Dunque, iniziamo subito con l’aumentare le nostre competenze sul legno. Il legno lamellare è un materiale composito che si produce con diverse assi di legno, dette lamelle. 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. Come abbiamo già capito il lamellare è molto utilizzato nelle costruzioni in alternativa al cemento armato e metalli vari. In legno lamellare ha un nome GLT internazionale istituito - legno lamellare, che può essere tradotto come "legno lamellare".
Cos’è il Legno Lamellare?
Il lamellare si ottiene incollando fra loro delle tavole di legno (almeno tre) dette lamelle, sotto l’azione di una forza di pressione. 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 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.
É 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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Il Processo di Produzione del Legno Lamellare
Il processo di fabbricazione del legno lamellare si distingue dalla produzione del tronco cilindrato per la quantità e complessità delle operazioni. La produzione del legno lamellare inizia con il taglio di alberi. Il più vantaggiosa laminato qualità bordo risiedono nel fatto che, contrariamente al legno massiccio omogenea, il composito fornisce la capacità di ottenere un prodotto con la qualità specifica di resistenza, aspetto e dimensioni. Questo è possibile solo a seguito della rimozione di difetti da taglio o foratura difetti legname solido.
I tronchi tagliati vengono segati in tavole, le quali dopo vengono essiccate in un'apposita camera d'essiccazione. Le tavole vengono essiccate fino all'umidità del 10-12%, perciò il legno lamellare di fatto non si ritira. Nelle cellule specializzate, scelte per la qualità e le caratteristiche dimensionali delle tavole segate vengono essiccati ad un contenuto di umidità compreso tra 8 e 18% (la percentuale dipende dal tipo di colla o legname destinazione).
Il materiale essiccato si sottomette al controllo di qualità, si pialla e si trasforma in lamelle le quali sono la base del legno lamellare. Lamelle con rimuove l'umidità in eccesso inviato a pialle e selezionati in base alla fortezza (4074-S10 DIN). Questo periodo comprende le marcatura e taglio segmenti con difetti, che comprendono chip, crepe, nodi, smussature, declino o bordi danneggiati. Materiale tipo può essere di due tipi-automatico, che viene eseguita con attrezzature speciali o effettuati da personale specializzato, i cosiddetti "elementare" visivi. Tuttavia, l'ispezione automatica è preferibile, perché un'analisi più approfondita e più completa, escludendo l'inevitabile "fattore umano".
La 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. Inoltre, ai bordi incollati lamelle discorde forma macchina attrezzi articolazione. La direzione delle fibre (o corone circolari) è impostato in direzione opposta l'una dall'altra.
Il processo di incollaggio utilizza diversi tipi di adesivi:
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- Resorcinolo: colore scuro, utilizzato per diversi disegni o all'esterno di edifici, nonché per le zone con alta umidità atmosfera contenente o il contatto diretto con l'acqua (a partire dal legno bagno, ponti, servizi di costruzione navale). È utilizzato principalmente negli Stati Uniti o in Giappone.
- Melamina: con luce cucitura (trasparente) adesivo, è utilizzato per estendersi lunghezze. È ampiamente utilizzato nel territorio russo e in Europa.
- EPI-sistema: con una consistenza adesivo trasparente. Come regola, impiegato nella fabbricazione di piccoli pezzi o motivi per i progetti di un piano case di legno, ed è il consumatore stesso Giappone e Russia.
- Poliuretano: classificata come incolore e rapidamente solidifica. Bonding rapida consente di aumentare la produzione e ridurre il processo di essiccazione, come il legno detiene il 18% di umidità. Aziende Casco Systems e Dynea, BASF produce gli adesivi più comuni, a base di resine melominovyh e formaldeide.
La trave passa il trattamento definitivo con le machine dei migliori produttori mondiali di macchinari di produzione legname. Alla fase della preparazione conclusiva la trave di legno incollato viene profilata e segati in parti in conformità al progetto della casa di legno. Dopo la classificazione e marcatura degli elementi edilizi si effettua l'assemblaggio della casa di legno lamellare alla produzione. Al controllo effettuato la casa si smonta, gli elementi di legno lamellare vengono imballati, caricati e spediti al posto di costruzione della casa.
Vantaggi del Legno Lamellare
Le caratteristiche del lamellare dipendono ovviamente dall’essenza impiegata per la sua realizzazione. Le proprietà positive sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico, sia da quello ecologico e strutturale:
- Economicità e leggerezza: nelle costruzioni, rispetto al cemento armato. 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).
- Resistenza a flessione e trazione: possiede una solidità meccanica e resistenza alla putrefazione e bruciamento.
- Versatilità: può essere usato su un gran numero di strutture, grandi e piccole, complesse o meno.
- Capacità isolante molto alta: La relativamente bassa caratteristica di conduttività termica della casa di LVL (legno lamellare). Ad esempio: una parete di LVL spessore 20 cm, perdendo cinque volte meno calore rispetto lo stesso spessore della parete, costruito in mattoni e 13 volte inferiore alla parete di cemento armato.
- 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: lenta combustione in caso di incendio.
- Stabilità dimensionale: il legno lamellare di fatto non si ritira. I tecnici consigliano di utilizzare il legno lamellare per la costruzione di una casa in condizioni climatiche sfavorevoli, nonché per case a più piani per via del ritiro minimo e stabilità al carico.
Confronto delle Caratteristiche Principali del Legno Lamellare
| Caratteristica | Legno Lamellare | Cemento Armato | Muratura (mattoni) |
|---|---|---|---|
| Peso specifico | < 500 kg/m³ | ~2500 kg/m³ | Variabile (generalmente > 1500 kg/m³) |
| Resistenza termica (comparativa) | Molto alta (parete 20cm perde 5x meno calore di mattone, 13x meno di c.a.) | Bassa | Media |
| Resistenza al fuoco | Alta (lenta combustione) | Alta | Alta |
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.
L'uso di GLT è nella costruzione di oggetti tradizionali in legno, come anche per la fabbricazione di strutture portanti dei tetti complessi, tetti personalizzati di centri commerciali, ponti di legno, piste di ghiaccio, circhi, stazioni ferroviarie e altre.
Alle foci del fiume Todino in provincia di Teramo è stato costruito un ponte pedonale e ciclabile esclusivamente con travi e tavole in legno lamellare.
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Tipi e Classificazioni del Legno Lamellare
Le caratteristiche del lamellare dipendono ovviamente dall’essenza impiegata per la sua realizzazione. 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
- Larice
- Pino (in particolare il pino proveniente dalla regione di Vitebsk, in Belarus, è un materiale ecologico ed un perfetto materiale edile)
- Frassino
- Faggio
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.
La Storia del Legno Lamellare
La storia dell'uso di legno lamellare è ricca di esempi positivi e supporti visivi, strutture che hanno servito per secoli e continuano a operare con successo nei nostri giorni. Il metodo più antico di incollaggio di legno in diversi strati, è noto per la produzione di un arco per i soldati giapponesi fin dal XII secolo. Per aumentare la resistenza e l'elasticità delle armi (che sono costantemente sottoposti alla deformazione), incollati diversi tipi di legno e bambù.
L'idea stessa di l'articolazione con l'aiuto di un cuneo di legno sbarra fatto cosa Philibert artista e architetto. Inoltre D. Philibert, soffio curvo e collegato con cunei o spline prodotti, ampiamente utilizzato antichi architetti barocchi che ha anche costruito case di tronchi. Non fa eccezione e gli antichi mastri falegnami della vecchia Russia, che erano ben noti queste tecnologie.
Dopo molti secoli, vale a dire dal XIX secolo, strutture in legno ad arco hanno cominciato a raccogliere dalle singole parti tra loro e fissate con fascette metalliche. Otto Hetzer, legno maestro d'ascia dalla Germania è molto più vicino al nostro tempo, l'idea di legare i singoli strati di legno incollando pezzi con colla di caseina. Otto Karl Friedrich Hetzer nel 1906 (22 giugno) è stato onorato di ricevere il brevetto nazionale per la produzione di piegati fattorie incollati, numerazione due o più stecche, con il numero 197773.
La patria del legno lamellare si considera la Finlandia. Là cominciarono a produrre legno lamellare circa 30 anni fa.
Il Calcolo Strutturale e la Normativa 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, 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 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.
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Normativa sull'utilizzo del Legno Lamellare come Combustibile
Il legno lamellare come combustibile: le regole per l'utilizzo sono state dettate nel decreto del ministero dell'Ambiente e della sicurezza energetica 8 maggio 2023, n. 90 (in Gazzetta Ufficiale del 17 luglio 2023, n. 165). In particolare, il provvedimento inserisce questa tipologia di legno in forma di cippato nell'allegato X, parte II, sezione 4, paragrafo 1, alla parte quinta del decreto legislativo 3 aprile 2006, n. 152.
Miti e Realtà sul Legno Lamellare
Il mito della zona residenziale di legno, dice di essere "respira" cattivi a causa degli strati adesivi tra le assi di legno. Su richiesta, nei progetti di edifici in legno, le guarnizioni possono essere utilizzate come naturale (sigillo di lino con una densità di 600 gr. / M2), o di origine sintetica.
Vita quotidiana nella "giungla di cemento" boschetti causando gravi danni alla salute di ciascuno di noi. Legno ma odore gradevole, ha un benessere hanno proprietà lenitive, esclusi i benefici di costruzione. È difficile rimanere indifferenti alla bellezza della struttura realizzata con materiali di legno. Inoltre, la casa, costruite in legno, dice lo stato alto proprietario. Egli è l'epitome di affidabilità, naturalezza e bellezza. Svantaggi della struttura del legno è così piccolo che la maggior parte dei loro piccoli numeri sono stati superati, e il loro numero non può essere confrontato con il numero di carenze case costruite in pietra, mattoni, blocchi di calcestruzzo o cemento.
Sebbene il processo di produzione di LVL abbastanza più e difficile, tuttavia il costo di produzione, pienamente giustificata dalla qualità dei prodotti, affidabilità e lunga durata.