Materiali e progettazione di elementi costruttivi - Il legno e i derivati

Il legno come materiale da costruzione

Il legno è il primo dei materiali naturali di cui l'uomo si sia servito per le sue costruzioni, data la sua diffusa disponibilità, le sue ottime capacità di resistenza e la possibilità di adottarlo agli usi più diversi. Nel campo strutturale, il suo impiego, a partire dalla fine del secolo scorso, aveva segnato una decisa limitazione determinata dall'avvento delle strutture in acciaio e in cemento armato.

Le ragioni di questo abbandono del legno nel campo strutturale vanno ricercate sia nella tecnica con cui esso veniva impiegato fino ad allora, sia in talune sue caratteristiche negative. Infatti, le vecchie strutture in legno erano caratterizzate dall'impiego di membrature massicce. Le dimensioni di tali membrature, proporzionate alle sezioni di massima sollecitazione o alle esigenze di connessione nei giunti, nelle rimanenti parti ammettevano larghi margini di resistenza inutilizzata con notevole spreco di materiale e aumento inutile di peso. A ciò si aggiunga che:

• Il legno, essendo un materiale organico, è facilmente deperibile nel tempo ed è inoltre combustibile e infiammabile;
• Essendo un prodotto naturale, le sue caratteristiche cambiano in funzione delle condizioni ambientali e accidentali della crescita della pianta;
• Dalla costituzione fibrosa gli deriva una spiccata anisotropia che ne condiziona in modo sfavorevole le modalità di impiego;
• La membratura in legno a "sezione massiccia" è dimensionalmente limitata dalle dimensioni del tronco da cui è ricavata.

Si spiega così come l'acciaio e il cemento abbiano sostituito nel campo strutturale il legno. Oggi però, grazie al progresso tecnologico, l'uso strutturale del legno è migliorato:

• Nuove tecniche di trattamento preventivo contro gli agenti distruttori e anche verso il fuoco;
• Nuove tecniche d'impiego basate sulla composizione delle strutture mediante l'unione di tante parti di dimensioni ridotte, hanno rivoluzionato il modo di impiegare il legno nelle strutture;
• Con le nuove tecniche non esiste più il problema delle limitazioni dimensionali imposte dal fusto.

Quindi il legno ha subito un rilancio nel campo delle strutture in virtù delle sue caratteristiche positive, ovvero:

• Buona resistenza meccanica in proporzione alla sua leggerezza;
• Elevata coibenza termica;
• Buona resistenza agli aggressivi chimici;
• Irrilevante sensibilità alle variazioni termiche per il suo basso coefficiente di dilatazione termica;
• Buona lavorabilità.

Classificazione e caratteri generali

Il legno è costituito essenzialmente da un tessuto fibroso orientato parallelamente all'asse del fusto. Ogni genere di pianta arborea presenta un proprio tipo di tessuto legnoso. Queste sono riunite in due gruppi: conifere e latifoglie. In entrambe, il fusto è formato per apposizione di successivi strati periferici di cellule, ciascuno dei quali corrisponde a un anno di vita. La zona più interna del fusto è...