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Classificazione dei legnami strutturali
Per poter impiegare del legname per uso strutturale, è necessario definirne la classe di resistenza, secondo quanto definito dalla norma europea UNI EN 338 (Tabella 1). Questa norma, ha due tabelle: una per conifere e pioppo (classi C), e ed una per le latifoglie (classi D). Le classi C sono le più importanti e le più usate in Europa, anche se recentemente il mercato per il legname di latifoglia sta crescendo velocemente con quercia, faggio e legname tropicale.
La classificazione per la resistenza può essere realizzata:
- a vista
- a macchina
Per maggiori dettagli sul processo di classificazione in generale si consiglia la lettura della norma UNI EN 10481-1.
Poiché le strumentazioni impiegate per la classificazione a macchina devono basarsi su prove di tipo non distruttivo, valuteranno la resistenza meccanica basandosi su altre caratteristiche fisiche ad essa correlate. In particolare vengono sfruttati i legami tra:
- resistenza meccanica e modulo di elasticità normale
- resistenza meccanica, densità e modulo di elasticità normale.
In ogni caso anche la classificazione a macchina prevede un'analisi visiva di massima della trave classificata. Le norme europee cui fare riferimento per la classificazione a macchina sono la UNI EN 14081-2, la UNI EN 14081-3 e la UNI EN 14081-4
Per quanto riguarda la classificazione visiva, la stessa UNI EN 14081-1 rimanda a norme nazionali specifiche. In Italia occorre fare riferimento alle norme nazionali: UNI 11035-1, UNI 11035-2 e UNI 11035-3. La classificazione a vista generalmente è più conservativa: è difficile, limitandosi ad essa, attribuire ad una trave una classe superiore alla C24.
Classi di resistenza per legno massiccio di conifere e pioppo (EN 338)
| Classificazione EN 338 | C14 | C16 | C18 | C20 | C22 | C24 | C27 | C30 | C35 | C40 | C45 | C50 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Resistenze [MPa] | ||||||||||||||
| flessione | $f_{m,k}$ | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 24 | 27 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | |
| trazione parallela alle fibre | $f_{t,0,k}$ | 8 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 16 | 18 | 21 | 24 | 27 | 30 | |
| trazione perpendicolare alle fibre | $f_{t,90,k}$ | 0,4 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | |
| compressione parallela alle fibre | $f_{c,0,k}$ | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 25 | 26 | 27 | 29 | |
| compressione perpendicolare alle fibre | $f_{c,90,k}$ | 2,0 | 2,2 | 2,2 | 2,3 | 2,4 | 2,5 | 2,6 | 2,7 | 2,8 | 2,9 | 3,1 | 3,2 | |
| taglio | $f_{v,k}$ | 1,7 | 1,8 | 2,0 | 2,2 | 2,4 | 2,5 | 2,8 | 3,0 | 3,4 | 3,8 | 3,8 | 3,8 | |
| Moduli elastici [GPa] | ||||||||||||||
| normale medio parallelo alle fibre | $E_{0,mean}$ | 7 | 8 | 9 | 9,5 | 10 | 11 | 11,5 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | |
| normale caratteristico parallelo alle fibre | $E_{0,05}$ | 4,7 | 5,4 | 6,0 | 6,4 | 6,7 | 7,4 | 7,7 | 8,0 | 8,7 | 9,4 | 10,0 | 10,7 | |
| normale medio perpendicolare alle fibre | $E_{90,mean}$ | 0,23 | 0,27 | 0,30 | 0,32 | 0,33 | 0,37 | 0,38 | 0,40 | 0,43 | 0,47 | 0,50 | 0,53 | |
| tangenziale medio | $G_{mean}$ | 0,44 | 0,50 | 0,56 | 0,59 | 0,63 | 0,69 | 0,72 | 0,75 | 0,81 | 0,88 | 0,94 | 1,00 | |
| Massa volumica [kg/m³] | ||||||||||||||
| caratteristica | $\rho_{k}$ | 290 | 310 | 320 | 330 | 340 | 350 | 370 | 380 | 400 | 420 | 440 | 460 | |
| media | $\rho_{m}$ | 350 | 370 | 380 | 390 | 410 | 420 | 450 | 460 | 480 | 500 | 520 | 550 | |
| Corrispondenza appros. DIN 4074 | ~S7 | ~S10 | ~S13 | |||||||||||
$$\rho_m - \rho_k \approx 0,16 \, \rho_m $$
Classi di resistenza per legno massiccio di latifoglie (escluso pioppo) (EN 338)
| Classificazione EN 338 | D30 | D35 | D40 | D50 | D60 | D70 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Resistenze [MPa] | ||||||||
| flessione | $f_{m,k}$ | 30 | 35 | 40 | 50 | 60 | 70 | |
| trazione parallela alle fibre | $f_{t,0,k}$ | 18 | 21 | 24 | 30 | 36 | 42 | |
| trazione perpendicolare alle fibre | $f_{t,90,k}$ | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | |
| compressione parallela alle fibre | $f_{c,0,k}$ | 23 | 25 | 26 | 29 | 32 | 34 | |
| compressione perpendicolare alle fibre | $f_{c,90,k}$ | 8,0 | 8,4 | 8,8 | 9,7 | 10,5 | 13,5 | |
| taglio | $f_{v,k}$ | 3,0 | 3,4 | 3,8 | 4,6 | 5,3 | 6,0 | |
| Moduli elastici [GPa] | ||||||||
| normale medio parallelo alle fibre | $E_{0,mean}$ | 10 | 10 | 11 | 14 | 17 | 20 | |
| normale caratteristico parallelo alle fibre | $E_{0,05}$ | 8,0 | 8,7 | 9,4 | 11,8 | 14,3 | 16,8 | |
| normale medio perpendicolare alle fibre | $E_{90,mean}$ | 0,64 | 0,69 | 0,75 | 0,93 | 1,13 | 1,33 | |
| tangenziale medio | $G_{mean}$ | 0,60 | 0,65 | 0,70 | 0,88 | 1,06 | 1,23 | |
| Massa volumica [kg/m³] | ||||||||
| caratteristica | $\rho_{k}$ | 530 | 560 | 590 | 650 | 700 | 900 | |
| media | $\rho_{m}$ | 640 | 670 | 700 | 780 | 840 | 1080 | |
$$\rho_m - \rho_k \approx 0,16 \, \rho_m $$
