Come scegliamo il legno da costruzione. Quali proprietà sono importanti

Il legno è un materiale con cui si possono realizzare gli oggetti più diversi. Mobili, porte, finestre, porte, finestre, chopper, ciotole, oggetti decorativi, strutture di case, recinzioni, pergole, gazebo, pannelli truciolari, MDF o OSB, travi semplici o lamellari sono solo alcuni di questi. La varietà di specie legnose e di proprietà ci permette di trovare sia il materiale più bello per i mobili di lusso, sia il materiale più resistente per la struttura di una casa di 2-3 piani. Ma come si fa a sapere quale scegliere? Quali sono le proprietà importanti per la costruzione? Come si colloca il legno rispetto ad altri materiali da costruzione? Queste e altre domande trovano risposta qui di seguito.

Il legno, un materiale anisotropo

La principale differenza tra il legno e i materiali da costruzione come il mattone o il calcestruzzo è che il legno non è un materiale uniforme, ma anisotropo. Le proprietà differiscono all'interno dello stesso pezzo di legno in base a determinati criteri. Il legno si differenzia anche in base alla specie per quanto riguarda il design naturale, il peso specifico, la resistenza o la durata. Anche quando proviene dalla stessa specie, le proprietà del legno differiscono in base alle condizioni di crescita, al modo in cui è stato tagliato o al contenuto di umidità.

Se si osserva un tronco in sezione, in molte specie si notano due zone chiaramente delimitate: la zona dell'alburno, verso l'esterno vicino alla corteccia, di colore più chiaro, e la zona del durame, verso il centro, di colore più scuro. Le due zone hanno funzioni diverse e anche il legno che ne deriva è diverso. Il durame è di sostegno e il legno è duro e resistente. L'alburno nutre l'albero e il legno è più morbido, meno resistente e amante dell'acqua. Quando l'albero è giovane, la zona dell'alburno è più ampia e quella del durame più stretta; la proporzione cambia con la maturazione del legno. Il legno che contiene molto alburno non è raccomandato per le costruzioni, e nemmeno il legno giovane.

Le proprietà del legno variano anche in base al metodo di taglio. Il legno tagliato in direzione radiale si deforma più lentamente di quello tagliato tangenzialmente all'anello annuale. Le proprietà del legno lungo l'asse longitudinale sono diverse da quelle lungo l'asse radiale.

La fibra è ciò che fa la differenza tra le specie. La fibra è costituita da cellule, che di solito sono parallele all'asse longitudinale e hanno al loro interno vasi attraverso i quali circola o è circolato il cibo. A volte, a causa delle condizioni ambientali (siccità, vento forte), la fibra può crescere attorcigliata, nel qual caso le proprietà del legno sono diverse. Il legno con fibra contorta dovrebbe essere evitato perché il comportamento è diverso da quello del legno con fibra normale.

Il legno è un materiale più leggero dell'acqua e il suo peso specifico può variare a seconda della specie tra 300 e 900 kg/m³ (il peso specifico dell'acqua è 997 kg/m³). Ci sono poche specie più pesanti dell'acqua e l'ebano è una di queste. Più è denso, più è forte, perché le pareti cellulari sono più spesse e la fibra è più resistente. Il legno di abete rosso, molto utilizzato nell'edilizia per la sua disponibilità (20% dal suolo della foresta), ha una densità di 450 kg/m³ e il rovere di 675 kg/m³. Il legno dell'alburno ha un peso specifico inferiore a quello del durame e quindi non è resistente.

Umidità del legno

Uno dei fattori che influenzano le proprietà del legno è il contenuto di umidità, che per il legno da costruzione dovrebbe essere compreso tra 12 e 18%. Il legno ha la capacità di assorbire molta acqua, più di 2-2,5 volte (250%) il suo peso secco (massa). Non appena viene abbattuto, inizia a perdere acqua fino a raggiungere 25-301TP33T. Il processo dura 3-6 mesi. L'acqua persa in questo modo è quella contenuta nei vasi attraverso i quali il cibo viene normalmente trasportato.

Più bassa è l'umidità, maggiore è la resistenza del legno. L'acqua residua è quella presente all'interno della fibra, nelle pareti dei vasi. Per eliminarla è necessario prolungare l'essiccazione naturale fino a 3-4 anni (anche più a lungo nelle specie più dense) o l'essiccazione artificiale.

Quando l'acqua esce dai vasi, il legno non cambia dimensioni. Quando lascia le pareti dei vasi, si verifica un restringimento. Il legno è un materiale igroscopico che ama l'acqua. Quando l'acqua entra nel legno secco, viene assorbita prima dalle pareti dei vasi e avviene il processo inverso del ritiro, il rigonfiamento. Restringimento e gonfiore sono più elevati nel legno denso perché la parete cellulare è più spessa. Il ritiro è diverso anche all'interno dello stesso tipo di legno, essendo più piccolo in direzione longitudinale, cioè lungo la venatura (0,1-0,5%) e più grande tangenzialmente all'anello annuale (7-15%). Ciò significa che, ad esempio, durante l'essiccazione, un palo di legno si assottiglia molto più di quanto si accorci. Il ritiro è minore nel legno tagliato radialmente rispetto a quello tagliato tangenzialmente.

L'essiccazione può anche causare la deformazione degli elementi in legno. La modalità di deformazione dipende anche dal taglio. Il taglio tangenziale presenta la maggiore deformazione. La deformazione è maggiore quanto più il taglio è vicino all'esterno del tronco. Il tipo di taglio è visibile all'estremità della tavola. Se gli anelli annuali sono visibili come linee rette, il taglio è radiale e le variazioni sono minime. Se il taglio è tangenziale, gli anelli annuali appaiono come archi e sono tanto più vicini quanto più il taglio è vicino all'esterno del tronco.

Proprietà meccaniche importanti per il dimensionamento degli elementi di resistenza

Il legno viene utilizzato nella costruzione di strutture portanti, ponti, solai o pareti prefabbricate di case con struttura in legno. Si tratta di colonne, travi, putrelle, pali, montanti, basamenti o piedritti, e tutti questi elementi devono essere dimensionati per resistere alle forze che agiscono sulla struttura. In un edificio a struttura portante in legno, il dimensionamento è affidato all'ingegnere strutturista e i calcoli sono parte integrante del progetto. bozza di struttura.

Le principali forze che agiscono su una casa sono la compressione, la flessione, il taglio e la trazione. La compressione è la più importante, in quanto è la forza che agisce su tutto ciò che si trova nella casa - pareti, tetto, soffitti, finiture, mobili, persone, neve sul tetto, ecc - e sui componenti strutturali della struttura. Le colonne e le pareti portanti devono scaricare tutto questo carico fino alle fondamenta e al livello del terreno senza subire cedimenti o deformazioni. Affinché ciò avvenga, la resistenza alla compressione dell'elemento deve essere maggiore della forza di compressione esercitata. La resistenza alla compressione del legno è diversa lungo i vari assi, la più alta è quella in direzione longitudinale (500-700 kg/cm²).

Un'altra forza a cui sono soggetti gli elementi di resistenza è la forza di flessione. Si esercita quando le forze laterali causate dal vento o dal terremoto agiscono su travi o colonne che non sono in strutture controventate e sono rigidamente fissate al pavimento. In seguito a queste azioni, l'elemento si deforma rispetto al suo asse longitudinale. Il legno è un materiale elastico, in grado di tornare alla sua forma originale quando la forza che agisce su di esso è inferiore alla sua resistenza alla flessione. La resistenza alla flessione del legno è molto buona e varia da 300 a 900 kg/cm² a seconda della specie.

Durata del legno

La durabilità è la capacità del legno di resistere alla prova del tempo senza deteriorarsi. È l'acqua a diminuire la durabilità del legno perché sostiene i microrganismi che causano la decadenza. Il legno è tanto più durevole quanto più è asciutto. La durabilità è molto importante per i legni da esterno, ma anche per il legno utilizzato nelle strutture portanti. Il legno con un'elevata capacità di assorbimento, il legno attaccato da varie malattie (azzurramento del legno) o con scarsa resistenza alla carie e ai fattori ambientali. Ulteriori informazioni sulle specie legnose sostenibili qui.

Legno industrializzato

Il legno industrializzato è oggi ampiamente utilizzato nelle costruzioni. Legno lamellare, legno lamellare, CLT, LVL sono solo alcune delle opzioni. Alcuni di questi materiali sono già noti, altri stanno diventando sempre più familiari e utilizzati. Lo scopo del legno industrializzato era quello di sfruttare i punti di forza del legno eliminandone le debolezze. Il legno lamellare e il legno lamellare sono molto più stabili dal punto di vista dimensionale e la lavorazione ha permesso di eliminare i difetti che ne avrebbero indebolito la resistenza (nodi, fessure, difetti). Travi laminate sono altamente resilienti e forti, consentendo di realizzare costruzioni imponenti con campate molto ampie. CLT è un materiale con un'ottima resistenza e stabilità, privo di difetti e molto leggero rispetto al calcestruzzo o al mattone.

Anche se i materiali contengono adesivi, conservanti o altri additivi, la materia prima è il legno massiccio in una percentuale molto elevata. Il loro utilizzo facilita la vita dei costruttori e permette ai beneficiari di godere della bellezza e del calore del legno per un periodo di tempo più lungo.

Spero che questo materiale vi sia utile. L'argomento è molto vasto e ci saranno sicuramente delle aggiunte. Potete contribuire al suo miglioramento. E se avete domande, lasciatele qui sotto nell'apposito spazio. Risponderò sicuramente.