Il Tetto in Legno Lamellare: Guida Completa alla Progettazione e Costruzione

Un tetto in legno lamellare può essere un’ottima soluzione per la copertura di una casa. 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.

Cos'è il 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. È un materiale composito costituito da legno naturale e un materiale strutturale molto solido e resistente.

Processo di Produzione

Esso è prodotto incollando delle tavole di legno già classificate per uso strutturale. Il legno lamellare si produce con diverse assi di legno, dette lamelle. Le fasi della produzione consistono nella riduzione del tronco in lamelle, generalmente di larghezza non superiore ai 20 mm. Queste vengono posizionate con venatura contrapposta così da garantire una maggior uniformità nella resistenza della trave e ricomposte tramite incollaggio a caldo e sotto pressione. 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.

Dimensioni e Caratteristiche

La normativa non prevede limiti alla sua lunghezza, ma lo spessore delle lamelle non può superare i 40 mm e la loro larghezza i 220 mm. Per quanto riguarda la lunghezza, le dimensioni di una trave in legno lamellare possono essere varie. L’unico accorgimento è quello di studiarne la luce in modo tale che sia possibile il trasporto e la messa in opera della stessa. Le travi in lamellare, particolarmente indicate per sezioni e luci di grandi dimensioni, sono costituite da tavole in legno (lamelle) incollate sotto pressione con adesivi ad alta resistenza, e possono assumere svariate forme e dimensioni superiori alle possibilità offerte da altri materiali.

Il legno lamellare mantiene le caratteristiche del legno naturale, ma grazie al procedimento tecnologico di incollaggio a pressione, si riducono i difetti propri del legno massiccio. L'eliminazione di tutti i difetti naturali (nodi, fessurazioni, ecc) permette al legno lamellare di essere un prodotto con prestazioni nettamente superiori a quelle del legno massiccio, preservandone ed esaltandone però le caratteristiche positive. 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.

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Vantaggi dei Tetti in Legno Lamellare

Perché sempre più persone scelgono tetti in legno lamellare? 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. La sua natura di materiale composito fa sì che conservi le caratteristiche del legno naturale, a cui si aggiungono una maggiore resistenza meccanica, al fuoco ed agli agenti atmosferici.

Principali Benefici

• 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.
• Pur essendo realizzate con un materiale combustibile, le strutture in legno lamellare possono avere una resistenza al fuoco anche superiore a quella di strutture in acciaio o in calcestruzzo armato. Quest’ultimo crea un isolamento termico che fa sì 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.
• 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.
• Anche i tempi di posa risultano spesso più rapidi grazie a elementi prefabbricati e lavorazioni “a secco”.
• 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.
• Sul piano estetico il lamellare offre un fascino caldo e architettonico, ideale anche per ambienti moderni.
• La durevolezza aumenta se si tratta di legno lamellare. Sono innumerevoli gli esempi di edifici che sfidano il passare del tempo. Possiamo pensare alla Pagoda del tempio di Horyu-ji a Nara, Giappone, anno di costruzione 607 d.c.(5 piani).
• I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico, sia da quello ecologico e strutturale: resistenza a flessione e trazione; versatilità, può essere usato su un gran numero di strutture, grandi e piccole, complesse o meno; 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 molto alta; alta resistenza ad agenti atmosferici e a sbalzi termici; proprietà antisismiche, grazie a leggerezza, elasticità e resistenza meccanica il legno assorbe le sollecitazioni e sopporta le deformazioni; inoltre, in caso di danni si ripara più facilmente; basso impatto ambientale, dalla produzione al riutilizzo tramite riciclo; facilmente riciclabile.

Confronto con Altri Materiali

Quando si valuta un tetto in legno lamellare rispetto a una copertura in cemento o in acciaio, è importante considerare diversi aspetti tecnici. 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. In termini di manutenzione, richiede attenzioni specifiche nel tempo (soprattutto in presenza di umidità), mentre cemento e acciaio hanno esigenze diverse legate a durabilità e protezioni.

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. Come per qualsiasi materiale, in campo edilizio, civile o industriale, non basta un materiale qualitativamente molto idoneo per costruire strutture di elevata qualità resistenziale.

Verifiche Strutturali

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: R_d = (k_mod·R_k)/γ_M ≥ S_d

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Dove:

• R_k 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 k_h (di cui al §11.7.1.1 D.M. 2018);
• k_mod 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 k_mod sono forniti nella Tab. 4.4.IV D.M. 2018);
• γ_M 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:

1. di trazione parallela alla fibratura;
2. di compressione parallela alla fibratura;
3. di pressoflessione/tensoflessione;
4. di taglio;
5. di taglio e torsione;
6. di stabilità;
7. di deformabilità.

Nel caso in esame, in presenza di un edificio esistente, il progetto dovrà essere riferito all’intera costruzione e dovrà riportare le verifiche dell’intera struttura post-intervento, secondo le indicazioni del presente capitolo. Una variazione dell’altezza dell’edificio, per la realizzazione di cordoli sommitali, sempre che resti immutato il numero di piani, non è considerata sopraelevazione o ampliamento, ai sensi dei punti a) e b). L'intervento dalla descrizione, potrebbe anche rappresentare una "sostituzione" di una tettoia esistente.

Legno Pretagliato e Posa in Opera

L’aspetto fondamentale delle carpenterie in legno pretagliato è costituito dal fatto che tutto il legname necessario per realizzare la struttura portante è già stato lavorato in segheria, prodotto attraverso un processo industriale, sulla base di un progetto esecutivo altamente informatizzato. SEZIONI: vengono riprodotte le sezioni significative, realizzate in prossimità dei piani di appoggio, in modo da avere le quote di imposta degli elementi della struttura primaria. Operando in questo modo quello che si ottiene è un vero e proprio piano di montaggio, che viene consegnato alle squadre di carpentieri, con le quali si provvede ad analizzare tutti gli aspetti operativi, dalle problematiche particolari della struttura alla composizione del pacchetto di copertura.

L’attività lavorativa prevede la consegna in cantiere delle travi in lamellare e degli accessori necessari per la posa in opera e, meglio se contestualmente, la posa in opera degli elementi strutturali e della copertura mediante incastri o giunti, collegamento alle strutture in c.a. mediante parti metalliche in acciaio Fe37, zincato a caldo (viti, bulloni, chiodi, angolari ecc…) e posa in opera di strutture in acciaio necessarie per l'irrigidimento e controventatura. Posa in opera di strutture composte da travi in legno lamellare, prodotte in stabilimento nel rispetto delle normative vigenti sia dal punto di vista strutturale (D.M. 96, D.M. 2005, DIN 1052, EC 5) che del risparmio energetico. Posa in opera, sulla superficie inclinata predisposta, del manto a copertura del tetto a falde (coppi e tegole alla romana, tegola portoghese, tegola marsigliese ecc.), in laterizio allettato, a tratti, su malta cementizia o fissato con chiodature, completato con colmi, compluvi, aeratori, comignoli.

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Sicurezza in Cantiere

Per operare in maniera sicura, i lavoratori incaricati di lavorare in quota devono essere provvisti delle conoscenze, delle competenze e dell’esperienza del caso. Tutti i lavoratori devono essere adeguatamente informati e formati sulle corrette modalità di esecuzione delle attività e di utilizzo delle attrezzature (Art. 71 comma 7 lettera a) del D.lgs.).

Misure di Prevenzione

• Recintare l’area di lavoro onde impedire l’accesso agli estranei alle lavorazioni (Art. 109 comma 1 del D.lgs.).
• Delimitare le zone di transito e di accesso e proteggerle con robusti impalcati (parasassi) contro la caduta di materiali dall’alto (Art. 129 comma 3 del D.lgs.).
• Installare ponteggi esterni sovrastanti almeno mt 1.20 il filo di gronda (Art. 125 comma 4 del D.lgs.).
• Non accatastare materiali ed attrezzature sui ponteggi (Art. 124 del D.lgs.).
• Le eventuali aperture lasciate nelle coperture per la creazione di lucernari devono essere protette con barriere perimetrali o coperte con tavoloni (Art. 146 del D.lgs.).
• Durante l’esecuzione di opere di manutenzione i lucernari, la cui conformazione non sia tale da offrire garanzie contro la possibilità di caduta accidentale, devono essere protetti (Art. 146 del D.lgs.).
• Non utilizzare l’autogru e la piattaforma aerea in prossimità di linee elettriche o di impianti elettrici con parti attive non protette, e comunque a distanze inferiori ai limiti riportati nella Tabella I dell’Allegato IX del D.lgs.
• Conoscere le caratteristiche delle sostanze utilizzate, le modalità d'uso ed i tempi di contatto (Art 227, comma 1 del D.lgs.).

Dispositivi di Protezione Individuale (DPI)

Utilizzare sempre i dispositivi di protezione individuali previsti (Art.75-78 del D.lgs.). Verificare l'uso costante dei DPI da parte di tutto il personale operante (Art. 77 del D.lgs.).

DPI	Descrizione e Finalità	Riferimenti Normativi
Elmetti di protezione	Utile a proteggere il lavoratore dal rischio di offesa al capo per caduta di materiale dall'alto o comunque per contatti con elementi pericolosi.	Art 75 - 78, D.lgs. n.81/08 Allegato VIII
Guanti di protezione	Da utilizzare nei luoghi di lavoro caratterizzati dalla presenza di materiali e/o attrezzi che possono causare fenomeni di abrasione/taglio/perforazione delle mani.	Art 75 - 78, D.lgs. n.81/08 Allegato VIII
Calzature di sicurezza	Per prevenire ferite degli arti inferiori e suola antiscivolo e per salvaguardare la caviglia da distorsioni.	Art 75 - 78, D.lgs. n.81/08 Allegato VIII
Semimaschera filtrante	Per la protezione da polveri a media tossicità, fibre e aerosol a base acquosa di materiale particellare >= 0,02 micron.	Art 75 - 78, D.lgs. n.81/08 Allegato VIII
Cintura di sicurezza	Utilizzata per la prevenzione da caduta di persone che lavorano in altezza su scale o ponteggi, da utilizzare con cordino di sostegno. Nel caso in cui non sia possibile predisporre regolamentari protezioni collettive (ponteggi e parapetti), gli addetti devono indossare le cinture di sicurezza opportunamente ancorate a parti stabili (Art. 115 del D.lgs.).	Art 75 - 78, D.lgs. n.81/08 Allegato VIII UNI EN 361/358 (2003)

Applicazioni e Tipologie di Legno Lamellare

La sua versatilità lo rende ideale per molti tipi di costruzioni. 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 per Essenza Legnosa

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.

Classificazione per Composizione

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.

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