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Come calcolare la resistenza a fuoco di collegamenti legno-legno con coppie di viti tipo tutto filetto incrociate?
Sto progettando un collegamento fra trave secondaria (base 140 mm) e principale con viti a tutto filetto disposte a 45°, con richiesta R60. Il metodo della sezione trasversale efficace reca indicazioni dello spessore in legno perso a causa dell’evento incendio, in questo caso pari a 49 mm per ciascun lato esposto. L'EC5 definisce al punto 6.4 una regola semplificata per verificare la connessione con viti a sollecitazione assiale ma tale paragrafo non sembra dare risultati sempre soddisfacenti. Un possibile approccio a tale problematica potrebbe essere quello di considerare le indicazioni date dal produttore del mezzo di unione in termini di distanza minima dal bordo e di spaziatura minima reciproca dei mezzi di unione da applicare alla sezione residua e quindi non interessata dall'evento incendio. In questo modo il sistema di connessione rimane “protetto” in caso di evento incendio ed in grado di sviluppare, al termine dell’evento, la capacità portante necessaria, garantita dal produttore che fornisce valori tabellati per sezioni imperturbate. E’ questo un approccio corretto?
Risposta a cura di Mauro Andreolli, TimberTech
Pubblicato il 08/09/2020
Il paragrafo 6.4 dell'Eurocodice EN 1995-1-2 fornisce delle regole semplificate per viti caricate assialmente: nello specifico viene fornito un fattore di riduzione della resistenza assiale della vite in condizioni di incendio in funzione della geometria del collegamento. Si richiede innanzitutto che:
a2 ≥ a1 + 40
a3 ≥ a1 + 20
dove a1, a2 e a3 sono le distanze in millimetri
In effetti tali regole semplificate non sempre conducono a risultati convincenti: nello specifico il fatto che a3 debba essere maggiore di a1 + 20 mm porta al paradosso che più è protetta lateralmente la vite (distanza a1) e più debba essere protetta anche sulla faccia inferiore (distanza a3). Nel caso citato il travetto ha una larghezza limitata: le cose peggiorano molto se ad esempio di adotta questa soluzione per il collegamento di solai XLAM o di travi molto larghe (dove a1 assume valori molto alti).
L'approccio alternativo proposto è certamente ragionevole: il valore def calcolato nel metodo della sezione trasversale efficace considera la riduzione di sezione trasversale dovuta alla carbonizzazione ed un ulteriore strato di spessore k0d0 che rappresenta il materiale vicino alla linea di carbonizzazione con resistenza e rigidezza nulle. Al di sotto di questo strato le proprietà di resistenza e rigidezza del legno si assumono invariate e quindi fare i calcoli sulla sezione ridotta, rispettando le indicazioni del produttore in termini di distanze minime dai bordi e di spaziatura minima reciproca dei mezzi di unione, è un approccio a favore di sicurezza.
