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. Scegliere il legno lamellare per la tua struttura da esterno significa unire estetica, resistenza e sostenibilità in un’unica soluzione. Il legno lamellare è una soluzione molto apprezzata per la realizzazione di grandi strutture, soprattutto laddove si preferisce optare per un materiale naturale. Il suo ingresso nel mondo delle costruzioni ha senza dubbio rappresentato una certa innovazione, in quanto ha permesso di combinare leggerezza, resistenza meccanica e sostenibilità, aumentando in modo significativo la versatilità del legno.
Che cos’è il Legno Lamellare?
Il legno lamellare (o glulam) è un materiale strutturale composto da lamelle di legno massiccio incollate tra loro in senso longitudinale. Il legno lamellare è un materiale composito che si produce con diverse assi di legno, dette lamelle. Vengono adoperate tavole già classificate per uso strutturale e possono essere uniti tra loro elementi di diverse essenze legnose. Le lamelle vengono selezionate, essiccate, piallate e incollate sotto pressione con colle resistenti all’umidità, dando vita a travi e elementi portanti dalla grande stabilità.
È costituito, essenzialmente, da legno naturale di cui mantiene i pregi, come l'elevato rapporto tra resistenza meccanica e peso e la lenta combustione in caso di incendio. 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. 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.
Il Processo di Produzione
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 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. Dopo un’accurata selezione, le future lamelle vengono segate a misura e sagomate. Le lamelle sono posizionate tra loro con venatura contrapposta così da garantire una maggior uniformità nella resistenza della trave. Le travi completate dispongono di fori e incavi per il fissaggio.
Come è Fatto? - Da tronco a trave
Vantaggi del Legno Lamellare: Un Materiale Versatile e Resistente
I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico, sia da quello ecologico e 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. Per questo è spesso utilizzato in ambito architettonico e strutturale. Il legno lamellare è un materiale strutturale solido e resistente, con un’ottima reazione in caso di incendio e un buon comportamento in caso di oscillazioni sismiche.
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| Vantaggio | Descrizione |
|---|---|
| Stabilità Dimensionale | Mantiene forma e integrità con variazioni di temperatura e umidità, fondamentale per l'esterno. |
| Resistenza Meccanica | Elevata resistenza a flessione, trazione, taglio e torsione, grazie alla struttura stratificata. |
| 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 e risparmio nei tempi di cantiere e costi. |
| Isolamento | Possiede un'alta capacità isolante termica e acustica. Le coperture in legno lamellare permettono un'elevata insonorizzazione. |
| Resistenza al Fuoco | Lenta combustione e variazione quasi trascurabile della resistenza meccanica delle fibre di legno della sezione non carbonizzata ad un aumento molto lento della temperatura. |
| 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. |
| Versatilità Progettuale | Permette di realizzare forme curve, tetti inclinati, travature ampie e strutture personalizzate. |
| Sostenibilità | Basso impatto ambientale, ricavato da legno certificato, riduce gli sprechi ed è completamente riciclabile. Il legno è un materiale rinnovabile e contribuisce alla riduzione delle emissioni di CO2. |
| Durabilità Esterna | Resiste ad agenti atmosferici e a sbalzi termici, soprattutto con i trattamenti specifici. |
| Tempi di Realizzazione | Assemblaggio a secco e rapido grazie agli elementi prefabbricati, riducendo i tempi di cantiere. |
Specifici Vantaggi per l'Esterno
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. Inoltre, 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. Quando si valuta un tetto in legno lamellare rispetto a una copertura in cemento o in acciaio, è importante considerare diversi aspetti tecnici.
Design e Libertà Progettuale: Le Forme Radiali
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. 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.
La leggerezza e la versatilità del legno ne permettono molteplici applicazioni, con possibilità di assemblare la struttura a secco e in tempi rapidi. Sul piano estetico il lamellare offre un fascino caldo e architettonico, ideale anche per ambienti moderni. Anche i tempi di posa risultano spesso più rapidi grazie a elementi prefabbricati e lavorazioni “a secco”. Nella seconda metà degli anni ’90, dal 1996 in poi, sono state realizzate le prime strutture, un nuovo modo di pensare il legno lamellare.
Sostenibilità e Impatto 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. Un altro importantissimo punto a favore di questo materiale è sicuramente il minor impatto ambientale dell’intero edificio. Il legno è un materiale rinnovabile e contribuisce alla riduzione delle emissioni di CO2. Inoltre, è facilmente riciclabile e la sua lavorazione non provoca particolari consumi energetici.
Trattamenti e Protezione nel Tempo
Per assicurare la durabilità delle strutture in legno lamellare sono essenziali i trattamenti protettivi e una buona manutenzione. Il legno lamellare può essere trattato con due finiture principali:
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- Impregnante all’acqua: che penetra nel legno e lascia traspirare la fibra. È ideale per mantenere l’aspetto naturale e 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, e 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. In fase di ritocco, puoi usare lo stesso colore di impregnante per uniformare la struttura, ma attenzione: il risultato potrebbe essere leggermente più scuro. In alternativa, puoi optare per un impregnante o finitura trasparente per mantenere il tono originale.
Applicazioni del Legno Lamellare
La sua versatilità lo rende ideale per molti tipi di costruzioni. L’impiego del legno lamellare si è diffuso in molteplici ambiti, proprio grazie alle tante caratteristiche. In particolare, la sua resistenza meccanica, la leggerezza, la sostenibilità e la resistenza al fuoco e agli eventi sismici lo rendono particolarmente adatto per grandi strutture ed edifici pubblici. Forse proprio le costruzioni pubbliche e i grandi edifici commerciali sono quelli dove più spesso si trova questo materiale. Il legno lamellare trova ampia applicazione anche negli stadi e, in generale, negli impianti sportivi.
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.
Anche in ambito residenziale non mancano gli esempi di grandi edifici realizzati in legno, anzi, negli ultimi anni sono aumentati i grattacieli sostenibili che hanno scelto questo materiale. 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. Vengono utilizzate travi in legno lamellare per costruire case e ville a basso consumo energetico.
Tipologie di Legno Lamellare
Il legno lamellare può essere distinto in diverse tipologie a seconda del legno di derivazione delle lamelle. La scelta del legno di partenza (essenza), oltre a garantire certe caratteristiche tecniche, deve rispettare la natura e contribuire a ridurre il costo del prodotto. Di conseguenza in Europa viene utilizzato prevalentemente l’abete rosso, seguito dal larice (quest’ultimo molto più costoso).
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In linea generale, quelle maggiormente utilizzate sono le conifere:
- 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.
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. Nella verifica degli elementi strutturali in legno, le verifiche da effettuare per ogni elemento dipendono dalla funzione dell’elemento nella struttura.
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. Ad esempio, elementi con prevalente comportamento assiale, come 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.
Verifiche agli Stati Limite Ultimi (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 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.
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.
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.
Nella 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.