CALCOLO DEI CARICHI SECONDO EUROCODICE

Il sistema delle norme europee Eurocodice è un complesso di standard interconnessi per la progettazione di strutture edili, che copre tutti gli aspetti — dalle basi della progettazione ai materiali specifici e alle azioni. L’introduzione dell’Eurocodice in Ucraina, in corso dagli anni 2000, mira non solo ad armonizzare la legislazione nazionale con quella europea, ma anche ad aumentare la competitività delle aziende edili ucraine sul mercato internazionale. Gli standard fondamentali sono la EN 1990 ‘Basi della progettazione strutturale’ e la EN 1991 ‘Azioni sulle strutture’.

La EN 1990 stabilisce i principi fondamentali e i requisiti di sicurezza, funzionalità e durabilità delle strutture, definendo il concetto di stati limite. Distingue tra stati limite ultimi (Ultimate Limit States, ULS), relativi alla sicurezza delle persone e delle strutture, e stati limite di esercizio (Serviceability Limit States, SLS), che garantiscono il comfort d’uso e prevengono danni. Questo standard definisce anche l’approccio al calcolo tramite coefficienti parziali per i carichi e i materiali, che consente di tenere conto dell’incertezza nei dati di partenza.

La EN 1991, a sua volta, dettaglia tutti i tipi di azioni (carichi) che possono agire sulle strutture edilizie. È composta da diverse parti, che coprono il peso proprio, i carichi utili, gli effetti della neve, del vento, della temperatura, gli effetti sismici e quelli in caso di incendio. Ad esempio, per gli edifici residenziali il carico variabile standard sui solai secondo la EN 1991-1-1 ‘Azioni generali — Densità, peso proprio, carichi utili’ è generalmente compreso tra 1,5 e 2,0 kN/m², un valore critico per garantire la sicurezza e la funzionalità. Il calcolo dei carichi da neve è regolato dalla EN 1991-1-3 e dipende dalla posizione geografica e dall’altezza dell’edificio, il che è particolarmente rilevante per regioni con nevicate intense, come i Carpazi. I carichi da vento, dettagliati nella EN 1991-1-4, tengono conto della velocità del vento, dei coefficienti aerodinamici e dell’altezza dell’edificio. Tutti questi parametri devono essere determinati correttamente per un calcolo preciso degli elementi portanti, compresi i solai in legno lamellare, di cui parleremo più in dettaglio nelle sezioni successive. È importante notare che per l’Ucraina sono in fase di sviluppo appendici nazionali (National Annexes), che adattano i parametri dell’Eurocodice alle condizioni climatiche locali e alle tradizioni costruttive.

L’integrazione di questi standard nella pratica progettuale ucraina consente di progettare strutture con maggiore affidabilità ed efficienza, e apre inoltre possibilità per l’applicazione di materiali e tecnologie edilizie avanzate. Per una comprensione più approfondita degli impianti tecnologici che completano le soluzioni strutturali, si rimanda all’articolo sugli impianti tecnologici. Il passaggio all’Eurocodice non è solo un cambiamento di numeri nei calcoli, ma una trasformazione dell’intera filosofia della progettazione edilizia, che richiede agli ingegneri un costante aggiornamento professionale e un adattamento ai nuovi requisiti.

Il legno lamellare, in particolare di classe di resistenza GL24h, è uno dei materiali più richiesti nell’edilizia in legno moderna grazie alle sue eccellenti proprietà meccaniche e stabilità. La marcatura ‘GL24h’ indica il tipo di legno lamellare (Glued Laminated timber) e la sua caratteristica resistenza a flessione di 24 MPa (‘h’ — homogeneous, omogeneo, cioè lamelle della stessa classe di resistenza su tutta la sezione). Queste caratteristiche sono fondamentali per un calcolo preciso dei carichi e la verifica della capacità portante delle strutture.

Le principali caratteristiche meccaniche del legno lamellare GL24h, utilizzate nei calcoli secondo l’Eurocodice 5 (EN 1995-1-1), includono:

• Resistenza a flessione (f_m,k): 24 MPa. Questo parametro è critico per il calcolo delle travi di solaio soggette a flessione.
• Modulo di elasticità (E_0,mean): 11500 MPa lungo la fibratura. Il modulo di elasticità determina la rigidità dell’elemento ed è fondamentale per il calcolo delle deformazioni (frecce) dei solai, un aspetto chiave per lo stato limite di esercizio.
• Resistenza a compressione (f_c,0,k): 24 MPa lungo la fibratura. Importante per gli elementi soggetti a compressione.
• Resistenza a trazione (f_t,0,k): 16,5 MPa lungo la fibratura.
• Densità (ρ_k): circa 380-420 kg/m³. Questa caratteristica è necessaria per il calcolo del peso proprio della struttura, che costituisce un carico permanente.

Inoltre, è importante tenere conto dell’effetto dell’umidità del legno. L’Eurocodice 5 prevede diverse classi di servizio (Service Classes), che influiscono sui valori di resistenza e rigidità. La classe di servizio 1 corrisponde a condizioni in cui l’umidità del legno non supera il 12% (ambienti interni asciutti), la classe 2 — umidità fino al 20% (strutture esterne protette), la classe 3 — umidità superiore al 20% (strutture esterne non protette). Per ciascuna classe si applicano coefficienti di modifica (k_mod), che riducono i valori di calcolo di resistenza e rigidità in base alla durata del carico e alla classe di servizio.

La stabilità di forma e dimensioni del legno lamellare è notevolmente superiore rispetto al legno massiccio, grazie alla struttura a strati e al processo di incollaggio. Ciò riduce al minimo le deformazioni, come l’imbarcamento e la fessurazione, il che rappresenta un vantaggio per la durabilità e l’affidabilità dei solai. Per garantire queste proprietà è importante utilizzare strutture in legno lamellare di qualità provenienti da produttori verificati. Una progettazione esperta che tenga conto di queste caratteristiche consente di ottimizzare le dimensioni degli elementi, ridurre il consumo di materiali e garantire la conformità ai più elevati standard di sicurezza ed esercizio.

Il calcolo dei carichi è la prima e più importante fase nella progettazione dei solai in legno lamellare. L’Eurocodice 1 (EN 1991) ‘Azioni sulle strutture’ regolamenta in dettaglio la classificazione e i metodi di determinazione dei diversi tipi di carichi. Per i solai si considerano generalmente carichi permanenti, variabili e, in alcuni casi, carichi climatici trasmessi attraverso gli elementi verticali.

• Carichi permanenti (G_k): Sono carichi che agiscono per l’intera durata di esercizio della struttura e non variano di valore, o variano in modo trascurabile. Includono il peso proprio degli elementi del solaio (legno lamellare, finiture del pavimento, strati fonoisolanti, impianti tecnologici), nonché il peso delle attrezzature fisse. Il peso proprio del legno lamellare viene calcolato in base alla sua densità (circa 380-420 kg/m³) e alle dimensioni geometriche. Ad esempio, per un solaio con travi di sezione 200×400 mm con passo di 600 mm, il peso proprio delle travi sarà di circa 50-60 kg/m². Inoltre si tiene conto del peso del massetto, della pavimentazione (ad esempio, parquet o piastrelle), del rivestimento in cartongesso del soffitto, ecc.
• Carichi variabili (Q_k): Questi carichi possono variare di valore e di punto di applicazione durante il periodo di esercizio. Per i solai degli edifici residenziali, la EN 1991-1-1 stabilisce un valore caratteristico del carico utile nell’intervallo da 1,5 a 2,0 kN/m² (per la categoria A — ambienti residenziali). Per gli ambienti per uffici (categoria B) questo valore può essere da 2,0 a 3,0 kN/m², per ambienti con grande affollamento — significativamente più alto. Oltre al carico uniformemente distribuito, l’Eurocodice richiede di considerare carichi concentrati, che simulano il peso di un grande mobile o di un’attrezzatura.
• Carichi da neve (S_k): Sebbene i carichi da neve non agiscano direttamente sul solaio, rappresentano un carico significativo sul tetto e vengono trasmessi, attraverso le pareti portanti o le colonne, a tutti i solai inferiori e alla fondazione. Il calcolo dei carichi da neve secondo la EN 1991-1-3 tiene conto della zona nevosa, dell’altitudine e della forma della copertura. In Ucraina i carichi da neve variano da 0,8 kN/m² a 2,0 kN/m² a seconda della regione.
• Carichi da vento (W_k): Analogamente ai carichi da neve, i carichi da vento agiscono principalmente sulla facciata e sul tetto, ma possono generare significative forze orizzontali, che devono essere considerate nello schema strutturale generale dell’edificio e trasmesse attraverso i solai come diaframmi rigidi. La EN 1991-1-4 definisce i metodi di calcolo della pressione del vento sulle superfici dell’edificio.

Per il calcolo delle strutture agli stati limite, questi valori caratteristici dei carichi vengono combinati utilizzando coefficienti parziali di sicurezza γ_F (ad esempio, γ_G = 1,35 per i carichi permanenti e γ_Q = 1,5 per i carichi variabili in ULS) e coefficienti di combinazione ψ. Ciò garantisce il necessario margine di resistenza e sicurezza. La corretta considerazione di tutti i tipi di carichi è la garanzia di sviluppare un progetto affidabile e funzionale, conforme agli elevati standard dell’Eurocodice. Un approccio integrato alla progettazione, in cui ogni elemento della casa è integrato in un sistema unico, è alla base dell’architettura moderna, come ad esempio nei progetti di edifici moderni.

Il calcolo della capacità portante dei solai in legno lamellare secondo l’Eurocodice 5 (EN 1995-1-1 ‘Progettazione delle strutture di legno – Regole generali – Regole comuni e regole per gli edifici’) è un processo articolato in più fasi, che include la verifica degli stati limite ultimi (ULS) e di esercizio (SLS). L’obiettivo è garantire che la struttura possa sopportare in sicurezza tutti i carichi previsti, senza cedimenti, deformazioni eccessive o vibrazioni.

1. Stato limite ultimo (ULS):

• Calcolo delle sollecitazioni interne: Nella prima fase si determinano i valori massimi di calcolo dei momenti flettenti (M_d), delle forze di taglio (V_d) e delle forze normali (N_d) negli elementi del solaio, derivanti dalle combinazioni di carico secondo la EN 1990 e la EN 1991. I carichi di calcolo si ottengono moltiplicando i carichi caratteristici per i corrispondenti coefficienti parziali di sicurezza γ_F e i coefficienti di combinazione ψ.
• Verifica della resistenza: Per il legno lamellare di classe GL24h, occorre verificare la sezione a flessione, compressione, trazione e taglio. Le formule di verifica, ad esempio per la flessione, sono del tipo M_d / W_y ≤ f_m,d, dove W_y è il modulo di resistenza della sezione, e f_m,d è il valore di calcolo della resistenza a flessione, ottenuto dividendo la resistenza caratteristica f_m,k (24 MPa per GL24h) per il coefficiente parziale di sicurezza del materiale γ_M (generalmente 1,25 per il legno) e moltiplicando per il coefficiente di modifica k_mod. Il coefficiente k_mod tiene conto della durata del carico e della classe di servizio (ad esempio, 0,8 per un carico di media durata nella classe di servizio 1).
• Verifica della stabilità: Per travi lunghe e strette occorre anche verificare la stabilità allo svergolamento laterale, specialmente se non sono completamente vincolate.

2. Stato limite di esercizio (SLS):

• Calcolo delle deformazioni (frecce): I solai devono avere frecce limitate, per prevenire danni agli elementi non strutturali (ad esempio, tramezzi, finiture) e garantire il comfort per gli utenti. Le frecce vengono calcolate in base alle combinazioni caratteristiche o frequenti dei carichi. La EN 1995-1-1 stabilisce valori limite delle frecce, ad esempio, L/300 per la freccia totale e L/400 per la freccia aggiuntiva dovuta al carico variabile di lunga durata (dove L è la luce della trave). Per il calcolo delle frecce si utilizza il modulo di elasticità E_0,mean (11500 MPa per GL24h).
• Verifica delle vibrazioni: Per solai con grandi luci o con elevati requisiti di comfort (ad esempio, in palestre o edifici residenziali) è necessario eseguire il calcolo delle vibrazioni. Ciò include la determinazione della frequenza propria di oscillazione del solaio e la verifica della sua conformità ai valori normativi, per evitare la risonanza con sollecitazioni antropiche.

Questa metodologia garantisce non solo la sicurezza, ma anche la durabilità e il comfort d’esercizio delle strutture in legno. La progettazione di edifici in legno lamellare, conforme a questi rigorosi requisiti, consente di creare strutture affidabili e resistenti agli agenti ambientali, in grado di competere con i materiali tradizionali. Ulteriori informazioni sulle strutture in legno, ad esempio sui pannelli XLAM, sono disponibili da altre fonti.

I nodi di fissaggio sono elementi criticamente importanti di qualsiasi struttura edilizia, poiché sono proprio essi a garantire la trasmissione dei carichi tra i singoli elementi e assicurano l’integrità strutturale complessiva dell’edificio. Per i solai in legno lamellare, la progettazione e il calcolo dei nodi secondo l’Eurocodice 5 (EN 1995-1-1) richiedono particolare attenzione, poiché il legno è un materiale anisotropo, e il suo comportamento nei punti di collegamento differisce da quello del metallo o del calcestruzzo.

I nodi di fissaggio tipici del solaio in legno lamellare includono:

• Collegamento della trave del solaio con la trave di appoggio o la parete: Può essere un appoggio diretto della trave sulla parete (in calcestruzzo, muratura o legno), un appoggio su staffe metalliche, piastre, o fissaggi nascosti.
• Collegamento tra travi: Ad esempio, il collegamento della trave principale con quelle secondarie.
• Collegamento alle colonne: Per la trasmissione dei carichi verticali.

L’Eurocodice 5 descrive in dettaglio il calcolo della resistenza e della rigidità dei collegamenti, utilizzando il metodo del numero efficace di piani di taglio e la determinazione della capacità portante dei collegamenti a taglio, estrazione ed effrazione. I principali tipi di elementi di fissaggio sono chiodi, viti, bulloni, spinotti, caviglie e connettori metallici speciali (ad esempio, piastre forate, staffe). Ogni tipo di elemento ha le proprie resistenze caratteristiche e meccanismi di rottura.

Aspetti chiave del calcolo dei nodi:

• Caratteristiche degli elementi di fissaggio: La capacità portante di ogni chiodo, vite o bullone dipende dal suo diametro, dalla lunghezza, dal tipo di legno (la densità è un fattore importante), nonché dall’angolo di inserimento rispetto alla fibratura. La EN 1995-1-1 fornisce formule empiriche per determinare la capacità portante.
• Disposizione degli elementi di fissaggio: Le distanze minime tra i fissaggi, nonché dai fissaggi ai bordi del legno, sono critiche per prevenire la spaccatura del legno. Queste distanze sono rigorosamente regolamentate dall’Eurocodice 5, per garantire una distribuzione ottimale dei carichi ed evitare la concentrazione delle tensioni.
• Meccanismi di rottura: L’Eurocodice considera diversi meccanismi di rottura dei collegamenti, come la rottura del legno a compressione perpendicolare alla fibratura, la rottura a flessione dell’elemento di fissaggio, lo sfilamento del fissaggio, ecc. Per ogni meccanismo si determina la capacità portante di calcolo, e il nodo viene verificato in base al valore minimo.
• Considerazione della durabilità e dell’effetto dell’umidità: Come per gli elementi principali, anche per i collegamenti si applicano coefficienti di modifica k_mod e si tiene conto delle condizioni di esercizio. I fissaggi metallici devono avere un rivestimento anticorrosivo in conformità con la classe di servizio.

Ad esempio, per il collegamento della trave del solaio con una staffa metallica, fissata con chiodi, il calcolo include la verifica a taglio dei chiodi, lo schiacciamento del legno sotto i chiodi e la resistenza della staffa metallica stessa. La corretta scelta del tipo di fissaggio e il suo calcolo preciso sono la garanzia della durabilità e della sicurezza dell’intera struttura del solaio. Difetti nella progettazione o nel montaggio dei nodi possono portare a danni localizzati o persino al collasso progressivo. Nella fase di progettazione, i moderni studi di ingegneria utilizzano la modellazione BIM, che consente di elaborare in dettaglio tutti i nodi e verificarne l’integrazione nel kit casa complessivo.

La resistenza al fuoco delle strutture edilizie è uno degli aspetti di sicurezza più importanti, e il suo calcolo secondo l’Eurocodice è obbligatorio. Per i solai in legno lamellare, questo tema è regolato dalla EN 13501-2 ‘Classificazione dei prodotti da costruzione e degli elementi da costruzione in base alla reazione al fuoco e alla resistenza al fuoco’ e dalla EN 1995-1-2 ‘Progettazione delle strutture di legno — Regole generali — Progettazione strutturale contro l’incendio’.

Gli indicatori chiave della resistenza al fuoco sono:

• Capacità portante (R): Il tempo durante il quale la struttura conserva la propria capacità portante sotto l’effetto del fuoco.
• Integrità (E): Il tempo durante il quale la struttura impedisce la propagazione del fuoco e del fumo.
• Capacità di isolamento termico (I): Il tempo durante il quale la struttura impedisce l’aumento della temperatura sulla superficie non esposta al fuoco.

Per i solai in legno lamellare sono generalmente richieste classi di resistenza al fuoco R30, R60 o R90, il che significa il mantenimento della capacità portante rispettivamente per 30, 60 o 90 minuti.

La metodologia di calcolo della resistenza al fuoco delle strutture in legno secondo la EN 1995-1-2 si basa sui seguenti principi:

• Velocità di carbonizzazione (charring rate): Il legno, sottoposto a temperature elevate, si carbonizza a una determinata velocità. Lo standard EN 1995-1-2 stabilisce velocità di carbonizzazione normative per diverse specie legnose e tipi di strutture. Per il legno lamellare la velocità tipica di carbonizzazione è di circa 0,65-0,70 mm/min. Questo strato di legno carbonizzato (char) agisce come isolante termico, proteggendo la sezione interna non carbonizzata da ulteriore riscaldamento e perdita di resistenza.
• Sezione efficace: Dopo la carbonizzazione, un certo strato di legno perde la propria resistenza. Il calcolo viene eseguito per la ‘sezione efficace’, che rimane dopo aver sottratto lo strato carbonizzato e quello indebolito. Le dimensioni della sezione efficace (ad esempio, b_ef e h_ef) vengono calcolate per il tempo di resistenza al fuoco stabilito.
• Caratteristiche di resistenza ridotte: Per il legno che si trova nella zona di influenza termica, ma non ancora carbonizzato, si applicano coefficienti di resistenza ridotti, per tenere conto della perdita di proprietà all’aumentare della temperatura.
• Calcolo della capacità portante: Successivamente si esegue la verifica della capacità portante della sezione ridotta rispetto ai carichi di calcolo in condizioni di incendio. Questi carichi sono generalmente ridotti rispetto alle normali condizioni di esercizio, poiché la probabilità dell’azione simultanea di tutti i carichi massimi durante un incendio è bassa.
• Rivestimenti protettivi: Per raggiungere una classe di resistenza al fuoco superiore (ad esempio, R60 o R90) si utilizzano spesso rivestimenti protettivi aggiuntivi, come lastre di cartongesso con resistenza al fuoco maggiorata, pannelli di legno o rivestimenti ignifughi speciali. Questi rivestimenti aumentano il tempo prima dell’inizio della carbonizzazione dell’elemento ligneo principale.

Esempio: per raggiungere la classe R30, una trave di solaio in legno lamellare GL24h può richiedere una sezione residua necessaria di 100×200 mm dopo 30 minuti di carbonizzazione. Ciò significa che la sezione iniziale deve essere significativamente maggiore, ad esempio 160×260 mm, per garantire un margine. La progettazione tenendo conto della resistenza al fuoco è un compito complesso, che richiede una profonda conoscenza della EN 1995-1-2 e un’attenta analisi delle specificità dei materiali e delle tecnologie utilizzate. I progetti moderni tengono conto anche degli aspetti di sicurezza in generale; si presti attenzione all’importanza di una progettazione ponderata nel contesto degli errori tipici in edilizia.

Il processo di transizione dell’Ucraina al sistema Eurocodice è un passo importante verso l’integrazione nella comunità edilizia europea. Tuttavia, questa transizione non è una semplice copia, ma richiede un adattamento alle condizioni nazionali, che si riflette nello sviluppo delle Appendici Nazionali (National Annexes, NA) a ciascun Eurocodice. Queste NA consentono di correggere determinati parametri e valori, che dipendono dalle particolarità geografiche, climatiche o amministrative del paese.

Per l’Ucraina, le Appendici Nazionali sono già state sviluppate per la maggior parte degli Eurocodici, inclusi EN 1990, EN 1991, EN 1995. Definiscono, ad esempio, le mappe nazionali dei carichi da neve e da vento, che possono differire dai valori paneuropei. Ciò è necessario, poiché le zone climatiche dell’Ucraina hanno caratteristiche uniche, che devono essere considerate per garantire un’adeguata sicurezza ed economicità dei progetti. Ad esempio, nella NA alla EN 1991-1-3 sono stabiliti valori specifici del carico da neve per le diverse regioni dell’Ucraina, che possono differire dai parametri base dell’Eurocodice, fornendo dati più precisi per la progettazione dei tetti e, di conseguenza, influenzando il calcolo dei solai.

Raccomandazioni pratiche per gli ingegneri ucraini:

• Studio approfondito delle NA: Non è sufficiente conoscere solo le disposizioni di base dell’Eurocodice; è criticamente importante comprendere e applicare le corrispondenti Appendici Nazionali, che contengono coefficienti correttivi, valori limite e altre norme specifiche per l’Ucraina.
• Uso di software con licenza: I moderni pacchetti di calcolo (ad esempio, LIRA-SAPR, SCAD, DIANA, RFEM) integrano già le disposizioni dell’Eurocodice e le corrispondenti NA, il che semplifica notevolmente il processo di calcolo dei carichi e la verifica delle strutture. È importante utilizzare versioni aggiornate del software.
• Aggiornamento professionale: La formazione regolare e la frequenza di corsi sull’Eurocodice sono obbligatorie per gli ingegneri che lavorano secondo i nuovi standard. Ciò consentirà di evitare errori tipici, legati a un’interpretazione errata delle norme o a una comprensione insufficiente della loro interconnessione.
• Collaborazione con esperti: Nelle fasi iniziali della transizione è utile consultare ingegneri che hanno già esperienza di lavoro con l’Eurocodice, o coinvolgere esperti internazionali per la revisione dei progetti.
• Documentazione: Una documentazione chiara e completa di tutti i calcoli, con riferimenti agli standard (sia l’Eurocodice che le NA), è criticamente importante per la trasparenza e la verificabilità del progetto.

L’applicazione dell’Eurocodice non solo aumenta la qualità delle soluzioni progettuali, ma apre anche ai progettisti e costruttori ucraini nuovi mercati, consentendo di lavorare secondo regole europee unificate. Ciò favorisce inoltre l’introduzione di tecnologie innovative, come i kit casa in legno lamellare, che rispondono agli elevati standard internazionali. La transizione è complessa, ma inevitabile ed estremamente utile per lo sviluppo dell’industria edilizia ucraina.

La transizione dalle norme edilizie nazionali (DBN) al sistema Eurocodice è un processo complesso ma progressivo per il settore edilizio ucraino. Sebbene entrambi i sistemi mirino a garantire la sicurezza e l’affidabilità delle strutture, presentano differenze sostanziali nella filosofia, nella metodologia e nei parametri di calcolo specifici, in particolare per le strutture in legno.

Differenze chiave:

• Filosofia di calcolo: Le DBN si basano prevalentemente sul metodo degli stati limite (di primo e secondo gruppo), dove i coefficienti di sicurezza vengono applicati ai carichi e alle caratteristiche di resistenza dei materiali. Anche l’Eurocodice utilizza il metodo degli stati limite (ULS e SLS), ma con una distribuzione più dettagliata dei coefficienti parziali e regole chiare per la combinazione dei carichi. L’Eurocodice è più flessibile nell’approccio alla considerazione dell’incertezza e dei rischi.
• Classificazione e valori dei carichi:
  • Carichi utili: Le DBN e l’Eurocodice hanno valori simili per i carichi utili negli edifici residenziali e per uffici (ad esempio, 1,5-2,0 kN/m² per l’edilizia residenziale). Tuttavia, l’Eurocodice (EN 1991-1-1) fornisce una classificazione più ampia delle categorie d’uso e regole più dettagliate per i carichi concentrati, il che consente di modellare in modo più preciso le condizioni reali di esercizio.
  • Carichi da neve e da vento: Le DBN hanno proprie mappe delle zone di neve e vento. Anche l’Eurocodice (EN 1991-1-3 ed EN 1991-1-4) si basa su dati geografici, ma la sua metodologia di calcolo di questi carichi è più dettagliata, tenendo conto dell’altezza dell’edificio, del rilievo del terreno, della forma della copertura e dei coefficienti aerodinamici. Le Appendici Nazionali ucraine alla EN 1991 adattano queste mappe alle condizioni locali.
• Caratteristiche dei materiali:
  • Legno: Le DBN hanno propri standard per la classificazione e la determinazione delle caratteristiche di resistenza del legno. L’Eurocodice 5 (EN 1995-1-1) utilizza un sistema di classi di resistenza (ad esempio, GL24h, C24, C30), standardizzate in tutta Europa. Ciò semplifica l’uso di materiali importati e l’esportazione di prodotti ucraini. I coefficienti di modifica (k_mod) e le classi di servizio nell’Eurocodice sono più dettagliati.
  • Coefficienti parziali: I valori dei coefficienti parziali di sicurezza per i materiali (γ_M) e per i carichi (γ_F) nelle DBN e nell’Eurocodice possono differire, il che porta a diversi valori di calcolo di resistenza e capacità portante. Nell’Eurocodice, ad esempio, γ_M per il legno è spesso assunto pari a 1,25, mentre nelle DBN può essere un valore diverso.
• Calcolo dei collegamenti: L’Eurocodice 5 offre metodi molto dettagliati per il calcolo dei collegamenti, inclusa la capacità portante dei fissaggi e i meccanismi di rottura, il che garantisce maggiore affidabilità e precisione. Anche le DBN hanno metodi di calcolo dei collegamenti, ma possono essere meno uniformati o dettagliati.
• Resistenza al fuoco: Gli approcci al calcolo della resistenza al fuoco nelle DBN e nell’Eurocodice (EN 1995-1-2) sono diversi. L’Eurocodice utilizza il concetto di velocità di carbonizzazione e sezioni ridotte, che consente di valutare in modo più preciso il comportamento delle strutture in legno durante un incendio.

Comprendere queste differenze è fondamentale per una progettazione corretta ed efficace delle strutture in legno in Ucraina, garantendo la conformità sia agli standard nazionali che a quelli europei. Per le aziende edili che aspirano a operare a livello internazionale, questa conoscenza è obbligatoria. Progetti avanzati come le case finlandesi sono già completamente integrati nel sistema di progettazione europeo.

Il calcolo dei carichi secondo l’Eurocodice è un processo complesso, che richiede conoscenze approfondite e attenzione ai dettagli. Anche ingegneri esperti possono commettere errori tipici, specialmente nella transizione da un quadro normativo all’altro. Comprendere questi errori e i meccanismi per evitarli è criticamente importante per garantire la sicurezza e l’economicità della progettazione dei solai in legno.

1. Applicazione errata delle Appendici Nazionali (NA):

• Errore: Uso dei valori base dell’Eurocodice senza tenere conto delle correzioni definite nella NA per l’Ucraina, oppure, al contrario, ignorare le disposizioni di base dell’Eurocodice basandosi solo sulla NA.
• Come evitarlo: Verificare sempre la presenza e il contenuto delle Appendici Nazionali per ciascun Eurocodice utilizzato. Assicurarsi che tutti i parametri determinati a livello nazionale (NDP) e le informazioni relative all’applicazione siano stati considerati.

2. Combinazione errata dei carichi:

• Errore: Applicazione errata dei coefficienti di combinazione ψ e dei coefficienti parziali di sicurezza γ_F per le diverse combinazioni di carichi (permanenti, variabili, climatici). Problemi particolarmente frequenti sorgono con la considerazione simultanea dei carichi da neve, da vento e utili.
• Come evitarlo: Studiare attentamente la EN 1990 ‘Basi della progettazione strutturale’, in particolare la sezione sulle combinazioni di carico. Utilizzare le tabelle per determinare i coefficienti ψ₀, ψ₁, ψ₂. Verificare i calcoli con software specializzato.

3. Sottovalutazione della durata del carico e delle classi di servizio:

• Errore: Ignorare il coefficiente di modifica k_mod o determinare erroneamente la classe di servizio (Service Class) per il legno. Ciò porta a una determinazione scorretta dei valori di calcolo di resistenza e rigidità.
• Come evitarlo: Determinare sempre chiaramente la classe di servizio (1, 2 o 3) per ogni elemento. Prestare attenzione alle tabelle k_mod nella EN 1995-1-1, che tengono conto della durata del carico (permanente, di lunga durata, di media durata, di breve durata, istantaneo) e della classe di servizio.

4. Calcolo scorretto della resistenza al fuoco:

• Errore: Determinazione errata della velocità di carbonizzazione, ignorare lo strato indebolito o utilizzare coefficienti di resistenza del legno scorretti in condizioni di incendio.
• Come evitarlo: Studiare in dettaglio la EN 1995-1-2 ‘Progettazione strutturale contro l’incendio’ e la EN 13501-2. Utilizzare le velocità di carbonizzazione standard e i metodi di determinazione della sezione efficace. Considerare opzioni di protezione passiva dal fuoco, se la resistenza al fuoco naturale del legno non è sufficiente.

5. Errori nella progettazione dei nodi di fissaggio:

• Errore: Scelta errata degli elementi di fissaggio, mancato rispetto delle distanze minime tra di essi, assenza di verifica di tutti i possibili meccanismi di rottura.
• Come evitarlo: Progettare accuratamente ogni nodo secondo la sezione 8 della EN 1995-1-1. Verificarlo sempre a taglio, sfilamento, flessione dei fissaggi e altri meccanismi di rottura. Utilizzare tabelle di calcolo specializzate o software per i nodi.

Evitare questi errori tipici richiede un approccio sistemico, una formazione costante e l’uso di documenti normativi aggiornati. Per garantire il successo di qualsiasi progetto, oltre alla competenza tecnica, è importante anche una pianificazione strategica, come descritto nell’articolo ‘Progetti’.