03_Dimensionamento di una trave in legno: NORMATIVA E BUON SENSO RULES!

Anche se un poco in ritardo, eccomi qui. 

Veniamo direttamente al punto: si deve dimensionare la strutture portante di un solaio a nostra scelta, scegliendo autonomamente la tecnologia: nel mio caso, sarà il legno (è ora che anche qui in italia si inizi ad utilizzarlo consapevolmente e coscientemente!).

Prima di tutto, ho stabilito le dimensioni del solaio di riferimento (6m x 10m), proseguendo poi nello scegliere con cura i vari "strati" del pacchetto solaio, al fine di ottenere una situazione "comune" di carichi, ma anche tecnologicamente efficiente (qui sotto potete vedere la composizione del pacchetto più una piccola keyplan del solaio). 

Il solaio è così composto:

1) Listelli per controsoffitto in legno di FAGGIO, 2cm x 5cm, intervallati tra essi di 2cm (PESO SPECIFICO di 7,5 KN/mc)

2) Struttura metallica per sostegno controsoffitto (PESO SPECIFICO IRRILEVANTE)

3) Travetti in legno lamellare combinato GL24c da dimensionare (PESO SPECIFICO di 3,5 KN/mc)

4) Tavolato di spessore 1,5cm di legno di castagno (PESO SPECIFICO di 4,85 KN/mc)

5) Isolante in fibra di legno 10cm (PESO SPECIFICO di 1,8 KN/mc)

6) Tavolato irrigidente di spessore 1,5cm di legno di abete (PESO SPECIFICO di 3,5 KN/mc)

7) Strato di sottopavimento per i rumori da calpestio (PESO SPECIFICO IRRILEVANTE)

8) Parquet scuro di spessore 1cm (PESO SPECIFICO di 9,5 KN/mc)

E ora, sono cavoli. Ai fini del dimensionamento di una trave, importantissima è la luce che ricopre essa stessa, e la porzione di solaio che deve sorreggere (notare lo schemino nell'immagine precedente, in alto a sinistra.)

Come è chiaro, la trave più sollecitata è quella centrale, che su una luce di 6m, "sostiene" il peso di una porzione di solaio di interasse di 5m (gli altri 5 sono suddivisi 2,5m per ciascuna trave tra le due rimanenti, parallele).

Bene, a noi la nostra amata normativa.  Per dimensionare la trave, dobbiamo sommare le 3 combinazioni di carichi che agiranno su essa, come riportato dalla noramativa: questa suddivide i carichi in Qs (strutturali, come travetti e tavolato), Qp (portati, ossia tutto ciò di cui è composto il solaio, considerando anche il peso dei tramezzi di 1KN/mq e degli impianti di 0,5KN/mq), e Qa (accidentali). Per quest'ultima categoria, ci vengono già dati dei cairichi su mq, a seconda della destinazione d'uso dell'edificio per il quale stiamo progettando la trave; quello da me scelto, è un edificio per civile abitazione, quindi, il valore Qa, come da normativa, è di 2KN/mq).

Come avete notato se FOSSE STATI ATTENTI, il Qa è espresso in KN/mq, e non KN/mc come i materiali precendetemente elencati...e quindi?????  Quindi, con calcolatrice alla mano, moltiplichiamo ogni peso specifico per lo spessore scelto del materiale, in modo da ottenere il peso per superficie dei singoli materiali scelti!! Ora, abbiamo le nostre 3 combinazioni di carico, espresse per forza su unità di superficie, fantastico!!!! 

C'è un però: per fare i precisini, per ogni combinazione di carico, dobbiamo applicare un coefficiente di sicurezza, ossia dei "numeri" che mi vanno ad alterare in modo più sfavorevole, la mia situazione di carico, al fine di ottenere una progettazione con un più alto valore di sicurezza. Nello specifico, chiamati "gamma"  valgono 1.1 per i Qs, e 1,5 per i Qp e Qa.

A noi progettazione!!!  Chiaramente con l'aiuto di un foglio excel, (anzi, IL foglio excel scaricabile da questo sito, nella sezione downloads), avevate dubbi???)

Il foglio excel, è stato da me leggermente modificato, inserendo nelle formule come già detto, i valori "gamma" di sicurezza; ma non solo: ora il foglio è impostato non solo per il calcolo della trave, ma anche PRIMA SU TUTTO IL DIMENSIONAMENTO DEI TRAVETTI, e successivamente per la verifica della trave scelta CONSIDERANDO IL CONTRIBUTO DEL PROPRIO PESO!!!

Infatti, come noterete dalla tabella che segue, prima ho considerato i Qs escludendo i travetti, in modo da poterli CORRETTAMENTE DIMENSIONARE, basandomi su materiale scelto (legno lamellare combinato GL24c).

Una volta dimensionati, li ho inclusi con il proprio peso nel Qs, al fine di dimensionare la trave.

Ma, se mi fossi fermato qui, vedete come dalla seconda riga risulta che avrei necessità di una trave alta 50cm una volta fissata la base... e invece NO!!! Sbagliato, poichè la trave, HA UN PROPRIO PESO, e non indifferente!!

Ergo, sapendo che le travi vengono prodotte generalmente con scarti di 5cm, ho scelto una trave alta 55cm, e ho verificato se questa volta, fosse stata in grada di portare il solaio e se stessa...

Et voilà!!!  TRAVE PROGETTATA E VERIFICATA!