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. Per 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.
Cos'è il Legno Lamellare?
Il legno lamellare è un materiale composito costituito da legno naturale. Il legno lamellare (o glulam) è un materiale strutturale composto da lamelle di legno massiccio incollate tra loro in senso longitudinale. 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. È un materiale strutturale molto solido e resistente prodotto incollando delle tavole di legno a loro volta già classificate per uso strutturale.
Il processo di incollaggio a pressione è un processo di formatura ed unione delle tavole di legno ottenuto mediante l’utilizzo di opportune colle sotto l’azione di una pressione costante e duratura nel tempo. 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 nasce dall’esigenza di superare i limiti del legno massiccio sia per dimensioni in lunghezza, sia per sezioni, ma soprattutto per concezione strutturale. Mantiene le caratteristiche del legno naturale, ma grazie al procedimento tecnologico di incollaggio a pressione, si riducono i difetti propri del legno massiccio.
Tipologie di Legno Lamellare
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:
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- 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.
Principali Vantaggi del Legno Lamellare per Strutture ad Arco
I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico, sia da quello ecologico e strutturale. Le travi in legno lamellare, per la loro struttura a strati garantiscono un’eccellente resistenza e sono impiegate, ad esempio, nella realizzazione di case prefabbricate, ma non solo. Le travi in legno lamellare sono caratterizzate da un’alta resistenza ed un’ampia flessibilità compositiva e formale ed hanno diversi vantaggi.
Resistenza e Durabilità
Il legno lamellare è un materiale strutturale molto solido e resistente. La durevolezza aumenta se si tratta di legno lamellare. La resistenza di questi elementi è dovuta alla loro composizione. 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. Per quanto riguarda la lunghezza, le dimensioni di una trave in legno lamellare possono essere varie. L’unico accorgimento è quello di studiarne la luce in modo tale che sia possibile il trasporto e la messa in opera della stessa.
Sono innumerevoli gli esempi di edifici che sfidano il passare del tempo. Possiamo pensare alla Pagoda del tempio di Horyu-ji a Nara, Giappone, anno di costruzione 607 d.c.(5 piani).
Leggerezza e Proprietà Antisismiche
Il legno lamellare si distingue per il peso più contenuto, che può ridurre i carichi sulla struttura e facilitare la progettazione, soprattutto in zona sismica. 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). Le proprietà antisismiche, grazie a leggerezza, elasticità e resistenza meccanica, fanno sì che il legno assorba le sollecitazioni e sopporti le deformazioni; inoltre, in caso di danni si ripara più facilmente.
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Isolamento Termico e Acustico
Dal punto di vista delle prestazioni termiche, il legno offre un buon comportamento isolante naturale, migliorando comfort e consumi energetici se abbinato a un corretto pacchetto di copertura. Quest’ultimo crea un isolamento termico che fa sì che la combustione avvenga lentamente. Le coperture in legno lamellare permettono un'elevata insonorizzazione; infatti la struttura, fatta di strati di materiale leggero e di camere d'aria, si comporta in maniera ottimale rispetto a soluzioni più pesanti.
Resistenza al Fuoco
Il legno lamellare offre un'alta resistenza al fuoco. A un aumento molto lento della temperatura corrisponde una variazione quasi trascurabile della resistenza meccanica delle fibre di legno della sezione non carbonizzata. Le aziende produttrici di elementi prefabbricati, confortate dalle attuali norme, si dichiarano soddisfatte sulla resistenza al fuoco per le strutture in legno lamellare in quanto ritengono sia sufficiente sovradimensionare l’elemento tenendo conto della velocità di carbonizzazione.
Tuttavia, viene omessa, o scarsamente considerata, la resistenza al fuoco degli elementi metallici che risulta invece essere determinante nel comportamento complessivo. L’interesse, studiate le numerose possibilità di giunzioni, si focalizza sullo studio di un progetto di una struttura isostatica costituita da un arco a tre cerniere con giunti protetti dall’azione del fuoco in modo da garantire una resistenza complessiva adeguata.
LignoAlp │ Prova antisismica e resistenza al fuoco delle case in legno
Versatilità Progettuale ed Estetica
La versatilità del legno lamellare lo rende ideale per molti tipi di costruzioni. 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. Sul piano estetico il lamellare offre un fascino caldo e architettonico, ideale anche per ambienti moderni. Oltre ad essere particolarmente indicate per le strutture prefabbricate di ogni tipo, vantano una certa uniformità e omogeneità, un migliore sfruttamento del legno, di qualsiasi tipologia esso sia.
Sostenibilità Ambientale
Il legno lamellare è un materiale eco-sostenibile: viene ricavato da legno certificato, riduce gli sprechi rispetto al massello ed è completamente riciclabile. La lavorazione industriale consente un impiego più efficiente delle risorse naturali, riducendo l’impatto ambientale.
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Applicazioni e Confronto con Altri Materiali
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.
Quando si valuta un tetto in legno lamellare rispetto a una copertura in cemento o in acciaio, è importante considerare diversi aspetti tecnici.
| Caratteristica | Legno Lamellare | Cemento | Acciaio |
|---|---|---|---|
| Peso | Contenuto | Elevato | Elevato |
| Tempi di Posa | Rapidi (prefabbricati) | Più lunghi | Medi |
| Isolamento Termico | Buono (naturale) | Scarso | Scarso |
| Isolamento Acustico | Elevato | Medio | Scarso |
| Resistenza Sismica | Ottimale (leggerezza, elasticità) | Variabile | Ottimale |
| Estetica | Caldo, naturale | Freddo | Industriale |
| Manutenzione | Specifiche (umidità) | Diverse | Diverse |
Manutenzione del Legno Lamellare per Esterni
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. In termini di manutenzione, richiede attenzioni specifiche nel tempo (soprattutto in presenza di umidità).
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 Strutturale e Verifiche
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. Come per qualsiasi materiale, in campo edilizio, civile o industriale, non basta un materiale qualitativamente molto idoneo per costruire strutture di elevata qualità resistenziale.
Nella verifica degli elementi strutturali in legno, le verifiche da effettuare per ogni elemento dipendono dalla funzione dell’elemento nella struttura. 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.
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; kmod è il coefficiente correttivo che tiene conto dell’effetto, sui parametri di resistenza, sia della durata del carico sia dell’umidità della struttura; γM è il coefficiente parziale di sicurezza relativo al materiale.