Proprietà meccaniche e normativa del legno massiccio strutturale

CCIAA di Trento – 29 luglio 2013

Dr. Ing. Arch. Thomas SchrenteweinLignaconsult

Legno massiccio = materiale strutturale efficiente

Introduzione

1. Introduzione

2. Caratteristiche del legno

3. Proprietà meccaniche

4. Normativa

5. Conclusioni

Introduzione

Le capacità del legno massiccio – torri radio (1)

Introduzione

Le capacità del legno massiccio – ponti (2)

Introduzione

Le capacità del legno massiccio – edilizia (3)

Caratteristiche del legno

Le caratteristiche principali del legno …

• legno è cellulosa, emicellulosa, lignina e al.• è igroscopico e reagisce all‘umidità• è un materiale capillare e quindi un isolante• materiali e prodotti monodimensionali• la resistenza meccanica dipende dalla direzione della fibratura• è resistente a molti agenti chimici• legno brucia … però mantiene gran parte della sua resistenza

Caratteristiche del legno

Prodotti: a) segati a sezione rettangolare• ricavati (segati) dal legno tondo (tronco)• listelli, tavole, tavoloni e legno squadrato• stagionati e piallati in superficie• carpenteria tradizionale• materiale certificato (CE)

Caratteristiche del legno

Prodotti: b) travi Uso Fiume e Uso Trieste• ricavati dal singolo tronco con poco scarto• scortecciati e calibrati• squadrati tramite frese o pialle• angoli smussati naturali, grezzi o piallati• materiale certificato (CE)

Caratteristiche del legno

Prodotti: c) legno tondo strutturale• ricavato direttamente dal tronco• scortecciati, eventualmente calibrati (fresati)• stagionatura naturale e successiva essicazione artificiale• scanalature di decompressione• maggiori valori di resistenza

Caratteristiche del legno

Applicazioni del legno massiccio …

• carpenteria tradizionale (legno tondo, UF/UT)• esposizione all‘umidità (ur > 85%, ue < 24%) • sfruttamento della propria materia prima• costruzioni a „chilometro zero“• economia sociale (ciclo locale)

Proprietà meccaniche

Le proprietà meccaniche del legno massiccio dipendono …

• specie legnosa: conifera o latifoglia• caratteristiche: nodi, fessurazioni, ampiezza annelli,

inclinazione della fibratura, deformazioni, smussi, ecc.• direzione della sollecitazione (p.es. fc,0,k vs. fc,90,k)• tasso d‘umidità u• massa volumica rk

Proprietà meccaniche

Le proprietà meccaniche del legno massiccio

Proprietà Classe di resistenza

C18 C24 C30

Flessione fm,k N/mm2 18 24 30

Trazione parallela ft,0,k N/mm2 11 14 18

Compressione paralella fc,0,k N/mm2 18 21 23

Taglio fv,k N/mm2 2,0 2,5 3,0

Modulo di elasticità E0,mean N/mm2 9000 11000 12000

Massa volumica rk kg/m3 320 350 380

Proprietà meccaniche

Le proprietà meccaniche a confronto: E/rk

• Cemento C20/25: E/rk = 12,5 (E = 30000 N/mm2, rk = 2400 kg/m3)

• Acciaio (S235): E/rk = 26,8 (E = 210000 N/mm2, rk = 7850 kg/m3)

• Legno C24: E/rk = 31,4 (E = 11000 N/mm2, rk = 350 kg/m3)

Normativa

Norme che riguardano la classificazione e la marcatura

• DIN 4074-1: Classificazione a vista del legno segato da conifera, … applicabile anche in Italia !

• DIN 4074-2: Classificazione a vista del legno tondo• UNI 11035-1 e 2: Classificazione a vista dei legnami secondo la

resistenza meccanica … segati a sezione rettangolare• UNI 11035-3: … Travi Uso Fiume e Uso Trieste• EN 14081: Requisiti generali e marcatura CE• EN 1912: Assegnazione delle categorie visuali e delle specie

Normativa

Norme che riguardano le classi di resistenza

• EN 338: Classi di resistenza e valori caratteristici

Norme che riguardano le tolleranze

• EN 336: Dimensioni e scostamenti ammissibili

Normativa

EN 338 – Legno strutturale – Dimensioni, scostamenti ammissibili Tolleranze dimensionali ammessi nelle sezioni trasversali (u = 20%)

Normativa

UNI 11035-2: … – Regole per la classificazione a vista secondo la resistenza meccanica e valori caratteristici per tipi di legname strutturale

• per l‘abete e il larice non è prevista la classe S1/C30 !• la classe S2 del larice corrisponde solo a C22 !

Quindi …• si consiglia di utilizzare la normativa DIN 4074-1 per la

classificazione dei legnami di abete e larice• nuove campagne di prova e modifica della norma UNI 11035-2

Conclusioni

• Il legno massiccio strutturale ha delle buone proprietà meccaniche

• Il legno massiccio è adatto per tutte le applicazioni dove si ha elevata umidità relativa (classe di servizio 3)

• L‘attuale normativa (italiana) penalizza l‘utilizzo del legno massiccio di ottima qualità come quello presente nella nostra Regione

Fine

Grazie per l‘attenzione !

Dr. Ing. Arch. Thomas SchrenteweinLignaconsult