Tutte le travi sono state classificate a vista conformemente alla norma UNI 11119:2004, prima e dopo la realizzazione della scanalatura. Dai dati di bibliografia è possibile risalire alle caratteristiche qualitative originarie dei singoli elementi (tab. 8). Nel procedere con la classificazione tutti i difetti indicati dalla norma, tranne il criterio relativo agli smussi, sono stati presi in considerazione per l’assegnazione delle Categorie. Tale scelta è scaturita dal fatto che, come riportato in letteratura (Cavalli et al. 2015; Togni et al. 2013; Arriaga et al. 2007; Mannucci et al. 2011; Ranta-Maunus 1999), gli smussi non costituiscono un difetto in grado di influenzare in maniera negativa le proprietà meccaniche degli elementi strutturali lignei. La classificazione è stata eseguita rilevando tutte le caratteristiche presenti sull’intera trave. Ai fini dello studio, la valutazione della sezione critica e della sezione residua, al netto della parte degradata (alterata da funghi agenti della carie), come previsto dalla norma UNI 11119, non è stata effettuata, dati gli obiettivi della ricerca.
Come si può vedere dalla tabella 8 nessuno degli elementi risulta scartato dalla norma e la metà dei campioni può essere assegnata alla categoria più alta (I). Successivamente alla realizzazione della scanalatura, la classificazione è stata eseguita di nuovo, per verificare principalmente la variazione dell’incidenza dei nodi presenti nei lembi esterni allo scavo e la profondità delle fessurazioni da ritiro nella nuova sezione. Infatti, l’esecuzione della scanalatura lungo l’estradosso divide la faccia in due parti, le quali possono essere considerate come distinte e comportarsi in maniera diversa durante le successive prove meccaniche. Tale difformità di comportamento condiziona principalmente il modulo elastico locale della trave. I nodi, presenti nel tratto centrale di prova, sono stati pertanto misurati di nuovo e la loro incidenza
calcolata separatamente per ciascun lembo di trave restante. Uno dei casi che si potrebbe verificare è che la dimensione di un nodo rimanga invariata, in quanto non interessato dal taglio, ma in conseguenza di esso aumenti l’incidenza sulla superficie restante a causa della diminuzione dell’estensione della faccia. Le due porzioni di trave separate dalla scanalatura presenteranno pertanto caratteristiche differenti, poiché il nodo compare solamente su una di esse, e si comporteranno diversamente una volta sollecitata a flessione la trave. Inoltre l'incidenza del nodo sulla superficie su cui insiste, aumenta con la riduzione della sezione soprattutto a causa dell'andamento della fibratura nell'intorno, tagliata dal passaggio della sega nella realizzazione della scanalatura.
Tabella 8 - Risultati della classificazione a vista dell’intera trave secondo la norma UNI 11119:2004. In
grassetto sono indicati i difetti determinanti l’assegnazione della categoria.
Trave Nodi singoli Gruppi di nodi Inclinazione della fibratura Fessurazioni da ritiro (0 = non passanti, 1 = passanti) Categoria T01 0,28 0,00 13% 0 II T02 0,30 0,00 9% 0 II T03 0,09 0,00 3% 0 I T04 0,11 0,00 4% 0 I T05 0,15 0,00 7% 0 I T06 0,20 0,00 9% 0 I T07 0,39 0,20 8% 0 III T08 0,18 0,00 12% 0 II T09 0,24 0,04 12% 0 II T10 0,15 0,00 4% 0 I
Oltre alla rilevazione dei nodi, è stata annotata anche la presenza di fessurazioni da ritiro passanti, le quali non sono ammesse dalla norma UNI 11119.
Nella tabella 9 sono riportati i valori di nodosità presenti nel terzo centrale dell’estradosso e la relativa categoria determinata in base alla UNI 11119. Confrontandoli con i dati di bibliografia (Cavalli 2012) si può notare come la realizzazione della scanalatura comporti un aumento dell’incidenza dei nodi e un declassamento di sei travi su dieci rispetto alla tabella 8: T02, T06, T07, T08, T09 e T10. In tutti i casi i campioni vengono declassati alla categoria inferiore che per l’elemento T07 si traduce nel suo scarto. Sebbene i valori di modulo elastico medio e di tensione ammissibile riportati nell’Appendice A informativa della norma UNI 11119 non siano sempre attendibili (Piazza e Riggio, 2008; Cavalli e Togni, 2011), il declassamento di categoria è tuttavia indice di uno scadimento della qualità strutturale degli elementi e, di conseguenza, la scanalatura eseguita porterebbe, in base alla norma di classificazione, ad un peggioramento della qualità del materiale.
Passando ora ad analizzare la presenza di fessurazioni da ritiro passanti è possibile constatare come, in seguito alla realizzazione dello scavo, esse siano presenti in 8 elementi su dieci. Solamente le travi T03,
con midollo decentrato rispetto alla sezione, e la T07 senza midollo (cosiddetta "fuori cuore"), non possiedono fessurazioni passanti (tab. 10).
Tabella 9 – Variazione dell’incidenza dei nodi dell’estradosso dopo la realizzazione della scanalatura del terzo
centrale (S = scartato)
Trave Nodi singoli prima della scanalatura
Nodi singoli dopo la
scanalatura Categoria T01 0,15 0,28 II T02 0,21 0,38 III T03 0,00 0,00 I T04 0,00 0,00 I T05 0,00 0,00 I T06 0,11 0,32 II T07 0,20 0,61 S T08 0,17 0,34 III T09 0,14 0,35 III T10 0,10 0,23 II
Tabella 10 – Variazione della presenza di fessurazioni da ritiro passanti dopo la realizzazione della scanalatura (0
= non passanti, 1 = passanti)
Trave Fessurazioni passanti prima della scanalatura Fessurazioni passanti dopo la scanalatura T01 0 1 T02 0 1 T03 0 0 T04 0 1 T05 0 1 T06 0 1 T07 0 0 T08 0 1 T09 0 1 T10 0 1
Tutte le considerazioni riportate in questo capitolo riguardano le caratteristiche del singolo elemento trave e come esse possono condizionare il suo comportamento meccanico. Una volta accoppiato ciascun campione con il proprio pannello di rinforzo, ovviamente, la risposta meccanica dell’elemento varierà
ancora. Ai fini del presente lavoro la classificazione farà riferimento alle condizioni e ai difetti successivi alla realizzazione della scanalatura (tab. 9), senza prendere in considerazione le fessure passanti, dato che esse risultano passanti solo sulle due aste della U e non da parte a parte di ciò che resta della trave. Inoltre, data la tipologia delle prove meccaniche statiche eseguite nel presente studio, i difetti compresi nel terzo centrale di prova condizionano maggiormente il comportamento meccanico del composito a flessione e quindi gli esiti delle prove stesse.
Riuscire a comprendere come le caratteristiche del materiale di partenza condizionano le prestazioni e il modo di comportarsi del sistema composto, ci permette di ipotizzare possibili soluzioni di miglioramento in base alle condizioni in cui si opera.