Legno

CORSO DI CARATTERI COSTRUTTIVI DELL’EDILIZIA

STORICA

AA 2008-2009

Arch. Elisa Adorni

LEGNO: materiale con caratteristiche molto variabili a seconda delle specie arboree

Fattori climatici e morfologia del terreno possono modificare le caratteristiche dei legni

La tradizione costruttiva del legno conosceva la

variabilità e i limiti del materiale;

Es. la forma caratteristica dei legnami veniva adattata

alla funzione strutturale nelle costruzioni

Stav-Kirke di Borgund, Norvegia, 1150

CARATTERISTICHE DEL LEGNO:

Essenza,

Stagionatura,

Posizione del taglio,

Direzione delle fibre, numero di fibre per sezione unitaria,

Umidità assoluta e relativa rispetto all’ambiente,

Attacchi da insetti e muffe, marciume,

Difetti (inclinazione delle fibre, nodi, cipollature…)

Resistenza a rottura trazione nella direzione delle fibre circa 400 kg/m3

Peso specifico circa 500-700 kg/m3

Il legno è il materiale da costruzione che ha il maggior rapporto resistenza/peso

CARATTERISTICHE MECCANICHE

- elevata deformabilità

- buon rapporto resistenza/massa volumica

- basso impatto ambientale

- bassa sensibilità ai fenomeni di fatica

- buone capacità di dissipazione energetica durante i sismi

- rottura di tipo fragile per trazione e flessione – scarsa tenacità

- deperibilità agli agenti atmosferici

- variabilità dimensionale e di caratteristiche con l’umidità e la temperatura

- disomogeneità

Durame: parte molto resistente all’attacco di funghi e insetti. Dotato di minore permeabilità, quindi non facilmente trattabile con impregnati per la preservazione.

Alburno: parte più esterna costituita da cellule giovani. Ha minore resistenza e rigidità.

Legno di reazione: parti che durante l’accrescimento hanno subito sollecitazioni meccaniche che ne hanno alterato la struttura degli anelli e la composizione.

Difetti: fibra ondulata, arricciata. Nodi.

Classi di resistenza del legno: valutazione dei difetti

Alterazioni della crescite: difetti e sintomi

FESSURE: danni da ritiro che si formano in seguito a tensioni originate nella pianta viva

DIFETTI DEL LEGNO:

CIPOLLATURA: separa nettamente due anelli di accrescimento consecutivi. Difetto tecnologico assai grave.

NODO: porzione dei rami incluse all'interno del fusto. Costituiscono un difetto dal punto di vista tecnologico, dato che sono elementi di discontinuità.

FIBRATURA: dovrebbe essere rigorosamente assiale e parallela in tutto il tronco. Possono esistere spesso anomalie più gravi: fibratura elicoidale, fibratura intrecciata o  fibratura irregolare. Le tavole che ne sono affette tendono a deformarsi (più precisamente a svergolarsi) con l’essiccazione.

TAGLIO DEL LEGNO:

TIPOLOGIE COSTRUTTIVE PIÙ ANTICHE:

Palizzate e pareti

Costruzione a parete realizzate per tronchi sovrapposti in orizzontale ( block bau)

Tipologie d’appoggio della struttura

TIPOLOGIE COSTRUTTIVE PIÙ ANTICHE:

I sistemi a ossatura portante: il tronco come pilastro e trave

Telaio portante con ossatura in legno

Struttura a telaio e casa a colombage (Francia) controventata da elementi diagonali

TIPOLOGIE COSTRUTTIVE PIÙ ANTICHE:

I sistemi a ossatura portante: il tronco come pilastro e trave

Casa a colombage: tamponamento in muratura a vista, frapposta all’ossatura lignea

TIPOLOGIE COSTRUTTIVE PIÙ ANTICHE:

I sistemi intelaiati e a pannelli: innovazione e industrializzazione

Sistemi industrializzati Balloon Frame e Platform

LE CONNESSIONI STRUTTURALI:

Connessioni a tutto legno

Connessione strutturale: unisce due o più elementi in modo permanente e sicuro così da permettere la richiesta interazione strutturale dell’elemento e la costruzione stessa.

3 tipologie: 1) giunzione per accostamento;

2) giunzione per sovrapposizione di sezioni dimezzate;

3)giunzione a incastro

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LE CONNESSIONI STRUTTURALI:

Connettori metallici

I giunti a tutto legno si utilizzano solo in costruzioni legate all’applicazione di tecniche tradizionali, oggi si utilizzano dispositivi in acciaio:

1)Connettori a tasselli;

2)Connettori a gambo cilindrico (oppure, viti, chiodi ...);

3)Connettori a piastre;

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LE CONNESSIONI STRUTTURALI:

Unioni incollate

Elementi assemblati per incollaggio con adesivi strutturali. Devono garantire unioni resistenti e durevoli in relazione alle condizioni ambientali e all’esposizione alle alte temperature. (Attenzione all’umidità del legno!)

Legno lamellare incollato Elementi di grandi dimensioni, elementi curvi ed elementi portanti

Lamelle di spessore 25-50mm e lunghezza 1.5-5m

Connessione ‘a dita’ e incollaggio

Legno lamellare: sistemi di connessione ed esempi di applicazione

Cantine Rotari (Mezzocorona)

Casa degli Elefanti nello Zoo di Kölner

ELEMENTI COSTRUTTIVI DEI SISTEMI IN LEGNO:

Colonne e pilastri in legno

-Possono essere interrotti a ogni piano o continui su più piani

- Possono avere diversi vincoli e scaricare su plinti, fondazione

continua in c.a. o trave cordolo in legno

- Fenomeni di instabilità possono derivare dalla snellezza e da

vincoli inadeguati

Vengono assemblati elementi semilavorati o prefabbricati.Le dimensioni e le forme sono soggette a vincoli di produzione e trasporto

ELEMENTI COSTRUTTIVI DEI SISTEMI IN LEGNO:

Travi in legno

-La trave in legno più semplice ha la forma del tronco o del

legno squadrato

- il legno lamellare può assumere forme diverse, dettate da

esigenze strutturali

- Travi snelle possono essere soggette a fenomeni di

instabilità e inflessioni laterali.

Solaio tradizionale con piano in pianelle

Travetti: dimensioni circa 8x8, interasse 30 cmOrditura secondaria

Travi: dimensioni circa 25x25, interasse 150 cmOrditura primaria

Deformazioni “plastiche” a tempi lunghi per carichi permanenti in solai lignei e conseguenti lesioni

ELEMENTI COSTRUTTIVI DEI SISTEMI IN LEGNO:

Capriate in legno

Travetti: dimensioni circa 8x8, interasse 30 cmOrditura secondariaTravi: dimensioni circa 20x20, interasse 150 cmOrditura primariaCapriate interasse circa 350 cm

Tetto tradizionale con piano in pianelle

Cordolo (o radice) in legno per l’appoggio delle travi e la “legatura” dei muri

Edificio “antisismico” con struttura in legno controventata

Fine dell’esposizione