Fondamenti di Tecnologia dell'Architettura - Parte Seconda

Impieghi:

• I mobili - gli elementi di arredo di una volta erano fatti in legno massello (di dimensioni ingombranti forse, ma sono ancora in piedi, elevata durata nel tempo).

• Elementi di completamento e portanti tradizionali, ad esempio l'orditura del tetto: la capriata lignea.

La posizione del tronchetto di legno estrapolato all'interno del tronco della pianta influisce anche sull'utilizzo dell'elemento stesso. La porzione centrale, più vicina al nucleo centrale è la più antica, la più secca e la più resistente. A mano a mano che ci si sposta verso l'esterno le superfici sono più giovani, più morbide, meno rigide, che hanno meno resistenza meccanica. A seconda di come il travetto è ritagliato nella pianta, il travetto subirà processi di dilatazione, modifiche di volume differenti.

• Taglio a cuore vivo - incide il tronco esattamente al centro e coinvolge esclusivamente il cuore del tronco stesso.

Vantaggio di tale taglio è il mantenimento degli equilibri tensionali interni al tronco stesso, il che rende tale legno stabile e solido. Bisogna tuttavia prestare grande attenzione alle fessure radiali formatesi nella fase di stagionatura del legno: se troppo marcate (esistono degli standard di controllo internazionali), infatti, queste possono compromettere la stabilità dell'elemento, e di conseguenza renderlo inidoneo a un utilizzo in ambito edilizio.

Taglio a cuore spaccato - è eccentrico rispetto al centro del tronco: pertanto, accoglie una parte significativa del cuore ma sconfina in maniera non trascurabile nelle zone più esterne. Il vantaggio principale consiste nell'evitare le fessure radiali più profonde e marcate, che in genere si sviluppano al centro del tronco. Tuttavia, la presenza di fessure radiali che possono compromettere la stabilità dell'elemento non è del tutto scongiurata; inoltre, la presenza di

porzioni di strati esterni rende più probabile l'eventualità di imbattersi in fenomeni di imbarcamento, vale a dire deformazione del legno dovuta al progressivo ritiro dell'umidità.

Taglio fuori cuore - è un taglio decisamente laterale rispetto ai bordi della sezione del tronco: va a lambire questi ultimi e, di conseguenza, coinvolge molta più porzione di strati esterni che di cuore. Ciò riduce notevolmente la possibilità di imbattersi in fessurazioni, ma al tempo stesso aumenta la probabilità che l'asse presenti difetti da imbarcamento.

Per stabilire con sicurezza dove sia più opportuno effettuare il taglio, è necessario sottoporre il tronco a un attento esame preliminare, con l'ausilio degli strumenti più indicati per tale operazione.

Oggi il legno massello costa molto, perché sono monoblocchi di tronco (la pianta va

scelta con cura, con determinate caratteristiche, senza imperfezioni). Principali limiti del legno massello:

• Anisotropia - differenti risposte prestazionali a seconda delle direzioni
• Presenza di difetti negli elementi
• Igroscopicità - assorbimento d'umidità
• Limiti dimensionali - legati alle dimensioni fisiche del tronco
• Ridotta disponibilità di elementi di grandi dimensioni

La struttura intelaiata in legno massello

Con il legno massello si possono realizzare pareti portanti realizzate con un sistema a telaio: con i montanti verticali continui intervallati ogni 60 cm (solitamente) Le aperture tra i montanti vengono tamponate con materiale isolante. Anche i solai (elementi portanti orizzontali) possono essere realizzati con sistema a telaio, con una serie di elementi portanti orizzontali, divisi da elementi di tamponamento isolanti.

Oggi è possibile realizzare edifici in legno pluripiano con strutture portanti

Il legno lamellare - costituito dalla sovrapposizione di un certo numero di strati, di pannelli di legno incollati uno sopra l'altro.

Superamento del vincolo dimensionale del legno massello - Detta L la lunghezza del tronco è possibile estrarre pezzi di legno massello con dimensioni inferiori a L (si scartano le estremità e i punti dei nodi, punti di discontinuità delle fibre, dove esse subiscono una variazione formale e geometrica). Il legno massello è limitato alle dimensioni naturali della pianta da cui è estratto.

Nel corso della storia si sono proposte diverse possibilità di montaggio di elementi in legno per:

1. Implementare la resistenza
2. Abbattere il limite dimensionale, figlio del limite geometrico della pianta

Varie ipotesi, a partire da Leonardo - annodare con fasciature metalliche, chiodi, bulloni.

Alla fine del 1900

– soluzione tecnica del legno lamellare, brevettatada Hetzer. Sovrapposizione di più strati, lamelle (con spessore chenon supera i 3 cm) mediante colle a base di resine, oggi sempre piùperformanti.

Il legno lamellare elimina le discontinuità dellapianta – si selezionano le parti più pure,migliori, e si realizzano lastre, pannelli. Condenti di sega si crea l’ammorsamento tra unalastra e quella successiva. Tramite colleparticolari si realizzano pezzi in legno resistenti(perché sovrappongo più lastre), dallaresistenza controllata in ogni punto (no punti dinodi) e si superano i limiti dimensionali dellegno massello, legato al limite geometrico deltronco d’albero.

Ecco perché il legno lamellare si usa per le grandi costruzioni, con dimensioni notevoli: ad esempio palazzetti sportivi.

Tecnologia X-LAMEvoluzione del legno lamellare. Sono pannelli realizzati con la tecnologia della lamella.

Realizzazione di pannelli X-LAM:

1. ...

Selezione delle lamelle

Marcatura e taglio dei difetti, scarti

Giunzione di due lamelle con ammorsamento con denti di sega

Assemblaggio degli strati

Assemblaggio dei pannelli - più strati sovrapposti, con fibre disposte perpendicolari tra uno strato e l'altro, in modo alternato. Questo per avere una maggior resistenza nelle due direzioni, tra loro perpendicolari. Capacità portante bidirezionale: resistenza sia a trazione che a compressione.

Grandi dimensioni - fino a 15/20 x 4.8 m. Lo spessore dipende dal numero di strati sovrapposti, anche 50 cm.

Vantaggi - I pannelli x-lam sono molto duttili, hanno molti vantaggi, tra cui un alto potere di isolamento termico. Inoltre possono essere utilizzati sia come solai, sia come elementi portanti verticali (hanno capacità portante bidirezionale). Pareti e solai realizzati con pannelli x-lam vengono preassemblati, prefabbricati, poi montati e rifiniti in cantiere.

Svantaggi - le aperture non avranno luci

Dimensionalmente enormi, i pannelli x-lam portano con sé in generale tutti i vincoli delle pareti portanti massicce. La parete deve essere massiccia, con aperture dimensionate.

Comportamento strutturale – I pannelli x-lam sono elementi massicci piani, rigidi e resistenti nelle due direzioni del piano. Un pannello x-lam assume tutte le funzioni strutturali: resistenza a compressione, trazione, flessione e taglio.

Numero minimo della sovrapposizione di strati – 5, poi varia anche in base al dimensionamento del pannello in base al suo ruolo: generalmente le pareti verticali portanti hanno spessore inferiore rispetto al solaio (sottoposto a maggiori sollecitazioni, non solo a compressione). Normalmente i pannelli per i solai hanno più di cinque strati.

Posizionamento di pannelli x-lam – esistono elementi in lamiera metallica, fasce metalliche che ancorano l’elemento, insieme a viti passanti e bulloni.

Rapidità esecutiva. Pannellature x-lam consentono il raggiungimento anche del decimo, dodicesimo piano – se affiancando, integrando la struttura con alcuni nodi di connessione. Perché in realtà il legno è resistente, ma permangono al suo interno dei cinematismi, debolezza contro i movimenti orizzontali. Se si irrigidisce la struttura con elementi in metallo, si aggiunge anche un numero elevato di piani.

Altri impieghi del legno in edilizia. Il legno è un materiale duttile, il legno non si usa solo per la struttura portante; essendo leggero, isolante sia termico che acustico (per insonorizzare alcuni ambienti), il legno permette di realizzare un migliaio di elementi tecnici:

• Isolanti in fibra di legno - Oggi si riutilizzano anche tutte quelle parti di scarto di legno durante la realizzazione delle strutture portanti in legno. Frantumazione e riutilizzo del legno di scarto per altre destinazioni, come materiale isolante. Ad esempio il sughero biondo.

naturale (sia in pannelli che in granuli).

• Tappetini di matrice legnosa per l'isolamento acustico
• Struttura di completamento e tamponamento (sia verticale che massetti orizzontali)
• Finitura interna ed esterna - le c.d. perlinature di finitura
• Pareti esterne e partizioni interne
• Solai interpiano e solai di copertura

È possibile una quasi completa realizzazione di un edificio in legno (le fondazioni non sono possibili in legno, a contatto con l'umidità del terreno).

I pannelli in legno

Pannelli in fibra di legno - gli scarti del legno vengono assemblati con colle lasciando delle piccole cavità di aria. I pannelli in fibra di legno vengono adottati anche per la loro buona capacità fonoisolante. Spesso i soffitti dei bar, locali e resistenti sono rivestiti di pannelli in fibra di legno.

Altri pannelli - spesso utilizzati per l'ar