Sandoli, Antonio (2016) Comportamento sismico, modellazione e progettazione di edifici in legno a pannelli X-lam. [Tesi di dottorato]

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Le costruzioni massicce a pannelli X-lam rappresentano, almeno in Italia, la tecnologia costruttiva più largamente diffusa per la realizzazione di edifici in legno, questo perché grazie alle prerogative di leggerezza, sostenibilità e buon comportamento termico consentono di realizzare costruzioni ad elevate performance. Ma, questo rapido sviluppo degli edifici in legno non è stato, di pari passo, accompagnato da un significativo aggiornamento del quadro normativo in materia di progettazione sismica, né a livello nazionale, né a livello europeo. Pertanto, la necessità di disporre di regole di progettazione comunemente condivise dalla comunità scientifica ha dato spunto al presente lavoro di ricerca finalizzato ad approfondire il comportamento sismico degli edifici in legno e a fornire regole progettuali in linea con il moderno concetto del capacity design. Nel presente lavoro di tesi, dopo aver messo a punto un criterio di modellazione del comportamento meccanico del “materiale” e delle connessioni, è stato possibile definire modelli “sofisticati” di pareti a pannelli X-lam finalizzati allo svolgimento di analisi numeriche utili alla comprensione del loro comportamento sismico. La possibilità di disporre di tali modelli ha consentito, quindi, di investigare il ruolo delle connessioni sul comportamento pareti definendone, di volta in volta, la loro capacità sismica ed il fattore di struttura. Inoltre, la mancanza di regole di progettazione in linea con l’approccio del capacity design ha spinto ad investigare il ruolo della progettazione, svolta secondo dettagliate regole di gerarchia delle resistenze, sulla capacità sismica delle pareti. E’ stato analizzato il comportamento di pareti lignee le cui connessioni meccaniche sono state progettate secondo differenti approcci di gerarchia delle resistenze, ipotizzando alternativamente che il comportamento dissipativo sia affidato alle piattine metalliche oppure all’interazione chiodi-legno. Le analisi svolte hanno consentito di condurre importanti osservazioni in merito al danneggiamento strutturale conseguente alle regole di progettazione scelte e a proporre l’impiego di soluzioni a basso danneggiamento. I modelli sofisticati, certamente utili ai fini della ricerca applicata, risultano poco adeguati per un impiego professionale. Pertanto sono stati definiti modelli semplificati a telaio equivalente da utilizzare per le analisi elastiche delle pareti a pannelli X-lam. In particolare sono stati definiti due possibili modelli, il primo definito a “vincoli elastici” ed il secondo a “materiale equivalente”, che contemplano tutte le specificità tipiche delle pareti X-lam, quali la bi-dimensionalità degli elementi e la presenza delle connessioni meccaniche.

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