Calcolo peso specifico dei legno
Metodo di calcolo del peso specifico del legno
Questo calcolatore del peso specifico del legno determina il volume e la massa di tronchi, tavole e travi in base a dimensioni, essenza, densità e numero di pezzi. Il calcolo del peso del legno è utile per stimare i carichi durante il trasporto, lo stoccaggio e le forniture di legname. Se il volume è già noto, la massa si ricava direttamente dalla densità.
Valori indicativi e raccomandazioni
Calcolo del volume del legno
Tavole e travi. Il volume di un elemento è il prodotto di lunghezza, larghezza e spessore. La lunghezza è espressa in metri, mentre larghezza e spessore sono in millimetri. Per ottenere il volume in m3, le dimensioni della sezione vengono divise per 1000 e convertite in metri.
V1 = (b / 1000) × (h / 1000) × L
V1 è il volume di un elemento in m3, b la larghezza in mm, h lo spessore in mm e L la lunghezza in m. Si assume una sezione rettangolare di dimensioni costanti per tutta la lunghezza.
Tronco con diametro centrale. Se è noto il diametro a metà lunghezza, il volume viene calcolato con la formula del cilindro. Il diametro viene convertito da centimetri a metri.
V1 = π × deff2 × L / 4
deff è il diametro di calcolo in metri, L la lunghezza del tronco in metri e π ≈ 3,14159. Il metodo assume un’area di sezione costante lungo il tronco.
Tronco con due diametri alle estremità. Se i diametri alle estremità sono diversi, il tronco viene modellato come un tronco di cono circolare. La formula considera una variazione lineare graduale del diametro tra le estremità.
V1 = π × L × (d12 + d1 × d2 + d22) / 12
d1 e d2 sono i diametri di calcolo delle estremità, espressi in metri. Questo metodo tiene conto della rastremazione del tronco e differisce dal calcolo di un cilindro basato sulla media aritmetica dei due diametri.
Detrazione della corteccia. Se i diametri sono stati misurati sopra la corteccia, è possibile sottrarne lo spessore prima di determinare il volume del legno senza corteccia. Lo spessore viene sottratto da entrambi i lati del diametro.
deff = (d - 2 × t) / 100
d è il diametro misurato in cm e t lo spessore della corteccia su un lato, in cm. Per esempio, un diametro di 30 cm con corteccia spessa 1 cm corrisponde a un diametro di calcolo di 28 cm. Se si usano due diametri alle estremità, la correzione viene applicata a entrambi. Senza detrazione della corteccia si utilizzano i diametri misurati.
Densità e calcolo della massa
Densità del legno. Per l’essenza selezionata si utilizza un valore indicativo in kg/m3. Per esempio, si considerano 510 kg/m3 per il pino, 450 kg/m3 per l’abete rosso e 700 kg/m3 per la quercia. Sono valori medi approssimativi per legno stagionato all’aria con umidità intorno al 12 %, non caratteristiche invariabili di ogni elemento.
Effetto dell’umidità. All’aumentare del contenuto d’acqua, la massa del legno generalmente aumenta. Per il legno appena abbattuto o più umido si deve utilizzare una densità corrispondente alle condizioni reali. Non viene applicato un coefficiente automatico di correzione dell’umidità, perché la variazione di densità dipende dall’essenza, dalle condizioni iniziali e dal contenuto d’acqua.
Massa di un elemento. Il volume geometrico calcolato viene moltiplicato per la densità selezionata.
m1 = V1 × ρ
m1 è la massa di un elemento in kg, V1 il suo volume in m3 e ρ la densità in kg/m3. Se il volume totale è noto, la stessa formula viene applicata direttamente a quel volume.
Volume e massa totali. Per elementi identici, il volume e la massa di un singolo elemento vengono moltiplicati per la quantità N.
Vtotal = V1 × N
mtotal = m1 × N
N deve essere un numero intero positivo. Si presume che tutti gli elementi del lotto abbiano dimensioni e densità identiche. I calcoli intermedi non vengono arrotondati, ma solo i risultati visualizzati.
Massa per metro lineare. Per tavole e travi viene calcolata anche la massa di un tratto lungo 1 m. Dipende soltanto dalle dimensioni della sezione e dalla densità del materiale.
mm = (b × h × ρ) / 1000000
mm è la massa per metro lineare in kg/m, b e h sono le dimensioni della sezione in mm e ρ è la densità in kg/m3. Per esempio, una trave di pino di 100 × 150 mm con densità di 510 kg/m3 ha una massa calcolata di 7,65 kg/m.
Norme europee e precisione dei dati di ingresso
Per valutare le proprietà del legno strutturale si utilizzano le norme europee EN 338 «Legno strutturale - Classi di resistenza» ed EN 384 «Legno strutturale - Determinazione dei valori caratteristici delle proprietà meccaniche e della massa volumica». EN 338 prevede valori medi e caratteristici di densità per le classi di resistenza. Il calcolatore utilizza densità indicative per essenza, che non devono essere confuse con la densità caratteristica di una determinata classe di resistenza.
La norma europea EN 13183-1 «Umidità di un pezzo di legno segato - Parte 1: Determinazione mediante essiccazione in stufa» descrive la determinazione dell’umidità dalla differenza di massa prima e dopo l’essiccazione. L’umidità è espressa come percentuale della massa del legno completamente secco. Questo è importante quando si utilizzano densità di riferimento e si confrontano legname secco e umido.
Precisione del risultato. Il calcolo si basa sulla densità indicata e su una geometria idealizzata degli elementi. La massa effettiva risente della variabilità del legno, dell’umidità, delle tolleranze dimensionali e della forma dei tronchi. Per una stima più precisa è consigliabile utilizzare misure reali e una densità adeguata alle condizioni del materiale.
Domande frequenti
Quanto pesa 1 m3 di pino, abete rosso o quercia?
Con le densità indicative utilizzate, 1 m3 di pino pesa circa 510 kg, di abete rosso 450 kg e di quercia 700 kg. Si tratta di valori approssimativi per legno con umidità intorno al 12 %. Il peso reale di un metro cubo può variare notevolmente in funzione dell’umidità e della densità del singolo pezzo.
Perché volumi uguali di legno possono avere pesi diversi?
Il peso del legno dipende non solo dal volume ma anche dalla densità, che varia tra essenze e singoli elementi. Il legno umido contiene inoltre la massa aggiuntiva dell’acqua. Perciò, a parità di volume, il legno appena abbattuto e quello essiccato possono avere masse molto diverse.
Quanto conta la differenza tra i diametri alle estremità del tronco?
Quanto maggiore è la rastremazione del tronco, tanto più significativa è la differenza tra il calcolo con diametro medio e la formula del tronco di cono. Per esempio, un tronco lungo 4 m con diametri terminali di 20 e 40 cm ha un volume di circa 0,2932 m3 secondo la formula del tronco di cono, contro 0,2827 m3 usando il diametro medio di 30 cm. La differenza è di circa il 3,7 %.
Come si considera la corteccia nel calcolo del peso di un tronco?
Per ottenere la massa del legno senza corteccia, lo spessore della corteccia va sottratto da entrambi i lati di ogni diametro misurato. Per esempio, uno spessore di 1,5 cm riduce il diametro di 3 cm. Se i diametri sono già stati misurati senza corteccia, non occorre un’ulteriore correzione.
Come si calcola il peso totale di un lotto di tavole o travi?
Per prima cosa si calcola il volume di un elemento da lunghezza, larghezza e spessore, quindi lo si moltiplica per la densità del legno. La massa ottenuta viene moltiplicata per il numero di elementi identici. Per esempio, cinque tavole di pino da 50 × 200 mm e lunghe 4 m, con densità di 510 kg/m3, hanno un volume totale di 0,2 m3 e una massa calcolata di 102 kg.