Cross Laminated Timber (CLT) Beams Loaded in Plane: Testing Stiffness and Shear Strength

Nuovo articolo di Francesco Boggian, Mauro Andreolli e Roberto Tomasi sulla resistenza e sulla rigidezza di travi in XLAM caricate nel loro piano.

Set up

Abstract: Cross Laminated Timber (CLT) is a relatively new timber product used in construction that has gained popularity over the last decade. The product itself is constituted by multiple glued layers of juxtaposed boards, usually arranged in an orthogonal direction between one layer and the adjacent ones. This particular structure brings several benefits, such as the possibility to use the same product both for walls and slabs, since it can bear in-plane and out-of-plane loads. However, the mechanical behavior differs from usual timber products, and research is still ongoing to achieve common agreement on standard procedures for testing products and theories for evaluating stresses for safety verifications. This paper focuses on the in-plane shear behavior of CLT and analyzes the existing methods to evaluate shear stresses. An experimental part then presents a four-point bending test of CLT beams with a specific geometry to induce shear failure. Results are reported both for the elastic range test, measuring the Modulus of Elasticity, and for the failure test to investigate shear behavior with regard to different mechanisms. Previously exposed methods are used for the calculation of shear stresses and to analyze the correspondence between them, and the results are then compared with other existing tests and values in literature. A new test setup for future research is eventually proposed.

Failure modes

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Sisma Bonus – Classificazione del rischio sismico di un edificio progettato con TimberTech Buildings

Nella sempre più attuale e fondamentale ricerca della mitigazione del rischio sismico si assiste sempre più spesso al rifacimento di strutture preesistenti, spesso in muratura, mediante le tecnologie in legno. Questa tendenza viene ulteriormente incrementata e incentivata a seguito della Legge di Stabilità 2017 che ha inteso fare del Sisma Bonus l’occasione per un piano volontario dei cittadini, con forti incentivi statali, di valutazione e prevenzione nazionale del rischio sismico degli edifici.
Diventa quindi necessario procedere alla classificazione del rischio sismico delle costruzioni in accordo con le disposizioni del Decreto ministeriale n. 58 del 28/02/2017 e successivamente modificato dal n. 65 del 07/03/2017 al fine di redigere le pratiche per l’attestazione dell’efficacia degli interventi effettuati.

In quest’ottica abbiamo sviluppato un semplice foglio di calcolo che supporta il progettista nella attribuzione della Classe di Rischio alla nuova struttura in legno progettata con TimberTech Buildings.

Sisma Bonus - Classificazione rischio sismico

La valutazione della Classe di Rischio secondo il Metodo convenzionale fa riferimento ai parametri PAM e IS-V.
Il parametro Perdita Annuale Media (PAM) tiene in considerazione il costo di riparazione dei danni prodotti dagli eventi sismici che si manifesteranno nel corso della vita della costruzione, ripartito annualmente ed espresso come percentuale del costo di ricostruzione. Esso può essere valutato come l’area sottesa alla curva rappresentante le perdite economiche dirette in funzione della frequenza media annua di superamento degli eventi che provocano il raggiungimento di uno stato limite della struttura.
L’Indice di Sicurezza (IS-V) della struttura è definito come il rapporto tra l’accelerazione di picco al suolo che determina il raggiungimento dello Stato Limite della salvaguardia della Vita e quella che la norma indica come riferimento per la progettazione di un nuovo edificio.
La Classe di Rischio è definita come la peggiore tra la Classe PAM e la Classe IS-V e può assumere valori che vanno dalla classe G (maggior rischio) alla classe A+ (minor rischio).

04/06/2019 – Ver. 74 – Calcolo dell’azione del vento secondo la Circolare 2019 delle nuove Norme Tecniche, incremento velocità dell’interfaccia grafica, calcolo automatico scala in fase di importazione dxf e migliorie in diverse funzionalità

Nell’ultima versione del software sono state aggiunte nuove funzionalità:

  • Calcolo dell’azione del vento secondo la Circolare Esplicativa 21 gennaio 2019 delle nuove Norme Tecniche: nel caso di utilizzo delle NTC come normativa di riferimento, aggiornato il calcolo automatico dell’azione del vento sulle pareti e sulle coperture in accordo con la nuova Circolare Esplicativa. Il software propone in automatico la pressione cinetica di riferimento, il coefficiente di esposizione nonché i coefficienti aerodinamici per le pareti in funzione del sito su cui sorge l’edificio, della posizione dell’elemento investito dal vento e dai rapporti geometrici di forma della sagoma dell’edificio.
  • Pressioni del vento e/o coefficienti aerodinamici definiti da utente: è ora possibile modificare manualmente i valori delle pressioni del vento in una specifica definizione di carico (sia per le pareti che per i solai) o, in alternativa, modificare soltanto i valori dei coefficienti aerodinamici (o di pressione) cp e lasciare che il software valuti gli altri parametri necessari per il calcolo della pressione del vento in automatico.
  • Ottimizzazione velocità grafica: è ora possibile disattivare la visualizzazione grafica dell’orditura dei solai e dei punti nodali al fine di una miglior chiarezza rappresentativa e di una maggior velocità grafica in fase di modellazione e lettura dei risultati. Tale funzionalità è particolarmente utile nel caso di modelli complessi e di grandi dimensioni.
  • Settaggio automatico della scala di importazione di un file dxf: il software è ora in grado di proporre in automatico la scala secondo cui importare correttamente un file dxf. L’utente può in ogni caso modificare manualmente tale parametro se necessario.
  • Miglioramento della stabilità di alcune funzioni quali milestones, milestones con analisi e auto progettazione delle connessioni.
  • Aggiunta del pannello Knauf Diamant X sp. 15 mm: anche il pannello in cartongesso per uso strutturale Knauf Diamant X di spessore pari a 15 mm è ora disponibile e può essere utilizzato come pannello di rivestimento per le pareti intelaiate.
  • Bug fixing and small improvements