OPERE IN LEGNO LAMELLARE Descrizione

Tipologie significative per le strutture in legno naturale e legno lamellare
OPERE IN LEGNO LAMELLARE
Descrizione
Fanno parte di questa tipologia d’opere tutti quei manufatti, per lo più
di tipo strutturale, che utilizzano materiali derivati dalla riduzione del
tronco in tavole, listelli o matite di più piccola dimensione e dalla loro
successiva ricomposizione, tramite incollaggio. I nuovi materiali
possiedono prestazioni assai differenti rispetto a quello originario e
servono per la realizzazione d’elementi di prevalente forma
parallelepipeda con una dimensione fortemente preponderante rispetto
alle altre e funzione quasi esclusivamente strutturale.
Tramite il legno ricomposto o ricostruito, si possono evitare tutta una
serie di limiti d’impiego che caratterizzano il legno naturale massiccio.
Se quest’ultimo mantiene il pregio della naturalezza e quindi
dell’originalità di ogni pezzo, il primo possiede le caratteristiche
d’uniformità e di costanza della qualità tipiche di un prodotto
industriale.
La demolizione ed il riassemblaggio di parti minute del tronco tende ad
ovviare a quelle che sono le caratteristiche di:
limitata disponibilità dimensionale degli elementi naturali
scarsa affidabilità, causa la disomogeneità del tronco, e quindi
limitati valori dei carichi di sicurezza che si possono assumere ai
fini dei calcoli
instabilità morfologico-dimensionale causata principalmente da
variazioni di umidità.
Mentre il legno massiccio, infatti, caratterizzato da accentuate
dispersioni meccaniche, rientra difficilmente negli attuali paradigmi di
calcolo, il legno lamellare invece riesce ad utilizzare facilmente i
modelli utilizzati per dimensionare e verificare opere realizzate con
materiali più omogenei come l’acciaio.
La tecnica del legno lamellare ha dato vita a diversi prodotti, di seguito
elencati:
legno lamellare incollato:
capostipite
sperimentato ampiamente
affidabile
luci elevate
prodotto con legno di abete o robinia
si basa sul principio della sovrapposizione e compensazione
delle lamelle che lo formano tramite incollaggio a pressione;
legno lamellare incollato e armato:
buon grado di prefeabbricazione
travetti formati da una suola in legno lamellare e da un
traliccio o un profilo in acciaio, solidarizzato al legno con resine
epossidiche o a secco con viti
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Legno lamellare
incollato
Legno lamellare
incollato e armato
Tipologie significative per le strutture in legno naturale e legno lamellare
getto integrativo superiore in calcestruzzo armato che
fornisce maggiore massa e rigidità alla struttura e collabora,
tramite l’armatura metallica, con il legno
legno lamellare incollato e precompresso:
precompressione attraverso cavi metallici interni o esterni
sistema adottato per la realizzazione di grigliati ortotropi
(capaci di formare una specie di piastra in grado di distribuire i
carichi sulle strutture in maniera uguale sui suoi lati)
legno lamellare incollato e rinforzato:
inserzione tra le lamelle di reti in fibra ad altissima
resistenza
Legno lamellare
incollato e
precompresso
Legno lamellare
incollato e
rinforzato
Microlamellare
microlamellare (microlam):
lamelle molto sottili
caratteristiche meccaniche superiori in termini di resistenza
meccanica e di rigidezza
riduzione problema frecce
legname a listelli paralleli (parallam):
prodotto utilizzando specie legnose con approvvigionamenti
più facili rispetto a quelle utilizzate per il legno lamellare
convenzionale
le lamelle non sono0 delle assi, ma delle specie di matite,
delle strisce di pochi millimetri solidarizzate attraverso un tipo
di pressaggio combinato con fasci di microonde che
polimerizzano la colla
non realizza morfologie curve
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Legname a listelli
paralleli
Tipologie significative per le strutture in legno naturale e legno lamellare
Requisiti e prestazioni
Nella tabella seguente sono riportate:
la lista dei requisiti richiesti alle opere in legno
le effettive prestazioni fornite comunemente dagli elementi posti
in opera nei cantieri odierni
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Tipologie significative per le strutture in legno naturale e legno lamellare
Materiali e principi costitutivi
Nella produzione del legno lamellare la sovrapposizione delle lamelle
avviene in maniera casuale in modo che:
il materiale ricostruito raggiunga un certo grado di omogeneità
il fenomeno deformativo delle singole lamelle si controlli
reciprocamente.
Provenendo da parti diverse del tronco, le tavole che formano le lamelle
sono, infatti, soggette ognuna ad una propria particolare deformazione e
provocano quindi all’interno della trave stati di coazione differenti che
si compensano a vicenda. Ne consegue una maggiore affidabilità del
prodotto, anche per il fatto che le tavole impiegate sono soggette ad un
preventivo controllo di qualità che ne elimina gli eventuali macrodifetti.
Un altro principio costitutivo di fondamentale rilevanza è quello della
disponibilità dimensionale pressoché illimitata degli elementi prodotti.
Disponibilità che risulta condizionata solamente del trasporto e dalla
potenzialità dei macchinari di produzione (più che altro le grandi pialle
per la rifinitura dopo le operazioni di pressaggio).
La possibilità di curvare grossi profili strutturali senza peggiorarne le
prestazioni è un’altra prerogativa che non si presenta con il legno
massiccio oltre alla notevole economicità della materia prima.
La tecnologia della lamellazione si fonda essenzialmente su due
principi:
l’intestazione delle tavole tramite un particolare giunto che
aumenta la superficie di contatto e quindi l’area di incollaggio
l’unione incollata a pressione delle lamelle sovrapposte.
Il legno lamellare è stato ideato e introdotto quando le colle disponibili
hanno consentito un’unione sufficientemente tenace, duratura e
resistente all’umidità contenuta nelle lamelle. Le due colle
maggiormente impiegate sono di seguito descritte:
la resorcina: è la più adatta e diffusa, in quanto insensibile
all’umidità dopo l’incollaggio e neutra rispetto agli agenti chimici.
Presenta un’ottima resistenza al fuoco, ma presenta un costo più
elevato ed una piallatura delle lamelle più accurata.
le colle all’urea – formolo: si dimostrano più adatte ai manufatti
destinati all’interno perché mal sopportano le escursioni climatiche
e le intemperie e temono le alte temperature.
Altro tratto distintivo del legno lamellare sono i principi di
prefabbricazione ed industrializzazione che stanno alla base della
tecnica:
produzione e controllo di qualità in ambiente protetto, lo
stabilimento
produzione in serie
preassemblaggio eventuale in stabilimento
anticipazione di lavorazioni secondarie dal cantiere allo
stabilimento
tolleranze ridotte di montaggio.
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Tipi di colle
Tipologie significative per le strutture in legno naturale e legno lamellare
Criteri di produzione
Controlli e processi preliminari sulle tavole
Le tavole che costituiranno le lamelle dei profili in legno lamellare
vengono prodotte in apposite segherie collegate con lo stabilimento di
produzione o fornite da ditte esterne. Sono stoccate su grandi piazzali,
per un minimo di stagionatura e una volta entrate nello stabilimento
subiranno:
una prima trasformazione che le porterà, tramite grandi
forni, al grado ottimale di umidità del 10/14%, necessario per un
corretto incollaggio e per limitare fenomeni deformativi
controllo elettronico dimensionale e di umidità delle singole
tavole
piallatura accurata delle facce più grandi delle tavole
controllo di spessori (larghezza massima 20/22 cm)
controllo visivo imperfezioni (nodi che tendono a staccarsi,
imbarcamenti, svergolamenti, cipollature…)
Controlli e processi
preliminari
Giunto a minidita ed intestazione
La fase successiva consiste nella creazione del giunto a minidita o a
pettine tramite taglio/fresatura, in tutte le teste delle tavole. Il giunto è
di tipo a dentatura autoserrante e una volta cosparso di colla collega le
tavole di testa a pressione.
Giunto a minidita
ed intestazione
Taglio delle lamelle
Una macchina a controllo numerico taglia poi questa unica lamella in
pezzi della lunghezza appropriata all’elemento che si sta realizzando,
stabilendo inoltre dimensioni tali da rispettare il corretto sfalsamento
dei giunti delle lamelle. Le singole lamelle vengono poi accatastate in
uno spazio di stoccaggio in cui il giunto a minidita si consolida.
Taglio delle lamelle
Incollaggio e pressatura
Dapprima le lamelle, poste su di un nastro trasportatore, vengono
cosparse di colla sulle facce più grandi con un velo continuo a pioggia e
poi impacchettate per essere disposte su grandi banchi di pressaggio (i
banchi hanno la forma rettilinea o curva a se onda della forma che
richiede il profilo).
Con un avvitatore elettrico e appositi martinetti meccanici si imprime
una pressione tale da obbligare le lamelle cosparse di colla ad unirsi.
Incollaggio e
pressatura
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Tipologie significative per le strutture in legno naturale e legno lamellare
Piallatura
Dopo circa 24 ore gli elementi vengono tolti dal banco di pressaggio e
avviati alla piallatura finale per una perfetta profilatura. La piallatura
serve a levigare la superficie, eliminando tutte le sbavature della colla e
le eventuali altre imperfezioni.
Tassellatura e rifilatura
Con un’apposita fresatrice circolare si tolgono i nodi in vista e li si
sostituisce con dischetti di legno fissati con colla. Si passa poi al taglio
dell’elemento portandolo alla sua forma definitiva.
Trattamenti superficiali
Si procede infine all’impregnazione e pigmentazione con impregnanti e
vernici di tipo protettivo (antimuffa, fungicida, antiparassitario,
antiraggi UV, idrorepellente) e/o coloranti, queste ultime scelte fra
quelle che riproducono le diverse essenze più richieste, che sono in
genere:
noce chiaro e noce scuro
abete rosso
pino
castagno.
Lavorazioni complementari
E’ possibile attuare anche un’ultima lavorazione che consiste
nell’apporre o eseguire già in stabilimento diversi tipi di apparati
metallici e di forometrie per il fissaggio degli elementi rendendo più
veloci e semplici le operazioni di assemblaggio in cantiere.
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Piallatura
Tasselatura e
rifilatura
Trattamenti
superficiali
Lavorazioni
complementari
Tipologie significative per le strutture in legno naturale e legno lamellare
Figura 1:Processo di produzione
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Tipologie significative per le strutture in legno naturale e legno lamellare
Forma e dimensioni
I profili in legno lamellare incollato sono comunemente
commercializzati con spigoli leggermente smussati (larghezza standard
dello smusso 3 o 4 mm) per questioni estetiche e di sicurezza. Le
sezioni sono rettangolari, fortemente allungate in altezza e quindi
caratterizzate da un elevato momento d’inerzia. Le misure massime di
produzione sono per la maggior parte delle aziende 20/22 cm di
larghezza per 200/240 cm d’altezza della sezione. La larghezza
contenuta delle lamelle dipende sia da ragioni tecnico economiche, sia
da ragioni fisiche: tavole di larghezza maggiore inizierebbero a
presentare autotensioni significative.
Figura 2:Esempio di produzione di profili in legno lamellare incollato
(da documentazione tecnica commerciale)
Il rapporto tra altezza e base della sezione deve essere < 10 (per evitare
travi troppo snelle).
Sono stati introdotti recentemente sul mercato italiano anche profili
strutturali in legno con sezione tonda e con sezione a doppio “T”: nel
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Tipologie significative per le strutture in legno naturale e legno lamellare
secondo caso le ali sono in lamellare o microlammelare; l’anima può
invece essere realizzata con diverse tecnologie: tavole incrociate,
pannelli di compensato, di truciolare, di PSL.
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