Tesi etd-04172018-114326 |
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Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
CARANI, NICOLETTA
URN
etd-04172018-114326
Titolo
Analisi e confronto fra i sistemi costruttivi in CLT e Platform Frame per un edificio ad uso scolastico in legno strutturale: prestazioni, economia, produzione e cantierizzazione.
Dipartimento
INGEGNERIA CIVILE E INDUSTRIALE
Corso di studi
INGEGNERIA EDILE E DELLE COSTRUZIONI CIVILI
Relatori
relatore Salvatore, Walter
Parole chiave
- CLT
- hold down
- legno strutturale
- Platform Frame
- tie down
- XLam
Data inizio appello
09/05/2018
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
09/05/2088
Riassunto
Il legno strutturale ha subito negli ultimi decenni una forte diffusione nel campo dell'edilizia, sul territorio nazionale e non. Alla base di una tale diffusione troviamo alcuni aspetti ed alcune prestazioni che il legno strutturale presenta rispetto alle metodologie di costruzioni tradizionali, quali muratura e calcestruzzo armato.
L'aspetto dell'eco sostenibilità è certamente da non sottovalutare, così come l'aspetto della leggerezza di una struttura lignea, che fa sì che in caso di sisma, tale struttura venga eccitata in minor misura rispetto ad una analoga costruzione più pesante, ad esempio in calcestruzzo armato.
Questo aspetto risulta tanto più importante quanto più il territorio risulti sismico; l'Italia, come noto, negli ultimi anni è stata colpita da forti terremoti che hanno messo a dura prova singole strutture ed intere città.
La forte diffusione delle strutture lignee è riconducibile anche al miglioramento ed allo sviluppo delle tecniche di prefabbricazione: è infatti possibile produrre l'involucro della struttura in stabilimenti, con la sola necessità di montaggio in cantiere. Questo di traduce direttamente in minori tempi di realizzazione, minori rischi a cui sono esposti gli operai, minori fermi di cantiere grazie alla presenza di sole lavorazioni del tipo "a secco" e ad un minore impatto ambientale.
La presente tesi ha pertanto l’obiettivo di esplorare il materiale legno, in relazione alle sue caratteristiche meccaniche nonché ai sistemi costruttivi utilizzati dai tempi remoti fino ai giorni d’oggi.
E‘ stato quindi preso a riferimento un caso studio, del quale vengono descritte le fasi di concezione e modellazione e conseguentemente analizzati i risultati ottenuti.
Come vedremo, la progettazione della struttura può seguire due strade del tutto distinte a seconda del sistema di realizzazione, fornendo risultati che spaziano in range molto ampi in termini di risposta sismica e elementi di fissaggio.
Come caso studio è stato considerato un edificio ad uso scolastico da realizzare in Provincia di Ferrara. La progettazione si è dapprima rivolta verso il sistema costruttivo a Platform Frame, che caratterizza una struttura intelaiata realizzata con pareti formate da montanti di dimensioni ed interassi variabili a seconda del carico, corrente superiore ed inferiore e chiusa lateralmente con pannelli in OSB, ai quali viene affidata l'azione orizzontale.
Come previsto dal D.M. 17/01/2018, tale struttura è stata dapprima progettata in 'classe di duttilità alta' e successivamente in 'classe di duttilità bassa', andando ad effettuare un confronto in termini di risposta al sisma.
Successivamente, la progettazione si è rivolta verso il secondo importante sistema costruttivo in legno, il Cross Laminated Timber, che vede l'utilizzo di pannelli pieni realizzati tramite unione di lamelle di legno massiccio a strati incrociati.
La struttura con questo sistema costruttivo è stata dapprima progettata in 'classe di duttilità bassa' e successivamente come scarsamente dissipativa.
Se, come detto, l’aspetto della prefabbricazione e del montaggio sono alla base della forte diffusione del legno strutturale in ambito edilizio, la presente tesi non poteva prescindere dallo studio di tali fasi, di come queste si intersecano con le fasi di progettazione architettonica e strutturale e di come esse dipendano, ancora una volta, in modo stretto dal sistema costruttivo pensato per la struttura.
Infine, è stata condotta un'analisi economica della struttura in Platform Frame ed in CLT.
L'aspetto dell'eco sostenibilità è certamente da non sottovalutare, così come l'aspetto della leggerezza di una struttura lignea, che fa sì che in caso di sisma, tale struttura venga eccitata in minor misura rispetto ad una analoga costruzione più pesante, ad esempio in calcestruzzo armato.
Questo aspetto risulta tanto più importante quanto più il territorio risulti sismico; l'Italia, come noto, negli ultimi anni è stata colpita da forti terremoti che hanno messo a dura prova singole strutture ed intere città.
La forte diffusione delle strutture lignee è riconducibile anche al miglioramento ed allo sviluppo delle tecniche di prefabbricazione: è infatti possibile produrre l'involucro della struttura in stabilimenti, con la sola necessità di montaggio in cantiere. Questo di traduce direttamente in minori tempi di realizzazione, minori rischi a cui sono esposti gli operai, minori fermi di cantiere grazie alla presenza di sole lavorazioni del tipo "a secco" e ad un minore impatto ambientale.
La presente tesi ha pertanto l’obiettivo di esplorare il materiale legno, in relazione alle sue caratteristiche meccaniche nonché ai sistemi costruttivi utilizzati dai tempi remoti fino ai giorni d’oggi.
E‘ stato quindi preso a riferimento un caso studio, del quale vengono descritte le fasi di concezione e modellazione e conseguentemente analizzati i risultati ottenuti.
Come vedremo, la progettazione della struttura può seguire due strade del tutto distinte a seconda del sistema di realizzazione, fornendo risultati che spaziano in range molto ampi in termini di risposta sismica e elementi di fissaggio.
Come caso studio è stato considerato un edificio ad uso scolastico da realizzare in Provincia di Ferrara. La progettazione si è dapprima rivolta verso il sistema costruttivo a Platform Frame, che caratterizza una struttura intelaiata realizzata con pareti formate da montanti di dimensioni ed interassi variabili a seconda del carico, corrente superiore ed inferiore e chiusa lateralmente con pannelli in OSB, ai quali viene affidata l'azione orizzontale.
Come previsto dal D.M. 17/01/2018, tale struttura è stata dapprima progettata in 'classe di duttilità alta' e successivamente in 'classe di duttilità bassa', andando ad effettuare un confronto in termini di risposta al sisma.
Successivamente, la progettazione si è rivolta verso il secondo importante sistema costruttivo in legno, il Cross Laminated Timber, che vede l'utilizzo di pannelli pieni realizzati tramite unione di lamelle di legno massiccio a strati incrociati.
La struttura con questo sistema costruttivo è stata dapprima progettata in 'classe di duttilità bassa' e successivamente come scarsamente dissipativa.
Se, come detto, l’aspetto della prefabbricazione e del montaggio sono alla base della forte diffusione del legno strutturale in ambito edilizio, la presente tesi non poteva prescindere dallo studio di tali fasi, di come queste si intersecano con le fasi di progettazione architettonica e strutturale e di come esse dipendano, ancora una volta, in modo stretto dal sistema costruttivo pensato per la struttura.
Infine, è stata condotta un'analisi economica della struttura in Platform Frame ed in CLT.
File
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Tesi non consultabile. |
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