L’edilizia in legno è un settore che sta crescendo in Italia e nel mondo. Quando si progetta con il legno, la prima domanda che architetti, costruttori e carpentieri si pongono è sempre la stessa: massello o lamellare? Non si tratta solo di una scelta tecnica, ma di due filosofie costruttive profondamente diverse che raccontano storie opposte.
Da una parte c’è l’autenticità del tronco tagliato, con i suoi nodi, le sue venature uniche e la sua storia millenaria. Dall’altra, l’innovazione ingegneristica che permette di superare i limiti della natura, creando elementi di dimensioni impossibili e forme che sembrano sfidare la gravità. In questo articolo esploriamo entrambe le soluzioni per comprendere il significato delle loro "silhouette" e delle loro applicazioni.
Il Legno Massiccio: Autenticità e Tradizione
Le travi in legno si suddividono in due categorie principali: in legno massiccio e in quello lamellare. Le travi in legno massiccio sono un’opera d’arte naturale. Il legno massiccio è noto per la sua bellezza e la sua resistenza. Ogni pezzo è unico, ma presenta alcune limitazioni dimensionali. Sono costituite da un tronco pieno, scortecciato e squadrato.
Immaginate di entrare in una segheria e vedere davanti a voi un tronco di castagno appena abbattuto. La corteccia ancora umida, l’odore intenso del legno fresco, le venature che attraversano la sezione come strade su una mappa. È legno puro, nella sua essenza più autentica. Ogni trave è unica perché porta con sé la storia dell’albero da cui proviene: i nodi dove c’erano i rami, le variazioni di colore che raccontano le stagioni di crescita, persino piccole imperfezioni che ne aumentano il carattere.
Il legno massiccio si ricava dal centro dell’albero, cioè dalla parte più resistente e massiccia del tronco. Sinonimo di bellezza, pregio e solidità, il legno massello impreziosisce gli ambienti in cui esso si trova; legno puro al 100% in armonia con la natura. Inoltre possiede una molteplicità di pregi che lo definiscono “legno per eccellenza”: è elastico, resistente, durevole e isolante. Durante la sua lavorazione, esso non subisce alcuna alterazione strutturale, ma viene solamente segato, essiccato e piallato, preservando, quindi, le caratteristiche tipiche del legno vivo e naturale. Come tutti i materiali a base di legno, anche il massello viene particolarmente apprezzato per la sua igroscopicità cioè la capacità di assorbire l’umidità, di immagazzinarla e di rilasciarla nuovamente nell’aria, creando così un clima abitativo equilibrato e sano. Questo legno vivo e naturale, con il tempo, subisce delle modificazioni: colore più scuro (particolarmente per legni chiari), curvature, torsioni, assestamento della struttura e comparsa di fessurazioni.
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Il Castagno: un Esempio di Eccellenza nel Legno Massiccio
Tra tutte le essenze disponibili in Italia, il castagno (Castanea sativa) rappresenta qualcosa di speciale. Non è solo una questione di prestazioni tecniche - che comunque sono eccellenti - ma di tradizione costruttiva radicata nel territorio. I nostri nonni lo sapevano bene: le travi in castagno durano secoli. Non è un’esagerazione. Il segreto? I tannini. Il castagno è naturalmente ricco di queste sostanze che lo rendono resistentissimo agli attacchi di funghi e insetti. Mentre altre essenze richiedono trattamenti in autoclave o impregnazioni chimiche, il castagno si difende da solo. Per chi progetta strutture esterne come portici o pensiline, questa caratteristica è oro colato.
Limiti del Legno Massiccio
Il massello ha un limite fisico evidente: non puoi chiedere a un albero di crescere con un tronco di 15 metri perfettamente dritto e senza difetti. La natura ha i suoi tempi e le sue regole. Quindi, se devi coprire 5 metri con una trave, il massello funziona perfettamente. Se devi arrivare a 12 metri, dovrai guardare altrove o pensare a soluzioni strutturali diverse. Di contro, il legno massiccio può presentare imperfezioni dovute a nodi, tende a creparsi e a subire cali di sezione e torsioni.
Il Legno Lamellare: Innovazione e Flessibilità
Oggi esploreremo le travi lamellari, analizzando cosa sono, le loro caratteristiche distintive e i motivi per cui vengono spesso preferite alle tradizionali travi massicce. Le travi in legno lamellare sono create dall’unione di tavole selezionate e incollate orizzontalmente tra di loro. Questo processo consente la realizzazione di pezzi con diverse dimensioni e forme, senza limiti architettonici. Questo materiale, creato artificialmente da una base naturale, è noto per la sua stabilità e per la sua struttura omogenea. È privo delle caratteristiche imperfezioni del legno massiccio e questo potrebbe farlo apparire meno distintivo esteticamente.
Definizione e Produzione
Il legno lamellare nasce negli stabilimenti di produzione, non nei boschi. Le travi lamellari si definiscono “GL”, ovvero “glued laminated”, in italiano “a lamelle incollate”. 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. Si prendono delle tavole di legno (generalmente abete), vengono selezionate eliminando i difetti più gravi, unite in lunghezza con giunzioni a pettine, incollate a strati sovrapposti con le fibre parallele e infine pressate. La produzione del legno lamellare è un processo avanzato che include la riduzione del tronco in lamelle, generalmente di larghezza non superiore ai 20 mm. 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. Vengono adoperate tavole già classificate per uso strutturale e possono essere uniti tra loro elementi di diverse essenze legnose.
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. Vale a dire che le lamelle subiscono un primo controllo visivo (oppure con scanner speciali per i componenti di legno) che ne identifica i difetti. Un operatore (oppure lo stesso scanner) li evidenzia e invia la lamella ad una macchina troncatrice che elimina la parte difettosa. I lamellari duo e trio hanno le lamelle esterne incollate con gli anelli annuali di accrescimento contrapposti fra loro.
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Come è Fatto? - Da tronco a trave
Qualità e Classificazione
Esistono diverse qualità di travi lamellari, dove per qualità si intende il grado di resistenza, portata, della trave. Le classi più comuni sono le GL24H, dove “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. La lettera “H”, che sta per “homogeneous” (omogeneo), indica che le lamelle utilizzate per la realizzazione della trave hanno tutte la stessa portata (nel nostro esempio 24). Esistono anche travi GL24C, dove “C” sta per “combined” (combinato), il che significa che per realizzare la trave sono state utilizzate lamelle di classi (portata) differenti, ma la cui media risulta comunque 24. La qualità delle lamelle viene valutata in base alla presenza di nodi, spaccature, fenditure e altri difetti. 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.
Per quanto riguarda l'estetica, la normativa europea che definisce la classificazione delle travi stabilisce unicamente lo standard qualitativo per quanto riguarda la resistenza/portata che devono avere. Ciò nonostante esistono due tipologie di travi lamellari: a vista o industriali. Le travi lamellari di qualità “a vista” non devono presentare macchie o nodi scappati al di sopra 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
La trave lamellare è qualitativamente e staticamente superiore a una trave massiccia di pari sezione. Una trave lamellare non presenta 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. È possibile produrre elementi di forma e dimensione volute, senza i limiti derivanti dalla dimensione dell'albero. Il legno lamellare è infatti un materiale realizzato con tre o più strati di legno incollati a fibre contrapposte per compensare le naturali tensioni della struttura legnosa e per assicurare la stabilità del serramento.
I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico, sia da quello ecologico e strutturale:
- Resistenza a flessione e trazione: superando i limiti del massello.
- 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).
- Capacità isolante molto alta.
- 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, è facilmente riciclabile.
- Alta resistenza al fuoco: pur essendo realizzate con un materiale combustibile, le strutture in legno lamellare possono avere una resistenza al fuoco pari o superiore a quella di strutture in acciaio o in calcestruzzo armato. Infatti, nel legno lamellare la combustione avviene lentamente grazie al buon isolamento termico realizzato dallo strato superficiale carbonizzato.
Applicazioni e Dimensioni
Il suo impiego 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 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 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.
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Le travi di legno lamellare incollato sono elementi strutturali prodotti in stabilimenti industriali aventi spazi interni, dedicati alla produzione, mediamente grandi dato che le dimensioni del prodotto finito possono raggiungere anche i 50 metri di lunghezza. Qui sotto una tabella con le dimensioni standard disponibili, ma per qualsiasi sezione o lunghezza non disponibile si può effettuare richiesta.
| Larghezza | Altezza Disponibile |
|---|---|
| 10 | 16, 20 |
| 12 | 24 |
| 16 | 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40 |
| 20 | 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 52 |
Le nostre travi lamellari sono di produzione austriaca e qualità “a vista”. Il nostro fornitore, Weinberger, è un’azienda storica, sul mercato da oltre 160 anni, sinonimo, non solo di qualità, ma anche di innovazione e rispetto ambientale. Le loro travi lamellari sono in abete rosso di provenienza alpina, le lamelle sono a fibra fine in modo da garantire un’ottima qualità “a vista”. Una qualità elevata che riescono a mantenere costante tutto l’anno. Le travi lamellari da noi utilizzate sono incollate con colle poliuretaniche prive di formaldeide e con un umidità media del 12%. Tutto il processo di lavorazione, dalla selezione del tronco fino alla trave finita, è regolato e controllato da sofisticati sistemi computerizzati che sorvegliano la qualità del materiale dall’origine fino al prodotto finito. Come potete vedere le travi lamellari non sono tutte uguali e, da un punto di vista puramente estetico, differiscono molto da fornitore a fornitore. Noi cerchiamo di offrire sempre la migliore scelta possibile in modo da garantire al cliente un lavoro finito a regola d’arte.
Massello o Lamellare: un Confronto Dettagliato
Non si tratta solo di una scelta tecnica, ma di due filosofie costruttive profondamente diverse che raccontano storie opposte. Da una parte c’è l’autenticità del tronco tagliato, con i suoi nodi, le sue venature uniche e la sua storia millenaria. Dall’altra, l’innovazione ingegneristica che permette di superare i limiti della natura, creando elementi di dimensioni impossibili e forme che sembrano sfidare la gravità.
Durabilità: Storia Reale vs. Storia Applicativa
La questione della durabilità: gli adesivi moderni sono ottimi, certificati, testati. Ma quanti anni durano davvero? La verità è che il legno lamellare è nato all’inizio del 1900. Abbiamo quindi poco più di un secolo di storia applicativa. Confrontalo con le travi in massello di castagno che troviamo nelle case medievali, ancora perfettamente funzionanti dopo 600 anni. Il legno massello di castagno ha una storia documentata di durabilità plurisecolare. Ci sono edifici in tutta Italia con travi di castagno installate nel 1400, nel 1500, nel 1600, che sono ancora lì, perfettamente funzionanti. Gli adesivi moderni sono nati negli anni ’50-’60. Abbiamo quindi al massimo 60-70 anni di esperienza reale. Gli adesivi sono testati, certificati, dovrebbero durare decenni. Ma “dovrebbero” non è “hanno dimostrato di durare”. Per progetti pubblici, edifici di rappresentanza, interventi su immobili di pregio, questa considerazione ha un peso. Il massello è una certezza testata dal tempo.
Estetica e Valore Percepito
L’estetica: qui entriamo nel soggettivo, ma è innegabile che una trave in massello ha un fascino diverso. Le linee di incollaggio del lamellare sono visibili, regolari, perfette. Questo è il suo lato. C’è un ultimo aspetto, meno quantificabile ma reale: il valore percepito. Quando un cliente entra in un agriturismo e vede le travi in castagno massello, con i loro nodi, le venature naturali, le piccole imperfezioni, percepisce immediatamente autenticità, storia, qualità. Lo stesso vale per le residenze di pregio. Una villa con strutture in legno massello ha un appeal diverso rispetto a una con lamellare. Non è migliore o peggiore in termini assoluti, è diverso.
Costi e Limiti Pratici
Il costo: a parità di sezione standard (diciamo una trave 20×30 cm lunga 6 metri), il lamellare costa di più. Il processo produttivo è complesso, richiede stabilimenti attrezzati, colle certificate, controlli di qualità. Il massello viene semplicemente segato, stagionato e piallato. Per sezioni standard e lunghezze fino a 6 metri, il castagno massello costa meno. Niente colle, niente processo industriale complesso, niente energia incorporata oltre alla stagionatura e al taglio. Il massello è legno e basta.
Un aspetto da considerare per il lamellare è la delaminazione: quando il legno lamellare è esposto all’esterno, all’umidità variabile, ai cicli di gelo e disgelo, le linee di incollaggio possono soffrire. Il fenomeno si chiama delaminazione: gli strati cominciano a separarsi. Lo stesso pergolato fatto in lamellare costa di più e dopo 10-15 anni inizia a mostrare segni di fatica sulle linee di incollaggio se non è stato mantenuto perfettamente. Qui il massello è imbattibile.
Quando Scegliere l'Uno o l'Altro
Dopo tutto questo discorso, come decidere concretamente? È sorprendentemente poco esigente. Questa è la zona di comfort del castagno massello. Un portico con montanti da 12×12 cm, travi da 10×20 cm e arcarecci da 6×12 cm? Perfetto per il massello, la struttura è esposta all’esterno (dove il castagno eccelle) e l’estetica naturale del legno massello dà un valore aggiunto incredibile. Se stai lavorando su un casale del 1600, su una cascina da recuperare, su un fienile da trasformare in abitazione, il massello è la scelta coerente. Rispetta la logica costruttiva originale, usa materiali compatibili, mantiene l’autenticità dell’intervento.
Il legno lamellare mantiene il suo spazio insostituibile per grandi opere, luci eccezionali, forme complesse. Ma rappresenta forse il 20% delle reali esigenze del mercato. Un aspetto che merita attenzione: scegliere castagno massello italiano significa anche supportare una filiera territoriale. I boschi di castagno italiani sono in espansione, ben gestiti, certificati.
Calcolo Strutturale per Elementi in Legno
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.
Verifiche agli Stati Limite Ultimi (SLU)
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 verificati 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. Per informazioni su corsi dedicati al LEGNO, e in particolare sulla costruzione di edifici di legno in area mediterranea, consulta RiberaFormazione.