2. LEGNO 2.1 Caratteristiche meccaniche del legno Il legno è un materiale che presenta, dovuta la sua origine naturale, un’anisotropia ortogonale; questi materiali sono indicati da tre piani di simmetria che stanno perpendicolari tra di loro. Da notare che questo effetto si manifesta solo quando una delle assi del sistema di riferimento è messa nella direzione della fibra centrale dell'elemento ligneo. L’anisotropia si traduce in una marcata differenza delle caratteristiche meccaniche, cioè dei valori di resistenza e di rigidezza in funzione della direzione della fibratura. Il legno risulta più resistente e più rigido per sollecitazioni orientate lungo la direzione delle fibre rispetto ai valori che si verificano per le sollecitazioni ortogonali alla direzione delle fibre. Il comportamento meccanico del legno può essere rappresentato attraverso il diagramma costitutivo, riportato in seguito per provini di legno privi di difetti fisiologici del materiale. In queste condizioni il legno risulta circa due volte più resistente in trazione che in compressione, effetto dovuto ai fenomeni di imbozzamento e di collasso locale delle pareti cellulari sollecitate a compressione. Il modulo elastico invece non varia di tanto attraverso i casi di trazione e compressione. I difetti del materiale però possono far variare in modo considerevole le caratteristiche di resistenza dell’elemento ligneo soprattutto nel caso di sollecitazioni di trazione parallela alla fibratura. In quel caso, la presenza dei difetti fa si che la rottura del legno è del tipo fragile, riducendo notevolmente la resistenza a trazione di circa la metà della resistenza a compressione. Il comportamento di rottura non elastico del materiale è particolarmente evidente negli stati di compressione. Invece per sollecitazioni di trazione si osservano piuttosto rotture elasto-fragili. Le costanti di proporzionalità sono indicate come modulo di elasticità o modulo di Young E0 per la dilatazione lineare nel caso di tensione lungo la fibratura, e modulo di taglio G per lo scorrimento mutuo.
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