Analisi sperimentale su collegamenti tradizionali e rinforzati nelle capriate lignee

Abstract

I giunti cosiddetti “di carpenteria” sono senza dubbio tra i più comuni utilizzati per il collegamento di elementi lignei nelle capriate storiche, presentandosi in differenti configurazioni che, comunque, si rifanno quasi sempre al tradizionale giunto a dente semplice. Sebbene tale tipo di nodo si presenti con una grande variabilità di geometria (angolo di intaglio, profondità di intaglio, lunghezza del tacco nell’elemento che presenta l’intaglio), il principio di funzionamento è sempre basato sulla trasmissione di forze per contatto diretto e sull’attrito all’interfaccia tra i due elementi collegati: si osserva che tale ultimo contributo è quasi sempre trascurato nella progettazione in situazione normale, ma diviene essenziale per una corretta valutazione del comportamento sismico della struttura. Eventuali elementi metallici e connettori presenti nel nodo non sono deputati alla trasmissione degli sforzi, almeno in situazioni di normale utilizzo, ma risultano di fondamentale importanza nel mantenere la funzionalità del nodo anche in presenza di sollecitazioni che possano indurre sconnessioni, come nel caso sismico. Il cosiddetto “rinforzo” di tali tipologie di nodi può essere realizzato con metodologie e modalità anche assai differenti tra loro, ma la scelta adottata ne condizionerà inevitabilmente il comportamento meccanico non solo in termini di resistenza ma anche di rigidezza e duttilità, aspetti questi ben più importanti ai fini del comportamento sismico. Si nota, ad esempio, che la classica schematizzazione a cerniera non è più sufficiente a descrivere in maniera adeguata il comportamento globale della struttura in cui tale nodo è inserito, e può portare a valutazioni completamente errate sulle sue reali capacità portanti, in modo particolare in presenza di azioni eccezionali. Esistono, in questo campo, un numero limitato di studi finalizzati alla caratterizzazione dei giunti di carpenteria rinforzati, da riguardarsi come giunti a comportamento semirigido. Da alcuni anni, presso l’Università di Trento e, recentemente, in collaborazione con l’Università del Minho, Guimarães (Portogallo), è attiva una linea di ricerca che si occupa di indagare in maniera approfondita il comportamento dei nodi di carpenteria nelle strutture lignee esistenti. Sono di seguito illustrati alcuni recenti risultati sperimentali su alcune tipologie di collegamento tradizionale rinforzato, illustrando un possibile approccio per l’utilizzo di questi dati al fine di una modellazione sismica di capriate storiche con giunti tradizionali. La ricerca sperimentale e numerica sui nodi di carpenteria rinforzati, è attualmente inserita nel progetto nazione RELUIS finanziato dal Dipartimento della Protezione Civile (REte nazionale Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica, linea 1/3a).