Coperture in Legno Lamellare e Travi Reticolari Metalliche: Versatilità e Prestazioni Architettoniche

Perché sempre più persone scelgono tetti in 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. Il legno lamellare è un materiale da costruzione naturale e tecnologicamente evoluto, ottenuto dall’incollaggio di tavole selezionate per garantire elevata resistenza, stabilità dimensionale e durata nel tempo. Unisce la bellezza del legno alle prestazioni meccaniche richieste dalle costruzioni moderne, risultando perfetto per capannoni, edifici industriali, strutture sportive e commerciali.

Cos'è il Legno Lamellare?

Il legno lamellare è un materiale composito costituito da legno naturale. È un materiale strutturale molto solido e resistente prodotto incollando delle tavole di legno a loro volta già classificate per uso strutturale. È un materiale composito che si produce con diverse assi di legno, dette lamelle. È costituito, essenzialmente, da legno naturale di cui mantiene i pregi (come elevato rapporto tra resistenza meccanica e peso, lenta combustione in caso di incendio) e 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.

Produzione del Legno Lamellare

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. Le fasi della produzione consistono nella riduzione del tronco in lamelle, generalmente di larghezza non superiore ai 20 mm. 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. Il processo di incollaggio a pressione è un processo di formatura ed unione delle tavole di legno ottenuto mediante l’utilizzo di opportune colle sotto l’azione di una pressione costante e duratura nel tempo. Vengono adoperate tavole già classificate per uso strutturale e possono essere uniti tra loro elementi di diverse essenze legnose.

Grazie a un processo produttivo industrializzato e controllato con tecnologie avanzate, L.A. COST realizza elementi in legno lamellare di grandi dimensioni e qualità certificata, eliminando i difetti del legno massiccio e garantendo prestazioni costanti e affidabili nel tempo. Se per le coperture non si utilizza un semplice legno, bensì un legno lamellare, le proprietà del tetto aumentano grazie alla composizione di questo elemento. Per far ciò, però, è necessario che il legno lamellare venga ottenuto correttamente e sfruttando al massimo le sue caratteristiche.

Vantaggi del Legno Lamellare

I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico, sia da quello ecologico e strutturale. Quando si valuta un tetto in legno lamellare rispetto a una copertura in cemento o in acciaio, è importante considerare diversi aspetti tecnici.

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Leggerezza e Resistenza

Il legno lamellare si distingue per il peso più contenuto, che può ridurre i carichi sulla struttura e facilitare la progettazione, soprattutto in zona sismica. Il legno lamellare pesa circa 500 kg/m³, contro i 2.500 kg/m³ del cemento armato. Questa leggerezza riduce i carichi sulle fondazioni e ottimizza i costi di movimentazione e trasporto, sia in stabilimento che in cantiere. Le operazioni di montaggio sono più semplici e rapide, e il risultato architettonico è più armonioso e slanciato, senza compromessi sulla solidità. Il legno lamellare offre elevata resistenza al fuoco e mantiene la propria capacità portante anche in condizioni estreme. Quest’ultimo crea un isolamento termico che fa si che la combustione avvenga lentamente. Ad un aumento molto lento della temperatura corrisponde una variazione quasi trascurabile della resistenza meccanica delle fibre di legno della sezione non carbonizzata. È naturalmente resistente ad agenti atmosferici e chimici e, grazie ai trattamenti produttivi, è immune da muffe, insetti e degrado biologico. Ha dimostrato durabilità eccellente in ambienti umidi, marini, montani o con forti escursioni termiche. È inoltre la soluzione ideale per impianti di smaltimento rifiuti e ambienti corrosivi, dove l’acciaio non può essere impiegato a causa dell’elevata aggressività dei vapori e dei composti chimici presenti. Il materiale del tetto può influenzare molto la resistenza della struttura durante l’azione sismica. La durevolezza aumenta se si tratta di legno lamellare. La resistenza di questi elementi è dovuta alla loro composizione.

Ecco un confronto riassuntivo tra legno lamellare e cemento armato per quanto riguarda il peso:

Materiale Peso Specifico (kg/m³) Note
Legno Lamellare Circa 500 Riduzione carichi, facilità di trasporto e montaggio
Cemento Armato Circa 2.500 Maggiore peso, incide su fondazioni e costi

Versatilità e Rapidità di Montaggio

Il legno lamellare offre una libertà progettuale unica, consentendo la realizzazione di archi, portali, travi curve, cupole e sbalzi. È ideale per coprire grandi luci, anche superiori ai 70 metri, con strutture leggere e performanti. Questa flessibilità lo rende perfetto per capannoni, edifici industriali, impianti produttivi complessi, strutture sportive e luoghi di culto, dove unisce efficienza statica ed eleganza architettonica. Anche i tempi di posa risultano spesso più rapidi grazie a elementi prefabbricati e lavorazioni “a secco”.

I vantaggi del legno nelle costruzioni - Peter Erlacher

Isolamento Termico e Acustico

Dal punto di vista delle prestazioni termiche, il legno offre un buon comportamento isolante naturale, migliorando comfort e consumi energetici se abbinato a un corretto pacchetto di copertura. Le coperture in legno lamellare permettono un'elevata insonorizzazione; infatti la struttura, fatta di strati di materiale leggero e di camere d'aria, si comporta in maniera ottimale rispetto a soluzioni più pesanti.

Sostenibilità Ambientale

Il legno lamellare è un materiale rinnovabile e a basso impatto ambientale. Deriva da foreste gestite responsabilmente, dove ogni albero abbattuto viene ripiantato. Durante la crescita, il legno assorbe CO₂ e contribuisce a ridurre le emissioni complessive del ciclo edilizio. La produzione industriale ottimizzata di L.A. COST riduce gli sprechi e valorizza ogni sezione del materiale. Al termine del ciclo di vita, il legno lamellare è riciclabile e riutilizzabile, rappresentando una scelta consapevole per un’edilizia più sostenibile e circolare.

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Manutenzione

In termini di manutenzione, il legno lamellare richiede attenzioni specifiche nel tempo (soprattutto in presenza di umidità), mentre cemento e acciaio hanno esigenze diverse legate a durabilità e protezioni.

Applicazioni del Legno Lamellare

La sua versatilità lo rende ideale per molti tipi di costruzioni. Grazie alla profonda conoscenza del materiale e delle sue potenzialità, L.A. COST progetta e realizza strutture in legno per ambiti commerciali, industriali, sportivi e religiosi, offrendo soluzioni tecniche uniche, affidabili e mai convenzionali. Le grandi strutture in legno lamellare realizzate da L.A. COST rappresentano l’eccellenza della costruzione in legno su larga scala. Ogni struttura nasce per garantire prestazioni elevate, durabilità e valore architettonico, con il legno lamellare protagonista di un modo nuovo e consapevole di costruire. 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.

Tipologie di Legno Lamellare

Il legno lamellare può essere distinto in diverse tipologie a seconda del legno di derivazione delle lamelle. In linea generale, quelle maggiormente utilizzate sono le conifere:

  • abete rosso e bianco;
  • frassino;
  • larice;
  • faggio;
  • pino.

Inoltre, il legno lamellare può essere classificato in:

  • 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.

Progettazione e 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.

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Calcolo Struttura in Legno: Verifiche e Normativa

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 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.

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. Nei tabulati di calcolo che ti fornisco di seguito, 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.

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.

Un Esempio Architettonico Complesso: Legno Lamellare e Travi Reticolari Metalliche

Le ultime parti sono state interamente realizzate in legno lamellare. Questa flessibilità permette di realizzare un enorme "ombrello" con un'altezza complessiva di 27.87 mt. Le colonne composte sorreggono travi reticolari e travi piene. Il legno lamellare utilizzato ha uno spessore di 12 cm. La copertura coibentata, con uno spessore di 8 cm, presenta al di sopra una struttura a shed. Gli elementi metallici sono ventilati mediante il sistema "a cassetta".

La struttura, che si estende per una lunghezza di circa 17.50 metri, ha una pendenza di falda del 5%. La proiezione verso l'esterno è di 14 metri. Si tratta di un Centro Commerciale, piano I°, destinato ad attività e di ristorazione. Il sistema portante dell'intera realizzazione, inclusa la cupola, è costituito da elementi verticali (sez. 2x16x50.1 cm) che formano un tamburo. L'anello circolare è calastrellato (sez. 2x18x84 cm). Tali elementi sono tra loro collegati in due diversi modi: costituiscono un reticolo sul lato "lungo" dell'ottagono, e il collegamento è costituito da una serie di calastrelli. Questo design mira a prevenire l'instabilità e a mantenere la "leggerezza" della struttura. Da qui l'analogia formale con "l'ombrello".

Le travi reticolari hanno una sezione 2x14x53.4 cm. Le staffe in acciaio a scomparsa collegano i secondari alla facciata. La sezione superiore della trave reticolare è in acciaio (diametro in asse 4.00 mt, altezza 1.02 mt, larghezza 54.2 cm). La cerniera a perno collega la struttura alla sottostante torre. Gli arcarecci, in spessore di arco, hanno un diametro di 4.60 mt. Il solaio intermedio è intelaiato, con una luce complessiva di 27.45 mt, e presenta cm di calcestruzzo alleggerito con interposto foglio di polietilene.

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