Quando si tratta di realizzare strutture solide, durature e dall’aspetto naturale per esterni, il legno lamellare è una delle scelte migliori sia dal punto di vista tecnico che estetico. Sempre più utilizzato per tettoie, pergole, carport e gazebo, questo materiale unisce bellezza e resistenza, mantenendo un’anima naturale. 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. 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.
Che cos’è il Legno Lamellare (Glulam)
Il legno lamellare (o glulam) è un materiale strutturale composto da lamelle di legno massiccio incollate tra loro in senso longitudinale. 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.
Un pannello di legno lamellare è costituito da diversi strati di assi di legno essiccate in forno, impilate in direzioni alternate, incollate con adesivi strutturali e pressate per formare un pannello solido, dritto e rettangolare. 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.
Produzione del Legno Lamellare
La produzione del legno lamellare inizia con la riduzione del tronco in lamelle, generalmente di larghezza non superiore ai 20 mm. Le lamelle vengono selezionate, essiccate, piallate e incollate sotto pressione con colle resistenti all’umidità, dando vita a travi e elementi portanti dalla grande stabilità. Per ottenere una trave lamellare completa, è necessario sovrapporre ed incollare vari strati a caldo (sotto pressione), disposti alternando il senso delle fibre perpendicolarmente. 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.
Leggi anche: Prezzi Pavimento Grigio Legno Perlato
In questo modo si possono ottenere travi spesse diversi metri e lunghe oltre 50 metri. La colla è molto importante nella produzione di travi, in quanto deve garantire la resistenza e la durata dei morsetti, dato che queste travi sono elementi strutturali. Gli adesivi utilizzati sono melaminici, poliuretanici o resorcinici. Gli adesivi melaminici (melamina-urea formaldeide MUF) e poliuretanici danno linee di adesione bianche, mentre gli adesivi resorcinici danno linee di adesione più scure e marroni.
Come è Fatto? - Da tronco a trave
Principali Vantaggi del Legno Lamellare
Il legno lamellare offre una serie di vantaggi significativi che lo rendono una scelta eccellente per diverse applicazioni strutturali:
- Stabilità Dimensionale: Uno dei principali vantaggi è la sua stabilità dimensionale. Anche con variazioni di temperatura e umidità tipiche degli spazi esterni, il materiale mantiene forma e integrità molto meglio rispetto al legno massello. A differenza del legno massello, il legno lamellare ha meno difetti naturali (come nodi o fessurazioni) ed è più resistente a deformazioni, flessioni e spaccature.
- Resistenza Meccanica: Offre un'elevata resistenza a flessione e trazione. La sua lavorazione elimina la naturale espansione/contrazione e distorsione del legno per dar vita a pezzi altamente performanti. Il peso è molto inferiore a parità di resistenza meccanica. A seconda della specie utilizzata, il peso specifico può variare da 400 a 600 kg/mc (le travi in abete rosso hanno un peso specifico medio di 430 kg/mc). A parità di resistenza, una trave in acciaio è più pesante di 20% e una in cemento armato di 600%. Ad esempio, una trave con peso specifico di 600 kg/mc ha la stessa resistenza di una trave in cemento armato con peso specifico di 2500 kg/mc.
- Resistenza al Fuoco: Nonostante sia fatto di legno - un prodotto combustibile - è molto resistente al fuoco. Anche se all'esterno c'è uno strato di legno carbonizzato, all'interno il legno ha le stesse proprietà meccaniche. Nel caso delle travi lamellari, il legno brucia all'esterno, ma è molto difficile superare gli strati adesivi, quindi avanza molto lentamente.
- Resistenza Chimica: Presenta una resistenza chimica aumentata. È resistente all'azione della maggior parte degli acidi, dell'ossidazione, dell'ammoniaca o dei derivati del cloro.
- Proprietà Antisismiche: Le costruzioni realizzate su travi lamellari hanno una resistenza ai terremoti molto più elevata grazie all'elevata elasticità delle travi. La sovrapposizione delle lamelle parallelamente alla fibra determina una maggiore elasticità.
- Versatilità e Libertà Progettuale: Il legno lamellare è perfetto per progetti su misura. È possibile realizzare forme curve, tetti inclinati, travature ampie e strutture personalizzate in base agli spazi disponibili. Non ha vincoli di dimensione, essendo ricavato da lamelle incollate, può essere di qualsiasi dimensione, rendendolo perfetto per strutture molto grandi.
- Sostenibilità Ambientale: È un materiale eco-sostenibile: viene ricavato da legno certificato, riduce gli sprechi rispetto al massello ed è completamente riciclabile. La lavorazione industriale consente un impiego più efficiente delle risorse naturali, riducendo l’impatto ambientale.
- 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: Possiede un'alta capacità isolante.
Trattamenti e Protezione per l'Esterno
Grazie al trattamento con impregnanti o smalti specifici per l’esterno, il legno lamellare può durare nel tempo senza perdere le sue caratteristiche meccaniche ed estetiche. Una struttura in legno lamellare ben progettata e trattata richiede pochissima manutenzione.
Il legno lamellare può essere trattato con due finiture principali:
- Impregnante all’acqua: Questo trattamento penetra nel legno e lascia traspirare la fibra. È ideale per mantenere l’aspetto naturale, ma va rinnovato ogni 1-3 anni, soprattutto nelle parti esposte al sole.
- Smalto coprente: Più spesso e protettivo, forma una pellicola resistente agli agenti atmosferici. La durata è maggiore, fino a 5 anni. Il risultato è una struttura esteticamente moderna, simile a un mobile.
In entrambi i casi, sono disponibili tantissimi colori ed è possibile ritoccare solo le parti più esposte (di solito colonne e testate dei travetti), mentre le parti interne della struttura, essendo protette dal tetto, necessitano raramente di manutenzione. In fase di ritocco, puoi usare lo stesso colore di impregnante per uniformare la struttura, ma attenzione: il risultato potrebbe essere leggermente più scuro. In alternativa, puoi optare per un impregnante o finitura trasparente per mantenere il tono originale.
Leggi anche: Stile Arte Povera per la Sala da Pranzo
Applicazioni del Legno Lamellare
La versatilità del legno lamellare lo rende ideale per molti tipi di costruzioni. È il materiale ideale per tettoie, pergole, porticati, pensiline, gazebo e altri elementi outdoor. Vengono utilizzate travi in legno lamellare per costruire case e ville a basso consumo energetico. Per questo motivo viene utilizzato anche nella costruzione di allevamenti di animali (ammoniaca), piscine (cloro), nelle saline o nella costruzione di depositi di sale o carbone.
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 loro uso è perfetto di solito per pavimenti, pareti e coperture. La capacità dei pannelli di resistere alle elevate forze di compressione e di scaffalatura li rende particolarmente convenienti per applicazioni a più piani e a campata lunga. Il legno lamellare incrociato (chiamato anche CLT, Cross Laminated Timber) è un pannello in legno multistrato massiccio, prefabbricato e su larga scala. Leggero ma molto resistente, possiede prestazioni acustiche, antincendio, sismiche e termiche superiori. Questo tipo di legno è anche veloce e facile da installare, e non genera quasi nessun rifiuto in loco, per cui si dimostra ottimale per l'ambiente, offrendo flessibilità progettuale e basso impatto ambientale. Come anche altri prodotti in legno, il lamellare può essere utilizzato in applicazioni ibride con materiali come cemento e acciaio. 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.
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.
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).
Leggi anche: Pali in legno: guida alle travi
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.
Legno Massello vs. Legno Lamellare: Un Confronto
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. 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. Comprendere le caratteristiche di ciascuna tipologia vi permetterà di fare una scelta più vicina alle vostre esigenze, sia qualora stiate cercando soluzioni di arredo per la casa, sia qualora vi troviate a dover progettare strutture in legno più importanti, come gazebo, pensiline o dehor.
Caratteristiche del Legno Massello
Tra i tipi di legno, il 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. Il legno massello è, invece, ricavato dalla parte centrale di un tronco, 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
- Natura e Unicità: 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, presentando nodi, fessurazioni e imperfezioni estetiche derivanti dalla natura tipica del legno, che conferisce ad ogni pezzo il grande pregio dell’unicità.
- Resistenza e Durata: 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.
- Limiti di Dimensione: 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.
- Minore Stabilità: 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.
Caratteristiche del Legno Lamellare
Vantaggi e Svantaggi del Legno Lamellare
Utilizzato moltissimo sia per la costruzione di strutture in legno (anche di notevolissime dimensioni!) che nell’hobbistica e nel fai da te, ecco qui di seguito i pro e i contro del legno lamellare:
- Maggiore 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).
- Struttura 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.
- Estetica Meno Caratteristica: La lavorazione riduce i difetti ed alla vista è possibile “leggere” le giunzioni tra lamella e lamella, rendendolo meno "unico" del massello.
Per riassumere le principali differenze, ecco un confronto:
| Caratteristica | Legno Massello | Legno Lamellare |
|---|---|---|
| Origine | Ricavato direttamente dal tronco | Prodotto dall'unione di lamelle |
| Stabilità Dimensionale | Meno stabile, soggetto a fessurazioni e deformazioni | Molto stabile, meno soggetto a fessurazioni e deformazioni |
| Difetti Naturali | Presenta nodi, fessurazioni, imperfezioni | Meno difetti, struttura più omogenea |
| Limiti di Dimensione | Limitati dalle dimensioni dell'albero | Nessun limite, possibile realizzare grandi dimensioni |
| Resistenza | Resistente e durevole | Elevata resistenza meccanica, migliore rapporto resistenza/peso |
| Estetica | Unica, con venature e imperfezioni naturali | Meno caratteristica, giunzioni visibili |
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, è suggerito affidarsi a strumenti specifici costantemente aggiornati, come il software calcolo strutturale legno, con cui è possibile 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. È possibile scaricare gratuitamente la relazione di calcolo e il tabulato della struttura in legno lamellare elaborata con il software calcolo strutturale legno. Nella 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.