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. Il legno lamellare è un materiale composito che si produce con diverse assi di legno, dette lamelle. 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. Vengono adoperate tavole già classificate per uso strutturale e possono essere uniti tra loro elementi di diverse essenze legnose.
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.
Quando si parla di strutture in legno eleganti ma robuste, le travi in legno lamellare sono ormai uno standard. Offrono stabilità dimensionale, libertà progettuale e un colpo d’occhio caldo e naturale che fa la differenza in casa come all’esterno. Questo processo riduce difetti naturali (nodi critici, torsioni) e aumenta resistenza e stabilità rispetto al massello a parità di sezione. Risultato? In pratica, le travi lamellari uniscono la bellezza del legno alla prevedibilità dei materiali ingegnerizzati.
Vantaggi del Legno Lamellare
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;
- alta resistenza al fuoco.
Il Processo di Produzione delle Travi in Legno Lamellare
Per realizzare delle travi in legno lamellare si segue un procedimento molto complesso, che ha il suo punto di partenza nella materia prima e si articola nelle seguenti operazioni: Essiccazione, Controllo di qualità delle tavole, Giunzione di testa, Piallatura delle lamelle, Incollaggio delle lamelle, Pressatura, Piallatura delle travi, Finitura e impregnazione.
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Le fasi della produzione consistono nella riduzione del tronco in lamelle, generalmente di larghezza non superiore ai 20 mm. Le caratteristiche del prodotto finito dipendono dal materiale di base, quindi occorre partire da una materia prima che abbia caratteristiche più omogenee e uniformi possibile. Un operatore (oppure lo stesso scanner) evidenzia i difetti e invia la lamella ad una macchina troncatrice che elimina la parte difettosa.
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. Per ottenere una trave lamellare completa, è necessario sovrapporre ed incollare vari strati a caldo (sotto pressione), disposti alternando il senso delle fibre perpendicolarmente. I lamellari duo e trio hanno le lamelle esterne incollate con gli anelli annuali di accrescimento contrapposti fra loro.
Le travi di legno lamellare incollato sono elementi strutturali prodotti in stabilimenti industriali aventi spazi interni, dedicati alla produzione, mediamente grandi dato che le dimensioni del prodotto finito possono raggiungere anche i 50 metri di lunghezza.
La produzione del legno lamellare
Materie Prime e Tipologie di Legno
Generalmente per le travi in legno lamellare le specie legnose più utilizzate sono le conifere: abete rosso, abete bianco, larice, pino e douglasia. La scelta dipende dall’utilizzo finale che ne viene fatto, dalla semplicità di reperimento sul mercato e dal costo.
In base a questi parametri, le specie più usate in Europa sono l’abete rosso, che è molto diffuso e dal quale si ottengono lamelle di grande lavorabilità, e l’abete bianco, che però è meno pregiato perché l’accrescimento del suo tronco avviene in modo irregolare. Quello più usato per esterni (per strutture come i pergolati) è invece il larice, per la sua resistenza meccanica e durabilità. Per la produzione delle lamelle si utilizzano soprattutto le conifere: abete rosso, abete bianco, pino e larice, però possono essere impiegate anche le latifoglie, come il faggio, il frassino, il rovere.
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Il legno lamellare può essere distinto in diverse tipologie a seconda del legno di derivazione delle lamelle. In linea generale, quelle maggiormente utilizzate sono:
- 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.
Per legno lamellare abete GL24h si intende un prodotto per la costruzione di strutture in legno certificato e testato in laboratori di ricerca secondo normativa in cui le lamelle appartengono alla stessa classe di resistenza e permettono, pertanto, di ottenere un prodotto classificato come “omogeneo”. Le classi di resistenza più comuni sono GL24h e GL28h. La Norma Uni EN 1194 prevede di utilizzare lamelle aventi la classe di resistenza C24 in esterno, combinate con lamelle C16 per la parte interna della trave. Scegliere la classe giusta (ad es. GL24h e GL28h) è fondamentale per la prestazione strutturale.
Caratteristiche Dimensionali e Strutturali
Non esiste una lunghezza minima delle assi, ma lo spessore e la sezione trasversale sono rigidamente regolamentati. Nella pratica costruttiva le lamelle hanno uno spessore finito di 40 mm per elementi costruttivi diritti e non esposti a variazioni climatiche rilevanti, la larghezza è pari a quella della sezione trasversale dell’elemento strutturale, in pratica tra 10 e 24 cm. In una trave lamellare le sollecitazioni a flessione sono nulle in mezzaria e massime in periferia, come evidenziato dal grafico delle tensioni.
La Rifinitura delle Travi in Legno Lamellare
La finitura e l'impregnazione sono passaggi cruciali nella produzione e nell'installazione delle travi lamellari. Sono disponibili diverse opzioni: non solo legno lamellare abete GL24h impregnato color legno standard o bianco, ma anche spazzolato e con finiture per esterno. È possibile utilizzare oli e cere per una mano più “materica” e calda.
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È importante considerare l'umidità e la ventilazione: il legno ama respirare. Per la prevenzione dei bio-attacchi, se si sospettano fori o polverino, è necessario intervenire subito. Un consiglio pratico è di effettuare un taglio di testa inclinato e ben protetto per allungare la vita della trave esposta. Le travi lamellari non “impongono” uno stile: lo accompagnano, offrendo flessibilità estetica. I prezzi delle travi in legno lamellare variano per specie, classe, sezione, lavorazioni, finitura e accessori (piastre, tiranti, staffe); anche logistica e condizioni di cantiere contano.
Applicazioni del Legno Lamellare
La sua versatilità lo rende ideale per molti tipi di costruzioni. Grazie alle sue caratteristiche meccaniche e all’ottima fattura, si presta quindi a vari utilizzi: realizzazione di tetti in legno, ma anche solai, solette e soppalchi; mezzanine, tettoie e persino pergole e pergolati. 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.
Le travi lamellari sono versatili e si adattano ad ambienti interni, esterni riparati e coperture. 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 (vengono utilizzate travi in legno lamellare per costruire case e ville a basso consumo energetico);
- edifici destinati a civile abitazione.
Inoltre, per tetti e coperture, dalle abitazioni private ai capannoni, il lamellare consente capriate eleganti e ampie campate. I porticati e i pergolati sono perfetti per creare zone d’ombra vivibili tutto l’anno, integrando vetro, policarbonato o tavolati.
Dimensionamento e Sezioni Standard
Proponiamo sezioni standard di legno lamellare GL 24h. Le travi completate dispongono di fori e incavi per il fissaggio. Connessioni, staffe e bulloneria vanno dimensionate con cura. Oltre a legno lamellare incollato, si possono trovare anche travi e travetti in legno abete massiccio massello C24 e perline in legno di abete certificate per uso strutturale (C24 per assiti).
Sezioni Standard di Legno Lamellare GL24h
Di seguito alcune delle sezioni standard disponibili:
| Sezione (cm) |
|---|
| 10 x 12 |
| 12 x 16 |
| 12 x 20 |
Sono disponibili anche sezioni a distinta:
| Sezione (cm) |
|---|
| 10 x 16 |
| 10 x 20 |
| 12 x 24 |
| 16 x 16 |
| 16 x 20 |
| 16 x 24 |
| 16 x 28 |
| 16 x 32 |
| 16 x 36 |
| 16 x 40 |
| 20 x 20 |
| 20 x 24 |
| 20 x 28 |
| 20 x 32 |
| 20 x 36 |
| 20 x 40 |
| 20 x 44 |
| 20 x 48 |
| 20 x 52 |
| 20 x 60 |
Ricordiamo che oltre alle misure standard riportate, si effettuano anche taglio a misura su distinta e dimensionamenti.
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 consigliabile 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. L’analisi SISMICA della STRUTTURA che viene realizzata è del tipo dinamico modale.
I materiali utilizzati nella modellazione sono individuati da una sigla identificativa ed un codice numerico (gli elementi strutturali richiamano quest’ultimo nella propria descrizione). La struttura principale è caratterizzata da archi a due o tre cerniere e la struttura secondaria è costituita da puntoni.
Riferimenti normativi includono:
- D.Min. Infrastrutture Min. Interni e Prot. Circolare 21/01/19, n.
- D.Min. D.M. LL.PP. D.M. LL.PP. D.M. LL.PP. Circolare 4/07/96, n.156AA.GG./STC. istruzioni per l’applicazione delle “Norme tecniche relative ai <<Criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi>>” di cui al D.M. 16/01/96.
- Circolare 10/04/97, n.65AA.GG. istruzioni per l’applicazione delle “Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche” di cui al D.M. D.M. LL.PP. D.M. LL.PP. Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n.
- UNI EN 1991-2:2005 01/03/2005 Eurocodice 1 - Azioni sulle strutture - Parte 2: Carichi da traffico sui ponti.
- UNI EN 1995-2:2005 01/01/2005 Eurocodice 5 - Progettazione delle strutture di legno - Parte 2: Ponti.
- UNI EN 1997-1:2005 01/02/2005 Eurocodice 7 - Progettazione geotecnica - Parte 1: Regole generali.
Fornitura, Trasporto e Posa in Opera
I servizi di fornitura, trasporto e posa in opera di strutture in legno lamellare GL24h sono offerti da specialisti del settore. Aziende esperte mettono in campo l’abilità dei loro tecnici per la realizzazione, il trasporto e la posa in opera di strutture per interno ed esterno in legno lamellare abete GL24h. Questi servizi possono includere relazioni statiche e lavorazioni a controllo numerico per tasche, incastri, sagome di testa, fresature, fori e scassi.
Un esempio di disponibilità di servizio è nella zona della Brianza, e in particolare nelle città di: Milano, Monza e Brianza, Lecco, Como, Varese, Agrate Brianza, Albiate, Arcore, Barlassina, Cavenago Brianza, Ceriano Laghetto, Bellusco, Bernareggio, Muggiò, Nova Milanese, Ornago Besana Brianza, Biassono, Bovisio Masciago, Briosco, Brugherio, Burago di Molgora, Busnago, Camparada, Caponago, Carate Brianza, Carnate, Cavenago Brianza, Ceriano Laghetto, Cesano Maderno, Cogliate, Concorezzo, Cornate d’Adda, Correzzana, Desio, Giussano, Lazzate, Lentate sul Seveso, Lesmo, Limbiate, Lissone, Macherio, Meda, Mezzago, Misinto, Monza, Muggiò, Nova Milanese, Ornago, Renate, Roncello, Ronco Briantino, Seregno, Seveso, Sovico, Sulbiate, Triuggio, Correzzana, Usmate Velate, Varedo, Vedano al Lambro, Veduggio, Verano Brianza, Villasanta, e Vimercate.
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