Le travi in legno sono elementi fondamentali nell'architettura e nell'edilizia, apprezzate per la loro bellezza naturale, la versatilità e le eccellenti proprietà strutturali. Sia che si tratti di legno massello tradizionale o di innovative soluzioni in legno lamellare, la loro corretta scelta, lavorazione e, se necessario, il loro consolidamento sono cruciali per la sicurezza e la durabilità degli edifici.
Le Travi in Legno nell'Edilizia: Massello e Lamellare
Il legno è da sempre impiegato in architettura per la costruzione di edifici, parti di essi o strutture ingegneristiche come ad esempio i ponti. Grazie a questi pezzi di legno robusti e ben strutturati, paragonabili alle assi ma con una forma differente, si possono costruire grandi cose. Ad esempio si può dare forza a un tetto o definire una struttura portante.
Il Fascino e la Tradizione del Legno Massello
Le travi in legno massello sono ottenute dalla lavorazione delle varie parti della sezione del tronco dell’albero e 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 è andata diminuendo e di conseguenza le travi in legno massello si sono ridotte di formato, limitando i campi d’impiego. Una delle piante più utilizzate per realizzare travi in legno di buona qualità è l’abete, un legno ampiamente diffuso soprattutto nelle zone montane, duttile, facilmente lavorabile e molto resistente.
Le travi in legno massello possono essere suddivise principalmente in due tipi:
- Travi in legno massiccio fuori cuore: Queste travature non presentano all’interno della sezione la parte midollare del tronco. Sono meno resistenti e 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.
- 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.
È importante sottolineare che 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.
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Il Legno Lamellare: Innovazione e Performance
Le travi in legno lamellare si sono diffuse in Italia negli anni '60-'70 come risposta a un contenimento e 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. 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.
Normativa e Certificazione per il Legno Lamellare
Il 1 luglio 2009 sono definitivamente entrate in vigore le Norme Tecniche per le Costruzioni, che disciplinano l'uso del legno lamellare in edilizia. La normativa non fissa la lunghezza minima delle assi, mentre stabilisce misure precise per lo spessore e la sezione trasversale: lo spessore finito delle lamelle deve essere tra 40 e 45 mm per elementi da costruzione diritti e non esposti a variazioni climatiche rilevanti (inseriti nelle classi di servizio 1 e 2) e di 35 mm per gli altri elementi, appartenenti alla classe di servizio 3.
Un esempio di innovazione in questo campo è il prodotto GLT®, che rappresenta un'alternativa economica al legno lamellare tradizionale. La portata di questo prodotto corrisponde a quella del legno lamellare, pertanto può essere sostituito senza limitazioni. La sua sicurezza è garantita da un rigoroso processo di controllo:
- Controllo di sicurezza - fase 1: Collaudo di qualità. Le tavole grezze accuratamente selezionate e certificate vengono prodotte ed essiccate esclusivamente in segheria. Il controllo finale spetta a esperti: solo le travi migliori superano la fase di pre-collaudo.
- Controllo di sicurezza - fase 2: Collaudo di resistenza high-tech. Grazie all’impiego delle più moderne tecnologie a raggi X e laser è possibile individuare i difetti nascosti del legno che ne influenzano la resistenza. Le travi che presentano imperfezioni vengono subito scartate.
- Controllo di sicurezza - fase 3: Prova di trazione brevettata. Ogni singola trave GLT®, una volta terminata la fase di giunzione, viene sottoposta alla prova di trazione brevettata secondo ÖNORM B 4125, garantendo un prodotto di qualità totalmente controllata.
I vantaggi del GLT® includono un risparmio in termini di volume e costi fino al 30%, facilità di calcolo come legno lamellare, massima sicurezza per i sistemi di giunzione a pettine mediante prova di trazione, marcatura CE sulla base della ETA-13/0644, elevata portata con densità apparente limitata, giunti di incollaggio trasparenti sulle giunzioni a pettine, taglio a lunghezza precisa fino a 18 m, utilizzabile con i software di dimensionamento correnti e disponibile in qualità a vista e qualità industriale.
I campi di applicazione sono vasti, comprendendo capannoni e strutture industriali, edilizia residenziale multipiano, case unifamiliari e plurifamiliari e strutture costruttive in legno. Trova impiego come arcarecci nei capannoni, correnti e arcarecci rivestiti per il tetto, strati di travi per solai anche in zone a vista e travi in flessione sottoposte a sollecitazioni elevate.
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Lavorazione e Precisione: Il Ruolo dei Centri di Taglio CNC
Per garantire la massima precisione e adattabilità, aziende specializzate come Legnami Savignano si dedicano alla lavorazione del legno per l’edilizia. Questa azienda, ad esempio, dispone di due centri di taglio Hundegger di ultima generazione, dedicati alla realizzazione di travi in legno lamellare e massello, anche di grandi dimensioni, per tetti in legno su progetto e strutture complesse in legno.
I centri di taglio a controllo numerico (CNC) permettono lavorazioni su misura di estrema precisione, ideali per commesse edili, carpenteria strutturale in legno e tetti pretagliati. La Legnami è un'azienda certificata per la lavorazione del legno strutturale, potendo eseguire modifiche e lavorazioni certificate su travi e componenti in legno per uso strutturale, secondo i progetti tecnici forniti dai clienti/tecnici, garantendo conformità alle normative vigenti in edilizia.
Gli impianti Hundegger combinano alta produttività e versatilità operativa grazie all’aggregato robot a 5 assi con cambio utensili automatico a 16 posizioni. Sono in grado di lavorare travi in legno massiccio e lamellare con sezione da 40 x 60 mm fino a 300 x 1.250 mm, coprendo tutte le esigenze della carpenteria in legno moderna. Questi strumenti sono ideali per chi deve realizzare tetti in legno su misura, anche su disegno tecnico complesso. Viene offerto un servizio completo che va dalla selezione del materiale alla lavorazione personalizzata, fino alla consegna in cantiere pronta al montaggio. L'ufficio tecnico è a disposizione di professionisti e imprese per affiancarli nella realizzazione di progetti destinati ai centri di taglio.
Connettere Travi in Legno: Soluzioni Avanzate
Un aspetto cruciale nella costruzione con travi in legno è la loro connessione. Ti è mai capitato di dover connettere travi in legno con una staffa a scomparsa? Se ti sembra un’operazione complessa e particolarmente difficile, è perché non hai mai usato prodotti specifici che semplificano il processo.
Per realizzare una connessione tra una trave in legno principale e una secondaria con staffa a scomparsa in alluminio, si può utilizzare, ad esempio, uno spinotto autoforante BSD. Questo prodotto è davvero unico nel suo genere: è autoforante, la speciale punta permette di forare in un’unica operazione sia il legno sia l’alluminio (fino a 6 mm di spessore) senza necessità di preforatura. Lo spinotto può essere utilizzato al posto dei classici perni lisci o di altri spinotti presenti sul mercato. Per un collegamento impeccabile, si consiglia di usare una staffa in alluminio a scomparsa delle dimensioni adeguate alle travi su cui si sta lavorando. Questo prodotto ha un’alta resistenza al fuoco ed è adatto anche in atmosfere aggressive, come quelle delle zone industriali. Per fissare la staffa si possono usare viti truciolari a testa cilindrica bombata come le ASSY 4.0.
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Giunzione a scomparsa di travi in legno: come realizzarla | Würth
Strumenti per il Taglio delle Travi in Legno
Capire come tagliare travi di legno con rispetto per le misure e soprattutto sfruttando gli strumenti giusti è una delle sfide più interessanti per chi affronta l’hobby della falegnameria e del bricolage, ma anche per i professionisti. Essendo pezzi di legno robusti e molto importanti per un lavoro ben fatto, bisogna capire come tagliare travi di legno con la massima precisione possibile, senza rovinarle.
In una situazione di emergenza, dove non si possono usare strumenti elettrici, per ridimensionare e accorciare le travi di legno con seghe a mano si può usare la classica sega a dorso o un segaccio, vale a dire strutture con denti larghi e approssimativi che impongono un taglio grossolano ma efficace. Per limitare i danni è fondamentale assicurarsi di aver fissato la trave al banco di lavoro e segnare con precisione come effettuare il taglio.
Per un lavoro professionale e preciso, ci sono decine di attrezzi professionali o meno per tagliare il legno con precisione e velocità. Dalla sega elettrica al seghetto alternativo, le soluzioni sono diverse e utili per tutti i passaggi. Per tagliare travi di legno anche abbastanza spesse, la sega circolare permette di lavorare in punti differenti, anche in giardino, mentre il banco offre maggior precisione. Bisogna sempre considerare l’altezza della lama per garantire l’esecuzione di un taglio anche di una trave di legno particolarmente alta.
Tra le seghe con lame circolari da taglio si può considerare un’alternativa: la troncatrice. Si tratta di un disco montato su una struttura con braccio inclinabile e base per fissare i pezzi da tagliare. Grazie a una lama circolare con un buon diametro si può lavorare anche su pezzi di legno di ampio spessore. Chiaramente, in questo caso bisogna valutare bene le misure dello strumento prima di acquistarlo, anche se esistono versioni con piano di lavoro abbondante e lama dal diametro superiore ai 300 millimetri. Esistono poi le troncatrici con sega a nastro, che sono uno degli strumenti più utili e validi per troncare una trave anche di spessore importante, cambiando rapidamente funzionalità ed efficacia nel momento in cui si decide di cambiare lama.
Consolidamento e Ripristino delle Travi in Legno: Il Problema delle Fessurazioni
Quando le travi in legno presentano lesioni significative, diventa indispensabile intervenire per garantirne la sicurezza strutturale. Un caso comune è quello di un trave di colmo in legno massiccio, ad esempio di 30x30 cm per 500 cm di lunghezza, che presenta una notevole fessurazione verticale quasi sull'intera lunghezza, larga circa 2 cm e che attraversa quasi tutto il trave, con l'inizio di una fessura a metà fianco che inizia a dividere ulteriormente il trave. In questi scenari, si potrebbe pensare di fare delle cerchiature in acciaio e sigillatura delle fessure con iniezione di resine.
L'osservazione sull'effetto cuneo di una resinatura delle fessure è corretta e deve essere accuratamente considerata in caso di intervento di ripristino della trave in questione. Inoltre, vista l'entità della fessurazione è indispensabile chinarsi sulle cause della stessa e sull'effetto delle fessure sulla capacità portante della trave. A dipendenza del grado di sollecitazione - e della effettiva funzione strutturale - della trave in oggetto, l'intervento di ripristino può rivelarsi estremamente delicato o estremamente semplice. È sempre consigliabile rivolgersi alle associazioni professionali e artigianali della categoria legno, o alle aziende di costruzione in legno della regione per farsi indirizzare verso le competenze adatte.
Lesioni all'Intradosso per Eccessiva Flessione
L'analisi del consolidamento degli elementi strutturali in legno si concentra spesso su quelli sottoposti a flessione, cioè le travi dei solai e i puntoni delle capriate, con lesioni all'intradosso. Generalmente queste lesioni appaiono nella zona dell'elemento strutturale sottoposta a trazione (cioè proprio l'intradosso), e presentano il tipico schema di rottura di una trave in legno sottoposta a eccessivi carichi di flessione: tale schema è costituito generalmente da una lesione nella mezzeria dell'intradosso, posta perpendicolarmente all'asse della trave e con andamento verticale, più altre lesioni accessorie ad andamento orizzontale e parallele all'asse della trave.
La prima lesione ad apparire è probabilmente quella verticale, che tende a originarsi da un difetto occulto del legno (nodo, cipollatura o danni da insetti xilofagi); successivamente, essendosi ridotta la sezione resistente dell'elemento strutturale, si producono le due lesioni simmetriche orizzontali.
Metodo di Consolidamento e Cerchiatura
Un efficace intervento di ripristino mira a ristabilire la coesione dei punti dell'elemento strutturale sottoposti a rottura, tramite due diverse modalità di intervento, fra loro strettamente connesse:
- Incollaggio tramite resina epossidica delle porzioni di legno distaccate dal corpo dell'elemento strutturale, e se necessario riempimento eventuali lacune con resina epossidica addizionata con appositi inerti.
- Rinforzo dell'elemento strutturale con elementi metallici di cerchiatura e consolidamento opportunamente sagomati.
Fasi di Lavoro del Consolidamento
Il consolidamento vero e proprio prevede una serie di fasi precise per garantire un ripristino efficace della trave in legno lesionata.
Opere Provvisionali
Per garantire l'incolumità degli operai, prima dell'esecuzione dell'intervento è necessario mettere in opera un apposito puntellamento, costituito ad esempio da due puntelli (uno per ogni lato dell'elemento strutturale) in legno, completati da mensole di ripartizione dei carichi da collocare sotto la trave e/o puntone e sul solaio sottostante (di cui andrà ovviamente verificata la stabilità).
Consolidamento Dell'Elemento Strutturale
Le fasi di lavoro per il consolidamento includono:
| Fase di Lavoro | Descrizione |
|---|---|
| 1. Esame preliminare | Accurata ispezione visiva delle zone più vicine alle rotture per individuare eventuali indizi della presenza di nodi, cipollature, carie del legno o danni da insetti xilofagi; successiva battitura del legno per individuare la presenza di cavità prodotte da insetti xilofagi non visibili a occhio nudo. |
| 2. Pulizia accuratissima | Limatura e cartavetratura manuale con successiva spazzolatura, allo scopo di eliminare porzioni e schegge di legno incoerenti, qualsiasi traccia di trattamento superficiale che potrebbe compromettere l'aggrappaggio della resina epossidica, depositi pulverulenti, sporcizia e zone con legno marcescente. |
| 3. Stuccatura della lesione principale | Applicazione con iniezioni o spatole manuali di resina epossidica per la lesione verticale. In caso di discontinuità o lacune rilevanti, si procede alla stuccatura graduale (dall'interno verso l'esterno) con resina epossidica addizionata con inerti idonei. |
| 4. Predisposizione delle sedi per la cerchiatura metallica | Formazione di scanalature nell'estradosso dell'elemento strutturale, in corrispondenza delle zone con lesioni orizzontali. Tali scanalature vanno create manualmente con un trapano e successiva limatura, in modo da corrispondere perfettamente, come forma e dimensione, alle staffe metalliche che andranno ad alloggiare. |
| 6. Incollaggio delle porzioni orizzontali distaccate | Incollaggio con resina epossidica, applicata con iniezioni o spatole, delle porzioni orizzontali distaccate dell'intradosso dell'elemento strutturale. |
| 7. Cerchiatura delle parti interessate | Installazione degli elementi metallici di cerchiatura nelle sedi predisposte per rinforzare le zone con lesioni orizzontali. |
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