Calcolo travi in legno lamellare

Metodo di calcolo delle travi in legno lamellare

Il calcolo delle travi in legno lamellare per case e saune in blockhaus permette di stimare il volume di legno necessario per pareti esterne, tramezzi interni e timpani. Il calcolo tiene conto della pianta dell'edificio, delle dimensioni degli elementi, del numero di corsi e delle caratteristiche degli incastri profilati. Determina inoltre la superficie delle pareti e la lunghezza indicativa del nastro sigillante tra i corsi.

Il volume del legno viene calcolato in metri cubi (m³) in base alle dimensioni complessive del materiale. Questo consente di stimare la quantità da acquistare considerando l'altezza totale degli elementi, anche quando l'altezza utile dopo il montaggio è inferiore.

Criteri di calcolo e raccomandazioni

Calcolo della lunghezza di pareti e tramezzi

Pareti esterne. La lunghezza totale si ricava dalle dimensioni esterne di un edificio rettangolare. La lunghezza A e la larghezza B sono espresse in metri. La formula seguente si applica a tutte le disposizioni:

Lext = 2 × (A + B)

Ad esempio, per una casa di 8 × 7 m la lunghezza totale delle pareti esterne è di 30 m. Il volume del legno viene calcolato sul perimetro esterno completo, senza sottrarre le sovrapposizioni agli angoli.

Tramezzi interni. La loro lunghezza totale dipende dalla disposizione scelta. Dalla luce interna viene sottratto il doppio dello spessore delle pareti esterne. In presenza di più tramezzi si considerano posizione e lunghezza di ogni tratto.

Si utilizzano le relazioni seguenti:

• Schema 1: nessun tramezzo interno.
• Schema 2: la lunghezza del tramezzo è B - 2text.
• Schema 3: al valore B - 2text si aggiunge la distanza AB.
• Schema 4: A - 2text - tint si aggiunge a B - 2text.
• Schema 5: al valore B - 2text si aggiungono due tratti, ciascuno pari alla distanza AB.
• Schema 6: si considerano due tramezzi, ciascuno di lunghezza B - 2text.

Qui t_ext e t_int indicano lo spessore delle pareti esterne e dei tramezzi interni in metri. Prima di calcolare le lunghezze, gli spessori degli elementi inseriti in millimetri vengono divisi per 1000.

Numero di corsi e altezza delle pareti

Altezza totale e altezza utile degli elementi. L'altezza totale H₁ corrisponde alla dimensione completa del prodotto. L'altezza utile H₂ indica di quanto un corso aumenta l'altezza della parete assemblata. Nel legno profilato può essere inferiore a causa degli incastri a scanalatura e linguetta.

Numero di corsi. L'altezza prevista della parete viene divisa per l'altezza utile di un corso. Il risultato viene sempre arrotondato all'intero superiore:

N = ⌈H / H2⌉

Qui H è l'altezza prevista della parete, H₂ l'altezza utile del legno e N il numero di corsi. Prima del calcolo le due altezze vengono espresse nella stessa unità di misura.

Ad esempio, una parete alta 3 m con elementi di altezza utile 140 mm richiede ⌈3000 / 140⌉ = 22 corsi.

Altezza dei corsi completi. Si ottiene moltiplicando il numero di corsi per l'altezza utile del legno:

Hfull = N × H2

Nell'esempio, 22 corsi completi raggiungono un'altezza di 3.08 m. L'altezza prevista viene superata di 80 mm. Se necessario, il corso superiore può essere rifilato. Il numero di corsi viene calcolato separatamente per pareti esterne e tramezzi se le altezze utili sono diverse.

Calcolo del volume del legno

Volume delle pareti esterne. Dipende dalla lunghezza totale delle pareti, dalla larghezza e dall'altezza complessiva degli elementi e dal numero di corsi:

Vext = Lext × text × H1 × N

Tutte le dimensioni lineari della formula sono espresse in metri. Il risultato è in m³. La stessa formula si applica ai tramezzi con lunghezze, larghezze, altezze complessive e numeri di corsi propri.

Ad esempio, una casa di 8 × 7 m con pareti alte 3 m ed elementi di 200 × 150 mm con altezza utile di 150 mm richiede 20 corsi. Il volume calcolato per le pareti esterne è 30 × 0.2 × 0.15 × 20 = 18 m³.

Quantità di materiale. Il volume viene calcolato sulla sezione completa del legno in ciascun corso, compreso quello superiore. Non viene applicata una maggiorazione per gli sfridi, quindi il coefficiente di calcolo è 1.00. Le aperture e il possibile riutilizzo dei ritagli non vengono considerati nel calcolo geometrico.

Calcolo del legno per i timpani

Geometria del timpano. Ogni timpano viene considerato triangolare. La sua superficie si ricava dalla larghezza della base e dall'altezza tra l'ultimo corso della parete e il colmo del tetto:

Sgable = Bgable × Hgable / 2

Qui B_gable è la larghezza del timpano in metri e H_gable la sua altezza in metri. In presenza di più timpani uguali, la superficie viene moltiplicata per il loro numero.

Volume del legno dei timpani. Viene calcolato per singoli corsi orizzontali. Il numero di corsi si ottiene dividendo l'altezza del timpano per l'altezza utile degli elementi delle pareti esterne e arrotondando all'intero superiore. La lunghezza di ciascun corso diminuisce verso il vertice del triangolo.

La lunghezza di un corso si calcola così:

Lj = Bgable × (1 - j × H2 / Hgable)

Qui j è l'indice del corso, che parte da 0 alla base del timpano. La lunghezza di ciascun corso viene moltiplicata per la larghezza e l'altezza totale del legno delle pareti esterne. I volumi di tutti i corsi vengono sommati e moltiplicati per il numero di timpani.

Con questo metodo il volume del legno può superare il volume geometrico del triangolo, perché si considerano pezzi con altezza completa. Ad esempio, per due timpani larghi 7 m e alti 2 m, con elementi di 200 × 150 mm e altezza utile di 150 mm, il volume geometrico è di 2.8 m³, mentre il volume calcolato è di circa 3.014 m³.

Superficie totale delle pareti e volume del materiale

Superficie delle pareti. Si calcola moltiplicando la somma delle lunghezze delle pareti esterne e dei tramezzi per l'altezza prevista dell'edificio. Se vengono considerati i timpani, si aggiunge la loro superficie geometrica:

S = (Lext + Lint) × H + Sgable

La superficie viene calcolata per una sola faccia di ogni parete, senza raddoppiare l'area. A differenza del volume di legno da acquistare, si usa l'altezza prevista delle pareti e non quella dell'insieme dei corsi completi.

Volume totale del legno. È la somma dei volumi di pareti esterne, tramezzi e timpani. Se un elemento manca, il suo volume è considerato zero. Il risultato è espresso in m³ e arrotondato a 0.001 m³.

Calcolo del nastro sigillante tra i corsi

Nastro delle pareti esterne. La lunghezza dipende dal numero di giunti orizzontali tra i corsi. Una parete di N corsi presenta N - 1 giunti tra i corsi. La lunghezza totale si calcola così:

Lseal = Lext × (N - 1)

Ad esempio, pareti esterne con perimetro di 30 m e 20 corsi richiedono circa 30 × 19 = 570 m di nastro sigillante.

Nastro dei tramezzi. Si calcola allo stesso modo, utilizzando la lunghezza complessiva dei tramezzi e il loro numero di corsi.

Nastro dei timpani. Si aggiunge anche la lunghezza totale di tutti i corsi dei timpani, compreso il giunto tra il corso inferiore del timpano e la parete sottostante.

Il calcolo presuppone una sola striscia sigillante per ogni giunto orizzontale. Se pareti esterne e tramezzi utilizzano elementi di larghezza diversa, le lunghezze vengono mostrate separatamente. Se le larghezze coincidono, viene mostrato un valore complessivo.

La necessità della sigillatura, la larghezza del nastro e il numero di strisce parallele dipendono dal profilo del legno e dal metodo di montaggio. Alcuni sistemi di legno profilato non richiedono sigillature aggiuntive tra i corsi.

Indicazioni pratiche e norme europee

Dimensioni del legno. Nella costruzione di case in legno sono comuni le sezioni di 150 × 150 mm, 200 × 150 mm e 200 × 200 mm. Per il legno profilato occorre distinguere l'altezza totale da quella utile. Le dimensioni effettive devono essere ricavate dalla documentazione tecnica del produttore.

Norme europee. Per le strutture in legno si applica la EN 1995-1-1 «Eurocodice 5: Progettazione delle strutture di legno - Parte 1-1: Regole generali - Regole comuni e regole per gli edifici». La EN 14081-1 «Strutture di legno - Legno strutturale con sezione rettangolare classificato secondo la resistenza - Parte 1: Requisiti generali» definisce i requisiti per il legno strutturale classificato. La EN 14080 «Strutture di legno - Legno lamellare incollato e legno massiccio incollato - Requisiti» riguarda il legno lamellare incollato.

Queste norme stabiliscono requisiti per strutture e materiali in legno. Il calcolo del volume si basa invece sulle dimensioni geometriche dell'edificio e dei prodotti. Non viene applicato alcun coefficiente normativo universale di consumo del legno.

FAQs

Perché il volume calcolato del legno può superare il volume geometrico delle pareti?

Per stimare il materiale da acquistare si utilizza l'altezza totale di ogni elemento, mentre il numero di corsi dipende dall'altezza utile. Inoltre, il numero di corsi viene arrotondato all'intero superiore. Di conseguenza il volume di legno necessario può superare il volume geometrico della parete finita.

Come va considerata la differenza tra altezza totale e altezza utile del legno?

L'altezza totale è la dimensione completa del prodotto utilizzata per il calcolo del volume. L'altezza utile è l'aumento effettivo della parete dopo il montaggio di un corso. Questi valori spesso differiscono nel legno profilato, quindi è opportuno utilizzare le misure indicate dal produttore.

Perché l'altezza dei corsi completi non coincide sempre con l'altezza prevista della parete?

Il calcolatore arrotonda verso l'alto il numero di corsi, perché può essere necessario un corso aggiuntivo. Ad esempio, con un'altezza utile di 150 mm una parete di 3.1 m richiede 21 corsi, per un'altezza complessiva di 3.15 m. La differenza di 50 mm può essere eliminata rifilando il corso superiore.

Perché il volume di legno dei timpani è maggiore del volume delle pareti triangolari?

I timpani vengono costruiti con corsi orizzontali di legno che si accorciano verso l'alto. Il calcolatore considera il volume di ogni pezzo secondo la sua sezione completa, non soltanto il volume geometrico del triangolo. In questo modo fornisce una stima più adatta del materiale necessario per i timpani.

È sempre necessario un nastro sigillante tra i corsi?

No. La necessità dipende dalla geometria degli incastri. Per il comune legno segato si usa normalmente un nastro, mentre alcuni sistemi profilati non richiedono una sigillatura aggiuntiva. Il calcolatore stima la lunghezza di una striscia lungo i giunti orizzontali tra i corsi.