Il tema relativo alle analisi di sicurezza sul legno da costruzione è già stato introdotto in un precedente articolo del blog: in quel contesto abbiamo accennato alle classi di resistenza meccanica del legno, un argomento che ora andremo ad approfondire in modo specifico, per poi passare a parlare del calcolo strutturale, un processo di verifica fondamentale per garantire la sicurezza delle realizzazioni edilizie.
Le classi di resistenza meccanica del legno
Il legno segato viene utilizzato per innumerevoli lavorazioni e per altrettante finalità produttive: dai mobili ai manufatti, dai rivestimenti alle costruzioni edili ecc. In base agli usi previsti, i criteri di classificazione delle proprietà meccaniche del legno sono dunque differenti. Per questo motivo, oltre che alla resistenza del materiale, nelle norme che ne regolano l’utilizzo appaiono anche criteri generali relativi prevalentemente alla classificazione estetica del legno.
Inoltre esiste una notevole dispersione di valori nelle caratteristiche meccaniche del legno: per esempio, in relazione alla resistenza a rottura di un elemento, si possono raggiungere differenze di rapporto pari anche a 1:10 (dunque 10 volte maggiori).
Per rendere più omogenei i criteri di classificazione sono stati stabiliti due metodi principali, con classi di resistenza ben determinate.
La classificazione prevede inoltre una procedura individuale: per ogni struttura, ciascun elemento ligneo portante viene infatti classificato singolarmente.
La classificazione visiva della resistenza del legno
Questo metodo, molto più semplice rispetto a quello della classificazione meccanica, era usato soprattutto in passato in Italia e si basava su criteri visibili e ben riconoscibili anche senza l’uso di apparecchi particolari.
Per la classificazione visiva del legno di conifere si prendono in considerazione soprattutto i nodi, l’inclinazione delle fibre ed eventualmente la posizione del pezzo di legno utilizzato rispetto al tronco o alla sezione. Il principio su cui si basa questo tipo di classificazione si riferisce al fatto che esiste una determinata correlazione tra i singoli criteri di riconoscimento visivo (per esempio la grandezza dei nodi) e le caratteristiche meccaniche del materiale, che sono già conosciute in quanto legate alle essenze del legno. Questo tipo di classificazione è però meno scientifico, perché influenzato dal giudizio soggettivo di chi esegue l’esame.
La classificazione meccanica della resistenza del legno
Questo è il metodo di classificazione più usato attualmente e si riferisce alle norme introdotte dalla legislazione europea. Si basa su sistemi di misurazione scientifica ben determinati:
- la misura del modulo di elasticità eseguita tramite flessione (il cosiddetto modulo E “statico”);
- la misura di parametri relativi alla propagazione di onde o vibrazioni (come le frequenze di risonanza, la propagazione degli ultrasuoni ecc.);
- la misurazione con raggi x (lo stesso principio delle radiografie utilizzate per le analisi mediche sugli esseri umani).
Questo metodo di classificazione meccanica del legno prevede 12 classi di resistenza per il legno di conifere e 6 per quello di latifoglie.
I parametri di classificazione indicano i valori della resistenza, della rigidezza e della massa volumica (o densità).
Il calcolo strutturale
Per garantire la sicurezza delle realizzazioni degli edifici non sono però sufficienti le valutazioni eseguite con le misurazioni visive e meccaniche del legno.
Oltre alle verifiche di resistenza (trazione e compressione parallele e perpendicolari alla fibratura, flessione, pressoflessione, taglio e torsione), devono infatti essere seguite anche le procedure necessarie ad accertare la sicurezza della struttura o delle singole membrature nei confronti di possibili fenomeni di instabilità, quali lo svergolamento delle travi inflesse (instabilità flessotorsionale) e lo sbandamento laterale degli elementi compressi o pressoinflessi (che subiscono cioè unasollecitazione composta da compressione e flessione, ovvero generata da una forza assiale di compressione e da un’azione flettente).
Sono queste le valutazioni che i nostri tecnici eseguono durante la fase di calcolo strutturale sui progetti edilizi. Nella valutazione della sicurezza in relazione all’instabilità della struttura occorre inoltre tener conto, per il calcolo delle tensioni per flessione, anche della curvatura iniziale dell’elemento, dell’eccentricità del carico assiale e delle eventuali deformazioni.
I nostri tecnici, in fase di progettazione, fissano infine ulteriori parametri di correzione in grado di prevenire i rischi di eventuali comportamenti del materiale che utilizziamo. La resistenza del legno dipende infatti dall’umidità dell’ambiente in cui viene usato e dalla durata del carico, che può essere permanente, istantaneo, di breve, media o lunga durata.
La nostra azienda vanta numerose certificazioni, tra cui Federlegno Arredo, ARCA ed FSC.
Per conoscere più da vicino le nostre realizzazioni è possibile navigare sul sito, nei menu relativi alla progettazione, alla produzione e alla posa in opera.
Continuate a seguirci sul nostro blog per scoprire come la nostra azienda si è evoluta fino a oggi…