Le travi lamellari sono un materiale di elevata qualità, particolarmente apprezzate per le numerose possibilità di impiego e caratteristiche. Esse rappresentano 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 è un materiale composito che si produce con diverse assi di legno, dette lamelle. 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. Questo processo riduce difetti naturali come nodi critici e torsioni, aumentando resistenza e stabilità rispetto al massello a parità di sezione.
A differenza del normale legname da costruzione, che può torcersi, deformarsi e ritirarsi a causa dell'essiccazione, le lamelle per il legno lamellare vengono essiccate in modo tecnico fino a raggiungere un'umidità del legno del 12% già prima dell'incollaggio e successivamente piallate. Ciò elimina i problemi di anermeticità e fessurazioni comuni nel legno massiccio.
Il Processo di Produzione delle Travi in Legno Lamellare
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:
- Selezione della Materia Prima: 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. 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, dalla semplicità di reperimento sul mercato e dal costo. In Europa, l’abete rosso è molto diffuso e dal quale si ottengono lamelle di grande lavorabilità. Il larice è spesso usato per esterni (come pergolati) per la sua resistenza meccanica e durabilità.
- Essiccazione: Le lamelle vengono essiccate in modo tecnico fino a raggiungere un'umidità del legno del 12%.
- Controllo di Qualità delle Tavole: Le lamelle subiscono un primo controllo visivo (oppure con scanner speciali per i componenti di legno) che ne identifica i difetti quali nodi, sacche di resina e inclusioni di cortecce grandi. Un operatore (o lo scanner) li evidenzia e invia la lamella ad una macchina troncatrice che elimina la parte difettosa.
- Giunzione di Testa: Dopo l'eliminazione dei difetti, le lamelle vengono giuntate di testa per raggiungere le lunghezze desiderate.
- Piallatura delle Lamelle: Le lamelle vengono piallate per garantire superfici perfettamente planari e uniformi, pronte per l'incollaggio.
- Incollaggio delle Lamelle: Si utilizza una colla di resina melamminico-ureica, impermeabile e resistente agli agenti atmosferici, che forma giunzioni chiare e non scure. Le lamelle vengono incollate sovrapponendo vari strati a caldo (sotto pressione), disposti alternando il senso delle fibre perpendicolarmente per garantire una maggiore uniformità nella resistenza della trave. Le lamelle esterne possono essere incollate con gli anelli annuali di accrescimento contrapposti fra loro.
- Pressatura: Le lamelle incollate vengono pressate sotto una forza di pressione per garantire un legame solido e omogeneo.
- Piallatura delle Travi: Le travi complete vengono piallate per ottenere la dimensione e la finitura superficiale desiderate.
- Finitura e Impregnazione: Le travi possono ricevere trattamenti superficiali per protezione e miglioramento estetico. Le travi completate dispongono anche di fori e incavi per il fissaggio.
Vantaggi e Caratteristiche delle Travi in Legno Lamellare
Il legno lamellare offre molteplici vantaggi sia dal punto di vista tecnico e strutturale, sia da quello estetico ed ecologico, superando i limiti del legno massiccio in termini di dimensioni, sezioni e concezione strutturale.
Leggi anche: Applicazioni Travi Lamellari
Stabilità e Resistenza Superiore
- 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.
- 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. Il limite in lunghezza di una trave in legno lamellare è dato principalmente dalla possibilità di trasporto e messa in opera. È possibile produrre elementi di forma e dimensione volute, senza i limiti derivanti dalla dimensione dell’albero.
- Sono resistenti a flessione e trazione. In una trave lamellare le sollecitazioni a flessione sono nulle in mezzaria e massime in periferia.
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. 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. La combustione avviene lentamente grazie al buon isolamento termico realizzato dallo strato superficiale carbonizzato, permettendo alla struttura di cedere solo quando la parte non carbonizzata non è più in grado di svolgere la sua funzione portante. Con le costruzioni di legno è possibile soddisfare anche le classi di protezione antincendio più elevate.
Costruzione modulare in legno: ora sicura al 100% contro il fuoco
Leggerezza e Proprietà Antisismiche
Il legno lamellare ha un peso specifico inferiore a 500 kg al m³ (circa l’80% in meno rispetto al cemento armato), il che si traduce in una maggiore sostenibilità dei carichi e una riduzione delle opere di fondazione. 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 legno assorbe le sollecitazioni e sopporta le deformazioni, e in caso di danni si ripara più facilmente.
Durabilità e Protezione
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. Se ciò non è possibile sono necessarie misure chimiche appropriate, al fine di influenzare la durata di vita, come il trattamento della superficie con vernice o vernice trasparente, che protegge il legno dalle radiazioni UV e da eventuale umidità. 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.
Estetica e Versatilità
Le travi lamellari offrono stabilità dimensionale, libertà progettuale e un colpo d’occhio caldo e naturale che fa la differenza in casa come all’esterno. Si accompagnano in modo eccellente con altri materiali, quali pietra naturale, calcestruzzo, acciaio o vetro. Non “impongono” uno stile: lo accompagnano, rendendole personalizzabili.
Velocità e Efficienza in Cantiere
Grazie all’elevato grado di prefabbricazione dei componenti in legno, è possibile realizzare in pochi giorni un progetto di costruzione. Sul cantiere sono necessari elevatori molto più leggeri rispetto a quelli che servirebbero per il cemento armato. La movimentazione ed il collegamento di componenti nelle costruzioni in legno sono effettuabili molto rapidamente e non necessitano di tempi di essiccazione o indurimento.
Leggi anche: Acquista travi in legno a Primiero
Basso Impatto Ambientale
Il legno è naturale, ecologico, versatile, resistente e rinnovabile, e richiede bassi consumi energetici per essere lavorato. È un regolatore naturale di umidità e un eccellente moderatore acustico. Il legno lamellare mantiene questi pregi, ed è facilmente riciclabile dalla produzione al riutilizzo.
Tipologie e Classi di Resistenza del Legno Lamellare
Le travi lamellari sono definite “GL”, ovvero “glued laminated” (a lamelle incollate). Esistono diverse classi di resistenza, che indicano la portata della trave alla flessione, definite dalla Normativa Europea di riferimento (come la Norma Uni EN 1194). La qualità delle lamelle viene valutata in base a nodi, spaccature, fenditure e altri difetti: meno difetti presenta la lamella, maggiore sarà la sua portata.
Il legno lamellare può essere classificato in:
- Incollato omogeneo (GL_h): Tutte le lamelle utilizzate per realizzare quella trave hanno la stessa portata.
- Incollato combinato (GL_c): Per realizzare la trave sono state utilizzate lamelle di classi (portata) differenti, ma la cui media rispetta comunque la classe di resistenza dichiarata. 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.
Classi di Resistenza Comuni
Di seguito una panoramica delle classi di resistenza più diffuse e le loro caratteristiche:
| Classe di Resistenza | Descrizione | Note |
|---|---|---|
| GL 24c | Combinata, resistenza alla flessione di 24 N/mm² | Spesso considerata la classificazione più economica e più gradevole alla vista per la resistenza standard. |
| GL 24h | Omogenea, resistenza alla flessione di 24 N/mm² | Indicata per una maggiore uniformità di resistenza. |
| GL 28c | Combinata, resistenza alla flessione di 28 N/mm² | Per componenti con requisiti di resistenza più elevati, a partire da sezioni specifiche (es. 140/320 mm). |
| GL 30h | Omogenea, resistenza alla flessione di 30 N/mm² | Per componenti con requisiti di resistenza molto elevati, a partire da larghezze specifiche (es. 120 mm). |
Qualità Estetica: "A Vista" o "Industriale"
La normativa europea definisce lo standard qualitativo per la resistenza/portata, ma esistono anche criteri estetici. Due tipologie di travi lamellari sono:
Leggi anche: Comfort abitativo con cartongesso
- 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). Sono ideali per applicazioni dove l'aspetto estetico è fondamentale.
- Qualità "industriale": Devono semplicemente soddisfare i requisiti di legge relativamente alla portata, con minori restrizioni sull'aspetto estetico.
Applicazioni del Legno Lamellare
La versatilità del legno lamellare lo rende ideale per molti tipi di costruzioni. 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. 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 e edifici destinati a civile abitazione.
- Porticati e pergolati, perfetti per creare zone d’ombra vivibili tutto l’anno, integrando vetro, policarbonato o tavolati.
Un esempio concreto è il ponte pedonale e ciclabile costruito esclusivamente con travi e tavole in legno lamellare alle foci del fiume Todino in provincia di Teramo.
Calcolo e Progettazione Strutturale
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. 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 dalla normativa vigente includono: di trazione parallela alla fibratura; di compressione parallela alla fibratura; di pressoflessione/tensoflessione; di taglio; di taglio e torsione; di stabilità; di deformabilità. Queste verifiche allo stato limite ultimo (SLU) sono effettuate controllando il soddisfacimento di specifiche relazioni matematiche che tengono conto dei valori caratteristici della resistenza del materiale e di coefficienti correttivi legati alla durata del carico e all'umidità della struttura.
Lavorazioni High-Tech
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. I moderni impianti di centro taglio permettono di lavorare i componenti con precisione e accuratezza millimetrica, fornendo elementi da costruzione in legno di massima qualità pronti per il montaggio. Per elaborare le richieste, sono spesso necessari file BVN o BVX, con possibilità di trasferimento dati da altri formati come IFC, SAT, DXF o DWG.