Cos'è ARMALAM®?

In estrema sintesi, l’innovazione prevede il rinforzo del legno lamellare con l’inserimento di una o più barre di acciaio o di CFRP in apposite fresature longitudinali praticate in alcune lamelle e ad esse solidarizzate con un apposito adesivo epossidico, parte integrante della medesima tecnologia.

concioditraveUna trave Armalam® è, quindi, una trave di legno armata con una o più barre di rinforzo su tutta la sua lunghezza, in stretta analogia al caso del cemento armato: un nuovo tipo di elemento strutturale (ogni trave è, salvo approvazione del Cliente, contraddistinta da un marchio distintivo che attesta la qualità del prodotto), frutto di una recentissima tecnologia italiana, che è stata presentata ufficialmente al pubblico nello stand della Trentino Legno, in occasione della fiera di Bologna SAIE 2001, dopo una lunga ed accurata sperimentazione. Il metodo è stato messo a punto in modo da essere perfettamente compatibile con il moderno ciclo produttivo del legno lamellare, ma si presta anche ad essere utilizzato nell’importante settore del consolidamento del patrimonio edilizio esistente, dove risulta fondamentale disporre di tecniche flessibili ed adattabili alla specificità del singolo caso. La ricerca si è sviluppata lungo le due direzioni dello studio teorico e delle sperimentazioni di laboratorio. Per quanto riguarda la parte teorica, è stato messo a punto un modello analitico di comportamento che è stato validato sulla base di un’ampia campagna di prove sperimentali e di una indagine parametrica, appoggiata a un modello ad elementi finiti, che ha permesso di coprire in modo esaustivo il campo delle possibili applicazioni della tecnologia Armalam®. Il modello semplificato di calcolo, che si ritiene di semplice e immediato utilizzo, ha portato a dei risultati che sono sempre stati a favore di sicurezza, rispetto a quelli registrati nella sperimentazione fisica e/o numerica.

Caratteristiche di ARMALAM®

Principali caratteristiche dell’elemento strutturale Armalam® rispetto ad analogo in legno lamellare o massiccio.

  • fino a 2,5 volte più rigido (1);
  • fino a 2,5 volte più resistente (1);
  • resistenza al fuoco R 30 – 60 – … (2);
  • rottura a flessione con formazione di cerniera pseudo-plastica (3);
  • minore incidenza della difettosità del legno sulle caratteristiche meccaniche;
  • limitato effetto di variazioni di umidità e della durata del carico sul comportamento reologico globale;3
  • risparmio in altezza sulla singola membratura e risparmio complessivo di materiale;
  • a fronte di resistenze e prestazioni molto superiori, dal punto di vista esteriore la trave non presenta alcuna differenza rispetto ad una tradizionale trave di legno in quanto la barra e l’adesivo (appositamente studiato) risultano totalmente inglobati nel legno per evitare, tra l’altro, qualsiasi contatto con l’ambiente esterno;

(1) Il valore 2,5 non è una limitazione effettiva ma deriva da una precisa scelta progettuale e produttiva.

(2) Tale risultato è ottenuto con adeguate distanze dell’armatura dai bordi della sezione.

(3) Tale comportamento può prestarsi ad interessanti applicazioni in campo sismico.

bancoprovaDurante l’ampia campagna di prove sperimentali a flessione, si è notato, inoltre, come la rottura delle fibre di legno in zona tesa non porta al collasso immediato dell’elemento grazie alla deformazione in campo non elastico delle barre. Nell’ immagine a lato alcuni dettagli della prova di rottura a flessione.

Si introducono, a questo punto, tre grafici per  comprendere più facilmente le potenzialità delle travi Armalam®.

 

  • Altezze equivalenti in mm di una trave con differenti armature (confronto in termini di resistenza tensione massima nel legno pari a 11 MPa)Questo diagramma riguarda il confronto, in termini di resistenza, sull’altezza equivalente di più travi al variare del tipo di armatura, limitando comunque la tensione massima nel legno al limite di 11 MPa.

h_equivalente

Questo diagramma riguarda il confronto, in termini di resistenza, sull’altezza equivalente di più travi al variare del tipo di armatura, limitando comunque la tensione massima nel legno al limite di 11 MPa.

  • Confronto in termini di modulo di elasticità: valori E0,eq in MPa ricavati sulla base di prove sperimentali o elaborazioni teoriche (a tratteggio)

confronto

Il precedente diagramma riporta, invece, un confronto in termini di rigidezza (modulo di elasticità equivalente) di una trave tipo Armalam® con dimensioni 120×230 mm e varie tipologie di armatura con una trave delle stesse dimensioni in legno lamellare BS11. A tratteggio è riportato il valore desunto dall’elaborazione teorica, mentre a tratto pieno è riportato il valore reale osservato durante le prove sperimentali. Si noti come il valore reale è sempre superiore rispetto al valore teorico previsto, confermando la validità del metodo di calcolo semplificato proposto.

  • Comportamenti sperimentali a rottura: curve carico-spostamento (carico in kN e spostamento in mm)

 

comportamentiTrave Armalam® armata con 2 d14 + 2 d20 barre in acciaio (Verde)

Trave Armalam® armata con 2+2 d14 barre in acciaio (Blu)

Trave Armalam® armata con 2+2d=7.5 barre in fibra di carbonio (Nero)

Trave in legno lamellare (Rosso)

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