cemento armato e poi nasce una struttura in legno simile a quella in foto.
In realtà è già cosi ma dobbiamo fare demolizione e ricostruzione mantenendo la stessa sagoma.

 

[Ale321]

Premetto che non le ho mai fatte ma farei una trave perimetrale di fondazione in CA (internamente un vespaio con igloo) oppure un platea di fondazione.
Sulla trave di fondazione appoggerei le travi in lego lamellare opportunamente collegate con carpenteria metallica in testa. In testa metterei anche una trave in legno a collegamento delle travi inclinate e poi predisporrei travi in legno lamellare perimetrali all'altezza del primo solaio (anch'esso in legno)

 

[Luca.12]

Tanto per intenderci sto buttando giù la modellazione di quella che dovrebbe essere la struttura.
Di seguito le immagini della struttura nel suo complesso e alcune in cui è presente solo la struttura in legno. Mi sono ispirato ai "legnaioli" che hanno fatto il preventivo e vedrò se questo schema statico funziona.

Guardandolo ad occhio mi sembra che possa funzionare in senso trasversale ma lo giudico labile in senso longitudinale, mi verrebbe da aggiungere dei controventi verticali.

 

[Ale321]

bella... anche con interrato
Se non costa troppo ne pronoto una

Credo che con i controventi possa lavorare meglio basta che non vadano a interferire con porte e/o finestre

 

[Luca.12]

Guarda devo dire che mi piace come lavoro, anche se è molto poco ordinario e quindi mi sta dando del filo da torcere.

 

[Ale321]

... fatta una poi le altre vanno di conseguenza
Cmq si vede che e' una modellazione non semplice

 

[Betoniera]

Ciao Luca.12
La struttura, di per sè, non è complicata relativamente al dimensionamento delle sezioni.
La maggiore complicazione è quella dei nodi che richiede un certo approfondimento.
Ma la ditta che farà la struttura in legno ti saprà sicuramente fornire indicazioni.
Il calcolo delle sezioni in legno è meno complicato del cemento armato.
Se hai già modellato la struttura puoi postare gli sforzi di una trave su cui possiamo fare un dimensionamento di esempio per spiegare il procedimento.
In alternativa, se fornisci qualche misura, possiamo fare un calcolo rapido e dimensionare una trave che, immagino, sia in lamellare.
La modellazione va fatta tutta assieme, sia con le parti in in c.a., sia con le parti in legno.
Quello che cambia è la verifica dell'elemento.
Il legno non ha duttilità, per cui occorre utilizzare q = 1
Ciao.

 

[LuckyStarr75]

togli tutti gli elementi secondari, altrimenti stai facendo solo cinema

 

[Ale321]

Gli elementi secondari sono le strutture in verde?
Andrebbero tolti dal modello o sarebbe meglio svincolarli?

 

[Luca.12]

Ciao Betoniera, grazie per avermi risposto.

Sono consapevole che bisognerà fare attenzione ai nodi, ma come hai detto tu mi confronterò direttamente con quelli che producono il legno.

Questa struttura non mi dà pensieri sotto il punto di vista statico, ma sotto quello dinamico.

La situazione è la seguente:

• Sezione Verde: 20x32 cm
• Sezione Rossa: 12x16 cm
• Sezione Rosa: 12x12 cm

Nelle immagini è possibile vedere i diagrammi di taglio e momento in corrispondenza di uno degli assi verdi ed inoltre è possibile vedere le dimensioni di massima della struttura.

Non ci sono grossi problemi statici in quanto i pesi da considerare sono i seguenti:

• 0.6 kN per il portato della copertura;
• 0.9 kN per il vento laterale;

La neve non va considerata in quanto il “tetto” ha un’inclinazione di 60°.

Per quanto riguarda le deformazioni dinamiche questi sono i risultati (considerando che siamo in zona sismica 2 e fattore di struttura q=1):

• Spostamento sul lato corto ancora accettabile (Def. X): 0.01 m
• Spostamento sul lato lungo (Def. Y): 0.021 m

Onestamente non mi piacciono molto gli spostamenti di questa struttura, è anche vero che la parte in legno verrà rivestita con un tavolato avente spessore 2.5 cm che sicuramente irrigidirà l'intera struttura, però non mi sembra corretto considerarlo nella modellazione.

Altrimenti pensavo di mettere dove possibile dei pannelli di XLAM che funzionino da irrigidimenti.

Cosa ne pensate?

 

[Luca.12]

togli tutti gli elementi secondari, altrimenti stai facendo solo cinema

Sei sicuro che non è importante in un caso come questo modellare anche gli elementi "seconadari"? secondo me è utile capire come di muovono le strutture di sostegno degli abbaini

 

[LuckyStarr75]

Sei sicuro che non è importante in un caso come questo modellare anche gli elementi "seconadari"? secondo me è utile capire come di muovono le strutture di sostegno degli abbaini

Per elementi secondari si fa un modello locale, eventualmente utilizzando lo spettro di piano, ossia filtrato dalla struttura principale.
Nel modello "tutto dentro" possono nascere vincoli fittizzi che perturbano le azioni interne sugli elementi principali.
L'esempio classico sono gli arcarecci secondari nelle falde delle strutture in acciaio: modellandoli si ruba sforzo assiale agli arcarecci del controvento di falda, ma il loro vincolo potrebbe non essere efficace ad assorbire quello sforzo assiale "da modello" e di conseguenza ci si ritrova con il controvento sottodimensionato.

 

[Betoniera]

Ad occhio, la dimensione di cm 20*32 delle travate principali sembra idonea.
Come materiale penso di tratti di legno lamellare tipo GL24, più performante del massiccio.
Quanto agli spostamenti, non mi preoccuperei più di tanto perchè, essendo quella struttura un tetto, ci sarà comunque l'assito che rende rigida tutta la struttura.
Pertanto gli spostamenti che hai calcolato non sono reali perchè l'assito costituisce una efficace controventamento che limita le deformazioni.
Ciao.