Travi Perimetrali in Legno: Guida Completa alle Strutture Intelaiate e Lamellari

Il telaio in edilizia, per definizione composto da travi e pilastri, rappresenta un elemento fondamentale nella progettazione degli edifici e gioca un ruolo cruciale nella stabilità e nella durabilità di una struttura. Le strutture intelaiate, in particolare quelle realizzate in legno, sono sempre più apprezzate per la loro efficienza, sostenibilità e flessibilità progettuale.

In questo articolo, esploreremo gli aspetti più importanti che riguardano le strutture intelaiate in legno, analizzando gli elementi che le caratterizzano, le diverse tipologie di travi e pilastri, le normative di riferimento e i vantaggi intrinseci di questo sistema costruttivo, con un focus specifico sulle travi perimetrali e lamellari.

Che cos'è una Struttura Intelaiata in Legno?

La “struttura intelaiata” è un sistema strutturale composto da un’orditura di travi e pilastri che formano un insieme di telai. Il telaio, definito come l’elemento strutturale composto da due pilastri verticali e una trave orizzontale rigidamente connessi, si ripete sia sul piano orizzontale che verticale. Questa disposizione consente una continuità statica e l’uso efficiente dello spazio con limitati ingombri planimetrici.

Pilastri e travi sono gli elementi chiave di questa struttura. I pilastri, elementi verticali di interpiano, possono essere allineati o posizionati a distanza l’uno dall’altro in base alla luce ottimale per i solai, seguendo una maglia regolare. Le travi, gli elementi orizzontali di piano, sono disposte in successione e costituiscono la travatura delle strutture a telaio.

La tecnica costruttiva a telaio in legno prevede la combinazione di una maglia strutturale a travi e pilastri in legno lamellare. Reinterpretando la concezione strutturale di un tradizionale edificio in cemento armato, le travi ed i pilastri armati e gettati in opera vengono sostituiti da elementi in legno lamellare prodotti e lavorati in stabilimento.

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Tipologie di Travi in Legno

Le travi in legno si suddividono in due categorie principali: in legno massiccio e in quello lamellare.

• Travi in legno massiccio: Queste sono un’opera d’arte naturale, note per la loro bellezza e resistenza. Ogni pezzo è unico, ma presenta alcune limitazioni dimensionali dovute alle dimensioni naturali dell'albero. Le travi in legno semplice possono presentare forme troncoconiche o rettangolari, a seconda del profilo del legno.
• 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.

Le travi, in generale, possono essere principali o secondarie, con diverse sezioni come rettangolari o profilate a I, T, L, C, H, ecc., al fine di ridurre il peso e ottimizzare l’utilizzo del materiale in base alle sollecitazioni. Possono anche presentare sezioni alleggerite, come profili scatolari, a cassone, o reticolari. Le travi a cassone, adatte per grandi luci, sono costituite da sezioni chiuse cave con elementi di irrigidimento interni. Le travi reticolari, composte da aste verticali e diagonali, sono ideali per sforzi assiali e possono essere incernierate nei nodi, fornendo un sistema di aste sollecitate a compressione o trazione.

Le Travi H20

Le travi in legno H20 vengono utilizzate per armare i solai e in commercio sono disponibili in diverse lunghezze. Le lunghezze standard delle travi H in legno sono 2,9 m, 3,9 m, 4,9 m e 5,9 m. Il legname di cui sono composte viene essiccato e bonificato sulla superficie con resina. Questi processi rendono le travi stabili e durevoli. Le travi H20 offrono una protezione efficace contro umidità e raggi UV e sono facili da montare. Sono riconoscibili perché permettono di personalizzare la superficie della trave con il nome dell’impresa. Sono prodotte con esterni in abete massello di qualità selezionata, giuntati a pettine con tecnologia "finger-joint" e con anima a tre strati.

Il Legno Lamellare: Normativa e Caratteristiche

I pilastri e le travi in legno lamellare sono costituiti da strati successivi di strisce di legno selezionate e incollate tra loro (lamelle). Questi elementi vantano una resistenza meccanica elevata, sono resistenti alle variazioni igro-termiche, e mostrano scarsa vulnerabilità agli attacchi di parassiti e al fuoco. Attraverso l’uso di legno lamellare incollato o nuovi materiali compositi, è possibile conferire alle travi forme diverse, come travi a sezione rastremata, offrendo una grande libertà architettonica.

Normativa inerente le travi in legno lamellare

Il 1 luglio 2009 sono definitivamente entrate in vigore le Norme Tecniche per le Costruzioni che insieme alla Circolare Esplicativa. La normativa non fissa la lunghezza minima delle assi, mentre stabilisce misure precise per lo spessore e la sezione trasversale delle lamelle.

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Le Travi Perimetrali in Legno (da attacco a terra)

Le travi da attacco a terra sono elementi utilizzati per il rialzo delle pareti negli edifici in legno. Queste vengono realizzate su misura a seconda delle esigenze del cliente. La prefabbricazione di questi elementi offre numerosi vantaggi:

• Possono essere utilizzate in edifici multipiano.
• La posa in opera è semplice e veloce.
• Le dimensioni sono precise con la possibilità di realizzare pezzi speciali quali testate fuori squadra.
• Sono facilmente trasportabili e riciclabili al 100%.

La trave viene posata sulla fondazione dell’edificio attraverso l’utilizzo di una gru, grazie alla predisposizione di boccole per il sollevamento nel manufatto. Una volta posizionate, le travi, le quali hanno dei fori passanti, vengono fissate a terra attraverso un ancoraggio con barra filettata e resina chimica.

Sfide e Soluzioni per l'Ancoraggio di Travi Perimetrali

In alcuni contesti di ristrutturazione, come nel caso di tetti in legno di vecchie case di montagna, può sorgere la necessità di annegare le travi della copertura nel cordolo perimetrale in cemento armato. Questa pratica può presentare delle criticità. Qualora non sia possibile realizzare dettagli costruttivi ideali, si può al limite pensare di interrompere la trave in legno, ancorandola al cordolo in cemento armato.

Un'altra soluzione può essere la realizzazione di un cordolo con elementi d'acciaio da collegarsi alla muratura e agli elementi lignei, garantendo la continuità strutturale e un adeguato ancoraggio.

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Vantaggi del Sistema Costruttivo a Telaio in Legno

Le strutture a telaio in legno, realizzate con legno massiccio o lamellare incollato, offrono numerosi benefici, soprattutto quando applicate a strutture monopiano e bipiano:

• Elevata resistenza alle azioni di sisma: Il legno è un materiale leggero ed elastico, che consente alle strutture di dissipare meglio l'energia sismica.
• Prefabbricazione degli elementi strutturali: Travi e pilastri vengono prodotti e lavorati in stabilimento, riducendo i tempi di cantiere e i margini di errore.
• Velocità di installazione in cantiere: La prefabbricazione e la leggerezza del materiale rendono il montaggio rapido.
• Progettazione architettonica libera da vincoli di struttura: La versatilità del legno consente grande flessibilità nel design.
• Elevata fruibilità degli spazi interni: Le strutture a telaio permettono ampi spazi, anche in “open space”.
• Eliminazione di ponti termici: La natura isolante del legno contribuisce a un migliore comfort termico.
• Classi energetiche elevate: Le proprietà isolanti del legno e l'efficienza costruttiva contribuiscono a edifici a basso consumo energetico.

Tamponature e Coperture Nelle Strutture in Legno

Le tamponature in blocchi vengono sostituite da stratigrafie a secco. Montanti e traversi intessono la struttura delle tamponature a secco, che vengono controventate da pannelli pluristrato o OSB. Fra i montanti in legno ed internamente viene posizionato il materiale termo acustico, spessori e tipologie vengono scelti in base alla classe energetica richiesta. Esternamente verrà posato il cappotto termico costituito da apposito materiale termoacustico, che sarà quindi rasato e tinteggiato o rifinito con altre soluzioni estetiche.

Il Tetto Ventilato

Per garantire un comfort ottimale viene posato un “Pacchetto Ventilato”. Il tetto ventilato è un sistema di elementi complementari che insieme contribuiscono al raggiungimento di elevate prestazioni del pacchetto di copertura quali “Comfort Abitativo” e “Risparmio Energetico”.

L’aria all’interno della camera di ventilazione si mette in moto grazie alla differenza di temperatura. In estate, impedisce l’irradiazione del calore verso l’interno, migliorando sensibilmente il comfort abitativo. In inverno, mantiene asciutto l’isolante, eliminando condense e/o muffe, consentendogli di lavorare in maniera ottimale e di mantenersi nel tempo.

Durabilità e Progettazione Consapevole nel Legno

Il legno è il primo materiale da costruzione utilizzato dall’uomo e il suo impiego si perde nella notte dei tempi. Negli ultimi anni, grazie allo sviluppo delle normative di settore e al progresso tecnologico, si è assistito alla rapida diffusione dei sistemi costruttivi in legno che, però, hanno anche evidenziato alcune criticità legate alla durabilità del materiale, di per sé stesso marcescibile.

Si tratta di un aspetto di vitale importanza da affrontare con consapevolezza e rigore per garantire il futuro di un settore in crescita. È fondamentale sensibilizzare i progettisti dai possibili errori in cui si può incorrere durante la costruzione di un edificio interamente in legno. Tra i punti critici della durabilità di un edificio in legno si annoverano l'attacco a terra, le coperture, i terrazzi e le impermeabilizzazioni, e gli impianti, che richiedono soluzioni e dettagli di consolidamento che migliorino il comportamento strutturale globale.

Comportamento Statico delle Strutture Intelaiate in Legno

Per quanto riguarda il comportamento statico, le strutture intelaiate, comprese quelle in legno, possono rientrare in diverse categorie:

• Telai isostatici: Sono strutture staticamente determinate, risolvibili completamente utilizzando le equazioni dell’equilibrio. Caratterizzati da un numero sufficiente di vincoli per garantire stabilità e determinatezza.
• Telai iperstatici: Sono strutture staticamente indeterminate, dove il numero di vincoli e reazioni vincolari non è sufficiente per risolvere completamente tutte le forze interne solo con le equazioni di equilibrio. Richiedono metodi più avanzati.
• Telai a nodi fissi: Caratterizzati da giunzioni rigide tra le travi e i pilastri, che non possono ruotare. Utilizzati quando è necessaria una maggiore rigidità e resistenza alla deformazione.
• Telai a nodi mobili: Caratterizzati da giunzioni flessibili tra le travi e i pilastri, che possono ruotare. Offrono maggiore flessibilità nel comportamento strutturale e sono usati per gestire deformazioni o carichi variabili.

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