Il legno lamellare è un materiale da costruzione prefabbricato, la cui materia prima è il legno naturale tagliato in lamelle di limitata larghezza e lunghezza, sovrapposte e legate tra loro mediante collanti ad alta resistenza, dando origine a elementi di forma e dimensione prestabilita. È costituito, essenzialmente, da legno naturale di cui mantiene i pregi, come l'elevato rapporto tra resistenza meccanica e peso e la lenta combustione in caso di incendio.
Allo stesso tempo, è un prodotto industriale innovativo che, attraverso un procedimento tecnologico di incollaggio a pressione, riduce e supera i difetti propri del legno massiccio. Il legno lamellare nasce dall’esigenza di superare i limiti del legno massiccio sia per dimensioni in lunghezza, sia per sezioni, ma soprattutto per concezione strutturale. Il legno lamellare è un materiale composito che si produce con diverse assi di legno, dette lamelle. Non è quindi un legno che nasce spontaneamente in natura in quanto viene realizzato dall’uomo a partire da essenze di legno aventi uno spessore compreso fra 3 e 4 cm ed una larghezza limitata a circa 25 cm.
Processo di Produzione del Legno Lamellare
Le fasi della produzione consistono nella riduzione del tronco in lamelle, generalmente di larghezza non superiore ai 20 mm. Il lamellare si ottiene incollando fra loro delle tavole di legno (almeno tre) dette lamelle, sotto l’azione di una forza di pressione. Nella loro ricomposizione tramite incollaggio a caldo e sotto pressione, le lamelle sono posizionate tra loro con venatura contrapposta così da garantire una maggior uniformità nella resistenza della trave. Queste vengono posizionate con venatura contrapposta così da garantire una maggior uniformità nella resistenza della trave e ricomposte tramite incollaggio a caldo e sotto pressione. Vengono adoperate tavole già classificate per uso strutturale e possono essere uniti tra loro elementi di diverse essenze legnose.
Vantaggi del Legno Lamellare
I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico, sia da quello ecologico e strutturale:
- Resistenza a flessione e trazione: Il processo di produzione conferisce al legno lamellare elevate proprietà meccaniche.
- Versatilità: Può essere usato su un gran numero di strutture, grandi e piccole, complesse o meno.
- Leggerezza: Ha un peso specifico inferiore a 500 kg al m³ (circa l’80% in meno rispetto al cemento armato) con maggiore sostenibilità dei carichi, riduzione delle opere di fondazione in cemento, notevole risparmio dei tempi di cantiere e generale diminuzione dei costi (tra cui quelli di trasporto).
- Capacità isolante molto alta.
- Alta resistenza ad agenti atmosferici e a sbalzi termici.
- Proprietà antisismiche: Grazie a leggerezza, elasticità e resistenza meccanica il legno assorbe le sollecitazioni e sopporta le deformazioni; inoltre, in caso di danni si ripara più facilmente.
- Basso impatto ambientale: Dalla produzione al riutilizzo tramite riciclo; è un materiale sostenibile, in quanto è prodotto da legno proveniente da foreste gestite in modo responsabile e il processo di produzione richiede un basso consumo energetico.
- Facilmente riciclabile.
- Alta resistenza al fuoco.
- Stabilità: Il legno lamellare è un materiale stabile (più stabile del legno massello): la lavorazione infatti elimina la naturale espansione/contrazione e distorsione del legno per dar vita a pezzi altamente performanti, che vengono venduti e utilizzati in versione esclusivamente piallata. Ha inoltre meno fessurazioni da essiccazione (quasi inesistenti).
- Omogeneità: Il legno lamellare ha una struttura più omogenea: la lavorazione riduce difetti estetici (o per alcuni l’unicità) tipici del legno massello.
- Nessun vincolo di dimensione: Essendo ricavato da lamelle incollate, il legno lamellare può essere di qualsiasi dimensione. È quindi perfetto per realizzare strutture molto grandi, che si sviluppano magari in altezza.
- Comfort e vivibilità: I vantaggi non si limitano agli aspetti strutturali ma coinvolgono anche il comfort e la vivibilità della costruzione. Le travi lamellari sono in grado, anche, di accontentare quanti sono alla ricerca di calma e tranquillità.
- Economicità e leggerezza nelle costruzioni, rispetto al cemento armato.
Usi e Applicazioni del Legno Lamellare
L’impiego del legno lamellare trova sempre più spazio nel campo delle costruzioni; in particolare, è largamente impiegato in costruzioni a grandi luci in quanto è l’unico materiale che unisce leggerezza, resistenza e versatilità. La sua versatilità lo rende ideale per molti tipi di costruzioni.
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STRUTTURA IN LEGNO LAMELLARE!
Infatti, oltre a giocare un ruolo importante nelle ristrutturazioni (solai, soppalchi, coperture), il legno lamellare viene applicato nella bioedilizia in alternativa al cemento armato per la realizzazione di:
- strutture leggere (casette, bungalow, gazebi, tettoie);
- coperture per capannoni, centri sportivi, scuole, centri commerciali, piscine, auditorium, riqualificazione di teatri;
- abitazioni a basso consumo energetico;
- edifici destinati a civile abitazione.
Il legno lamellare viene utilizzato in una vasta gamma di applicazioni strutturali, tra cui travi, pilastri, archi, ponti e telai. Come abbiamo già capito il lamellare è molto utilizzato nelle costruzioni in alternativa al cemento armato e metalli vari. Alle foci del fiume Todino in provincia di Teramo è stato costruito un ponte pedonale e ciclabile esclusivamente con travi e tavole in legno lamellare. Il legno lamellare sta prendendo sempre più piede nella costruzione degli edifici, sia quelli basati sul cemento/laterizio che quelli in legno e quelli di tipo blockhouse. Oltre all’aspetto funzionale, questo materiale viene scelto anche per l’impatto estetico che genera.
Tipologie di Legno Lamellare e Specie Legnose
Il legno lamellare può essere distinto in diverse tipologie a seconda del legno di derivazione delle lamelle. Le caratteristiche del lamellare dipendono ovviamente dall’essenza impiegata per la sua realizzazione. In linea generale, quelle maggiormente utilizzate sono le conifere:
- abete rosso e bianco;
- frassino;
- larice;
- faggio;
- pino.
L'abete è uno dei legni più comuni utilizzati per la produzione di legno lamellare, grazie alle sue proprietà meccaniche elevate e alla facile lavorabilità. Il pino è un altro legno comune utilizzato per la produzione di legno lamellare. Il larice è un legno resistente e duraturo, noto per la sua capacità di resistere all'umidità e alle sollecitazioni meccaniche. In sintesi, il tipo di legno utilizzato per la produzione di legno lamellare dipende dalle esigenze specifiche dell'applicazione e dalle proprietà meccaniche richieste. La scelta del legno di partenza (essenza), oltre a garantire certe caratteristiche tecniche, deve rispettare la natura e contribuire a ridurre il costo del prodotto. Di conseguenza in Europa viene utilizzato prevalentemente l’abete rosso, seguito dal larice (quest’ultimo molto più costoso).
Inoltre, il legno lamellare può essere classificato in:
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- incollato omogeneo in cui le lamelle di cui è composto appartengono alla stessa classe di resistenza;
- incollato combinato quando appartengono a differenti classi di resistenza.
L’abete è la specie legnosa più utilizzata nella carpenteria. Ha un ottimo rapporto qualità-prezzo, è facile da lavorare, leggero e performante. Ideale per pareti a telaio, coperture e solai, soprattutto in edifici residenziali. Il larice ha una maggiore durabilità naturale rispetto all’abete ed è adatto anche per strutture esposte alle intemperie, come tetti, facciate ventilate e porticati. Esteticamente caldo e con ottima stabilità, è molto apprezzato in progetti dove il legno rimane visibile. Il rovere è una latifoglia nobile, dalla densità elevata e con una classe di resistenza superiore. Viene scelto per strutture a vista o di pregio. Noi lavoriamo con abete, larice e rovere, sia in forma massiccia che lamellare.
Tutti i prodotti strutturali presenti in commercio devono essere certificati dal punto di vista della resistenza meccanica. Nel caso degli elementi strutturali di legno massiccio o lamellare, è determinate la classe di resistenza cui appartengono, che ne determina le caratteristiche meccaniche su cui lo strutturista basa le sue considerazioni e i suoi calcoli. Tutte le specie di conifere (di cui fanno parte sia il larice che l'abete) vengono classificate nelle medesime classi di resistenza, per cui un elemento di legno lamellare di abete di una classe di resistenza definita (p.es. GL24h) avrà le medesime caratteristiche meccaniche di un elemento di geometria identica ma di legno di larice.
Legno Lamellare vs. Legno Massello: Una Confronto Dettagliato
Per chi non è del settore è molto difficile capire cosa differenzia i diversi tipi di legno. Sia che stiate arredando casa, sia che stiate progettando la costruzione di strutture in legno come verande, tettoie o bersò, capire quali sono le peculiarità di ciascuna tipologia di legno permetterà di fare una scelta più oculata, consapevole e, soprattutto, vicina alle vostre aspettative e richieste. Il legno lamellare sta prendendo sempre più piede nella costruzione degli edifici e oggi è praticamente diventato il diretto competitor del legno massello. Avrete sicuramente sentito parlare di legno massello e legno lamellare: non a caso si tratta dei due principali tipi di legno utilizzati dagli addetti ai lavori nel settore delle costruzioni.
Il legno massello (conosciuto anche come massiccio) ha un nome che evoca un’immediata idea di solidità. L’etimologia in questo caso non sbaglia, perché la caratteristica principale del legno massello è quella di essere ricavato direttamente dalla parte più interna del tronco di un albero, in particolare quella parte considerata la più “anziana” dell’albero, chiamata durame. Questa parte è caratteristica per l’importante resistenza che è in grado di offrire. Apprezzato fin dai tempi più remoti, l’uso del legno massello è diffusissimo ancora oggi sia nel settore della cantieristica, sia nell’ambito dell’hobbistica e del fai da te che nel settore dell’arredo.
Vantaggi e Svantaggi del Legno Massello
Questo tipo di legno è ottenuto direttamente dalla lavorazione del tronco di un albero e, di conseguenza, possiede la bellezza e l’eleganza tipica dell’elemento naturale. Ogni tavola di legno massello è unica.
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- È resistente e durevole: durante la lavorazione il legno massello non subisce alterazioni strutturali, ma viene solo (eventualmente) essiccato, segato o piallato per poterlo adattare ai diversi usi.
- È un materiale unico: ogni tavola presenta nodi, fessurazioni e imperfezioni estetiche derivanti dalla natura tipica del legno, che conferisce ad ogni pezzo il grande pregio dell’unicità.
- Limite di grandezza: essendo ricavato direttamente dal tronco di un albero, il legno massello ha dei limiti di grandezza e dimensioni, legate ovviamente all’albero dal quale proviene.
- Il legno massello è meno stabile: pur essendo decisamente solido, il legno massello è meno stabile perché soggetto alla presenza di naturali fessurazioni da ritiro, nodi e imperfezioni derivanti dalla natura tipica del legno.
Il legno lamellare è un prodotto umano, ma non per questo risulta meno naturale. È infatti ottenuto dall’unione di tavole o lamelle essiccate e incollate tra loro. Elencate le caratteristiche dei diversi tipi di legno potrete fare una scelta più oculata qualora stiate cercando sia legname da costruzione, sia legname per il fai da te e l’hobbistica.
Per riassumere le principali differenze, possiamo fare riferimento alla seguente tabella:
| Caratteristica | Legno Lamellare | Legno Massello |
|---|---|---|
| Origine | Prodotto dall'unione di lamelle incollate | Ricavato direttamente dalla parte interna del tronco (durame) |
| Stabilità | Molto stabile, meno fessurazioni da essiccazione | Meno stabile, soggetto a fessurazioni da ritiro e nodi |
| Dimensioni | Nessun vincolo, ideale per strutture grandi | Limiti di grandezza legati all'albero di provenienza |
| Omogeneità | Struttura più omogenea, ridotti difetti estetici | Materiale unico con nodi, fessurazioni e imperfezioni naturali |
| Estetica | Meno caratteristico, possibili giunzioni tra lamelle visibili | Bellezza ed eleganza tipica dell'elemento naturale, unico |
| Certificazione | Intrinsecamente certificato ad uso strutturale | Certificabile ad uso strutturale |
Il Calcolo Strutturale per il Legno Lamellare
Per progettare adeguatamente una struttura in legno lamellare è indispensabile effettuare il calcolo strutturale e tutte le verifiche richieste dalla norma di riferimento in modo da non compromettere la sicurezza della struttura stessa. Per questa ragione, ti suggerisco di affidarti a strumenti specifici costantemente aggiornati, come il software calcolo strutturale legno, con cui puoi modellare coperture, porticati ed altri componenti in legno presenti in una struttura mista in cemento armato o in muratura.
Nella verifica degli elementi strutturali in legno, le verifiche da effettuare per ogni elemento dipendono dalla funzione dell’elemento nella struttura. Ad esempio: elementi con prevalente comportamento assiale (controventi o appartenenti a travature reticolari) sono verificate a trazione e/o compressione; elementi con funzioni portanti nei confronti dei carichi verticali sono verificati a pressoflessione retta e taglio; elementi con funzioni resistenti nei confronti di azioni orizzontali sono verificati a pressoflessione/tensoflessione deviata e taglio oppure a sforzo normale se hanno la funzione di controventi.
Le verifiche allo stato limite ultimo (SLU) sono effettuate sempre controllando il soddisfacimento della relazione: Rd = (kmod·Rk)/γM ≥ Sd
Dove:
- Rk è il valore caratteristico della resistenza del materiale; per sezioni in legno massiccio o lamellare incollato sottoposti a flessione o a trazione parallela alla fibratura che presentino rispettivamente una altezza o il lato maggiore della sezione trasversale inferiore a 150 mm per il legno massiccio e 600 mm per il legno lamellare incollato, i valori caratteristici della resistenza vengono incrementati tramite il coefficiente moltiplicativo kh (di cui al §11.7.1.1 D.M. 2018);
- kmod è il coefficiente correttivo che tiene conto dell’effetto, sui parametri di resistenza, sia della durata del carico sia dell’umidità della struttura (i valori di kmod sono forniti nella Tab. 4.4.IV D.M. 2018);
- γM è il coefficiente parziale di sicurezza relativo al materiale, i cui valori sono riportati nella Tab. 4.4.III D.M. 2018.
Le verifiche di resistenza degli elementi strutturali in legno sono riferite alla direzione della fibratura coincidente sostanzialmente con il proprio asse longitudinale e sezione trasversale costante. Le verifiche da effettuare previste al § 4.4.8 del D.M. 2018 sono:
- di trazione parallela alla fibratura;
- di compressione parallela alla fibratura;
- di pressoflessione/tensoflessione;
- di taglio;
- di taglio e torsione;
- di stabilità;
- di deformabilità.
Nei tabulati di calcolo, per ogni tipo di verifica e per ogni elemento interessato dalla verifica, sono riportati i valori delle resistenze e delle sollecitazioni che hanno dato il minimo coefficiente di sicurezza, calcolato generalmente con la relazione: CS = Rd/Sd. In particolare è possibile certificare il legno massello ad uso strutturale mentre il lamellare, per la sua intrinseca natura, è sempre certificato ad uso strutturale.
Relazione di Calcolo per Strutture in Legno Lamellare
Puoi scaricare gratuitamente la relazione di calcolo e il tabulato della struttura in legno lamellare elaborata con il software calcolo strutturale legno. Nella seguente relazione tecnica, relativamente alla parte in legno, vengono riportate le caratteristiche fisiche e meccaniche del materiale, la classe di servizio, per poi tener conto della sensibilità del legno alla variazione di umidità e dell’influenza di questa sulle caratteristiche di resistenza e di deformabilità, e infine, le modalità di verifica secondo quanto prescritto dalla normativa tecnica.