Il legno lamellare sta prendendo sempre più piede nella costruzione degli edifici, sia quelli basati sul cemento/laterizio che quelli in legno e quelli di tipo blockhouse. Quando si parla di legno lamellare si intende quello che oggi è praticamente diventato il diretto competitor del legno massello. Il 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. Il legno massello è, invece, viene ricavato dalla parte centrale di un tronco, in particolare quella parte considerata la più “anziana” dell’albero, chiamata durame. Questa parte è caratteristica per l’importante resistenza che è in grado di offrire.
Il legno lamellare possiede caratteristiche tali che lo rendono uno dei materiali più utilizzati nell’ambito dell’edilizia e anche dell’arredamento. Oggi parliamo di travi lamellari e vediamo assieme cosa sono, quali sono le loro caratteristiche e perché preferirle alle classiche travi massicce.
Cos'è il Legno Lamellare e Come si Produce?
Il legno lamellare (o glulam) è un materiale strutturale composto da lamelle di legno massiccio incollate tra loro in senso longitudinale. Partiamo con il dire che le travi lamellari si definiscono “GL”, ovvero “glued laminated”, in italiano “a lamelle incollate”. 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.
Le fasi della produzione consistono nella riduzione del tronco in lamelle, generalmente di larghezza non superiore ai 20 mm. Le lamelle sono delle tavole di spessore 40mm, perfettamente essiccate, piallate e refilate che vengono incollate assieme per formare, appunto, la trave lamellare della sezione desiderata. 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. I lamellari duo e trio hanno le lamelle esterne incollate con gli anelli annuali di accrescimento contrapposti fra loro.
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. Vengono adoperate tavole già classificate per uso strutturale e possono essere uniti tra loro elementi di diverse essenze legnose.
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Significato delle Sigle e Classi di Qualità
Esistono diverse qualità di travi lamellari, dove per qualità si intende il grado di resistenza, portata, della trave. Quelli che si usano solitamente sono i GL24H.
Comprendere le Sigle: GL24H e GL24C
- “GL”: sta per “glued laminated”, cioè “a lamelle incollate”.
- “24”: indica la resistenza della trave (alla flessione) ed è definita dalla Normativa Europea di riferimento. Esistono, però, anche delle classi superiori (28, 30 e 32), che indicano travi che, a parità di sezione, hanno una portata maggiore e che quindi resistono maggiormente alle sollecitazioni. Come detto solitamente si utilizza il GL24H, mentre le classi superiori vengono usate saltuariamente e solitamente per lavori particolari.
- “H”: che sta per “homogeneous” (omogeneo), indica che le lamelle utilizzate per realizzare quella trave hanno tutte la stessa portata (nel nostro esempio 24).
- “C”: (in sigle come GL24C) sta per “combined” (combinato), ovvero per realizzare la trave sono state utilizzate lamelle di classi (portata) differenti ma la cui media dà comunque 24.
La qualità delle lamelle viene valutata in base ai nodi, spaccature, fenditure, difetti. Meno difetti presenta la lamella, maggiore sarà la sua portata. 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.
Significato delle Sigle GL nelle Travi Lamellari
| Sigla | Descrizione |
|---|---|
| GL | Glued Laminated (a lamelle incollate) |
| 24 | Resistenza alla flessione (valore definito dalla Norma Europea) |
| H | Homogeneous (omogeneo) - lamelle con la stessa portata |
| C | Combined (combinato) - lamelle con classi di portata differenti, media pari al valore indicato |
Qualità Estetica: "Vista" o "Industriale"
La normativa europea che definisce la classificazione delle travi, fissa unicamente lo standard qualitativo per quanto riguarda la resistenza/portata che devono avere. Non valuta l’estetica della trave (che è intrinseca nella qualità) a meno che i difetti di quest’ultima non ne compromettano la portata. Ciò nonostante esistono due tipologie di travi lamellari: vista o industriali.
- Le travi lamellari qualità “vista” non devono presentare macchie, nodi scappati al disopra di un determinato diametro. Sono tollerate lievi fenditure, ma solo di pochi millimetri (non devono inficiarne la resistenza).
- Le travi lamellari qualità “industriale”, invece, devono semplicemente soddisfare i requisiti di legge relativamente alla portata.
Vantaggi del Legno Lamellare Rispetto al Massello
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. A differenza del legno massello, il legno lamellare ha meno difetti naturali (come nodi o fessurazioni) ed è più resistente a deformazioni, flessioni e spaccature. La trave lamellare è qualitativamente e staticamente maggiore e migliore di una trave massiccia di pari sezione.
Come riconoscere il legno massello | Stefano il Falegname | Leroy Merlin
Una trave lamellare non avrà spaccature (al massimo qualche piccola fenditura) né nel breve, né nel lungo periodo. Non ci saranno cali, torsioni, curvature, fenditure tipiche di una trave massiccia e, se inserita in un muro, nel tempo non si avrà un antiestetico e antiperformante distacco (come avviene nelle travi massicce) dovuto al restringimento della trave. La trave lamellare è stabile nel tempo, facile da lavorare e posare in opera. Non c’è un limite di sezione o lunghezza, si possono avere anche travi curve o a boomerang.
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Benefici Tecnici, Ecologici e Strutturali
I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico, sia da quello ecologico e strutturale:
- 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).
- Isolamento: Alta capacità isolante.
- Durabilità: Alta resistenza ad agenti atmosferici e a sbalzi termici.
- Antisismicità: 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.
Applicazioni del Legno Lamellare
La sua versatilità lo rende ideale per molti tipi di costruzioni. 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.
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.
Legno Lamellare per Esterni: Design e Manutenzione
Quando si tratta di realizzare strutture solide, durature e dall’aspetto naturale per esterni, il legno lamellare è una delle scelte migliori sia dal punto di vista tecnico che estetico. Sempre più utilizzato per tettoie, pergole, carport e gazebo, questo materiale unisce bellezza e resistenza, mantenendo un’anima naturale. Uno dei principali vantaggi del legno lamellare è la sua stabilità dimensionale. Questo significa che, anche con variazioni di temperatura e umidità tipiche degli spazi esterni, il materiale mantiene forma e integrità molto meglio rispetto al legno massello.
Il legno lamellare è perfetto per progetti su misura. È possibile realizzare forme curve, tetti inclinati, travature ampie e strutture personalizzate in base agli spazi disponibili. Questo lo rende il materiale ideale per tettoie, pergole, porticati, pensiline, gazebo e altri elementi outdoor.
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Trattamenti e Protezione nel Tempo
Grazie al trattamento con impregnanti o smalti specifici per l’esterno, il legno lamellare può durare nel tempo senza perdere le sue caratteristiche meccaniche ed estetiche. Una struttura in legno lamellare ben progettata e trattata richiede pochissima manutenzione. Il legno lamellare può essere trattato con due finiture principali:
- Impregnante all’acqua: che penetra nel legno e lascia traspirare la fibra. Ideale per mantenere l’aspetto naturale, va rinnovato ogni 1-3 anni, soprattutto nelle parti esposte al sole.
- Smalto coprente: più spesso e protettivo, che forma una pellicola resistente agli agenti atmosferici. La durata è maggiore, fino a 5 anni. Il risultato è una struttura esteticamente moderna, simile a un mobile.
In entrambi i casi, sono disponibili tantissimi colori ed è possibile ritoccare solo le parti più esposte (di solito colonne e testate dei travetti), mentre le parti interne della struttura, essendo protette dal tetto, necessitano raramente di manutenzione.
Calcolo e Verifiche Strutturali nel 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, 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.
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.
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.