Travi in Legno Lamellare: Innovazione, Resistenza e Sostenibilità nelle Costruzioni

Quando si parla di strutture in legno eleganti ma robuste, le travi in legno lamellare sono ormai uno standard. Offrono stabilità dimensionale, libertà progettuale e un colpo d’occhio caldo e naturale che fa la differenza in casa come all’esterno. Il legno lamellare, o glulam, 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.

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. Questo materiale unisce bellezza e resistenza, mantenendo un’anima naturale.

Cos'è il Legno Lamellare?

Il legno lamellare è un materiale composito che si produce con diverse assi di legno, dette lamelle. Il legno lamellare (o glulam) è un materiale strutturale composto da lamelle di legno massiccio incollate tra loro in senso longitudinale. 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.

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. Per questo è spesso utilizzato in ambito architettonico e strutturale.

Processo di Produzione delle Travi Lamellari

Il legno lamellare nasce dall’incollaggio strutturale di più lamelle selezionate, essiccate e orientate nello stesso verso. Le fasi della produzione consistono nella riduzione del tronco in lamelle, generalmente di larghezza non superiore ai 20 mm. Con la segatura a strisce si riducono le tensioni nel legno e si eliminano i difetti e i nodi. Nelle quali sono stati tagliati i difetti che ne avrebbero compromesso la compattezza, quali ad esempio i nodi, le sacche di resina e le inclusioni di cortecce grandi.

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Con la produzione di travi lamellari, le lamelle, già prima dell'incollaggio, vengono essiccate in modo tecnico fino a raggiungere un'umidità del legno del 12 % e successivamente piallate. 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. Le lamelle vengono posizionate con venatura contrapposta così da garantire una maggior uniformità nella resistenza della trave e ricomposte tramite incollaggio a caldo e sotto pressione. Gli adesivi utilizzati sono melaminici, poliuretanici o resorcinici.

Per l'incollaggio delle nostre travi lamellari e degli elementi per solaio in legno lamellare utilizziamo una colla di resina melamminico-ureica. L'incollaggio è impermeabile e resistente agli agenti atmosferici e forma delle giunzioni di colla chiare che non diventano scure. Le travi lamellari mostrano, attraverso la loro lavorazione, migliori caratteristiche rispetto al legno massello, per l'assenza di torsioni a lungo termine, e perché la tendenza alle fessurazioni risulta ridotta al minimo.

Vantaggi e Proprietà del Legno Lamellare

I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico, sia da quello ecologico e strutturale. Risultato? In pratica, le travi lamellari uniscono la bellezza del legno alla prevedibilità dei materiali ingegnerizzati.

• Resistenza e Stabilità: Elevato rapporto tra resistenza meccanica e peso, resistenza a flessione e trazione. Le travi lamellari mostrano una maggiore resistenza ed una rigidità più elevata rispetto al normale legno da costruzione, raggiungendo lunghezze fino a 18 metri e dimensioni fino a 240 x 1.240 mm.
• 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).
• Resistenza al Fuoco: Nonostante il legno sia annoverato tra i materiali da costruzione infiammabili, in virtù delle sue proprietà, in caso d’incendio esso presenta un comportamento relativamente vantaggioso. Bruciature di legno ma non cambia le sue proprietà, per cui anche se all'esterno c'è uno strato di legno carbonizzato, all'interno il legno ha le stesse proprietà meccaniche. Nel caso delle travi lamellari, il legno brucia all'esterno, ma è molto difficile superare gli strati adesivi, quindi avanza molto lentamente. Con le costruzioni di legno è possibile soddisfare anche le classi di protezione antincendio più elevate.
• 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. Il peso inferiore delle costruzioni in legno reca enormi vantaggi in zone sismiche, vantaggi accresciuti dalla maggiore elasticità del materiale e dagli elementi di giunzione utilizzati. Le costruzioni realizzate su travi lamellari hanno una resistenza ai terremoti molto più elevata grazie all'elevata elasticità delle travi.
• Isolamento Termico: Capacità isolante molto alta.
• Durabilità: Alta resistenza ad agenti atmosferici e a sbalzi termici. Le travi lamellari sono resistenti all'azione della maggior parte degli acidi, dell'ossidazione, dell'ammoniaca o dei derivati del cloro.
• Versatilità Costruttiva: Può essere usato su un gran numero di strutture, grandi e piccole, complesse o meno. Grazie all’elevato grado di prefabbricazione dei componenti in legno, delle costruzioni di tetti e telai, è possibile realizzare in pochi giorni un progetto di costruzione.

Confronto con altri Materiali Strutturali

Un altro vantaggio dell'utilizzo di travi laminate è peso molto inferiore a parità di resistenza meccanica. Il cemento armato è rigido e quando qualcosa si rompe tende a cedere rapidamente.

Materiale	Peso Specifico Medio (kg/m³)	Note sulla Resistenza e Peso Relativo
Legno Lamellare (es. Abete Rosso)	400 - 600 (Abete Rosso: 430)	Elevato rapporto resistenza/peso. A parità di resistenza, una trave in cemento armato è più pesante del 600%.
Acciaio	~7850	A parità di resistenza, una trave in acciaio è più pesante del 20% rispetto al legno lamellare.
Cemento Armato	2500	Rigido, tende a cedere rapidamente in caso di rottura ad alte temperature.

Applicazioni e Libertà Progettuale

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:

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• 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.

Le travi lamellari sono versatili: ambienti interni, esterni riparati e coperture. Per questo motivo vengono utilizzati nella costruzione di allevamenti di animali (ammoniaca), piscine (cloro), nelle saline o nella costruzione di depositi di sale o carbone. Tetti e coperture: dalle abitazioni private ai capannoni, il lamellare consente capriate eleganti e ampie campate. Porticati e pergolati: perfetti per creare zone d’ombra vivibili tutto l’anno, integrando vetro, policarbonato o tavolati.

I pregi tecnici citati portano anche vantaggi architettonici e di forma. Le travi lamellari sono il sogno degli architetti perché nessun limite alla progettazione. Possono essere diritte o curve, sottili o molto spesse, corte o lunghe. 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. Le travi lunghe, ottenute allungando le lamelle, hanno una capacità portante molto elevata e possono essere utilizzate per costruire edifici con campate molto ampie e pochi puntoni verticali di sostegno. Il legno lamellare insieme a dei giunti in acciaio si può permettere di realizzare qualsiasi forma e schema strutturale in grado di soddisfare le esigenze dei clienti. Le piastre e gli elementi in acciaio protetti con zincatura a caldo o con verniciatura. Questi pannelli sandwich possono essere realizzati con il raggio di curvatura e con la lunghezza volute, in modo da poter ottenere la forma semicircolare voluta.

Tipologie e Classi di Resistenza

Il legno lamellare può essere distinto in diverse tipologie a seconda del legno di derivazione delle lamelle. Vengono adoperate tavole già classificate per uso strutturale e possono essere uniti tra loro elementi di diverse essenze legnose. Il legno utilizzato può essere resinoso (come abete rosso e bianco, larice, pino) e caducifoglie (faggio, frassino, acero, cedro).

In linea generale, quelle maggiormente utilizzate sono le conifere: abete rosso e bianco, frassino, larice, faggio, pino. Specie legnose: abete lamellare è lo standard per rapporto prestazioni/prezzo. 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.

Nella normativa europea sono definite le diverse classi di resistenza. La classe di resistenza standard dei prodotti Mosser è la GL 24c. Questa classe di resistenza è creabile idealmente con il materiale grezzo disponibile ed è da considerare dunque come la classificazione più economica e più gradevole alla vista. Su richiesta è disponibile con sovrapprezzo anche la classe di resistenza GL 24h. Per componenti con requisiti di resistenza più elevati offriamo su richiesta e per determinate sezioni trasversali anche le classi di resistenza GL 28c (a partire da 140/320 mm) e GL 30h (a partire da una larghezza di 120 mm). Le classi di resistenza più comuni sono GL24h e GL28h.

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Calcolo Strutturale e Verifiche Normative

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. Ogni "Struttura Reticolare Spaziale Geodetica" viene progettata in ottemperanza delle nuove Normative NTC2008 e corredata di tutta la documentazione necessaria per il deposito al Genio Civile e per l'eventuale approvazione Sismica comprensiva della "Garanzia Decennale" della struttura della Certificazione dei materiali e del POS (Piano Operativo della Sicurezza).

Manutenzione e Protezione per Strutture Esterne

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. 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.

Se si protegge per bene il legno dall’azione degli agenti atmosferici attraverso misure costruttive (tettoie, copertina in lamiera di finestre, ecc.), questo può conservarsi in maniera praticamente illimitata. È importante soprattutto che in nessun’area della costruzione possa formarsi umidità o condensa. La protezione costruttiva del legno è la misura più efficace con cui è possibile prolungare notevolmente la durata di vita di una costruzione in legno.

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. Il legno lamellare può essere trattato con due finiture principali:

• Impregnante all’acqua: 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. Oli e cere per una mano più “materica” e calda. Il bello del lamellare è che non chiede molto. Umidità e ventilazione: il legno ama respirare. Connessioni: staffe e bulloneria vanno dimensionate con cura. Tip da bottega: un taglio di testa inclinato e ben protetto allunga la vita della trave esposta. Se ciò non è possibile sono necessarie misure chimiche appropriate, al fine di influenzare la durata di vita. Con protezione chimica del legno s’intende sostanzialmente un trattamento della superficie per mezzo di vernice o vernice trasparente, che protegge il legno dalle radiazioni UV e da eventuale umidità. Prevenzione bio-attacchi: se sospetti fori o polverino, intervieni subito.

Sostenibilità Ambientale

Inoltre, 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. Basso impatto ambientale, dalla produzione al riutilizzo tramite riciclo; facilmente riciclabile.

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