Quando si tratta di scegliere il legno giusto per un progetto, che sia un mobile su misura, un rivestimento o una struttura per esterni, la decisione può essere complessa. In termini di arredamento o costruzioni particolari, le essenze maggiormente utilizzate sono l’Okumè e l’Abete. La scelta dei legni rappresenta una fase fondamentale nella realizzazione del prodotto finale, e comprendere le loro caratteristiche di resistenza, inclusa la resistenza a trazione, è essenziale per garantire la riuscita e la durabilità del proprio lavoro.
Proprietà Fisiche e Meccaniche del Legno: Un Contesto Necessario
Prima di analizzare le specificità di Okumè e Abete, è utile richiamare le proprietà generali che definiscono la resistenza di un legno. Quando si osserva il legno ad occhio nudo, è già possibile individuare le sue caratteristiche esteriori, come il colore, che può variare dal bianco al giallo, dal rosso al marrone fino ad arrivare a tonalità sul bruno e sul nero. Oltre al colore, guardando questo materiale, è possibile scorgere le venature, che possono essere marcate o quasi impercettibili e ne amplificano la sua bellezza. Le proprietà fisiche del legno includono inoltre l’odore, l’igroscopicità, l’elasticità, la rigidità, la densità, la resistenza e la durezza. Da alcune di queste caratteristiche, derivano quelle che invece sono definite proprietà meccaniche.
Resistenza alla Compressione e al Taglio
Il legno è caratterizzato da un’alta resistenza alla compressione: in particolare, quando è utilizzato in edilizia, è necessario che sia molto resistente alla compressione. Quest’ultima si può distinguere in due tipologie secondo le direzioni della venatura:
- Perpendicolare alle fibre: In questa direzione, la resistenza alla compressione è piuttosto bassa. Per esempio, per il legno di conifere in particolare, la resistenza è circa nove volte inferiore rispetto a quella parallela.
- Parallela alle fibre: Quando invece la compressione si verifica lungo le fibre, la resistenza è discreta e superiore rispetto alla compressione in perpendicolare.
La capacità di resistere al taglio varia a seconda che il taglio venga eseguito lungo le fibre o perpendicolarmente ad esse: nel primo caso la resistenza è più bassa rispetto al secondo caso.
Stabilità Dimensionale e Traspirabilità
La stabilità dimensionale si riferisce alla capacità del legno di essere più o meno incline a restringersi o a gonfiarsi in seguito a cambiamenti di umidità o variazioni di temperatura: determinante e di particolare importanza per qualsiasi tipo di legno destinato a pavimentazioni interne ed esterne affinché siano evitati deformazioni e rigonfiamenti durante la produzione o la posa. La stabilità dimensionale può essere testata e misurata secondo la metodologia e i valori stabiliti dalla norma tecnica europea EN 1910:2013. In base alla destinazione d’uso è ammesso un maggiore o minore grado di stabilità dimensionale.
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La traspirabilità, ovvero la capacità del legno di essere attraversato dalle molecole del vapore, è generalmente molto alta nel materiale ligneo, soprattutto se utilizzato in strutture e costruzioni edilizie. Quanto più è alta la traspirabilità, meno si creerà condensa sulla superficie del materiale, il che permetterà quindi due importanti vantaggi: la maggiore durabilità del materiale e un più alto grado di isolamento termico.
L'Okumè: Caratteristiche e Profilo di Resistenza
L’Okumè è un albero della famiglia Burseraceae, originario dell’Africa tropicale occidentale e particolarmente nel Gabon, nella Guinea Spagnola, nel Camerun e nel Congo. L’Okumè presenta un tronco a durame indifferenziato, dove la differenza di colore tra durame o alburno è assente o minima, contribuendo a un aspetto uniforme. L’okoumè è un legno molto tenero, con la fibra compatta. Pur essendo classificato tra i legni duri per la sua origine botanica, si presenta come materiale estremamente leggero.
In termini di durezza, l’Okumè è classificato come legno semiduro: la sua durezza misurata con la scala di Janka, è infatti inferiore rispetto ai legni più duri come quercia o acero. È leggero e facile da lavorare, ed è il legno più esportato dall’Africa. Si caratterizza come uno dei legni più idrorepellenti sul mercato. L’Okumè è molto apprezzato per le sue doti di durabilità negli anni anche se esposto a fattori di rischio elevati, come gli impieghi in campo nautico.
Nonostante la sua resistenza all'umidità, la sua silicosità ne fa un legno con lavorabilità impegnativa, nonostante la sua bassa densità lo renda leggero e malleabile. È importante notare che l'Okumè non è adatto per utilizzo in presenza di forti sollecitazioni meccaniche perché il suo corpo è tenero e poco resistente agli urti. Buona è la resa termica data la bassa densità. Il legno di Okumè è molto usato nel campo dell’edilizia, soprattutto per quanto riguarda la costruzione di barche, serramenti, infissi e sedute per esterno. I pannelli in multistrati marini, generalmente sono realizzati con essenza di Okumè. Vengono incollati attraverso un procedimento melaminico appositamente studiato per l’esterno, rende infatti questi pannelli molto resistenti e robusti, tali da essere consigliati come materia prima per gli infissi da destinare anche nei luoghi più soggetti ad erosione degli agenti atmosferici, ad esempio le zone marittime. Il legno Okumè ha un prezzo che generalmente varia tra i 30 e 60 euro al metro quadro per i pannelli di qualità media. Se preferisci un legno dall’aspetto più uniforme, l’Okumé può fare al caso tuo.
L'Abete: Varietà e Prestazioni di Resistenza
L’Abete è un legno ampiamente diffuso in tutta Europa, come in America ed Asia. È tradizionalmente considerato uno dei migliori tipi di legno, specialmente per le case in legno. Presenta un colore bianco quasi uniforme e per i suoi nodi più piccoli e regolari, che tendono a rimanere stabili nel tempo senza necrotizzare. Il durame e l’alburno dell’abete non hanno nessuna differenza per assorbire i liquidi, contribuendo al suo colore bianco uniforme che non scurisce con il tempo.
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Abete Douglas e Abete Val di Fiemme: Eccellenza Strutturale
Mentre un generico legno Abete può essere particolarmente nodoso, molto morbido e povero, non consigliato per infissi esterni, esistono varietà di Abete con prestazioni di resistenza notevolmente superiori. L’Abete Douglas, in particolare, mostra una superiorità in termini di durezza e resistenza rispetto al pino. Con una durezza Janka superiore, l’Abete Douglas è più resistente a urti, graffi e ammaccature. Questa maggiore densità si traduce anche in una maggiore solidità strutturale, rendendolo una scelta eccellente per travi, pavimenti e altre applicazioni portanti.
Inoltre, l’Abete Douglas è noto per la sua notevole resistenza all’umidità e ai parassiti, tanto da essere impiegato anche in applicazioni marine e costiere, se opportunamente trattato. Grazie alla sua resistenza e durabilità, l’Abete è la scelta ideale per strutture portanti, edilizia, serramenti e rivestimenti esterni. La sua stabilità e la bellezza della sua venatura lo rendono adatto anche per la realizzazione di mobili di alta qualità e pavimenti.
Un’altra varietà pregiata è l'Abete Bianco Val di Fiemme di PRIMA SCELTA, che ha un buon compromesso qualità-prezzo. È un legno chiaro, con pochissimi nodi e una fibra compatta, utilizzabile sia per infissi interni che esterni. Se cercate resistenza, durabilità e un aspetto uniforme, l’Abete, nelle sue varianti più robuste, è la scelta vincente.
Flessibilità e Resistenza a Trazione dell'Abete
Esiste l’opinione che l'Abete sia un materiale più morbido del pino, ma in realtà, soprattutto in riferimento a determinate varietà come l'Abete Douglas, l’Abete è più duro. Durante l’elaborazione l’Abete viene curvato e piegato fortemente, per questo è difficile lavorare con questo legno. La capacità di fare le curve durante il trattamento dell’Abete ha un vantaggio rispetto al pino. Se con lo stesso carico il pino si rompe, l’Abete si piega. Questo è uno dei motivi perché le case di Abete non hanno quasi mai le crepe, e le case di pino ne hanno parecchie. Questo comportamento "duttile" sotto carico indica una buona resistenza a flessione e, per estensione, a trazione.
Le case di Abete, costruite 100 anni fa, si sono conservate meglio e hanno una qualità superiore di quelle realizzate in pino. Questo fatto lo hanno dimostrato gli studi scientifici recentemente svolti in Finlandia.
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Okumè vs Abete: Un Confronto Diretto sulla Resistenza a Trazione e Flessione
Mentre l'Okumè è apprezzato per la sua leggerezza, la lavorabilità e l'eccellente resistenza all'umidità e ai parassiti, rendendolo ideale per applicazioni esterne e marine, le sue proprietà meccaniche pure lo classificano come "semiduro" e "poco resistente agli urti" e alle forti sollecitazioni meccaniche. La sua resistenza a trazione e flessione è adeguata per infissi e pannelli non sottoposti a carichi strutturali elevati, ma non per elementi portanti gravosi.
L'Abete, in particolare nelle sue varianti strutturali come l'Abete Douglas o l'Abete della Val di Fiemme, dimostra una netta superiorità in termini di durezza, solidità strutturale e resistenza a urti e graffi. La sua capacità di piegarsi anziché rompersi sotto carico elevato lo rende particolarmente adatto per applicazioni strutturali dove la resistenza a flessione e a trazione è critica, come travi e elementi portanti. Questa maggiore densità e stabilità lo rendono una scelta eccellente per l'edilizia e strutture a lunga durata.
| Caratteristica | Okumè | Abete (varietà strutturali come Douglas) |
|---|---|---|
| Origine | Africa Tropicale Occidentale | Europa, America, Asia (es. Val di Fiemme, Douglas) |
| Classificazione Durezza | Semiduro / Molto leggero | Generalmente più duro (es. Abete Douglas superiore al Pino) |
| Resistenza Meccanica Generale | Poco resistente a forti sollecitazioni meccaniche e urti | Elevata solidità strutturale, resistente a urti; si piega ma non si rompe facilmente |
| Resistenza a Trazione/Flessione | Adeguata per usi non strutturali, bassa per carichi elevati | Elevata, con capacità di deformazione prima della rottura |
| Resistenza all'Umidità/Agenti Atmosferici | Eccellente (idrorepellente, ideale per nautica) | Molto buona (Abete Douglas per applicazioni marine se trattato) |
| Applicazioni Tipiche | Infissi interni/esterni, pannelli marini, arredo urbano leggero, barche, rivestimenti non strutturali | Strutture portanti, edilizia, travi, pavimenti, infissi interni/esterni, case in legno di alta qualità |
Considerazioni sulla Resistenza Strutturale del Legno
Il legno massiccio e il legno lamellare sono materiali strutturali caratterizzati da una spiccata anisotropia. Le resistenze a compressione e trazione in direzione ortogonale alla fibratura sono molto più basse rispetto alle corrispondenti resistenze in direzione parallela alla fibratura. La resistenza a flessione e a trazione del legno massiccio e lamellare dipende anche dalla dimensione della sezione. Se la sezione dell’elemento strutturale oggetto di verifica ha un’altezza minore rispetto all’altezza standard del provino, è possibile incrementare la resistenza a flessione e a trazione del materiale fino ad un massimo del 30% per il legno massiccio e del 10% per il legno lamellare. Tale incremento di resistenza avviene mediante il coefficiente kh prescritto dalla Normativa Tecnica.
Il legno per uso strutturale presenta delle particolarità nella determinazione dei parametri di resistenza. In aggiunta, il valore della resistenza deve essere corretto per tener conto delle condizioni ambientali, della durata del carico e della dimensione della sezione. La dipendenza dei parametri di resistenza del materiale dalle condizioni ambientali avviene mediante tre classi di servizio definite dalla Normativa Tecnica NTC2018:
- Classe di servizio 1: è caratterizzata da un’umidità del materiale in equilibrio con l’ambiente a una temperatura di 20 °C e un’umidità relativa dell’aria circostante che non superi il 65%, se non per poche settimane all’anno.
- Classe di servizio 2: è caratterizzata da un’umidità del materiale in equilibrio con l’ambiente a una temperatura di 20 °C e un’umidità relativa dell’aria circostante che superi l’85% solo per poche settimane all’anno.
- Classe di servizio 3: è caratterizzata da umidità più elevata di quella della classe di servizio 2.
Le proprietà di resistenza del legno massiccio e del legno lamellare dipendono dalla durata del carico. Al crescere della durata del carico, diminuiscono le proprietà di resistenza del materiale. Se una combinazione di carico comprende azioni appartenenti a differenti classi di durata del carico si dovrà scegliere un valore di kmod che corrisponde all’azione di minor durata. Generalmente va utilizzato il valore della colonna A.
Nell’analisi e verifica di elementi strutturali in legno, bisogna considerare un comportamento del materiale di tipo elastico-lineare fino a rottura. Il legno per uso strutturale presenta una particolarità per la verifica a flessione. Per tale verifica, una volta calcolata la tensione massima sollecitante analizzando la sezione in campo elastico, tale tensione andrà confrontata con un’apposita tensione resistente per flessione, determinata sperimentalmente e non con la tensione resistente a compressione in direzione parallela alla fibratura, come si potrebbe intuitivamente pensare.
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