L’utilizzo del legno lamellare per uso strutturale è senza dubbio una valida alternativa alle tecnologie costruttive in calcestruzzo armato e acciaio. Se in qualità di progettista strutturale ti incuriosiscono i vantaggi di questo materiale per la realizzazione di nuovi elementi strutturali, questo approfondimento ti illustrerà le potenzialità di un prodotto che sta prendendo sempre più piede nella costruzione degli edifici.
Cos’è il legno lamellare?
Il legno lamellare è un materiale composito che si produce con diverse assi di legno, dette lamelle. 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.
É 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.
Differenze tra legno lamellare e legno massiccio
Il legno massiccio pone dei limiti alla dimensione della sezione trasversale e alla lunghezza dell’elemento strutturale da realizzare. 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. Quando si parla di legno lamellare si intende quello che oggi è praticamente diventato il diretto competitor del legno massello.
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C’è una sottile differenza fra questi due elementi:
- Legno massiccio: una trave in legno massiccio ha solitamente una sezione quadrata, circolare o rettangolare.
- Legno massello: è la porzione di legno estratta dal durame, la parte più interna del tronco, caratteristica per l’importante resistenza che è in grado di offrire.
- Legno lamellare: è un prodotto lavorato che si ottiene dall’unione di minimo tre tavole di legno (lamelle) che sottoposte ad una certa pressione vengono incollate tra di loro.
Processo di produzione e tecnologia
Le fasi della produzione consistono nella riduzione del tronco in lamelle, generalmente di larghezza non superiore ai 20 mm. Per superare i limiti derivanti dalla lunghezza delle lamelle, le tavole vengono giuntate tra loro mediante giunti a pettine. 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.
Le operazioni di incollaggio rappresentano la fase più importante e delicata dal punto di vista operativo e tecnologico. Per realizzare l’incollaggio fra le lamelle bisogna sottoporre l’elemento strutturale a una pressione il più possibile uniforme. Tale operazione viene effettuata in apposite presse. L’operazione di posizionamento delle lamelle e di chiusura della pressa deve essere fatta il più rapidamente possibile per evitare che la colla cominci a indurire.
Tipologie di essenze e classificazione
Il legno lamellare può essere distinto in diverse tipologie a seconda del legno di derivazione delle lamelle. 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.
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Essenze maggiormente utilizzate
| Essenza | Caratteristiche |
|---|---|
| Abete rosso e bianco | Utilizzato prevalentemente in Europa per economicità. |
| Larice | Molto resistente ma più costoso dell'abete. |
| Frassino e Faggio | Utilizzati per lamelle con specifiche classi di resistenza. |
| Pino | Comune nelle declinazioni di legno strutturale. |
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.
Vantaggi tecnici e strutturali
I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico, sia da quello ecologico e strutturale:
- Resistenza a flessione e trazione: ideale per elementi sollecitati.
- Leggerezza: ha un peso specifico inferiore a 500 kg al m³ (circa l’80% in meno rispetto al cemento armato).
- Proprietà antisismiche: grazie a leggerezza, elasticità e resistenza meccanica il legno assorbe le sollecitazioni e sopporta le deformazioni.
- Alta resistenza al fuoco: lenta combustione in caso di incendio.
- Versatilità: può essere usato su un gran numero di strutture, grandi e piccole, complesse o meno.
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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. Oltre a giocare un ruolo importante nelle ristrutturazioni (solai, soppalchi, coperture), viene applicato nella bioedilizia per la realizzazione di:
- Coperture per capannoni, centri sportivi, piscine e auditorium.
- Abitazioni a basso consumo energetico e ville.
- Ponti pedonali e ciclabili (come quello costruito alle foci del fiume Todino).
- Strutture leggere come tettoie, gazebi e bungalow.
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Progettazione e calcolo strutturale
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. Le verifiche allo stato limite ultimo (SLU) sono effettuate sempre controllando il soddisfacimento della relazione tra resistenza di progetto (Rd) e sollecitazione di progetto (Sd).
Le verifiche da effettuare previste dal D.M. 2018 includono trazione e compressione parallela alla fibratura, pressoflessione, taglio, torsione, stabilità e deformabilità. Per questa ragione, è consigliabile affidarsi a strumenti specifici come Woody, l’app per il progetto e verifica di elementi strutturali in legno implementata in Microsoft Excel, che permette di eseguire verifiche di resistenza e di stabilità allo Stato Limite Ultimo e allo Stato Limite di Esercizio.
Il legno lamellare offre un’estrema versatilità progettuale, leggerezza e ingombri ridotti, performando molto bene in coperture di grandi luci abbinate a strutture in elevazione realizzate in prefabbricato o in muratura.