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I solai con soletta collaborante in c.l.s. – parte I

Parte I^

Il recupero degli edifici esistenti è  un tema di grande attualità, sia per la scarsità di aree edificabili, sia per la necessità di adeguare gli edifici esistenti alle nuove azioni (esempio le azioni sismiche) o destinazioni d’uso diverse da quelle per le quali erano stati progettati nel rispetto  dalla nuova  normativa tecnica (D.M. 14.01.2008).
Nel recupero o nel rinforzo strutturale  degli edifici esistenti, riveste particolare importanza il problema degli impalcati  lignei che spesso non sono idonei a resistere ai  nuovi carichi di progetto; con l’intervento di consolidamento si intende favorire il comportamento scatolare dell’edificio in  muratura nel quale i solai devono comportarsi come diaframmi rigidi di piano  e di collegamento fra le strutture portanti verticali in muratura.
Gran parte dei vecchi edifici presentano uno schema strutturale con murature portanti, spesso di  importante spessore,  e solai di orizzontamento con tavolato inchiodato su un orditura portante di travi in legno;  tali impalcati  sono in genere caratterizzati da elevata deformabilità  e presentano scarsa rigidezza nel piano, praticamente non sono vincolati alla struttura portante in muratura.
Molto spesso la accentuata deformabilità non rende agevole l’uso dei locali in quanto è causa di vibrazioni ed abbassamenti sotto i carichi di esercizio anche di modesta entità.
Il mercato delle costruzioni richiede,  anche per la realizzazione di nuovi solai, strutture con orditura lignea sia per la loro reversibilità sia per l’impossibilità di accesso nei centri storici di autobetoniere;  la lastra collaborante di rinforzo può essere realizzata sia con calcestruzzo armato ordinario che con nuove miscele di calcestruzzi 01a1alleggeriti o anche  in legno ; la lastra sottile di calcestruzzo è quella che si presenta come la più pratica in relazione  alle nostre tradizioni costruttive.
La  rigidezza molto ridotta nel proprio piano dei solai in legno non  permette la necessaria collaborazione d’assieme  del sistema solai-murature durante gli eventi  sismici. I numerosi terremoti accaduti anche recentemente  hanno messo in evidenza, infatti, che tra le cause più ricorrenti di crollo parziale o totale di un  vecchio edificio in muratura emerge la mancanza di  contenimento dei muri perimetrali da parte dei  solai di piano e di copertura con conseguente  “apertura” dell’edificio e ribaltamento dei muri  stessi.
E’ quindi necessario che gli impalcati e la  copertura costituiscano diaframmi rigidi e ben collegati alle murature ad ogni  piano così da realizzare  un  sistema scatolare.
Per incrementare la rigidezza flessionale sono  ampiamente utilizzate  varie  tecniche che prevedono il rinforzo delle travi  all’intradosso mediante l’inserimento di elementi  metallici singoli o a graticcio, indipendenti o  solidarizzati alle travi del solaio, ognuna di queste tecniche presenta aspetti positivi e negativi .
02a1Ha acquisito notevole rilievo la  tecnica che prevede la solidarizzazione di una  soletta di calcestruzzo realizzata all’estradosso  del solaio; questa soluzione consente di  incrementare contemporaneamente sia la  rigidezza flessionale che la rigidezza nel proprio  piano.
Questo metodo di intervento è stato ampiamente studiato e testato dal prof. Turrini dell’Università di Padova  ma presenta spesso un grave inconveniente, possibili colature di resina durante le fasi di posa, che possono gravemente danneggiare la struttura sottostante.
Il comportamento del connettore  a piolo realizzato  con una  vite a testa esagonale  e rondella incorporata proposto dalla Friulsider spa (brevetto n° VE2006U000018 ing Zennaro Damiano) , oltre ad essere una tecnica di impiego facile, economica, flessibile ed affidabile, è ben documentata da prove sperimentali e contemplata nelle normative vigenti sulle strutture in legno.
03a1La tecnica dei connettori a piolo inseriti a secco nel legno con  o senza preforo si  è dimostrata particolarmente adatta ai cantieri di recupero conservativo per la sua semplicità ed affidabilità. Tale soluzione consente anche di risolvere agevolmente il problema della protezione del legno durante il getto, con l’utilizzo di membrane  traspiranti la rondella impedisce di “sporcare” con colature di cemento la struttura lignea sottostante durante la posa dei connettori e la possibilità di non  dover rimuovere l’assito.
Questa tecnica è stata messa a punto nel corso di numerosi interventi di recupero ed ampiamente studiata  teoricamente e una vasta gamma. Una di prove sperimentali su vecchie travature ha permesso di ottenere dei valori certificati della coppia di serraggio con la quale porre in opera i connettori  che  garantiscono le prestazioni di progetto.

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damiano zennaro