Il legno è materia viva e in evoluzione. Tra le varie essenze legnose, il faggio si distingue per le sue proprietà e la sua ampia diffusione, sia in forma massiccia che lamellare, diventando un materiale di elezione in falegnameria e nelle costruzioni moderne.
Il Faggio: Un Legno Nobile e Versatile
Il legno di faggio è un albero largamente diffuso sia in Italia che in Europa, dove cresce dal sud della Norvegia e della Svezia fino ad arrivare al Mediterraneo. Originario dell’Inghilterra, abbonda in Scozia, Irlanda, Austria, Svizzera e Russia. La specie che cresce in Italia, in particolare nelle Alpi e negli Appennini, porta il nome scientifico di Fagus Sylvatica e appartiene alla famiglia delle Fagaceae.
Le foglie del faggio europeo hanno forma ovale, sono lucide e dal bordo dentellato. Sono resistenti alla caduta tanto che spesso permangono attaccate ai rami anche d’inverno.
Caratteristiche e Estetica del Faggio
Il legno di faggio è una delle essenze più apprezzate nel mondo della falegnameria e dell’arredamento grazie alla sua versatilità e alle sue eccellenti proprietà meccaniche. Si tratta di un legno pregiato, utilizzato da secoli per creare mobili, oggetti di design e componenti strutturali.
Il legno di faggio si distingue per il suo colore chiaro e uniforme, che varia dal crema al rossastro, offrendo un'estetica naturale e calda. Una delle sue peculiarità è la grana dritta e omogenea, che lo rende particolarmente piacevole al tatto e alla vista. Queste qualità lo rendono ideale per applicazioni dove l'aspetto estetico è fondamentale.
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- Facilità di lavorazione: Facile da lavorare, economico e resistente: sono soprattutto queste tre proprietà a fare del legno di faggio uno dei legnami più apprezzati e utilizzati per costruire sedie, mobili da interni e altri tipi di arredo. Lavorabilità: nonostante la sua durezza, il faggio è facilmente lavorabile, consentendo ai falegnami di creare dettagli raffinati e intagli complessi.
- Durezza e resistenza: Il faggio è un legno duro e robusto, in grado di resistere agli urti e all'usura quotidiana.
- Elasticità e curvatura: Grazie alla fibratura per lo più diritta, all’elevata elasticità e alla bassa resistenza alla flessione, il legno di faggio si presta bene per la produzione di curvati se sottoposto ad un processo di vaporizzazione che, tra l’altro, conferisce al legno una gradevole tonalità rossastra.
- Scarsa attaccabilità: Un altro vantaggio del faggio è la scarsa attaccabilità da parte di insetti.
Usi Tradizionali del Faggio Massiccio
Grazie alle sue proprietà uniche, il legno di faggio trova impiego in una vasta gamma di applicazioni. Abbiamo specificato mobili per interni perchè, in effetti, il legno di faggio è indicato per la realizzazione di mobilia destinata a stare nei vani di case, locali, ristoranti e in altre ambientazioni interne, ma con il tempo tende a sciuparsi e a deteriorarsi se utilizzato per arredi destinati a stare in giardino o all’esterno. Il legno di faggio si utilizza pressoché unicamente per la costruzione di mobili, arredamenti e altri impieghi in interni, perché la sua curabilità è assai scarsa.
Grazie all’agevole sfogliatura viene usato spesso nella produzione di compensati. Sotto forma di massello si presta a svariati usi di falegnameria, per lavori di artigianato e torneria, nonché per calci da fucile, navette e spole per l’industria tessile. Mobili: sedie, tavoli, letti e armadi realizzati in faggio sono apprezzati per la loro solidità e bellezza. Il legno di faggio è una scelta eccellente per la realizzazione di tavoli artigianali, grazie alla combinazione di estetica e funzionalità. Inoltre, un tavolo in legno di faggio si adatta facilmente a diversi stili di arredamento, dal classico al moderno, offrendo una soluzione versatile per chi cerca un elemento d’arredo unico e di alta qualità.
Il Legno Lamellare: Innovazione e Performance
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. Non è quindi un legno che nasce spontaneamente in natura in quanto viene realizzato dall’uomo a partire da essenze di legno aventi uno spessore compreso fra 3 e 4 cm ed una larghezza limitata a circa 25 cm. 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.
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.
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Processo di Produzione del Legno Lamellare
Le fasi della produzione consistono nella riduzione del tronco in lamelle, generalmente di larghezza non superiore ai 20 mm. Dopo un’accurata selezione, le future lamelle vengono segate a misura e sagomate. 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. Le travi completate dispongono di fori e incavi per il fissaggio. Vengono adoperate tavole già classificate per uso strutturale e possono essere uniti tra loro elementi di diverse essenze legnose. Le caratteristiche del lamellare dipendono ovviamente dall’essenza impiegata per la sua realizzazione.
Vantaggi del Legno Lamellare nelle Costruzioni
Il legno lamellare offre molteplici benefici, sia dal punto di vista tecnico che strutturale ed ecologico:
- Resistenza: Elevata 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). Economicità e leggerezza nelle costruzioni, rispetto al cemento armato.
- Capacità isolante: Molto alta.
- Resistenza agli agenti esterni: 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.
- Sostenibilità: Basso impatto ambientale, dalla produzione al riutilizzo tramite riciclo; facilmente riciclabile.
- Resistenza al fuoco: Alta resistenza al fuoco.
Il Faggio Lamellare: Specificità e Applicazioni
Il faggio lamellare è molto apprezzato per la sua struttura compatta, per la durezza e per la resa uniforme. È una delle essenze utilizzate per la produzione di legno lamellare.
Esistono diverse varianti estetiche del faggio lamellare:
- Il legno lamellare di faggio naturale è indicato per chi desidera mantenere l’aspetto tipico dell’essenza, con una resa visiva pulita, chiara e riconoscibile.
- Il legno lamellare di faggio evaporato è pensato per chi cerca una variante dell’essenza con un tono più caldo e una presenza estetica più marcata.
Omologazioni e Normative
Le norme nazionali ed europee non contengono indicazioni per la produzione e il controllo di qualità di legno lamellare di latifoglie. Tuttavia, il legno lamellare da latifoglie idonee ottiene comunque da un lato un'elevata solidità, mentre d'altro canto, l'impiego di elevate sezioni trasversali in superfici di legno di latifoglie rappresenta un'interessante alternativa ai tipi di legno di conifera normalmente utilizzati.
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Per tale motivo, la Studiengemeinschaft Holzleimbau e.V. ha richiesto e nel frattempo ottenuto un'omologazione generale edilizia per il legno lamellare prodotto con lamelle di legno di faggio e di abete, cosiddetti supporti ibridi di faggio. Quelli inclusi nell'omologazione Z-9.1-679 possono attualmente essere utilizzati solo per la classe d'uso 1 secondo DIN 1052: 2008-12 DIN o DIN EN 1995-1-1: 2010-12. Il legno lamellare di faggio trattato con agenti di protezione del legno chimici o agenti antincendio non è oggetto di tale omologazione.
Ambiti di Impiego del Faggio Lamellare
Il Lamellare di Faggio è un pannello molto usato in diversi contesti sia da parte di hobbisti che da professionisti grazie alla sua versatilità di utilizzo. Questo pannello viene spesso utilizzato infatti per la realizzazione di piani tavolo, mensole, gradini e molto altro.
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. Come abbiamo già capito il lamellare è molto utilizzato nelle costruzioni in alternativa al cemento armato e metalli vari.
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. Vengono utilizzate travi in legno lamellare per costruire case e ville a basso consumo energetico.
- Edifici destinati a civile abitazione.
Un esempio concreto dell'impiego del legno lamellare è riscontrabile alle foci del fiume Todino in provincia di Teramo, dove è stato costruito un ponte pedonale e ciclabile esclusivamente con travi e tavole in legno lamellare.
Calcolo Strutturale e Verifiche 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. Nella pratica progettuale, viene effettuato un calcolo ‘a strisce‘.
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.
Per questa ragione, ti suggerisco di affidarti a strumenti specifici costantemente aggiornati, come il software calcolo strutturale legno, con cui puoi modellare coperture, porticati ed altri componenti in legno presenti in una struttura mista in cemento armato o in muratura.
Verifiche allo Stato Limite Ultimo (SLU)
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.
Tipi di Verifiche Previste dal D.M. 2018
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 che ti fornisco di seguito, 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.
Puoi scaricare gratuitamente la relazione di calcolo e il tabulato della struttura in legno lamellare elaborata con il software calcolo strutturale legno. Nella seguente 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.