LEGNO
LEGNO (XX, p. 780)
L'impiego del legno come materiale 4a costruzione, specie in costruzioni aeronautiche o da finitura, è stato notevolmente esteso, adeguandone le caratteristiche meccaniche o estetiche con nuovi trattamenti e lavorazione. Particolare interesse presenta l'impregnazione del legno, effettuata in autoclavi, con resine termoindurenti, capace di rendere i legni insensibili alle variazioni di umidità, conferendo loro maggiore durezza, nonché di dare la possibilità di colorarli a piacere per speciali applicazioni. L'adozione di resine termoindurenti come adesivi nei legni compensati, connessa con il riscaldamento per induzione dei pezzi, ha consentito la costruzione di elementi complessi in legno compensato con nervature accentuate, che hanno avuto larghe applicazioni in costruzioni aeronautiche, in costruzioni di battelli, di condotte in legno, ecc. Particolari legni compensati sono quelli che uniscono alla leggerezza del legno la resistenza di lamine metalliche generalmente in alluminio o di fili metallici, uniti al legno mediante adesivi (v. aeroplano: Strutture aeronautiche, in questa App.). L'industria del legno ha anche progredito nella utilizzazione dei residui di lavorazione (ritagli, trucioli, segatura) con la produzione di pannelli agglomerati per costruzioni, ecc., direttamente come combustibile in apposite stufe, come riempitivo di materie plastiche, per la preparazione di acido ossalico, di mangimi, per la concia, ecc.
La seconda Guerra mondiale ha arrecato, come la prima, gravi danni al patrimonio boschivo europeo. I consumi di legname, cresciuti rapidamente ovunque, hanno determinato un maggiore sfruttamento delle risorse forestali e questo, prolungato nel tempo, ha avuto conseguenze deleterie. Ne hanno sofferto soprattutto i paesi nei quali la produzione legnosa dei boschi è normalmente deficitaria. Tuttavia, anche i paesi che possiedono notevoli risorse forestali, ne hanno dovuto abbandonare la consueta tutela, di fronte alle maggiori esigenze del consumo interno. In Germania, ad esempio, il consumo di legname da lavoro aveva raggiunto durante la guerra 0,6 mc. per abitante, di fronte a una media europea di 0,3 mc. I tagli effettuati dalle truppe belligeranti, continuati dopo la guerra da quelle di occupazione, hanno ulteriormente accentuato il depauperamento del patrimonio forestale europeo.
La produzione italiana di legname da lavoro era già fortemente deficitaria prima della guerra. Contro un fabbisogno annuo di 5-6 milioni di mc., essa toccava 3-3,5 milioni, di cui poco più di un terzo di legname resinoso. Il governo fascista aveva disposto negli ultimi anni la riduzione delle importazioni di legname, il che aveva determinato il progressivo depauperamento delle risorse forestali italiane. Durante l'ultima fase della guerra, i Tedeschi hanno attinto largamente ai boschi delle Tre Venezie, particolarmente in Carnia, nel Trentino e nell'Alto Adige. Dal canto loro, gli Alleati hanno disposto, durante il periodo dell'armistizio, il blocco del legname segato e in piedi, effettuando notevoli prelevamenti nella Sila e nei boschi delle regioni settentrionali. Le vicende degli ultimi anni pongono l'Italia in una situazione difficile, poiché le esigenze della ricostruzione fanno ascendere attualmente il fabbisogno annuo di legno dolce e duro a 7-8 milioni di mc., mentre la produzione nazionale non può superare le cifre dell'anteguerra.
Problemi analoghi esistono per numerosi altri paesi europei, ai quali difettano soprattutto le forniture di legname provenienti dalle regioni del Baltico e del Nord. La situazione del mercato europeo del legname da lavoro è stata esaminata nel corso della Conferenza internazionale del legname, tenutasi a Mariánské Lázně. (Cecoslovacchia) nella primavera del 1947 per iniziativa della FAO, con la partecipazione dei rappresentanti di 27 paesi europei e americani. Secondo i dati comunicati durante la Conferenza, il fabbisogno d'importazione di legname resinoso dei paesi europei e di quelli del bacino del Mediterraneo e del vicino Oriente ascendeva, per il 1948, a circa 24,8 milioni di mc., mentre le disponibilità presunte esportabili toccavano appena 13,3 milioni di mc. La Conferenza ha raccomandato ai paesi europei di aumentare del 10% il taglio di legname resinoso fino al 1949, di evitare ogni spreco e di considerare l'opportunità di procedere al recupero del legno usato suscettibile di ulteriore utilizzazione, come fa l'Inghilterra con buoni risultati. L'aumento delle esportazioni dagli S. U. e dal Canada, unitamente ai menzionati provvedimenti, potrà giovare alla soluzione dei problemi più urgenti dell'Europa. Per 16 paesi europei e per la Germania occidentale è stato preventivato un fabbisogno d'importazione per il 1951 di 30 milioni di mc. di legname duro e dolce (di cui 2,6 dell'Italia), quantitativo che costituisce il doppio delle attuali eccedenze esportabili. Forniture così ingenti potranno essere assicurate integralmente soltanto col concorso dei paesi dell'America Latina, e particolarmente del Brasile e del Chile.
Costruzioni in legno.
Negli ultimi decenni la tecnica delle costruzioni in legno ha subìto una rapida evoluzione, grazie allo studio approfondito delle proprietà meccaniche del materiale ed alla introduzione di nuovi sistemi di collegamento, che hanno permesso di sfruttare dette proprietà più convenientemente e di realizzare nuove forme strutturali, mediante le quali i complessi problemi di resistenza che si pongono nelle costruzioni di grande luce, soggette a forti sollecitazioni, possono essere adeguatamente risolti. Questi progressi sono stati realizzati principalmente nei paesi dell'Europa centrosettentrionale, nei quali le costruzioni in legno sono molto diffuse ed hanno una lunga ed ininterrotta tradizione; anche in Italia i nuovi sistemi costruttivi hanno avuto notevoli applicazioni.
Proprietà meccaniche del legno. - In relazione alla sua struttura fibrosa (v. legno, XX, p. 780; caule, IX, p. 498) il legno è un materiale eminentemente anisotropo; esso risulta, inoltre, notevolmente eterogeneo, sia nella sua struttura microscopica, a causa del gran numero di tessuti che lo costituiscono e della variazione da punto a punto delle caratteristiche di ciascun tessuto, sia in quella macroscopica, a causa delle diverse condizioni di formazione e di sviluppo del legno nelle varie parti del tronco.
I fattori che hanno influenza sulla struttura definitiva del legno sono estremamente varî e numerosi: clima, natura del terreno, insolazione, ventilazione, governo del bosco, età di abbattimento, sistema di lavorazione, condizione di stagionatura. Ne consegue che, anche determinate su elementi esenti da difetti, le caratteristiche fisiche e meccaniche del legno, della stessa specie e della stessa provenienza, o addirittura ricavato dallo stesso tronco, variano entro limiti molto più ampî di quanto non accada per altri materiali da costruzione, quali ad esempio il calcestruzzo e l'acciaio.
Le caratteristiche meccaniche del legno sono determinate su provini di forma e dimensioni normalizzate, ricavati da zone prive di difetti. Su dette caratteristiche hanno influenza fondamentale i seguenti fattori: a) la specie legnosa; b) il peso specifico secco (la resistenza aumenta con l'aumentare del peso specifico secco, cioè con l'aumentare del numero delle fibre resistenti nell'unità di volume; fig.1); c) il tenore di umidità, percentuale in peso dell'acqua contenuta nel legno, determinata relativamente al peso del legno assolutamente secco. Con l'aumentare del tenore di umidità fino ad un valore di circa il 30%, corrispondente alla saturazione delle fibre, la resistenza del legno decresce; se il tenore di umidità aumenta ancora si inizia il riempimento con acqua libera delle cavità interne del legno e ciò provoca solo una lieve ulteriore diminuzione della resistenza (fig.1). In media, per ogni aumento dell'i % nel tenore di umidità, la resistenza a compressione decresce del 4 ÷ 5%, quella a flessione, a taglio e a trazione di circa la metà; d) l'orientamento rispetto alle fibre della grandezza meccanica che si considera, in conseguenza della anisotropia del legno.
Resistenza a compressione. - Compressione parallela alle fibre (σpr). - La rottura per compressione parallela alle fibre avviene per un fenomeno locale di carico di punta; nelle fibre della zona in condizioni di resistenza meno favorevoli: queste si piegano, dando luogo ad una superficie di scorrimento che man mano si estende, mentre la resistenza diminuisce fino ad annullarsi. Il diagramma sforzi-deformazioni ha andamento praticamente lineare fino a valori molto prossimi (~ 0,8) al carico di rottura.
La resistenza statica alla compressione parallelamente alle fibre, espressa in funzione del peso specifico del legname, risulta (M. Monnin):
La resistenza a fatica per compressione, parallela alle fibre, pulsante - variabile fra zero ed il valore massimo - è , ~ 0,8 volte quella statica.
La resistenza ai carichi di lunga durata, sotto l'azione dei quali il legno subisce lente deformazioni nel tempo - deformazioni viscose - ed infine si rompe, è uguale a ~ 0,6 volte quella statica.
Il modulo di elasticità risulta in media uguale a 100.000 ÷ 110.000 kg/cmq per le conifere, 125.000 ÷ 135.000 kg/cmq per le latifoglie dure.
Compressione trasversale alle fibre (σct). - In questa sollecitazione, dopo un breve periodo elastico (modulo di elasticità bassissimo rispetto a quello per compressione parallela alle fibre), le deformazioni crescono rapidamente, mentre il carico rimane praticamente costante. Le cavità delle cellule vengono chiuse e le pareti delle cellule schiacciate l'una sull'altra, senza che, peraltro, si verifichi una vera rottura. Le tensioni ammissibili sono in questo caso fissate in relazione alle massime deformazioni tollerabili. Le latifoglie dure hanno una resistenza alla compressione trasversale alle fibre notevolmente maggiore di quella delle conifere.
Compressione inclinata rispetto alle fibre σcϕ: v. fig. 2.
Resistenza a trazione (σt). - Determinata sui provini normali, esenti da difetti, la resistenza del legno a trazione parallela alle fibre risulta notevolmente maggiore di quella a compressione (da 2 a 3 volte). A questa maggiore resistenza corrisponde però una più grande sensibilità ai difetti strutturali; ne consegue che la resistenza a trazione di elementi di grandi dimensioni, per i quali necessariamente la struttura del legno risulta in media meno perfetta, è molto minore di quella dei provini normali (riduzione della resistenza fino alla metà ed oltre). Anche l'influenza dell'inclinazione della sollecitazione rispetto alle fibre è maggiore per la trazione che per la compressione (fig. 2). Nelle costruzioni il legno non deve essere sottoposto a trazione in direzione normale alle fibre.
Resistenza a flessione (σf). - Nei limiti delle sollecitazioni ammesse nelle costruzioni, la distribuzione delle tensioni risulta praticamente lineare; al crescere però del carico, per il diverso comportamento delle fibre tese e di quelle compresse, l'asse neutro si sposta verso il lembo teso. Se il materiale non presenta difetti su quest'ultimo, la rottura si inizia con un piegamento per carico di punta locale delle fibre compresse nella sezione che è in condizioni di resistenza le meno favorevoli; a questo piegamento fa poi seguito la rottura di schianto delle fibre tese.
La presenza di difetti strutturali, e in modo particolare nella zona tesa delle sezioni di momento massimo, riduce la resistenza a flessione in maniera notevolmente sensibile. L'influenza dell'inclinazione delle fibre rispetto all'asse di sollecitazione è mostrata nella fig. 2. La resistenza a fatica per flessione pulsante - carico variabile tra zero e il massimo - ed alternante - carico variabile fra due valori limiti di segno opposto e della stessa entità - risulta rispettivamente uguale a ~ 0,8 e ~ 0,35 volte quella statica. La resistenza ai carichi di lunga durata è uguale a ~ 0,6 volte la resistenza statica.
Resistenza al taglio. - I valori della resistenza al taglio variano sensibilmente a seconda della forma dei provini impiegati, a causa della non uniforme distribuzione delle tensioni sulla sezione di prova e del variare di detta disuniformità al variare della forma del provino. La resistenza statica al taglio parallelamente alle fibre è dell'ordine di grandezza di 1/5 ÷ 1/8 della resistenza a compressione parallela alle fibre - in media 40 ÷ 70 kg/cmq. Nelle latifoglie dure essa è alquanto maggiore che nelle conifere. La resistenza a fatica pulsante risulta ~ 0,35 volte quella statica. Non si può parlare di un'effettiva resistenza al taglio trasversamente alle fibre, verificandosi per questa sollecitazione un fenomeno di schiacciamento delle cellule, accompagnato da grandi deformazioni, come nel caso della compressione trasversale alle fibre.
Resistenza al carico di punta. - A causa del modulo di elasticità relativamente basso, la resistenza delle aste di legno caricate di punta diminuisce rapidamente con l'aumentare del grado di snellezza (fig. 3).
La resistenza al carico di punta è influenzata: a) dai difetti di fibratura; b) dalla non coincidenza del baricentro delle fibre resistenti con il baricentro geometrico della sezione, dovuta alla eterogeneità del materiale; c) dalle deformazioni lente sotto i carichi di lunga durata; d) dalle eventuali eccentricità del carico, di solito teoricamente non valutabili.
Se la sezione dell'asta non è d'un sol pezzo, ma costituita da varî elementi collegati tra loro, la resistenza al carico di punta risulta minore di quella calcolata in base al momento d'inerzia della sezione composta. La riduzione è tanto più grande quanto più deformabile è il sistema di collegamento tra i varî elementi resistenti.
Ritiro e rigonfiamento. - Al variare del tenore di umidità il legno subisce rigonfiamenti e ritiri di entità differente a seconda dell'orientamento rispetto alle fibre, il che provoca nelle membrature delle costruzioni, deformazioni, tensioni interne e, nei casi più gravi, fessurazioni.
Selezione del legno da costruzione. - Il legname da impiegarsi nelle moderne costruzioni deve avere particolari requisiti di qualità e di resistenza, che sono fissati dalle norme e dai capitolati. In base alle resistenze minime, che il legno deve presentare nelle prove normali, ed ai gradi di sicurezza, che variano secondo il tipo di sollecitazione, sono fissate le tensioni massime ammissibili.
Sistemi di collegamento. - Molti sono i sistemi di collegamento impiegati nelle moderne costruzioni in legno: oltre i collegamenti ad incastro e per bullonatura della carpenteria normale si sono sviluppati i collegamenti per chiodatura, con biette di tipo speciale, con piastre dentate ed in particolare quelli per collaggio, usufruendo per questi ultimi dei progressi realizzati sia nell'adesività sia nelle caratteristiche meccaniche di colle speciali.
I collegamenti devono essere dimensionati tenendo conto, con opportuni coefficienti di sicurezza, della loro resistenza alla rottura statica, alla rottura sotto carichi di lunga durata, nonché della massima deformazione ammissibile sotto il carico previsto.
I carichi ammissibili devono essere ridotti nel caso di strutture permanenti esposte alle intemperie e di costruzioni soggette a sollecitazioni di fatica.
Sistemi di collegamento di tipo diverso possono collaborare alla trasmissione degli sforzi, solo se risultano all'incirca egualmente deformabili. Le sollecitazioni devono essere ripartite proporzionalmente alla rigidezza dei singoli elementi, mentre deve essere assunto un più elevato grado di sicurezza in previsione di una non perfetta collaborazione.
Collegamenti ad incastro della carpenteria classica (v. carpenteria, IX, p. 136). - Questi sistemi, nei quali i collegamenti sono realizzati con incastri, sussidiati eventualmente da bulloni, presentano notevoli inconvenienti: non permettono di sfruttare razionalmente le sezioni resistenti; sono molto deformabili, a causa dei giochi fra le superfici di contatto, favoriti dal ritiro, e delle forti deformazioni che si generano, specialmente sotto l'azione di carichi di lunga durata, sulle superfici di trasmissione degli sforzi; richiedono una lavorazione molto accurata ed onerosa delle zone di incastro; non permettono di realizzare membrature di grande sezione per composizione di singoli elementi di piccole dimensioni, mentre ciò è economicamente e, spesso, anche costruttivamente conveniente.
Tuttora molto impiegato è il giunto puntone obliquo-catena.
Collegamenti per chiodatura. - La chiodatura si impiega per il collegamento di tavole - dello spessore variabile tra ~ 30 e 60 mm. - fra di loro, oppure con travi di maggiore spessore. Essa costituisce un sistema di collegamento notevolmente rigido ed esente da forti concentrazioni di sollecitazioni, grazie alla piccola intensità e alla ripartizione su larga superficie degli sforzi trasmessi dai singoli chiodi. A causa della rigidezza dei collegamenti e delle loro notevoli dimensioni, si generano nelle strutture chiodate sollecitazioni secondarie, delle quali conviene tenere conto. I chiodi, di diametro variabile fra 3 ÷ 7 mm., sono normalmente di acciaio, ottenuti per trafilatura.
Il diametro dei chiodi deve essere scelto in modo che l'infissione non produca spaccature nel legno (1/7 ÷ 1/10 dello spessore della tavola più sottile del collegamento, a seconda della durezza del legno).
I collegamenti devono essere sollecitati al taglio; sollecitazioni che tendano a produrre l'estrazione dei chiodi non sono ammissibili. La trasmissione degli sforzi avviene per effetto della pressione di parete che si esercita fra il chiodo ed il legno che lo circonda. La resistenza delle chiodature è tanto maggiore, quanto maggiore è la resistenza del legname alla pressione di parete; questa aumenta con l'aumentare del peso specifico e con il diminuire del tenore di umidità, in maniera analoga alla resistenza a compressione parallela alle fibre. Ciascun collegamento deve avere almeno 4 chiodi. La spaziatura fra i singoli chiodi deve essere scelta in maniera che la superficie di contatto relativa a ciascun chiodo non risulti inferiore a 60 ÷ 80 d2 (essendo d uguale al diametro del chiodo). La disposizione dei chiodi all'atto dell'infissione deve essere realizzata in maniera che due chiodi infissi successivamente non vengano a trovarsi sulla stessa fibra, e ciò per evitare il pericolo di fessurazioni. Le chiodature a doppia sezione resistente devono sempre essere preferite a quelle a semplice sezione resistente.
Collegamenti per bullonatura. - I bulloni sono di acciaio dolce. La testa ed il dado sono provvisti di grosse rondelle, al fine di ripartire convenientemente la pressione di serraggio del bullone e lo sforzo di ancoraggio che questo esercita nell'ultima fase di resistenza del collegamento.
La trasmissione degli sforzi avviene in questi collegamenti principalmente per pressione di parete, esercitantesi fra il bullone e la superficie del legno che lo contrasta. La pressione di parete non è uniformemente ripartita sull'asse del bullone; la mancanza di uniformità aumenta insieme col rapporto tra lo spessore dei legni collegati ed il diametro dei bulloni. Il calcolo dei collegamenti si esegue verificando la pressione media di parete e la tensione di taglio nei bulloni. Nel caso di sollecitazione in senso trasversale alle fibre, il valore dello sforzo massimo ammissibile deve essere sensibilmente ridotto.
La distanza - nella direzione della sollecitazione - dei bulloni fra di loro e dall'estremità dei legni, non deve risultare inferiore a 7 ÷ 10 d, e comunque a 10 cm. I bulloni devono essere disposti in modo che, di tempo in tempo, si possa procedere alla revisione del loro serraggio.
Biette. - Biette di legno duro sono da secoli impiegate per la trasmissione di sforzi di taglio e per assicurare la collaborazione di sezioni composte. La loro forma è generalmente parallelepipeda. La fig. 6 ne mostra lo stato di sollecitazione.
Il calcolo del collegamento si esegue verificando la pressione di parete sulle facce AB e CD, lo sforzo di taglio sulla sezione DB della bietta, lo sforzo di taglio sulla sezione AE del risalto dei legni collegati e l'assorbimento delle forze equilibranti Q da parte dei bulloni.
In luogo delle biette parallelepipede vengono anche impiegati segmenti di profilati a T e caviglie cilindriche di legno duro o metalliche (sistema Cabról). Quando più biette collaborano in uno stesso collegamento, come avviene nella maggior parte dei casi, la massima cura deve essere posta nella preparazione e nell'esatta spaziatura delle loro sedi, affinché tutte siano sollecitate quanto più uniformemente è possibile. Il ritiro del legno può produrre in questi collegamenti notevoli tensioni interne.
Nell'ultimo ventennio sono stati sviluppati numerosi sistemi di collegamento, che possono essere considerati quali derivazioni dei collegamenti per biette e bulloni. Essi tendono a soddisfare alle seguenti esigenze delle moderne costruzioni in legno: a) semplicità e razionalità nella preparazione e nel montaggio; b) elevata resistenza e limitata deformabilità, anche per sollecitazioni esercitate trasversalmente alle fibre, grazie alla opportuna conformazione che permette di ripartire convenientemente gli sforzi e di evitare forti concentrazioni di tensioni; c) piccolo ingombro e limitata riduzione delle sezioni resistenti dei legni collegati; d) possibilità di realizzare in maniera costruttivamente e staticamente chiara, complessi nodi fortemente sollecitati. Gli elementi di collegamento sono generalmente metallici - di acciaio, ghisa, leghe leggere, ecc. - ed hanno forma circolare o derivata dalla circolare; i bulloni di serraggio del giunto sono ad essi coassiali.
In base al procedimento di preparazione e di montaggio si possono distinguere:
a) Sistemi che richiedono la preparazione delle sedi degli elementi di collegamento. La preparazione del giunto ha luogo generalmente nella seguente maniera: tutti i legni da collegarsi vengono serrati nella posizione reciproca che sarà poi definitiva e con un trapano vengono praticati, in un'unica passata, tutti i fori dei bulloni di serraggio. Liberati poi i legni, su ciascuno di essi sono praticate, mediante fresatura, le sedi degli elementi di collegamento ed in questa operazione l'utensile è guidato dai relativi fori dei bulloni già esistenti, cosicché rimane assicurata la massima esattezza di lavorazione. Fra gli elementi di collegamento più diffusi si ricordano (v. fig. 5) le biette discoidali impiegate a coppia nei collegamenti legno su legno e singolarmente in quelli legno su metallo; le bietle a doppio tronco di cono, sistema Kubler; i dischi a corona dentata tipo Greim, impiegati in coppia maschio e femmina per i collegamenti legno su legno, o separatamente in quelli legno su metallo; in essi la preparazione della sede si limita allo spazio occupato dal disco e dal bordo della corona, mentre i denti vengono infissi nel legno per pressione o martellamento; gli anelli, di varî tipi ed impiego molto diffuso. Questi si distinguono in anelli chiusi ed anelli aperti; i secondi presentano una fenditura che ne interrompe la continuità e sono preferibili ai primi a causa della loro maggiore adattabilità al ritiro ed alle sollecitazioni.
b) Sistemi che non richiedono la preparazione della sede degli elementi di collegamento. In questi sistemi gli elementi di collegamento sono sottili e muniti di forti denti; questi ultimi vengono fatti penetrare nel legno per pressione; a tal fine è necessario l'applicazione di forze talvolta molto rilevanti. I denti assicurano la trasmissione degli sforzi per pressione di parete, in maniera analoga alle chiodature. La resistenza generalmente dipende in maniera notevole dal diametro del bullone di serraggio. Fra i varî tipi di collegamento si ricordano: le piastre dentate, tipo Bulldog, Moles, Giordano, ecc.; gli anelli dentati, tipo Alligator, Moles e Geka; le griglie dentate. Generalmente i collegamenti con elementi dentati risultano più deformabili di quelli ad anelli; il serraggio dei bulloni deve essere verificato spesso, specialmente nei primi tempi dopo il montaggio, a causa delle deformazioni lente del legno sotto l'azione della pressione esercitata dai denti. Per ciascun collegamento le ditte produttrici indicano i particolari costruttivi e gli sforzi massimi ammissibili. Questi dati devono essere confermati dai risultati di prove eseguite in laboratorî ufficiali, in condizioni di sollecitazione simili a quelle che si verificano nelle costruzioni.
Collaggio. - È impiegato nelle costruzioni in legno per il collegamento di tavole di modesto spessore (3 ÷ 4 cm. al massimo) disposte in più strati l'una sull'altra, in maniera che le fibre corrano tutte nella stessa direzione (sistema Hetzer). Se la tecnica del collaggio è buona, le superfici di giunto risultano più resistenti del legno stesso, cosicché è possibile realizzare membrature di un sol pezzo di grande lunghezza e notevolissima sezione, in ciascun punto delle quali il materiale ha le stesse caratteristiche del legno pieno. Le tavole possono, a causa del loro modesto spessore, essere incurvate ed in questo stato incollate, senza che le tensioni interne che ne derivano - che col tempo in parte si eliminano a causa delle deformazioni viscose - provochino una sensibile diminuzione nella resistenza dell'insieme. Si realizzano in tal modo membrature curve (fig. 10). Inoltre, variando da sezione a sezione il numero delle tavole (a questo scopo le tavole aggiunte devono essere opportunamente smussate, in maniera che non si verifichino soluzioni di continuità) si può far variare entro ampî limiti lo spessore della membratura. Le costruzioni in legno a tavole incollate posseggono caratteristiche simili a quelle delle costruzioni metalliche saldate e delle costruzioni in cemento armato.
A questi notevoli pregi di carattere costruttivo, fanno riscontro particolari difficoltà di fabbricazione. Come per le costruzioni metalliche saldate, la scelta di materiali non appropriati ed i difetti di esecuzione hanno una grande influenza sulla resistenza e la sicurezza delle costruzioni collate, mentre il controllo, a fabbricazione ultimata, risulta difficile e non sempre sicuro. Il collaggio deve essere eseguito da operai specializzati e coscienziosi; in climi freddi deve aver luogo in ambienti chiusi e riscaldati.
La resistenza al taglio della superficie di giunto deve essere superiore o almeno eguale a quella del legno parallelamente alle fibre.
Si impiegano colle a base di caseina (non troppo stabili all'acqua) e, più di recente, colle a base di resine sintetiche. Il tenore di umidità del legno deve essere del 12 ÷ 14%; tenori di umidità maggiori non sono ammissibili a causa della sfavorevole influenza del ritiro, che dà luogo con facilità a fessurazioni. Se la lunghezza delle membrature è tale che i singoli strati non possono essere realizzati con un'unica tavola, i giunti di testa tra le tavole di ciascuno strato devono essere convenientemente sfalsati, in maniera che non si creino zone di debolezza. È opportuno evitare quanto più è possibile questi giunti negli strati più esterni; qualora siano assolutamente necessarî, devono essere eseguiti a smusso incollato ed essere situati nelle zone meno sollecitate e comunque lontani dalle sezioni di momento massimo.
Moderne strutture in legno. - Strutture a parete piena. - Le travi sono realizzate per composizione, mediante biette e bulloni, di legni di notevole spessore, oppure per chiodatura e collaggio di tavole di piccolo spessore. La sezione è generalmente rettangolare, a doppio T o a cassone. Se l'altezza della sezione è rilevante, l'anima è costituita da una doppia serie di tavole accostate l'una all'altra ed inclinate nei due sensi di 45° sull'asse della trave; al suo bordo superiore ed inferiore sono collegati il corrente compresso e quello teso, costituiti da singoli legni di forte spessore o da più tavole variamente disposte. L'anima deve essere irrigidita contro l'ingobbamento laterale per mezzo di montanti convenientemente spaziati (fig. 7). Analoga struttura può essere realizzata impiegando per l'anima lastre di compensato; ad esse vengono collegati il corrente teso e quello compresso per collaggio o con altri sistemi. Nel calcolo delle travi composte con biette e bulloni e di quelle chiodate, il modulo di resistenza ed il momento d'inerzia della sezione devono essere convenientemente ridotti per tener conto della imperfetta collaborazione dei singoli elementi.
Strutture a telaio a parete piena sono realizzate normalmente per chiodatura o per collaggio. La forma della sezione è generalmente rettangolare nei telai incollati, a doppio T, con anima a doppio strato di tavole inclinate a 45° nei due sensi sull'asse nei telai chiodati.
Gli archi a parete piena, a 2 o a 3 cerniere, sono di impiego molto diffuso nella costruzione di coperture di grande luce e di centine. Il collegamento tra le tavole è effettuato per collaggio, oppure con bulloni, biette ad anello, piastre dentate, ecc.
Strutture a graticcio. - Derivano da quelle ad anima piena, costituita da doppia serie di tavole inclinate a 45° nei due sensi sull'asse della membratura; in questo caso gli elementi di parete, anziché accostati, sono distanziati tra di loro, in maniera da costituire un graticcio a maglie quadrate. Si realizzano in questa maniera travi, telai ed archi a 2 e 3 cerniere. I sistemi di collegamento più generalmente usati sono i bulloni, i chiodi od i moderni tipi di biette.
Strutture reticolari. - I sistemi di collegamento impiegati sono: la bullonatura o la chiodatura, nei tipi leggeri e medi, ed i tipi moderni di biette. Nei collegamenti di aste di parete, permanentemente compresse con i correnti superiore ed inferiore e nel giunto puntone obliquo-catena, s'impiega spesso il collegamento ad incastro. In nodi complessi si fa uso anche di coprigiunti metallici o di legno compensato. La composizione della sezione delle singole aste e la forma del reticolo dipendono essenzialmente dai tipi di collegamento adottati. La massima cura deve essere posta nella progettazione dei dettagli costruttivi dei nodi, ed in particolare nella spaziatura degli elementi di collegamento. Al fine di ridurre al minimo le tensioni secondarie, gli assi delle aste concorrenti devono incontrarsi nei nodi teorici del reticolo. Si realizzano con strutture reticolari travi, telai a 2 e 3 cerniere ed archi. Questi ultimi trovano importanti applicazioni in centine a sbalzo di grande luce. In alcuni paesi si impiegano correntemente travi reticolari, con collegamenti realizzati mediante i moderni tipi di biette (v. fig. 8) nella costruzione di ponti in legno di luce molto ragguardevole.
Volte lamellari. - Sono costituite da singole lamelle, disposte in maniera da costituire un graticcio spaziale con maglie a forma di losanga. Il collegamento delle lamelle avviene per mezzo di bulloni (fig. 9). Si realizzano con queste strutture coperture leggere di notevole luce.
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