Quando si parla di travi in legno è inevitabile pensare all’edilizia. La trave in legno è un elemento strutturale che serve, in un edificio o in una costruzione di qualsiasi tipo, per trasferire sollecitazioni e non far gravare tutto il peso su un solo punto della struttura. È possibile costruire un insieme di travi in legno chiamato travatura o telaio. Una trave in legno può essere rettilinea o curva: nel secondo caso prende nome di arco, architrave o piattabanda in legno. In base al suo utilizzo una trave in legno può essere usata come pilastro in legno.
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Caratteristiche Generali delle Travi
Dal punto di vista geometrico la t. è caratterizzata dalla conformazione della linea d’asse, che può essere sghemba, ma più comunemente piana, sia rettilinea (t. propriamente detta), sia curvilinea (arco), e dalla forma della sezione trasversale, che può essere piena (t. piena), cava (t. a cassone, a tubo), profilata (a T, L, U ecc.), composta. La sezione può mantenersi costante lungo l’asse, oppure variare le sue dimensioni, adeguandole alle necessità statiche della struttura. Dal punto di vista dei materiali, oltre il tipo del materiale (legno, acciaio, calcestruzzo cementizio, laterizio ecc.) si distingue se la t. è costituita da un solo materiale, o da materiali diversi, come è nel caso delle t. di cemento armato o di laterizio armato. Dal punto di vista statico sono fondamentali le condizioni di vincolo, in base alle quali si possono distinguere t. staticamente determinate o isostatiche e t. iperstatiche (➔ iperstatico).
Gli esempi schematizzati nelle fig. 1 e 2 si riferiscono al caso particolare, e di fondamentale importanza nelle applicazioni, delle t. omogenee ad asse rettilineo, soggette a sollecitazioni piane di forze (cioè tutte le forze esterne agenti sono riducibili a forze giacenti in un medesimo piano che passa per l’asse della t. e che è detto piano di sollecitazione). Le t. possono essere sottoposte a tutti i tipi di sollecitazione semplice (pressione, flessione, taglio e torsione) e composta.
Tipologie di Travi Rettilinee in Legno
Il legno è un materiale che fa da sempre parte della tradizione edilizia mondiale, basti pensare che il primo concetto di casa (diverso dalle grotte) è nato nell’età neolitica e includeva l’utilizzo di questo spettacolare materiale.
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Legno Massiccio
Il legno massiccio è “l’antico” materiale da costruzione e si ricava dalla semplice scortecciatura e sezionatura di tronchi di legno. Uso trieste: è sostanzialmente un tronco scortecciato. Mantiene la sezione tondeggiante ed è di forma conica.
Travi Composite in Legno
Ma passiamo alle travi composite. Questo gruppo risulta essere molto più popolato rispetto a quello del massiccio. Lamellare: è quello ad oggi commercialmente più utilizzato. Si tratta di tavole essiccate (chiamate lamelle) giuntante di testa con un incastro a pettine e colla, mentre sono incollate e pressate in altezza. Essendo un materiale artificiale ha svariate dimensioni, sia quadrangolari che rettangolari ma può anche avere forme speciali come curvo e boomerang. KHV: è legno spigolato essiccato e giuntato di testa con incastro a pettine. Microlamellare: è composto da sottilissimi fogli di legno pressati e incollati fra loro (ha un aspetto simile al plywood). Grosso Legnoarchitetture ha la possibilità di fornire tutte le tipologie citate, quindi adesso che ne sai di più, cosa aspetti?
La Trave GLT®
GLT® rappresenta l'alternativa più economica al legno lamellare. La portata di questo prodotto corrisponde a quella del legno lamellare pertanto può essere sostituito senza limitazioni allo stesso.
Controlli di Sicurezza GLT®
- Controllo di sicurezza - fase 1 Collaudo di qualità: Le tavole grezze accuratamente selezionate e certificate vengono prodotte ed essiccate esclusivamente nelle nostre segherie. Il controllo finale spetta ai nostri esperti: solo le travi migliori superano la fase di pre-collaudo.
- Controllo di sicurezza - fase 2 Collaudo di resistenza high-tech: Grazie all’impiego delle più moderne tecnologie a raggi X e laser è possibile individuare i difetti nascosti del legno che ne influenzano la resistenza. Le travi che presentano imperfezioni vengono subito scartate.
- Controllo di sicurezza - fase 3 Prova di trazione brevettata: Di norma la resistenza degli elementi costruttivi portanti viene controllata solo a campione - ma le cose funzionano diversamente con il sistema di controllo GLT®. Ogni singola trave GLT®, una volta terminata la fase di giunzione, viene infatti sottoposta alla prova di trazione brevettata secondo ÖNORM B 4125. In questo modo siamo in grado di garantire un prodotto di qualità totalmente controllata.
Campi di Applicazione e Vantaggi del GLT®
- Campi di applicazione: Capannoni e strutture industriali, Edilizia residenziale multipiano, Case unifamiliari e plurifamiliari, Strutture costruttive in legno.
- Settori d'impiego: Arcarecci nei capannoni, Correnti e arcarecci rivestiti per il tetto, Strati di travi per solai anche in zone a vista, Travi in flessione sottoposte a sollecitazioni elevate.
- Vantaggi: Risparmio in termini di volume e costi fino al 30 %, Facile da calcolare, come legno lamellare, Massima sicurezza per i sistemi di giunzione a pettine mediante prova di trazione, Marcatura Ce sulla base della ETA-13/0644, Elevata portata con densità apparente limitata, Giunti di incollaggio trasparenti sulle giunzioni a pettine, Taglio a lunghezza precisa fino a 18 m, Utilizzabile con i software di dimensionamento correnti, Disponibile in qualità a vista e qualità industriale.
Il Sistema Costruttivo Post and Beam con Travi in Legno
Per struttura Post and Beam oggi si intende una struttura a telaio (trave-pilastro) in legno lamellare (X-LAM, Glulam, LVL, etc.). I solai sono normalmente realizzati con pannelli a base legno, mentre la stabilità laterale dell’edificio è solitamente affidata a un sistema di controvento (nucleo, aste inclinate o pareti). La differenza con il sistema Timber Frame (a telaio leggero) sta dunque soprattutto nel materiale e nella conseguente resistenza della struttura. Ma il sistema Post and Beam altro non è che una rivisitazione in legno ingegnerizzato del sistema costruttivo più antico del mondo, quello trilitico, composto da due colonne e un architrave in pietra, ereditato anche dalle odierne strutture a telaio in calcestruzzo.
Innovazione e Applicazioni del Post and Beam
Come può essere innovativo un sistema così antico? Dal gazebo al multipiano la tecnica del Post and Beam si presta ad applicazioni molto diverse, da quelle più leggere per l’outdoor a quelle più sfidanti da un punto di vista strutturale. Oggi è possibile costruire in legno strutture edifici multipiano con notevole distanza tra i pilastri e luci che fino a pochi anni fa erano appannaggio esclusivo del calcestruzzo armato. A differenza di quest’ultimo, però, l’uso del legno significa una maggiore rapidità costruttiva e soprattutto una maggiore sostenibilità.
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Vantaggi Ambientali e Sostenibilità
| Parametro | Risparmio (vs. Cemento) per m² |
|---|---|
| Emissioni CO2 | ~74 kg |
| Consumo Idrico | >5 m³ |
| Rifiuti Prodotti | >158 kg |
Secondo i dati di un recente studio, ogni m2 di costruzione in legno significa in media un risparmio di circa 74 kg di CO2 rispetto al cemento. Inoltre, anche l’impatto sul consumo di risorse idriche è di molto inferiore, con un risparmio di oltre 5 m3 di acqua per ogni m2 edificato. Infine, usare il legno come materiale strutturale significa anche una drastica riduzione dei rifiuti prodotti, con più di 158 kg in meno per m2.
Connessioni e Strutture Ibride
Ma oltre al legno ingegnerizzato, per ogni tipo di struttura occorrono connessioni proporzionate. L’ampia scelta di sistemi di giunzione Rothoblaas permette di rispondere a molteplici esigenze progettuali. Come scegliere il giusto connettore per le strutture post and beam? Per scegliere il connettore più corretto per ogni progetto Post and Beam, Rothoblaas ha reso disponibili due strumenti essenziali: La guida "LOCK SCELTA DEL CONNETTORE E GUIDA ALLA DURABILITÀ", studiata per supportare la scelta delle migliori soluzioni a scomparsa a seconda delle condizioni di installazione. Considera fattori come esposizione, umidità, inquinamento, distanza dal mare, pH del legno e classe di servizio.
In una struttura Post and Beam i pilastri non devono necessariamente essere in legno, ma è possibile connettere travi in legno ad elementi strutturali composti da diversi materiali: legno, acciaio o calcestruzzo. La gamma Rothoblaas ha soluzioni apposite anche per questa esigenza. Le connessioni per travi devono resistere principalmente a carichi gravitazionali (Fv nell’immagine sotto). Le resistenze testate e certificate in tutte le direzioni sono una garanzia della robustezza strutturale in caso di eventi eccezionali (urti, esplosioni, uragani, terremoti). Questo contribuisce alla robustezza strutturale dell’edificio, garantendo una maggiore sicurezza e resistenza.
Posa in Opera, Prefabbricazione e Smontabilità
Modalità di posa e prefabbricazione: Oltre alla resistenza statica e alla robustezza strutturale, le connessioni di una struttura Post and Beam devono garantire un buon risultato estetico e flessibilità d’installazione. Così anche la possibilità di prefabbricazione e di smontabilità sono caratteristiche importanti, in funzione delle quali scegliere la connessione più adatta. Ogni cantiere ha le proprie esigenze logistiche, che impongono sequenze costruttive diverse. Ad esempio, scegliendo la modalità di fissaggio più adatta è possibile eseguire l’installazione della trave secondo diverse modalità di posa. La serie LOCK, ad esempio, prevede necessariamente un fissaggio Top-Down.
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Alcuni sistemi di connessione possono essere parzialmente o interamente prefabbricati in stabilimento, preinstallando i connettori sulle travi e sui pilastri, lavorando così in un ambiente controllato e non soggetto agli eventi metereologici. In cantiere è poi sufficiente integrare la connessione con pochi connettori, minimizzando il rischio di errori. Prefabbricazione significa spesso anche smontabilità: ciò che richiede poco sforzo in cantiere per essere assemblato, richiederà poco tempo, in futuro, per essere disassemblato per esigenze di modifica/ampliamento dell’edificio, oppure per la demolizione a fine vita utile.
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Altre Tipologie di Travi in Legno Specifiche
T. armata: T. di legno (fig. 3) o d’acciaio alla quale è applicato un tirante generalmente in tondino d’acciaio (a in fig.) e uno o più contraffissi (b) i quali, facendo da contrasto tra tirante e t., sostengono quest’ultima in uno o più punti, rendendola atta a sostenere carichi maggiori. La t. è soggetta a pressoflessione e taglio, il tirante a trazione e il contraffisso a pressione.
T. composta: Termine generico con il quale si indica una t. costituita da varie parti. Si presenta di forma molto diversa a seconda del materiale di cui è formata. La t. composta di legno è formata da più t. sovrapposte (generalmente due, come in fig. 4) e unite tra loro con bulloni, denti o biette in modo che il complesso abbia resistenza uguale o molto prossima a quella di un’unica trave.
T. maestra: Sono così dette le t. principali dei solai composti di legno (➔ solaio), e anche le t. principali dei ponti a travata per distinguerle dai traversi (o t. secondarie).
Travetto: T. di piccole dimensioni. Altra t. di modeste dimensioni è il travicello, che può essere usato con funzioni costruttive varie. In particolare, nelle strutture formate da un’ossatura di t. aventi dimensioni diverse secondo le loro funzioni, come nei solai a t. incrociate e specialmente nei tetti di legno, si chiamano travicelli le t. secondarie che si appoggiano sulle t.
Travature Reticolari in Legno
Nella tecnica delle costruzioni, in generale si dice travatura una struttura costituita da più t. connesse tra loro. In particolare, travatura (o travata) reticolare, struttura formata da più aste collegate tra loro in vario modo e tali da formare un complesso avente funzioni portanti analoghe a quelle di un’unica t. ideale equivalente. L’impiego delle travature reticolari è diffuso in tutti i campi delle costruzioni civili: coperture di notevole luce, strutture di edifici industriali, strutture di ponti ecc. Tra i materiali impiegati hanno importanza preminente l’acciaio e il cemento armato. Per applicazioni di minore importanza statica è usato anche il legno. Le forme delle travature reticolari sono varie: vanno dai tipi a capriata (➔) usati per le coperture di edifici civili, ai tipi a graticcio o variamente sagomati usati per le travate da ponte o per grosse travi di edifici industriali. Le aste possono essere composte con profilato d’acciaio o lamiere variamente accoppiate mediante saldatura o chiodatura oppure, per ponti a carattere provvisorio, anche formate da panconi di legno collegati con bullonatura o chiodatura e tiranti di tondini d’acciaio.
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