Le Travi in Legno Lamellare: Soluzioni Strutturali per Grandi Luci e Architetture Moderne

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. 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.

Che cos'è il Legno Lamellare?

Il legno lamellare è un materiale composito che si produce con diverse assi di legno, dette lamelle. Partiamo con il dire che le travi lamellari si definiscono “GL”, ovvero “glued laminated”, in italiano “a lamelle incollate”. Il legno lamellare è legno naturale lavorato industrialmente per conservare i pregi, e talvolta anche migliorare alcuni svantaggi, del legno massello.

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.

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. 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. Le lamelle (almeno 3) vengono assemblate tra loro, a fibre contrapposte, sotto l’azione di una forza di pressione. In questa maniera è possibile costruire profili di dimensioni maggiori rispetto a quelle normalmente ricavabili dagli alberi naturali, con enorme vantaggio della loro applicazione in ambito edilizio.

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.

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Il Processo Produttivo delle Travi Lamellari

Per realizzare delle travi in legno lamellare si segue un procedimento molto complesso, che ha il suo punto di partenza nella materia prima e si articola nelle seguenti operazioni:

1. Essiccazione
2. Controllo di qualità delle tavole
3. Giunzione di testa
4. Piallatura delle lamelle
5. Incollaggio delle lamelle
6. Pressatura
7. Piallatura delle travi
8. Finitura e impregnazione

Le fasi della produzione consistono nella 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. Le caratteristiche del prodotto finito dipendono dal materiale di base, quindi occorre partire da una materia prima che abbia caratteristiche più omogenee e uniformi possibile.

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. 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. Il nostro moderno impianto di centro taglio ci permette di lavorare i componenti con precisione e accuratezza millimetrica. Forniamo elementi da costruzione in legno di massima qualità pronti per il montaggio.

Generalmente per le travi in legno lamellare le specie legnose più utilizzate sono le conifere: abete rosso, abete bianco, larice, pino e douglasia. La scelta dipende dall’utilizzo finale che ne viene fatto, dalla semplicità di reperimento sul mercato e dal costo. In base a questi parametri, le specie più usate in Europa sono l’abete rosso, che è molto diffuso e dal quale si ottengono lamelle di grande lavorabilità, e l’abete bianco, che però è meno pregiato perché l’accrescimento del suo tronco avviene in modo irregolare. Quello più usato per esterni (per strutture come i pergolati) è invece il larice, per la sua resistenza meccanica e durabilità. Non esiste una lunghezza minima delle assi, ma lo spessore e la sezione trasversale sono rigidamente regolamentati. Nella pratica costruttiva le lamelle hanno uno spessore finito di 40 mm per elementi costruttivi diritti e non esposti a variazioni climatiche rilevanti, la larghezza è pari a quella della sezione trasversale dell’elemento strutturale, in pratica tra 10 e 24 cm.

Vantaggi delle Travi in Legno Lamellare

I vantaggi del legno lamellare sono molteplici, sia dal punto di vista tecnico, sia da quello ecologico e strutturale:

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• Resistenza: resistenza a flessione e trazione; resistenza meccanica uniforme; alta resistenza ad agenti atmosferici e a sbalzi termici; resistenza chimica. 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). Sono più leggere del cemento e dell’acciaio. Sul cantiere sono necessari elevatori molto più leggeri rispetto a quelli che servirebbero per il cemento armato.
• Versatilità: può essere usato su un gran numero di strutture, grandi e piccole, complesse o meno. Non c’è un limite di sezione o lunghezza, si possono avere anche travi curve o a boomerang.
• 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. Infine, 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. Il cemento armato è rigido e quando qualcosa si rompe tende a cedere rapidamente.
• Resistenza al fuoco: alta resistenza al fuoco. Il legno, utilizzato come elemento costruttivo compatto, mostra un'elevata resistenza al fuoco, giacché solo la parte esterna viene carbonizzata, mentre la sua struttura interna si mantiene intatta. Con le costruzioni di legno è possibile soddisfare anche le classi di protezione antincendio più elevate. 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.
• Isolamento: capacità isolante molto alta (isolamento termico e acustico).
• Stabilità e Durabilità: nessuna spaccatura (al massimo qualche piccola fenditura); stabile nel tempo. 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. Una trave lamellare non avrà spaccature (al massimo qualche piccola fenditura) nè nel breve, nè 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.
• Velocità di costruzione: 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. La movimentazione ed il collegamento di componenti nelle costruzioni in legno sono effettuabili molto rapidamente e non necessitano di tempi di essiccazione o indurimento. Con le odierne lavorazioni con centro taglio si è nell’ambito dell’High-Tech, laddove la precisione è di gran lunga superiore rispetto a quella del cemento armato.
• Basso impatto ambientale: dalla produzione al riutilizzo tramite riciclo; facilmente riciclabile.

Tipologie e Classificazione del Legno Lamellare

Le travi in legno lamellare si distinguono in varie categorie a seconda del parametro di riferimento scelto.

Classificazione per Essenza

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:

• abete rosso e bianco
• frassino
• larice
• faggio
• pino

Più rari, ma comunque utilizzate, anche le latifoglie, come rovere e castagno. Solitamente si utilizzano travi in abete ma, su richiesta, sono disponibili anche in larice o a micro-lamelle in faggio per lavori particolari.

Classificazione per Resistenza e Portata

Esistono diverse qualità di travi lamellari, dove per qualità si intende il grado di resistenza, portata, della trave. 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).

Inoltre, il legno lamellare può essere classificato in:

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• Incollato omogeneo (“H”): in cui le lamelle di cui è composto appartengono alla stessa classe di resistenza. “H”, che sta per “homogeneous”, indica che le lamelle utilizzate per realizzare quella trave hanno tutte la stessa portata.
• Incollato combinato (“C”): quando appartengono a differenti classi di resistenza. Per realizzare la trave sono state utilizzate lamelle di classi (portata) differenti ma la cui media dà comunque la resistenza nominale.

La qualità delle lamelle viene valutata in base ai nodi, spaccature, fenditure, difetti. Meno difetti presenta la lamella, maggiore sarà la sua portata. La normativa europea che definisce la classificazione delle travi, fissa unicamente lo standard qualitativo per quanto riguarda la resistenza/portata che devono avere. Non valuta l’estetica della trave (che è intrinseca nella qualità) a meno che i difetti di quest’ultima non ne compromettano la portata.

Classi di Resistenza del Legno Lamellare

Classe di Resistenza	Tipo di Incollaggio	Resistenza alla Flessione (N/mm²)	Caratteristiche
GL24H	Omogeneo	24	Tipologia più utilizzata, uso generale
GL24C	Combinato	24	Esteticamente gradevole, più economica
GL28c	Combinato	28	Per requisiti di resistenza più elevati (da 140/320 mm)
GL30h	Omogeneo	30	Per requisiti di resistenza più elevati (da larghezza 120 mm)
GL32	Omogeneo/Combinato	32	Per lavori particolari con alta portata

Classificazione per Qualità Estetica

Esistono due tipologie di travi lamellari: vista o industriali.

• Qualità “vista”: non devono presentare macchie, nodi scappati al disopra di un determinato diametro. Sono tollerate lievi fenditure, ma solo di pochi millimetri (non devono inficiarne la resistenza).
• Qualità “industriale”: devono semplicemente soddisfare i requisiti di legge relativamente alla portata, indipendentemente dall'estetica.

Applicazioni del Legno Lamellare nell'Edilizia

La sua versatilità lo rende ideale per molti tipi di costruzioni. L’impiego del legno lamellare trova sempre più spazio nel campo delle costruzioni. Grazie alle loro caratteristiche, soprattutto in termini di capacità di carico per sezione e leggerezza dell’elemento strutturale, le travi in legno lamellare rappresentano una valida alternativa strutturale in campo edilizio.

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
• Porticati e pergolati: perfetti per creare zone d’ombra vivibili tutto l’anno, integrando vetro, policarbonato o tavolati.

La loro sempre più grande e diffusa applicazione riguarda le coperture e i solai, sia nelle nuove costruzioni, ma anche negli interventi di ristrutturazione e restauro di edifici già esistenti. Ecco qui riassunti i campi di impiego delle travi lamellari:

• case uni e plurifamiliari
• edifici per uffici e le pubbliche amministrazioni; scuole e asili
• auditorium, padiglioni espositivi, costruzioni fieristiche
• centri commerciali, capannoni industriali, magazzini, capannoni per il compostaggio e per il deposito di materiali sfusi
• palestre e palazzetti dello sport, piscine
• hotel, ristoranti ed edifici ricettivi in genere
• chiese ed edifici per il culto
• strutture di sostegno dei ponti
• strutture leggere per esterni (casette di legno, bungalow, gazebi)
• infissi, scale leggere, tettoie leggere per l’installazione di pannelli fotovoltaici

Calcolo Strutturale e Verifiche Tecniche

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 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

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.

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. 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.

Dimensioni e Manutenzione delle Travi Lamellari

In genere, le travi in legno lamellare vengono prodotte con le seguenti dimensioni:

• Base: cm 8-10-12-14-16-18-20-22-24
• Spessore lamelle: mm 40
• Incollaggio idoneo per ambienti umidi: melaminico
• Peso specifico: kg/m3 500
• Rapporto altezza/base: ≥10

La normativa DIN stabilisce che l’area della sezione trasversale massima non deve superare i: 60 cm2 (per legni di conifera) e 50 cm2 (per legni di latifoglia).

Manutenzione e Durabilità

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. I funghi che distruggono il legno necessitano di umidità per crescere, un'umidità che può essere esclusa con un montaggio delle travi lamellari a regola d'arte sotto i tetti o negli ambienti interni.

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. In teoria, andrebbe eseguita una manutenzione ogni 2/3 anni; tuttavia, l’applicazione di nuove vernici e lacche adatte a evitare il deperimento del legno, permettono di eliminare del tutto (o quasi) ogni tipo di manutenzione. Con un gran risparmio di tempo e denaro.

Prezzi e Disponibilità

Il costo del legno lamellare è estremamente variabile in quanto dipende da fattori quali l’essenza del legno d’origine (più o meno pregiata), le dimensioni, il grado di finitura e la qualità della lavorazione. Anche logistica e condizioni di cantiere contano. A titolo indicativo, ecco qualche esempio:

• Tavola in abete lamellare: lunghezza 200 cm x larghezza 50 cm, spessore 18 mm, 17,00 euro
• Tavola in abete lamellare: lunghezza 250 cm x larghezza 125 cm, spessore 18 mm, 50,00 euro
• Tavola in abete lamellare: lunghezza 250 cm x larghezza 120 cm, spessore 40 mm, 100 euro
• Tavola in faggio lamellare: lunghezza 250 cm x larghezza 120 cm, spessore 30 mm, 175 euro
• Trave lamellare in pino impregnato: lunghezza 300 cm e sezione 15 x 5 cm, 50 euro
• Trave lamellare in pino impregnato: lunghezza 300 cm e sezione 15 x 10 cm, 75,00-80,00 euro
• Trave lamellare in abete: sezione 12 x 12 cm, 10,00 euro (prezzo a metro lineare)
• Trave lamellare in abete: sezione 10 x 20 cm, 13,50 euro (prezzo a metro lineare)
• Trave lamellare in abete: sezione 6 x 12 cm, 5,00 euro (prezzo a metro lineare)

Di questa misura, su Brico First Class, si trovano travi lamellari in abete, classificate GL24H, qualità “a vista”, produzione austriaca. Già piallate, con nodi legati, non neri. Il prezzo di vendita è di 19,50 euro (iva inclusa). Delle stesse dimensioni, su Ferramentalegno.it si trovano a partire da 8,54 euro. Ampia scelta di travi lamelalri sul sito di Leroy Merlin.

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