materiali ed elementi costruttivi

LEGNO

Classificazione alberi

Foreste sono il 29,6% della sup terrestre. Foreste russe sono le più utilizzate x

produzione legname. Europa produce il 25% legname per costruzioni. 1 miliardo

di ettari di foresta si estendono attraverso 44 paesi e la loro sup continua a

crescere di 510.000 ettari l'anno: legno può essere considerato risorsa

inesauribile.

Legno è composto da 50%carbonio 42%ossigeno 6%idrogeno 1%azoto e altri .

Costituito da fibre di cellulosa trattenute da matrice di lignina.

Classificazione alberi in coniferi e latifogli

In conifere o gimnosperme la massa legnosa è costituita da cellule allungate che

costituiscono sistema di sostegno e sistema di conduzione dei succhi linfatici.

(larice, cipresso, cirmolo, e pini). Nel commercio son chiamati Softwood.

Nelle latifoglie o angiosperme la massa legnosa è costituita da 2 tipi diversi di

cellule, diverse per sostegno e conduzione.

Betulla, castagno, faggio , frassino… Hardwood .

A seconda del legno ho finitura, venatura superficiale diversa.

Durante periodo vitale legno presenta elevata quantità di acqua: ina parte libera

nelle cavità cellulari (acqua di imbibizione), altra parte è legata a sostanze che

costituiscono le pareti delle cellule (acqua di saturazione ). In entrambi casi

l'acqua raggiunge il 75% del suo peso umido.

Abbattimento consigliato nel periodo tra dicembre e marzo ovvero momento di

stati del ciclo vegetativo. Tronco lasciato integro o tagliato secondo moduli di 4-

10/4-20m.

Dopo abbattimento legno inizia la perdita graduale di acqua fino ad arrivare ad

equilibrare la propria umidità con quello dell'ambiente (igroscopia).

In passato stagionatura avveniva sotto tettoie e durava anche 12 mesi per ogni

cm di spessore, i sistemi moderni per effetto di impiego di celle a ventilazione

forzata, si ottengono gli stessi risultati in 3/4 settimane. La stagionatura è

fondamentale per stabilità morfologica.

l'umidità anche in un legno stagionato che ha raggiunto buon livello igroscopico ,

continua a intervenire in stabilità del materiale attraverso il ritiro. Legno tende a

contrarsi e dilatarsi, in funzione variazioni umidità nel suo interno . Ritiro

massimo: nella direzione tangente agli anelli di accrescimento , 10-12%. Ritiro

medio direzione assi midollari 5/6%, ritiro minimo asse midollare 0,1/0,2%.

Scortecciamento , operazione da effettuare con particolare attenzione.

Produzione segagione

Lavorazioni più diffuse:

Srotolatura , riduzione in fogli sottili

 Taglio, riduzione in pezzi

 Tranciatura, piccoli pezzi



Tipologie di taglio: carpenteria, tangenziali( più economici, ) di quarto con

mezzoni, tangenziali con taglio a spigolo vivo..

Eterogeneità, grazie a diverse parti che costituiscono tronco e rami.

Difetti più ricorrenti dei tronchi:

Nodi, inserzione ramo nel fusto

 Torsione delle fibre , fibre non parallele all'asse del fusto ma con andamento

 elicoidale

Cipollatura . Distacchi parziali o totali fra 2 anelli. Diffusa nel castagno

 Fusto ad asse variamente curvilineo

 Tensione, alla base del tronco su alberi posti su terreni in forte pendenza

 oppure soggetti a forti venti dominanti. Legno di tensione non piò essere

utilizzato

Cuore eccentrico , per alberi che crescono lungo forti pendii

 La lunatura , per effetto del gelo

 Fenditure, spaccature e cretti

 Canastro

 Marezzatura

 Attacchi di diverso genere da parte di parassiti vegetali (muffe, funghi..) e

 animali (batteri ..insetti xilofagi)

INSETTI XILOFAGI

Tarlo dei mobili , specie sinatropa di 3/5mm che infesta strutture mobili , in

 grado di aggredire cellulosa ed emicellulosa.

Orologio della morte, vive nel legno abbattuto o in opera e il suo ciclo si

 completa in un periodo da 1 a 6-10anni

Lyctus brunneus Stephens, piccole dimensioni che predilige legni porosi e

distrugge in maniera irreversibile.

Neoclytus acaminatus, diffusi, in latifoglie

Capricorno delle case

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24/03/2015

Alterazioni morfologiche

Fattore che influenza più di tutti il legno è umidità. Diverso tasso di umidità

presente fra zone centrali e periferiche , fra zone esterne (durame) e interne

(alburno), quindi differente contrazione delle varie direzioni.

Se si impedisce al legno di ritirarsi e restringersi si spacca perché la sua

resistenza alle sollecitazioni di trazione ortogonale alle fibre è quasi nulla.

Effetti più frequenti dovuti al ritiro del tavolame sono

Imbarcamento, frequente

 Falcatura

 Arcuatura

 Svergolamento, frequente



Il legno non teme severità condizioni ambientali ma le variazioni

Caratteristiche meccaniche e anisotropia

Legno è comparabile a un fascio di tubicini: natura fibrosa determina materiale

anisotropo.

Caratteristiche del legno variano secondo limiti molto ampi che dipendono dalla

essenza, dal peso specifico secco, dal grado di umidità e dai difetti del legno

stesso. La sua resistenza meccanica dipende da direzione fibre rispetto

sollecitazione.

Scarsa resistenza a compressione per sollecitazioni ortogonali alle fibre e discreta

resistenza a compressione per sollecitazioni parallele alle fibre.

Resistenza a trazione per sollecitazioni parallele alle fibre

(..)

Deformabilità è espresso con modulo di elasticità E (N/mm2), nel legno in

quanto anisotropo , E assume valori differenti a seconda delle differenti essenze.

Il fluange, (creep o scorrimento) indica lentissimo scorrimento delle fibre nelle

strutture inflesse con carico fisso nel tempo che porta ad un incremento della

freccia elastica, questo fenomeno accumuna il legno al c.a.

Resistenza al taglio varia a seconda della direzione delle fibre , i valori di

resistenza sono molto bassi, quando la direzione del taglio risulta perpendicolare

alle fibre la resistenza assume valori notevoli. La durezza del legno è funzione

diretta del peso specifico, dell'età del legno: essa diminuisce con aumento

umidità. Stessa cosa per elasticità .

Deformazione cambia con passare del tempo, elementi strutturali in legno

sottoposti a carichi di lunga durata possono rompersi a carichi pari al 60% da

quelli risultanti da prove di breve durata.

Coefficienza di sicurezza

Ai fini della sicurezza strutturale è necessario

Evitare la formazione di deformazioni permanenti

 Evitare che struttura sotto carico si snervi

 Prevedere che il materiale venga impiegato entro i limiti di elasticità lineare ,

 entro un limite di sicurezza

Resistenza ammissibile ottenuta applicando coefficiente di sicurezza al carico di

rottura , rappresenta frazione del carico di rottura entro il quale il materiale

continua a fornire prestazioni.

Classificazione legname da costruzione

Rispetto durezza e densità apparente . Densità varia in un campo molto ampio

Legno di balsa 0,1 g/cm3

Legno guaiaco 1,2

Legno di ebano 1,3

I legni più compatti sono più resistenti

Maggiore è il peso specif maggiore è resist mecc

Maggiore umidità contenuta minore resist

I valori di resistenza a compressione e a trazione maggiori per carichi esercitati

secondo la direzione delle fibre

Resistenza a compressione 40/50N/mm2

Resistenza trazione 40/140

Flessione 55/105

Normativa di rif eurocodice 5 , progettazione delle strutture in legno

Nel passato molto usato il legno, poi periodo stop legno per problema incendi..

Ma ora c'è cultura tecnologica più attenta all'ambiente . Il legno presenta

bassissimo grado di conducibilità termica e elettrica e ottime prestazioni per

isolamento termico e acustico. Legno è uno dei materiali più duttili e facilmente

lavorabili di ogni tempo.

3 fasi:

Dai 100°C ai 300 il legno si riscalda e inizia evaporazione acqua, ritiro

 Punto di accensione, carbonizzazione

 Incendio avviene tra 500 e 800°C



Questo è dovuto a bassissima conducibilità del legno

A contatto con il fuoco si forma strato superficiale di carbone altamente

isolante che impedisce propagazione calore all'interno .

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20/04

Ferro piombo bronzo e rame è antichissimo. Risale a fine settecento. Prima

opera strutturale è ponte ad arco in ghisa di Abram Darby costruito tra 1776 e

1779 Coalbrookdale (GB)

Il salto di qualità si ha nella seconda metà dell'ottocento quando Bessemer

1885 Martin Siemens 1865 e Thomas 1879 con i loro convertitori

permettono di convertire la ghisa in acciaio.

Forni che consentono produzione acciaio , alla fine del diciannovesimo secolo

l'acciaio sostituisce il ferro e la ghisa permettendo di raggiungere portate

significativamente più ampie. Il primato dell'industria metallurgica spetta

sicuramente all'Inghilterra

Opera che rappresenta nuova tecnica costruttiva è Crystal Palace 1851

progettato da Sir Joseph Paxton in soli otto giorni , prodotto dalla Fonderia

Fox & Henderson es assemblato in 4 mesi. Principio costruttivo è sistema

ripetitivo composto da 3300 colonne in ghisa portanti controventate con elementi

a croce di Sant'Andrea , travi a traliccio anch'esse in ghisa. Scelta di un reticolo

modulare dettato esclusivamente da criteri di economia produttiva, la

prefabbricazione standardizzata e programmata dei componenti eseguita in

stabilimento, l'organizzazione del cantiere di montaggio con studio accurato dei

tempi e dei metodi di lavoro con l'impiego di mezzi tecnici specifici, indipendenza

da forzature formali e decorative preconcette.

Successivamente all'expo fu smontato e montato sulle colline di Sydenham ,

inaugurazione nel 1854 con regina Cittoria, dove rimase pe 82anni, poi un

incendio distrusse l'intera struttura.

-serra al giardino orticoltura di Firenze

Grattacieli

Dalla fine dell'800 strutture metalliche hanno diffusione in USA nella realizzazione

di grattacieli Reliance Building, Flatiron Building. Da tradizionale facciata in

muratura grattacielo diventa sempre più leggero e trasparente. Rispetto a c.a ,

acciao richiede come gabbia metallica una sezione ridotta .

Grattacielo ha strutta acciaio portante, vetro è tamponamento ovvero

rivestimento esterno e c'è sempre nucleo centrale in c.a con funzione di vie di

fuga e perno centrale del grattacielo. Struttura metallica esterna è collegata a

nucleo interno per sorreggere intera struttura

Metalli: elementi chimici caratterizzati da buono conducibilità termica e elettrica ,