La verifica di vibrazione di solai in legno: evoluzione normativa e applicazioni

The following thesis focuses on the study of vibrations that can arise in timber floors. It’s a very complex dynamic phenomenon that is still nowadays object of study all around the world, since anisotropic properties of timber, the dynamic behaviour of a 2D element and the human factor are involved. The subjective nature of the last one is probably the main cause of the complexity of such problem because vibration in timber floors can be easily felt by people. The thesis provides in its complexity a good explanation of the dynamic phenomenon, starting with the description of the construction material and with the study of the dynamic response of floors modelled as equivalent 1 DOF and MDOF systems. Afterwards the paper reports a classification of the timber floor based on the technology used: beam systems, that are present in both new construction and existing buildings, the newest cross laminated panels with a two directional behaviour and timber-concrete composite systems, capable to exploit the synergy of both materials. The thesis proceeds with a chapter about the description of the methods used as verification that are found in scientific literature and later introduced in national annex and in Eurocodes. The report ends with the analysis of case studies along with the calculations made, the FEM model, the verification method taken and a comment regarding the end results.

La seguente tesi si concentra sullo studio delle vibrazioni che si possono manifestare nei solai in legno. Si tratta di un fenomeno dinamico molto complesso che ancora oggi è oggetto di studio in tutto il mondo, visto che sono coinvolte le proprietà anisotrope del legno, il comportamento dinamico di un elemento bidimensionale ed il fattore umano. La soggettività di quest’ultimo è probabilmente la causa principale della complessità di tale problema, poiché le vibrazioni dei solai in legno sono facilmente percepibili dagli utenti. La presente tesi offre nel suo complesso una buona trattazione del fenomeno dinamico, partendo dalla descrizione del materiale edilizio e dallo studio della risposta dinamica di solai modellati con sistemi a 1 GDL e MGDL equivalenti. Successivamente l’elaborato riporta una classificazione degli orizzontamenti lignei, distinguendoli in base alle tecnologia adottata: i sistemi trave, tipologia presente negli edifici di nuova costruzione e nelle strutture esistenti, i più moderni pannelli a strati incrociati con comportamento prevalentemente bidimensionale ed i sistemi misti legno-calcestruzzo, capaci di sfruttare la sinergia dei due materiali. La tesi prosegue dedicando un capitolo alla descrizione dei metodi di verifica presenti in letteratura scientifica, in seguito introdotti nelle norme nazionali ed negli Eurocodici. L’elaborato si conclude con l’analisi dei casi studio dove vengono riportati i calcoli effettuati, la modellazione FEM, i metodi di verifica adottati e le conclusioni tratte.