Cross-laminated timber buildings: numerical analysis of multi-storey structures

Scopo della tesi è quello di analizzare il comportamento sismico degli edifici multipiano con struttura portante a pannelli massicci composti da tavole incollate ed incrociate, comunemente conosciuti come pannelli Cross Laminated Timber (CLT). Con lo scopo di approfondire i temi ritenuti più significativi riguardanti gli edifici multipiano in CLT, si è deciso di dividere il presente lavoro nei due macro-argomenti riportati di seguito. Il primo argomento riguarda le diverse metodologie di modellazione impiegate per la caratterizzazione del comportamento sismico di edifici multipiano in CLT. Per quanto riguarda l’ambito lineare sono state analizzate le due diverse strategie di modellazione numerica utilizzate abitualmente nel mondo della ricerca e della progettazione con lo scopo di andare a definire un modello di calcolo semplificato utilizzabile dai professionisti per predire correttamente il comportamento globale delle strutture in CLT. Passando alle analisi del tipo non lineare, si è investigato il periodo proprio fondamentale degli edifici multipiano in CLT grazie all’utilizzo di analisi time-history con input sinusoidale a frequenza variabile. Nel dettaglio si è studiata l’influenza del carico verticale stabilizzante sulla rigidezza globale della struttura. Sono state proposte formulazioni utili alla valutazione del periodo proprio fondamentale, correlando quest’ultimo allo spostamento laterale dell’edificio. Il secondo macro-argomento trattato nella tesi riguarda la definizione di una metodologia di progettazione che consente di ottimizzare il numero di pareti sismoresistenti ovvero di utilizzare un numero limitato di pareti resistenti alle forze orizzontali mentre le restanti sono sollecitate da soli carichi verticali. E’ stato sviluppato un sistema di connessione innovativo basato su piatti di acciaio continui lungo l’altezza della parete da disporre alle estremità di quest’ultime in grado di resistere alle elevate forze di trazione e di conferire sufficienza rigidezza alla struttura. Infine sono state proposte alcune soluzioni tecnologiche riguardanti il sistema innovativo appena descritto in grado di permetterne l’applicazione.