Le nuove Norme Tecniche per le Costruzioni di cui al DM 17.01.18, come il precedente DM 14.01.08, ricordano che “la massima tensione tangenziale di progetto” deve essere “valutata secondo la teoria di Jourawski”. Tuttavia, rispetto alla precedente versione della norma, si specifica che nell’effettuare questo calcolo deve essere considerata “una larghezza di trave opportunamente ridotta per la presenza di eventuali fessurazioni”.

La nuova Circolare Esplicativa chiarisce che “le fessurazioni, che possono instaurarsi anche in tempi successivi alla messa in opera, determinano una riduzione della larghezza della trave che si ripercuote sullo stato tensionale. Pertanto, ai fini del calcolo della tensione massima di taglio τd dovrà essere presa in considerazione una larghezza di trave ridotta secondo il fattore kcr che assume i valori seguenti:

• kcr = 2,0/fv,k per legno massiccio;
• kcr = 2,5/fv,k per legno lamellare;
• kcr = 1,0 per gli altri prodotti a base legno secondo le UNI EN 13986 e UNI EN 14374

essendo fv,k il valore della resistenza caratteristica a taglio dell'elemento considerato (in MPa).”

Indicazioni simili si trovano nell’Eurocodice 5, dove si indica che “per la verifica della resistenza a taglio di elementi sottoposti a flessione, si raccomanda che l’influenza delle fessurazioni sia tenuta in conto utilizzando una larghezza efficace dell’elemento data da:

bef = kcr b

dove b è la larghezza della sezione pertinente dell’elemento.”

Nella successiva nota sono proposti i seguenti valori raccomandati:

• kcr = 0,67 per legno massiccio
• kcr = 0,67 per legno laminare incollato
• kcr = 1,0 per altri prodotti a base di legno in conformità alla EN 13986 e alla EN 14374.

Quindi nel caso di sezione rettangolare (base b e altezza h) la tensione massima agente dovrà essere calcolata come:

Ma come si spiega tale riduzione della base di calcolo, che in passato non era applicata?

Si deve osservare innanzitutto che nel corso dell’evoluzione del panorama normativo europeo, a fronte di questa riduzione della base di calcolo dell'elemento strutturale, vi è stata la rielaborazione dei profili caratteristici, sia per il legno massiccio a sezione rettangolare che per il legno lamellare incollato.

Si considerino ad esempio per il legno massiccio le classi di resistenza C18 e C24, confrontando i valori della UNI EN 338:2004 con quelli della UNI EN 338:2016:

A fronte di un notevole incremento dei valori di resistenza, la norma UNI EN 338:2016 specifica però che tali valori caratteristici della resistenza a taglio sono riferiti a legno privo di fessurazioni, la cui presenza deve quindi essere considerata mediante quanto previsto dalle norme di progetto.

Un discorso analogo vale per il legno lamellare incollato: si considerino ad esempio le classi di resistenza GL24c e GL24h, confrontando i valori della UNI EN 1194:2000 con quelli della UNI EN 14080:2013:

Esplicitando la verifica a taglio

si può anche rileggere il fattore kcr come un coefficiente che abbatte, anziché le proprietà geometriche della sezione, la resistenza caratteristica a taglio, così da ottenere un raffronto in termini di capacità prestazionali del materiale:

Si può quindi notare che la riduzione di resistenza dovuta al fattore kcr è bilanciata dall’aumento dei valori di fv,k avuti con gli aggiornamenti normativi. Si può allo stesso modo constatare che i valori di kcr adottati dalla Circolare fanno sì che la verifica a taglio si riduca a una verifica sulla sezione lorda di trave adottando valori di resistenza a taglio pari 2,0 MPa (legno massiccio) e 2,5 MPa (legno lamellare), indipendentemente dalle classi di resistenza utilizzate.

La formulazione proposta dall’Eurocodice 5 presenta un fattore kcr identico per il legno massiccio ed il legno lamellare, mentre nella realtà il legno lamellare presenta una minor attitudine alla fessurazione. Il valore di kcr proposto è inoltre indipendente dalla classe di servizio, mentre nella realtà ci si aspettano fessurazioni maggiori per elementi in classe di servizio 3. Per tale ragione le indicazioni della normativa europea sono state corrette negli annessi tecnici nazionali (NA) di diversi Paesi Europei.

La soluzione adottata nella Circolare è la medesima adottata da Germania e Austria (in questo caso con leggere differenze). Interessante osservare come il documento di applicazione nazionale svedese proponga per kcr un unico valore per il legno massiccio e lamellare pari a 3,0/fv,k, a meno che gli elementi non siano esposti alle intemperie e alla radiazione solare, nel quale caso si deve assumere un valore pari a 0,67.