Le travi speciali in legno rappresentano un’evoluzione tecnologica delle travi tradizionali. Grazie a lavorazioni avanzate, consentono di realizzare strutture complesse che combinano estetica, resistenza e sostenibilità. Le travi in legno massello sono da sempre impiegate in architettura per la costruzione di edifici, parti di essi o strutture ingegneristiche come ad esempio i ponti. Ottenute dalla lavorazione dalle varie parti della sezione del tronco dell’albero, si utilizzano soprattutto per la realizzazione di strutture portanti come solai, scale e tetti. Nel tempo la reperibilità di tronchi di legno duro e durevole di grandi dimensioni sono andate diminuendo e di conseguenza le travi in legno massello si sono ridotte di formato limitando i campi d’impiego.
Tipologie di Travi in Legno
Le Travi in Legno Massello: Fascino Tradizionale e Proprietà
Le travi in legno massello possono essere suddivise principalmente in due tipi:
- Travi in legno massiccio fuori cuore: ovvero travature che non presentano all’interno della sezione la parte midollare del tronco. Queste travi sono meno resistenti quindi impiegate per realizzare strutture soggette a carichi contenuti come ad esempio per l’ orditura secondaria di un tetto. Alla vista si presentano solitamente regolari e senza fessurazioni rilevanti.
- Le travi in legno massello con cuore o con cuore spaccato: si dicono tali in quanto conservano tutto o porzione del midollo all’interno della sezione del tronco. Hanno grande resistenza ai carichi e sono quindi utilizzate per costruire strutture portanti. Si distinguono dalle travi fuori cuore per la tendenza a formare importanti fessurazioni che nonostante le apparenze non compromettono la resistenza strutturale.
Fessurazioni nel legno massello: In qualsiasi caso le fessurazioni non costituiscono motivo di mancanza di qualità del legname. Tutte le travi in legno tendono a fessurarsi durante la fase di essiccazione a causa della naturale perdita della linfa interna o di eventuali trattamenti in autoclave per accelerare la stagionatura.
Le Travi in Legno Lamellare: Innovazione e Performance
Le travi in legno lamellare si sono diffuse in Italia negli anni 60-70 come risposta ad un contenimento ed ottimizzazione dell’uso di materie prime. Il legno lamellare può essere definito come il risultato di un processo di lavorazione industrializzato che prevede l’incollaggio in pressione di “lamelle in legno” stagionato a mezzo di colle speciali. Quali sono le principali caratteristiche di una trave in legno lamellare? In particolare il legno lamellare è utilizzato nella realizzazione di strutture portanti di grandi dimensioni in quanto le travature, dimensionate a richiesta del progettista, garantiscono anche su grandi lunghezze, elasticità, flessibilità e capacità di carico costanti.
Componenti Speciali e Forme Complesse
Con il termine componenti speciali in legno lamellare si intendono non solo dimensioni fuori standard, ma anche forme particolari come travi rialzate, travi ad una falda, travi curve e forme libere. Le travi rastremate presentano una sezione variabile lungo la loro lunghezza, permettendo un’ottimizzazione strutturale e un impatto estetico elegante. Realizzate attraverso un processo di incollaggio e curvatura del legno, le travi curve permettono di creare strutture architettoniche di grande impatto estetico e funzionale. Le travi reticolari sono costituite da elementi diagonali e orizzontali collegati tra loro, formando una struttura leggera ma estremamente resistente.
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Dal punto di vista geometrico la t. è caratterizzata dalla conformazione della linea d’asse, che può essere sghemba, ma più comunemente piana, sia rettilinea (t. propriamente detta), sia curvilinea (arco), e dalla forma della sezione trasversale, che può essere piena (t. piena), cava (t. a cassone, a tubo), profilata (a T, L, U ecc.), composta. La sezione può mantenersi costante lungo l’asse, oppure variare le sue dimensioni, adeguandole alle necessità statiche della struttura. Dal punto di vista dei materiali, oltre il tipo del materiale (legno, acciaio, calcestruzzo cementizio, laterizio ecc.) si distingue se la t. è costituita da un solo materiale, o da materiali diversi, come è nel caso delle t. di cemento armato o di laterizio armato. Dal punto di vista statico sono fondamentali le condizioni di vincolo, in base alle quali si possono distinguere t. staticamente determinate o isostatiche e t. iperstatiche (➔ iperstatico). Le t. possono essere sottoposte a tutti i tipi di sollecitazione semplice (pressione, flessione, taglio e torsione) e composta.
- T. ad ali larghe: T. d’acciaio profilata avente sezione a doppio T con ali più larghe rispetto a quelle delle sezioni a doppio T normali della stessa altezza. Ve ne sono di diversi tipi (➔ profilato).
- T. armata: T. di legno (fig. 3) o d’acciaio alla quale è applicato un tirante generalmente in tondino d’acciaio (a in fig.) e uno o più contraffissi (b) i quali, facendo da contrasto tra tirante e t., sostengono quest’ultima in uno o più punti, rendendola atta a sostenere carichi maggiori. La t. è soggetta a pressoflessione e taglio, il tirante a trazione e il contraffisso a pressione.
- T. composta: Termine generico con il quale si indica una t. costituita da varie parti. Si presenta di forma molto diversa a seconda del materiale di cui è formata. La t. composta di legno è formata da più t. sovrapposte (generalmente due, come in fig. 4) e unite tra loro con bulloni, denti o biette in modo che il complesso abbia resistenza uguale o molto prossima a quella di un’unica trave.
- T. maestra: Sono così dette le t. principali dei solai composti di legno (➔ solaio), e anche le t. principali dei ponti a travata per distinguerle dai traversi (o t. secondarie).
- T. parete: Struttura in forma di lastra piana di piccolo spessore (piastra) soggetta a forze contenute nel piano medio della lastra stessa. Nelle t. parete una sola delle dimensioni trasversali (spessore della lastra) è trascurabile rispetto alle altre due, mentre nelle t. ordinarie entrambe le dimensioni della sezione trasversale sono trascurabili rispetto alla lunghezza della linea d’asse.
- T. rinforzata: T. di legno o d’acciaio, usate specialmente per ponti, sostenute da puntoni (saettoni) inclinati, appoggiati alle spalle (fig. 5).
- Travetto: T. di piccole dimensioni. Altra t. di modeste dimensioni è il travicello, che può essere usato con funzioni costruttive varie.
Le Travature Reticolari: Leggerezza e Resistenza
In particolare, travatura (o travata) reticolare, struttura formata da più aste collegate tra loro in vario modo e tali da formare un complesso avente funzioni portanti analoghe a quelle di un’unica t. ideale equivalente. L’impiego delle travature reticolari è diffuso in tutti i campi delle costruzioni civili: coperture di notevole luce, strutture di edifici industriali, strutture di ponti ecc. Tra i materiali impiegati hanno importanza preminente l’acciaio e il cemento armato. Per applicazioni di minore importanza statica è usato anche il legno. Le forme delle travature reticolari sono varie: vanno dai tipi a capriata (➔) usati per le coperture di edifici civili, ai tipi a graticcio o variamente sagomati usati per le travate da ponte o per grosse travi di edifici industriali. Le travature a graticcio sono costituite dai correnti superiore e inferiore generalmente paralleli, collegati da un doppio ordine di aste di parete a 45°, formanti un reticolato fitto (fig. 6A) o rado (fig. 6B), quest’ultimo più comune. Le travature reticolari da ponte più usate sono quelle illustrate schematicamente nella fig. 6; possono avere i correnti paralleli come quelle a graticcio, ma con aste di parete formanti triangoli; nelle fig. 6C e D sono indicate travature a triangoli rettangoli rispettivamente a diagonali ascendenti e a diagonali discendenti; nella fig. 6E è illustrata la travatura tipo Warren, a triangoli isosceli; più usate per grandi luci sono le travature aventi i correnti formanti una curva: travature paraboliche (fig. 6F) o semiparaboliche (fig. 6G). Spesso le travature paraboliche o semiparaboliche sono a via superiore; in tal caso è il corrente inferiore che è foggiato a parabola (fig. 6H). Le travature tipo Schwedler sono a corrente superiore poligonale: nella parte centrale alcune maglie hanno i correnti paralleli mentre nelle maglie estreme il corrente superiore segue una curva pressoché parabolica (fig. 6I). Sono state usate in passato anche travature tipo Vierendeel, a maglie rettangolari senza diagonali (fig. 6L), e travature lenticolari, nelle quali la via di corsa è sostenuta da una travatura a correnti superiore e inferiore entrambi parabolici (fig. 6M). Da ricordare, infine, la travatura tipo Fink, usata per ponti a via superiore (fig.
La Lavorazione del Legno: Dal Tronco alla Trave Finita
L’operazione del taglio avviene in segheria. Qui le travi di legno antico vengono caricate su un nastro e segate in tavoloni dallo spessore di circa 6 cm., poi selezionate sul posto per suddividerle in base al loro futuro utilizzo (solai, pavimenti, rivestimenti, tavoli, ecc.).
La lavorazione del legno
Segue la fase della stagionatura. Il legno viene fatto essiccare per quarantacinque giorni: è necessario, infatti, ridurne l’umidità, al fine di evitare successivi assestamenti. Il legno si considera asciutto quando la sua umidità è tra l’8% e il 13%; se supera tale soglia, infatti, c’è il pericolo che, una volta montate, le tavole nel tempo possano aprirsi o fessurarsi. L’intervento successivo consiste nella piallatura, che ha lo scopo di rendere la superficie della tavola perfettamente liscia, piatta, asportando il materiale superfluo con appositi strumenti. Si passa poi alla levigatura, effettuata con l’uso della carta vetrata; l’operazione permette di eliminare tutte le irregolarità del legno di recupero, facendo scomparire segni di usura, macchie, graffi, vernici e rendendo le tavole pronte per il riuso. La stuccatura, infine, ha lo scopo di conferire uniformità alla superficie del legno (nel caso siano presenti fori lasciati dalla schiodatura, crepe o scheggiature). Fondamentale, per una buona riuscita dell’operazione, è, innanzitutto, la pulizia della superficie da trattare, in modo che lo stucco aderisca bene e non si stacchi. Lo stucco è una pasta che si ottiene utilizzando la segatura del legno stesso; è cremosa, molto malleabile e viene inserita nel punto “rovinato” della tavola. Anche questo è un intervento manuale e delicato che, come il precedente, esige competenza e professionalità, non solo perché deve durare nel tempo ma anche perché il risultato deve essere “visto e non visto”.
Finiture Speciali e Intaglio
Si tratta di lavori che richiedono notevole abilità manuale, conoscenza del prodotto e, non ultima, una buona dose di pazienza! Ma sono anche fasi molto gratificanti, perché regalano la soddisfazione di “riportare alla luce” il legno antico, la sua essenza, le venature naturali ed inconfondibili che caratterizzano e rendono uniche le varie tipologie. Diverse sono le lavorazioni e le finiture disponibili, in modo da soddisfare ogni esigenza estetica e strutturale della clientela. In particolare, eseguiamo la piallatura delle travi in modo da rendere la superficie del legno più liscia, eliminare qualsiasi residuo superficiale dovuto al taglio e prepararla a ricevere i successivi trattamenti di finitura.
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| Fase di Lavorazione | Descrizione | Scopo Principale |
|---|---|---|
| Taglio | Segatura delle travi in tavoloni dallo spessore di circa 6 cm. | Suddivisione per futuro utilizzo (solai, pavimenti, ecc.) |
| Stagionatura | Essiccazione del legno per quarantacinque giorni. | Ridurre l'umidità (8-13%) e prevenire assestamenti. |
| Piallatura | Asportazione del materiale superfluo con appositi strumenti. | Rendere la superficie liscia e piatta. |
| Levigatura | Uso della carta vetrata per eliminare irregolarità. | Far scomparire segni di usura, macchie, graffi. |
| Stuccatura | Inserimento di pasta di segatura nei fori o crepe. | Conferire uniformità alla superficie del legno. |
| Sagomatura Travi | Lavorazione sulla testa delle travi per specifici disegni geometrici. | Ottenere un impatto estetico personalizzato. |
| Impregnatura | Trattamento con impregnati ecologici all'acqua. | Proteggere il legno da attacchi biologici, variare/esaltare colorazione. |
| Spigolatura a Mano | Asportazione degli spigoli della trave con un coltello. | Dare un aspetto "antico" e irregolare all'elemento nuovo. |
SAGOMATURA TRAVI: La sagomatura è la lavorazione che viene effettuata sulla testa delle travi, in modo da ottenere uno specifico disegno geometrico. Oltre alle soluzioni standard, siamo in gradi di realizzare sagomature su disegno fornito dal cliente.
IMPREGNATURA: Al fine di proteggere il legno da attacchi biologici nocivi (funghi e muffe) e garantirne una lunga durata nel tempo, sottoponiamo le travi ad un trattamento di impregnatura. L'invecchiamento del legno a causa di microrganismi e la formazione di funghi sono processi naturali della decomposizione della materia organica. Noi rallentiamo questo processo utilizzando esclusivamente impregnati ecologici all’acqua: un trattamento naturale, non infiammabile, inodore, a PH neutro e completamente biodegradabile che allunga il ciclo vitale del legno, conservandolo in buono stato. In questa fase è anche possibile variare o esaltare la colorazione naturale del legno: le colorazioni standard prevedono le tinte miele, noce chiaro - medio - scuro, castagno, larice e trasparente.
SPIGOLATURA A MANO: Altra tecnica di lavorazione che consente l’invecchiamento di una trave o di una tavola e consiste nel dare, ad un elemento nuovo, l’aspetto di uno “antico”. Nello specifico, la spigolatura a mano consiste nell’asportare con un coltello (a mano) gli spigoli della trave rendendo il profilo irregolare e, quindi, più “Antico”.
Normative e Considerazioni Strutturali
Ai fini del calcolo della tensione massima di taglio, il par. C.4.4.8.1.9 definisce fattore “kcr” per la riduzione della larghezza della trave. Le nuove Norme Tecniche per le Costruzioni di cui al DM 17.01.18, come il precedente DM 14.01.08, ricordano che “la massima tensione tangenziale di progetto” deve essere “valutata secondo la teoria di Jourawski”. La nuova Circolare Esplicativa chiarisce che “le fessurazioni, che possono instaurarsi anche in tempi successivi alla messa in opera, determinano una riduzione della larghezza della trave che si ripercuote sullo stato tensionale. Si può quindi notare che la riduzione di resistenza dovuta al fattore kcr è bilanciata dall’aumento dei valori di fv,k avuti con gli aggiornamenti normativi. La formulazione proposta dall’Eurocodice 5 presenta un fattore kcr identico per il legno massiccio ed il legno lamellare, mentre nella realtà il legno lamellare presenta una minor attitudine alla fessurazione. Il valore di kcr proposto è inoltre indipendente dalla classe di servizio, mentre nella realtà ci si aspettano fessurazioni maggiori per elementi in classe di servizio 3. La soluzione adottata nella Circolare è la medesima adottata da Germania e Austria (in questo caso con leggere differenze).
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