RESISTENZA SISMICA

Prove di rottura cavicchi in FAGGIO effettuate presso la Sistem Costruzioni (MO)

Effettuate presso la Sistem Costruzioni (MO) dal Laboratorio Prove Materiali del DCA dipartimento di Costruzione dell’architettura IUAV di Venezia a cura di Andrea Menegotto
(pubblicati su ADRASTEA n. 18 dell’anno 2001)
Sono state effettuate alcune prove per verificare a quale carico le spine/cavicchi di legno di faggio, infilate su tavole di abete rosso, si sarebbero rotte. Ecco in sintesi i risultati:

spina/ cavicchio	diametro mm.	rottura a taglio Kg.	numero cavicchi	parti sollecitate a taglio	rottura a taglio Kg/cavicchio	sezione mm² campione	rottura a taglio Kg/mm²
Prova 1	30	14.530	4	8	1.816	706,50	2,57
Prova 2	30	13.940	4	8	1.743	706,50	2,47
Prova 3	50	33.130	4	8	4.141	1.962,50	2,11
Prova 5	50	34.320	4	8	4.290	1.962,50	2,19

Si noti come, col ridursi del diametro dei cavicchi, la resistenza del legno per mm² aumenta.

Calcolo di una spina/cavicchio diametro 25 mm. in legno di faggio evaporato	diametro mm.	sezione mm²	rottura a taglio Kg/mm²	rottura Kg/cad
Calcolo la resistenza di un cavicchio diametro 25 mm. in base alle prove descritte considerando il valore peggiore	25	490	2,47	1.210

Se adottiamo un buon coefficiente di sicurezza pari a 3 la sollecitazione è 403 Kg per cavicchio

Il sistema strutturale LEGNOLEGO si basa sulla formazione di moduli larghi 1 metro o mezzo, lunghi fino a 13-16 metri.
Le spine in legno duro, infilate trasversalmente a pressione ogni 250 mm, rendono solidali le tavole tra loro e, in caso di sisma, vengono sollecitate a taglio; le barre in acciaio inox, infilate ogni metro o mezzo, garantiscono l’incatenamento trasversale. I moduli, quando sono montati, formano un solaio o una parete a piastra; le piastre, poste su piani diversi, vengono collegate tra loro anche con incastri a pettine e saldamente fissate lungo tutti i perimetri. Le pareti Legnolego sono incatenate, ogni 50 o 100 cm, su tutto il perimetro da barre inox diam. 14 e, negli angoli, il collegamento avviene per mezzo di giunti snodati sempre in acciaio inox. Il collegamento tra piani diversi avviene tramite incastri a pettine bloccati da barre inox infilate su camicia in legno di faggio. Un metro quadrato di parete/solaio Legnolego, se analizzato nelle sue componenti strutturali, presenta 17 tavole da 58 mm. di spessore che sono forate ogni 250 mm. con minimo di 3 fori/metro; nel totale ci sono 51 fori in cui sono infilate le spine/cavicchi di legno duro. In caso di sollecitazioni del sisma, sui solai e sulle pareti, ci sono 102 (51x2) punti elastici di assorbimento dell’energia del sisma per m2; l’energia viene dissipata perché i cavicchi e le tavole, con la caratteristica di elasticità tipica del legno, si deformano leggermente per poi "ritornare". Oltre al legno delle spine ci sono barre in acciaio inox che legano ortogonalmente e verticalmente tutto l'edificio.
Legnolego, per il sistema brevettato di assemblaggio, risulta uno dei migliori sistemi strutturali per la costruzione di edifici in zona sismica.

Calcoli della resistenza al taglio delle spine in legno duro infilate nel sistema LEGNOLEGO

Legnolego parete solaio	quanti connessioni a taglio	con coeff.te 3 di SICUREZZA Kg/spina	SICUREZZA totale carico in Kg	SICUREZZA totale carico in tonnellate	QUANTITÀ di connessioni smorzanti l'energia sismica	ROTTURA a taglio carico Kg/spina	ROTTURA a taglio carico totale in Kg.	ROTTURA a taglio carico totale in tonnellate	coeff.te di sicurezza risultante
resistenza al mq.	51	403	20.575	21	102	1.210	61.725	62	3
parete 12 mq. (3 x 4)	748	403	301.768	302	1.496	1.210	905.304	905	3
solaio 16 mq. (4 x 4)	1020	403	411.502	412	2.040	1.210	1.234.506	1.235	3

Questa tabella non considera la maggiore resistenza data dalle barre in acciaio inox diam. 14 mm. che inserite ogni 50 o 100 cm. assicurano di tenere le tavole ben chiuse affinché le spine di legno lavorino solo a taglio.
In caso di sisma, le costruzioni di legno resistono meglio alle sollecitazioni non solo per la maggiore elasticità del materiale legno, ma anche per la massa della struttura che si riduce di ben 4 volte rispetto al calcestruzzo e di 2,5 volte se confrontata con un muro di cotto.