I solai con struttura portante in legno sono una delle più antiche tipologie strutturali presenti nel costruito storico per la facile reperibilità dei materiali, la semplicità di messa in opera e quindi sostanzialmente alla relativa economicità del sistema (questo soprattutto nei tempi passati).
Tipicamente i solai in legno del costruito storico sono realizzati con travi portanti principali ordite in una direzione e travetti appoggiati al di sopra delle stesse e orditi in direzione perpendicolare.
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Vediamo nel dettaglio quali sono le tipologie in passato più diffuse e quali le usuali problematiche strutturali dei solai in legno, illustrate da Giuliano Gennari nel volume Recupero e consolidamento dei solai , edito da Maggioli Editore.
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I solai in legno più diffusi
Esempi molto articolati di solai si trovano nelle costruzioni storiche di maggior pregio, laddove in passato sono state utilizzate le migliori tecniche costruttive conosciute per l’epoca (in particolare per coprire luci molto ampie nelle coperture).
Nell’edilizia più tradizionale, frequentemente si trovano solai a doppia orditura a travi e travetti di luce usualmente compresa tra 1,60-2,50 m (Figura 1); sono comunque diffusi anche solai ad unica orditura che coprono luci significative con sole travi e sovrastanti tavolati in cotto (Figura 2) o in legno (Figura 3).
pieno ©Recupero e consolidamento dei solai – Maggioli Editore
Queste tipologie di solaio erano usualmente posate a secco, nel senso che gli elementi lignei delle due orditure raramente erano collegati con chiodature; questo comporta che non esista o sia comunque non efficace l’effetto “catena” tra i muri ed il solaio stesso.
In passato, essendo comunque nota la necessità di “tenere” le murature rispetto ad eventuali azioni orizzontali derivanti da azioni sismiche o fuori piombo causate da cedimenti di fondazione, era diffusa la tecnica per cui le travi principali erano utilizzate come catena con appositi capochiave disposti in testa alle stesse (vedi Figura 4).
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Tale notazione risulta di particolare importanza ai fini della definizione delle capacità strutturali dell’edificio in riferimento alla resistenza alle azioni sismiche e pertanto alle successive scelte progettuali di consolidamento.
In generale, un solaio a struttura lignea come quello della Figura 1 è completato superiormente da un tavolato di chiusura che sostiene le pavimentazioni; tale elemento può essere a sua volta in legno o con tavelle piene o tavelloni in laterizio. Varianti più rare sono le chiusure tra i travetti con voltine in gesso o in laterizio come esemplificato nelle immagini di Figura 5.
L’orditura dei solai in legno può essere anche tripla, ovvero, per ambienti di particolare importanza è possibile trovare un ulteriore livello di travi principali sulle quali poggiano le travi secondarie; possiamo annoverare in questa fattispecie anche la presenza di puntelli inclinati che riducono la luce della orditura secondaria e che vanno a scaricare direttamente sui muri portanti.
Anche tale tipologia risulta abbastanza rara ed è rintracciabile nei palazzi più importanti o, più spesso, nelle coperture (Figura 6).
In conclusione si può affermare che genericamente nei solai in legno precedentemente
descritti gli elementi cui è affidata funzione portante principale sono le travi (orditura primaria), i travetti (orditura secondaria) e da ultimo il tavolato che, sia esso in cotto o legno, riporta i pesi permanenti e variabili sulle orditure secondarie.
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L’importanza della conoscenza della struttura e le verifiche sull’esistente
Anche i tavolati necessitano ovviamente di verifica in una ipotesi di consolidamento
per migliorarne l’efficienza statica e la durabilità residua nel tempo.
La definizione delle sovrastrutture presenti sui solai riveste particolare importanza ai fini del consolidamento; definire i pacchetti di sottofondo, pavimentazione ed eventuali altri carichi risulta necessario per stabilire con certezza il valore dei pesi permanenti portati ed operare le necessarie valutazioni sulle ipotesi di recupero.
Le operazioni di verifica possono essere facilmente eseguite tramite saggi ispettivi con rimozione di pavimentazione, oppure tramite microcarotaggi dall’intradosso se, ad esempio, non è possibile eseguire rimozioni dall’alto perché presenti pavimentazioni di particolare pregio.
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Usuali problematiche strutturali dei solai in legno
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Sempre in via generale le principali problematiche che presenta un solaio in legno che debba essere consolidato sono riassumibili nei seguenti punti:
- eccessiva flessibilità (in relazione alle richieste delle normative odierne);
- capacità portante dei vari elementi dell’orditura principale e secondaria spesso non adeguata ai carichi variabili richiesti dalla normativa attuale;
- degrado del materiale legno per attacchi xilofagi e/o per marcescenza da umidità (spesso in corrispondenza degli appoggi sui muri esterni) e quindi con riduzione di capacità portante per riduzione della sezione utile cui affidare le azioni esterne;
- deformazioni permanenti molto accentuate (che nel tempo hanno magari spinto all’aumento del carico permanente per necessità di tenere livellato il pavimento superiore) con riduzione dell’aliquota delle variabili a disposizione.
Il progetto del consolidamento del solaio in legno e quindi innanzitutto dei suoi singoli elementi, inserito nel più generale contesto di consolidamento del fabbricato, dovrà quindi essere concepito per intervenire e risolvere tutte o parte delle problematiche sopra descritte.
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Recupero e consolidamento dei solai
Questa pubblicazione fornisce indicazioni sia di tipo progettuale che di tipo esecutivo per il consolidamento di solai esistenti con esempi di intervento e inquadramento normativo degli stessi. Il volume tiene conto dell’evoluzione normativa, in particolare della necessità diffusa su tutto il territorio nazionale di progettare o recuperare strutture con requisiti antisismici e delle novità sul come considerare i solai nel contesto globale dell’edificio. L’opera dedica la parte iniziale alla illustrazione delle principali tipologie di solai esistenti (legno e latero-cemento), per poi passare all’inquadramento dei solai nella normativa attuale (NTC 2018 e circolare esplicativa n. 7/2019) e successivamente alla descrizione di interventi di recupero di solai nelle varie tipologie descritte. Una notazione a parte è relativa alle metodologie di consolidamento che devono essere volte non solamente al recupero tout-court. L’attuale contesto normativo, infatti, non può far dimenticare al progettista che il consolidamento di un solaio può (e deve) essere anche una occasione per intervenire sul comportamento sismico dell’edificio con ricerca di soluzioni e dettagli di consolidamento (locale o generale a seconda della estensione dell’intervento) che migliorino il comportamento strutturale globale, con particolare riferimento alla prevenzione del ribaltamento delle murature ed al miglioramento del comportamento scatolare dei muri portanti. A tale proposito nei capitoli dedicati agli esempi di recupero e consolidamento, sono proposti alcuni casi pratici e operativi in tal senso ed il loro inquadramento normativo. Giuliano Gennari Ingegnere civile, laureato presso l’Università degli studi di Bologna facoltà di Ingegneria, libero professionista dal 1997, svolge l’attività nel campo della progettazione e direzione lavori di opere civili e infrastrutturali. VOLUMI COLLEGATI:Norme tecniche per le costruzioni 2018 e circolare esplicativa, A. Barocci, I ed. 2019Edifici storici: dalla modellazione agli interventi, C. Prandi, I ed. 2019Valutazione sismica e tecniche di intervento per edifici esistenti in c.a., R. Pinho, F. Bianchi, R. Nascimbene, I ed. 2019
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