Quando è vincente una trave ARMALAM®?

Gli elementi strutturali tipo Armalam®, essendo caratterizzati da un’elevata resistenza, da un elevato modulo elastico apparente e da una rottura a flessione con formazione di cerniera pseudoplastica (dissipativa), risultano vincenti, rispetto ad una tradizionale sezione lignea in lamellare o in massiccio, nei seguenti casi:

  • quando l’altezza dell’elemento portante in legno deve essere il più possibile contenuta per esigenze progettuali, funzionali, architettoniche, ecc.;
  • quando lo spessore dell’intero pacchetto strutturale è vincolato da un limite massimo che non può essere superato;
  • nel caso si voglia costruire un solaio e/o tetto sorretto da una struttura in muratura da stabilizzare: ogni trave tipo Armalam®, con le sue barre d’armatura, può formare una “chiave” che collega le murature al livello del cordolo garantendo un vincolo bilatero;
  • quando si opera una progettazione in zona sismica: si sfrutta, oltre alla presenza delle barre per un collegamento bilatero al cordolo, anche il tipo di rottura (mai fragile) della membratura Armalam® con formazione di una cerniera pseudo-plastica dissipativa;
  • quando le strutture in legno sono destinate a lavorare in ambiente molto umido e/o con un carico permanente molto elevato: il dimensionamento di una trave in lamellare “normale”, tenendo conto delle verifiche a lungo termine, è molto più penalizzato rispetto al dimensionamento di un elemento tipo Armalam®.

Non si ha, invece, alcun vantaggio in termini di maggiori prestazioni meccaniche della trave tipo Armalam®, laddove il dimensionamento della trave in legno è determinato dalla verifica per tensioni taglianti (in realtà, caso molto raro) e sconsigliato in elementi semplicemente compressi o in elementi strutturali curvi, se non nel caso di una trave con intradosso curvo con concavità rivolta verso l’alto. Nel caso della pressoflessione, per poter utilizzare una trave Armalam®, la flessione deve essere prevalente rispetto alla compressione.

Applicazioni

Generali

Gli elementi strutturali tipo Armalam®, essendo caratterizzati da un’elevata resistenza, da un elevato modulo elastico apparente e da una rottura a flessione con formazione di cerniera pseudoplastica (dissipativa), risultano vincenti, rispetto ad una tradizionale sezione lignea in lamellare o in massiccio, nei seguenti casi:

  • quando l’altezza dell’elemento portante in legno deve essere il più possibile contenuta per esigenze progettuali, funzionali, architettoniche, ecc.;
  • quando lo spessore dell’intero pacchetto strutturale è vincolato da un limite massimo che non può essere superato;
  • nel caso si voglia costruire un solaio e/o tetto sorretto da una struttura in muratura da stabilizzare: ogni trave tipo Armalam®, con le sue barre d’armatura, può formare una “chiave” che collega le murature al livello del cordolo garantendo un vincolo bilatero;
  • quando si opera una progettazione in zona sismica: si sfrutta, oltre alla presenza delle barre per un collegamento bilatero al cordolo, anche il tipo di rottura (mai fragile) della membratura Armalam® con formazione di una cerniera pseudo-plastica dissipativa;
  • quando le strutture in legno sono destinate a lavorare in ambiente molto umido e/o con un carico permanente molto elevato: il dimensionamento di una trave in lamellare “normale”, tenendo conto delle verifiche a lungo termine, è molto più penalizzato rispetto al dimensionamento di un elemento tipo Armalam®;

Non si ha, invece, alcun vantaggio in termini di maggiori prestazioni meccaniche della trave tipo Armalam®, laddove il dimensionamento della trave in legno è determinato dalla verifica per tensioni taglianti (in realtà, caso molto raro) e sconsigliato in elementi semplicemente compressi o in elementi strutturali curvi, se non nel caso di una trave con intradosso curvo con concavità rivolta verso l’alto. Nel caso della pressoflessione, per poter utilizzare una trave Armalam®, la flessione deve essere prevalente rispetto alla compressione.

Coperture

  • Displuvi-compluvi (diagonali). Le loro elevate dimensioni possono interferire con l’uso ergonomico degli spazi del sottotetto.
  • Rompitratta (“Terzere o mezzecase”). La disposizione di una trave che possa dimezzare la lunghezza dei travetti è ostacolata, talvolta, dalla minore altezza interna e, quindi, abitabilità degli spazi sottostanti, ma è, spesso, indispensabile per certe luci per poter ricavare delle sezioni dei travetti nel rispetto delle logiche “..del buon senso..” e anche perchè questo comporta una diminuzione complessiva del legno utilizzato con un conseguente risparmio economico non trascurabile.
  • Travetti. L’impossibilità di disporre un rompitratta può far aumentare le luci e quindi le sezioni fino a valori poco compatibili con lo standard architettonico, per contro, anche ridurre l’interasse può portare ad analoghi se non peggiori risultati: ecco che l’utilizzo di un elemento tipo Armalam® può rappresentare una valida soluzione. La maggiore lunghezza, poi, di alcuni travetti rispetto agli altri (tipica situazione nelle coperture, per esempio, a 4 falde) può portare ad un sovradimensionamento di tutti i travetti e, quindi, può diventare interessante disporre alcuni elementi in Armalam® solo laddove le sollecitazioni sono più elevate per avere, poi, un dimensionamento degli altri travetti meno gravoso.
  • Capriate. L’uso di membrature rinforzate è particolarmente indicato nelle capriate con la catena rialzata. La verifica a flessione nel nodo tra catena e puntone è, infatti, molto severa e comporta l’uso di sezioni rilevanti. Inoltre se si realizza la catena in Armalam®, si semplifica enormemente il collegamento a trazione tra la catena e il puntone che può avvenire tramite le barre di armatura prolungate oltre la testa della catena e una opportuna contropiastra sul puntone presso-inflesso; anche il giunto in mezzeria tra le catene viene agevolato (si può creare una struttura smontabile con maggiore flessibilità di utilizzo).
  • Paradossi. Questi elementi, di solito molto massicci, che funzionano come trave su due appoggi con uno sbalzo che sostiene la trave di colmo possono essere un limite alla flessibilità del progetto e divenire di sezione e misure tali da scoraggiare l’uso del legno per la copertura.

Solai

  • Travetti. Se si vuole rispettare un determinato spessore del pacchetto strutturale e avere degli interassi “normali”, disporre un travetto Armalam® può essere l’alternativa al solaio composto legno-cls. Se, invece, si utilizza insieme la tecnologia del solaio tipo Piazza-Turrini con un travetto tipo Armalam®, si ottengono dei risultati eccellenti in termini di altezza della struttura di solaio rispetto alla luce e/o al carico di progetto. Utilizzando, inoltre, le barre di armatura dei travetti tipo Armalam®, per collegare i cordoli tra loro, si creano solai leggeri e resistenti con un comportamento in linea rispetto alla moderna filosofia di progettazione in ambito sismico.
  • Trave principale (ortogonale ai travetti). Per solai di luce molto elevata, talvolta, è utile disporre una trave rompitratta per dimezzare la luce del solaio. Tale elemento strutturale determina, con il suo intradosso, il punto più critico per il rispetto delle quote minime di interpiano: la scelta progettuale di utilizzare la trave Armalam®, solo per la membratura principale (che risulterà, in genere, molto sollecitata), può essere interessante ed economica ed, inoltre, esiste sempre la possibilità di collegare tramite le barre della principale i due lati della muratura.
  • Solai appesi. Le travi della copertura possono sopportare anche i carichi del solaio tramite tiranti in acciaio o in legno, senza aumentarne la sezione ma sostituendole con delle travi in Armalam®.

Grandi luci

  • Travi principali. Con luci elevate e carichi di neve come da vigenti normative, ci si ritrova con travi di dimensioni, a volte, improponibili (oltre i 2.25 – 2.5 m limite delle normali presse e pialle per lamellari di grandi luci ) e, in questi casi, la soluzione, di solito, è quella di usare due travi affiancate. Tale problema può, invece, essere risolto disponendo una sola trave armata con un dimezzamento della cubatura totale e quindi con un oggettivo risparmio economico.
  • Traverse-banchine portanti. In molti casi un passo dei pilastri in c.a. di 5 – 6 m non è ottimale per le esigenze di un fabbricato (per es. per la presenza di portoni e/o ingressi), in questi casi si può eliminare un appoggio e disporre delle traverse tra i pilastri (luce 10 – 12 m) che prendono la reazione della principale e che devono necessariamente essere di altezza il più possibile limitata perché stanno completamente al di sotto della principale.

Ponti pedonali

  • Travi principali. Per questo tipo di strutture, dove la larghezza utile si aggira sui 2 m, si può individuare una tipologia semplice ed economica in quella che utilizza le due travi principali anche come parapetto. Tale tipologia è contraddistinta da un’altezza della trave h ~ 1/24 L (L=luce libera): si possono coprire luci di 30 m con dimensioni delle travi principali in linea con la funzione di parapetto e con un effetto ottico nastriforme che esalta ancor più le caratteristiche del lamellare. Per luci inferiori è possibile disporre le tre travi in linea sotto il tavolato e usare la trave armata solo in posizione centrale (essa è, infatti, la trave più caricata perché ha un’area di influenza doppia) con un risparmio in termini di costo complessivo e un risultato estetico di pregio (le normali strutture in lamellare o in massiccio per i ponti tendono ad essere, a volte, tozze).
  • Travi secondarie. L’orditura secondaria è, di solito, meno resistente al carico ultimo rispetto alle travi principali perché dimensionata a deformazione. Un’orditura secondaria armata può, oltre che offrire un pacchetto strutturale di limitato spessore, avere delle maggiori risorse in termini di resistenza che possono permettere, per esempio, l’eventuale transito di mezzi per le emergenze in sicurezza, con l’ulteriore garanzia di una rottura non fragile con formazione di cerniera pseudo-plastica dissipativa, il che può evitare il collasso improvviso e repentino della struttura.
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