Dopo aver introdotto l’analisi delle principali caratteristiche meccaniche del legno, concludiamo l’argomento su questi aspetti della materia prima che noi di Studio Tetti Stalletti utilizziamo e trasformiamo abitualmente per le nostre attività di costruzioni e ristrutturazioni di destinazioni residenziali: il legno per le strutture edilizie.
L’importanza dei test per la sicurezza delle strutture edilizie
Come abbiamo visto nel precedente articolo del blog, non è sufficiente basarsi sui valori nominali di una trave di legno priva di difetti per essere sicuri del suo comportamento meccanico una volta che sarà montata in una struttura. Spesso, infatti, i tronchi presentano difetti dovuti alla loro costituzione anatomica o alle lavorazioni a cui sono stati sottoposti, per esempio durante la segagione del legno tondo, che determinano una forte dispersione delle proprietà del materiale.
Il nostro obiettivo è progettare e realizzare strutture edilizie che garantiscano la massima sicurezza e affidabilità e ci preoccupiamo che il materiale da noi utilizzato e installato sia in grado di rispondere ai parametri richiesti per le costruzioni: per questo motivo ci affidiamo ai test in dimensione strutturale, certificando che il comportamento meccanico del materiale da noi utilizzato è adeguato alle esigenze strutturali richieste e agli standard di sicurezza.
Le classi di resistenza meccanica del legno
Le caratteristiche meccaniche del legno presentano una dispersione molto elevata delle proprietà del materiale: per fare un esempio, il rapporto fra il valore più piccolo e quello più grande della resistenza a rottura di un elemento di legno segato può raggiungere il valore di 1:10.
Per questo motivo il materiale viene classificato in modo tale da creare diverse classi di resistenza e una omogeneizzazione del materiale, incentrata su una distribuzione dei valori delle proprietà meccaniche più ridotta all’interno delle singole classi di resistenza rispetto alla totalità del materiale.
Bisogna inoltre tenere presente che, riguardo al legno segato, le esigenze dipendono dal suo impiego e per questo talvolta i criteri di classificazione si sovrappongono: per esempio spesso le norme contengono anche criteri prevalentemente estetici.
I metodi di classificazione in base alla resistenza meccanica
La classificazione del legno massiccio in base alla resistenza viene eseguita singolarmente su ciascun elemento ligneo portante e viene suddivisa in due diversi metodi: visiva e meccanica.
La classificazione visiva, utilizzata soprattutto in passato in Italia, è più facile di quella meccanica: si esegue in base a criteri visibili e riconoscibili senza l’uso di apparecchi particolari. Per esempio, per il legno di conifere si controllano principalmente i nodi, l’inclinazione delle fibre, l’ampiezza degli anelli di accrescimento, gli smussi ed eventualmente la loro posizione nel tronco o nella sezione.
In Italia la classificazione visiva, eseguita sulla base della norma UNI 11035:2003, è regolata da criteri di classificazione che stabiliscono diverse classi di resistenza in base ai 3 gruppi di specie legnose, ognuna con valori caratteristici propri:
Conifere 1 (Abete rosso, Abete bianco, Larice e alcune altre specie di Conifere);
Conifere 2;
Latifoglie (Castagno, Quercia, Pioppo, Faggio, Ontano, Robinia, Frassino e Olmo).
Il principio della classificazione visiva è supportato dalla correlazione esistente tra i singoli criteri riconoscibili a vista (come la grandezza dei nodi) e le caratteristiche meccaniche del legno, già note in base alle conoscenze sulle varie essenze.
L’aspetto negativo di questa classificazione è legato al fatto che è riproducibile solo parzialmente: il giudizio soggettivo di chi la esegue influisce infatti in modo determinante sulla classificazione.
La classificazione meccanica, più attuale e legata alle normative europee, si basa sulla resistenza di ciascun elemento ligneo portante di una struttura, che deve essere classificato singolarmente. I più comuni sistemi di classificazione meccanica sono la misura del modulo di elasticità (tramite flessione), la misura di parametri relativi alla propagazione di onde o vibrazioni (frequenze di risonanza, propagazione degli ultrasuoni ecc.) o tramite radiografie con raggi x.
Le classi di resistenza relative al legno segato per uso strutturale sono stabilite dalla norma EN 338, che definisce 12 classi di resistenza per il legno di conifere e 6 per il legno di latifoglie, con le indicazioni dei valori caratteristici della resistenza, della rigidezza e della massa volumica.
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