Legno-CLS / F.E.M.

Relazione F.E.M.

FEM

Introduzione

Lo studio svolto ha come obbiettivo la caratterizzazione meccanica di uno speciale connettore, brevettato dalla ditta Al-fer s.r.l di Montorio (VR), impiegato per la realizzazione di strutture miste legno calcestruzzo. Sono disponibili i risultati di prove di push-over condotte su provini di calcestruzzo e legno assemblati tramite i connettori Al-fer in formato digitale. Tale risorsa ha spinto chi scrive ad uno studio dei principali fattori da cui tale fenomeno dipende. Si procederà per gradi illustrando dapprima i dati a disposizione ed operando poi confronti con modelli analitici da normativa, con sistemi di connessione analoghi ed infine con simulazioni numeriche. Si è proposto dunque un modello semplificato per la rigidezza della connessione, adatto a pratiche implementazioni numeriche, con cui è possibile dimensionare velocemente gli elementi strutturali di un solaio misto legno calcestruzzo con connettori a secco Al-fer.

Modelli Numerici

Con lo scopo di approfondire il comportamento meccanico del sistema misto con connettori a secco Al-fer, è stata svolta una analisi numerica agli elementi finiti, con il programma STRAUS7 della G+D Computing, i cui risultati sono presentati nei successivi paragrafi.

La prima applicazione agli elementi finiti, che nel seguito indicheremo con l’acronimo FEM (Finite Element Analysis), riguarda la discretizzazione dell’intero provino sottoposto a prova di push-over.

Travi Composte

Nei precedenti capitoli si è svolta un’analisi volta a definire le caratteristiche di rigidezza del sistema misto legno calcestruzzo mediante l’utilizzo dei connettori a secco Al-fer s.r.l. Si è introdotto un modello plastico, tramite la curva forza-spostamento, valido per travi di legno massiccio di classe approssimativamente C18 e soletta in calcestruzzo tipo C25/30. Si vuole ora discutere una applicazione ad un caso pratico di dimensionamento di una trave reale mista legno calcestruzzo connessa mediante i connettori in questione. Per farlo sarà necessario introdurre il metodo analitico, disponibile in letteratura, da cui si ricavano le sollecitazioni sui singoli componenti. Per confronto, verrà poi proposto un modello numerico agli elementi finiti di facile ed immediato utilizzo.

Per il modello numerico si è suddiviso la trave in 18 conci di lunghezza 200 mm e 4 conci di lunghezza 100mm, adottando uno schema statico di trave in semplice appoggio del tipo cenrniera all’appoggio destro e carrello all’appoggio sinistro.Nell’analisi agli elementi finiti, tramite il programma straus 7 Release 2.3.3, il travetto e la soletta sono stati modellati con elementi beam.