Materiali ortotropi: caratterizzazione meccanica e il caso del legno

Abstract

Lo scopo della seguente tesi è condurre una ricerca sul comportamento meccanico del legno, fonte inesauribile di riparo ed espressione, con scopo ultimo di analizzare un caso studio. Partendo dalla teoria della meccanica dei solidi, dalla definizione di elasticità lineare e di legame costitutivo, si introduce dapprima il caso di materiale ortotropo. Tale caso viene ulteriormente approfondito tramite l’esempio del legno, per il quale vengono descritte le costanti elastiche e le principali caratteristiche fisiche e naturali che le influenzano e variano il suo comportamento meccanico. Infine, si discutono i prodotti derivati dal legno utilizzati in ambito edile con particolare attenzione verso il legno lamellare utilizzato per la realizzazione dello Yusuhara Bridge Museum considerato come caso studio di questo elaborato, di cui viene realizzata un’analisi strutturale semplificata.

The aim of this dissertation is to investigate the mechanical behaviour of wood, an enduring resource for shelter and architectural expression, with the ultimate objective of analysing a specific case study. Starting from the fundamentals of solid mechanics, the concepts of linear elasticity and constitutive relations are introduced and then followed by an examination of orthotropic materials. A topic that is explored in greater detail through the study of wood, focusing on its elastic constants and the main physical and natural characteristics that influence its mechanical properties and structural behaviour. Finally, engineered wood products used in the construction industry are examined, with particular emphasis on glued laminated timber. Its application in the Yusuhara Bridge Museum is investigated as the case study of this dissertation, through which a simplified structural analysis is performed.