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Rinforzo vecchi solai in legno tramite precompressione
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Articoli di ingegneria strutturale
Viene descritto un metodo per rinforzare i vecchi solai in legno senza ricorrere all'uso di strutture eterogenee e di diverso comportamento statico come possono essere quelle in acciaio o in cemento armato. Oltre a raggiungere lo scopo di migliorare la portata del solaio viene anche garantito un migliore isolamento acustico.

Scritto da Marcello Meneghin

Presente anche su: http://altratecnica.it

?
In presenza di solai in legno di vecchi edifici in discreto stato soprattutto per quanto riguarda la conservazione delle travi portanti, alla loro sostituzione ? spesso preferita l'esecuzione di opere di rinforzo.
Una delle modalit? molto in uso ? quella consistente nel getto,al di sopra della pavimentazione in legno, di una soletta in C.A. leggermente armata collaborante con la travatura a mezzo di ferri verticali infissi ed incollati alle sottostanti travi in legno. Ne risulta una struttura mista cemento/legno costituita da travi a T affiancate ed aventi l'ala superiore del T in calcestruzzo che lavora a compressione e l'anima inferiore in legno che lavora a trazione. Gli sforzi longitudinali di taglio sono sopportati dai ferri verticali di collegamento cemento/legno. La soletta in calcestruzzo ? quindi pronta per sopportare le pavimentazioni di qualunque tipo (anche in piastrelle di ceramica).
L'applicazione descritta, pur se molto utilizzata in questi ultimi anni, ?, a giudizio di chi scrive, assolutamente sconsigliabile per i seguenti motivi:
? Vengono abbinate due strutture eterogenee come il calcestruzzo ed il legno la cui convivenza non ? facile: il legno ? un materiale elastico che alla fine provoca fessurazioni nella struttura rigida in calcestruzzo soprastante;
? Il solaio deve sopportare il sovraccarico dato dal notevole peso proprio del calcestruzzo e dalla sua armatura in ferro;
? La presenza della soletta in calcestruzzo impedisce la traspirazione del solaio e favorisce la formazione di condensa nella superficie di contatto tra cemento e legno e, di conseguenza, a lungo andare la parte superiore delle travi in legno marcisce.


Sezioni trasversale e longitudinale
La soluzione che viene qui proposta ? priva di tutti gli inconvenienti descritti e, oltre ad un minor costo, fornisce ottimi risultati, dal punto di vista statico e da quello estetico ed inoltre d? la possibilit? di aumentare l'isolamento acustico di solito assai precario nei solai in legno.
Anche in questo caso si tratta di trasformare le travi portanti in legno da sezione rettangolare come quella normalmente usata, in sezione a T molto pi? adatta a sopportare carichi. L'operazione, a differenza di quella sopra indicata, ha luogo utilizzando interamente materiali lignei.
Le fasi del lavoro per ciascuna trave sono le seguenti:
1. Spinta verso l'alto a mezzo martinetto sottostante la mezzeria del solaio in modo da curvare la trave verso l'alto con una freccia di almeno 3 cm. Tale operazione provoca la precompressione finale della struttura.
2. Posa in opera della ala della struttura a T e consistente, per ciascuna delle travi preesistenti, nella chiodatura longitudinale di un asse in legno della sezione di mm 300-350 x mm 35 e di lunghezza corrispondente alla luce netta della trave, posto al di sopra del pavimento in legno preesistente. La chiodatura ha luogo utilizzando chiodi di almeno 16/18 cm di lunghezza e quindi infissi per almeno 10/12 cm nella trave. I chiodi sono posti ad una distanza di cm 20 vicino agli appoggi della trave, pi? radi nella parte mediana. Ad evitare la formazione di fessurazioni sia sull'asse soprastante sia sulla trave, la posa del chiodo ? preceduta da un foro fatto con il trapano attraverso l'asse e la parte iniziale della trave. Per lo stesso motivo i chiodi non sono allineati ma sfalsati alternativamente verso destra o sinistra dell'asse trave e non sono infissi verticalmente ma inclinati, alternativamente, verso il centro della trave.
3. Lievo d'opera del martinetto di spinta. Il solaio assume la posizione iniziale e l'asse soprastante in legno subisce la precompressione che la mette sotto carico. Da questo momento si pu? constatare come le travi abbiano assunto una grande rigidezza il che conferma l'aumento della loro portanza.
4. Esecuzione delle opere di finitura della stanza (rifacimento intonaci, impianti elettrici ed idraulici ecc. ecc.) senza tema di rovinare la pavimentazione.
5. Posa in opera di pannelli fonoassorbenti dello spessore di mm 35 tra le varie ali dei T di cui sopra.
6. Posa in opera del nuovo pavimento in legno soprastante le travi a T.

Si allegano due sezioni del solaio con le indicazioni delle strutture preesistenti e di quelle di rinforzo nonch? due foto di un solaio nel quale sono completate le fasi 1, 2, 3).


Figura 1













































































Figura 2

































I risultati ottenibili adottando la metodologia descritta consistono in una notevole rigidezza del solaio data dalla collaborazione tra la nuova struttura portante (ala del T in legno precompresso) e la vecchia trave che si traduce nell'eliminazione quasi totale delle vibrazioni che caratterizzano i normali solai in legno, nel buon isolamento acustico dato dalla presenza di un doppio pavimento in legno (quello preesistente e quello nuovo) e dalla presenza dei pannelli fonoassorbenti e, soprattutto, nel consentire la riutilizzazione di tutto il materiale ligneo della struttura preesistente. Nel caso sia impossibile, per le motivazioni pi? disparate come ad esempio impossibilit? di accedere con il cantiere nel piano inferiore, presenza di una soffittatura che non si vuole danneggiar ecc. ecc, applicare alle travi la spinta verso l'alto con martinetto, spinta assolutamene necessaria per sottoporre l'opera a precompressione, esiste la possibilit? di arrivare allo stesso risultato finale prima indicato operando esclusivamente dal di sopra. La procedura da seguire trave per trave ?, in tal caso, la seguente. Posizionato lungo una di esse l'asse di rinforzo in legno della sezione di circa mm 350 x 35 e destinata a costituire l'ala del T, si interporr? tra pavimento e asse stessa ed in corrispondenza della mezzeria della luce libera un listello in legno di spessore adeguato alla flessione preventiva che si ? deciso di dare alla trave, ad esempio tre cm. Quindi si passa a fissare l'asse alla sottostante trave non pi? usando chiodi ma invece robuste viti da legno della lunghezza di 26-28 atte ad attuare la trazione della trave anche grazie alla rondella del diametro di almeno tre cm di cui sono munte. L'infissione delle viti sar? fatta in due fasi distinte. La prima consiste nell'ancoraggio a pavimento delle due estremit? dell'asse da effettuarsi con la messa in opera di sole quattro viti (due per ciascuna estremit?) avvitate con forza fino a provocare la flessione dell'asse stessa essendo la sua parte mediana sollevata per la presenza del listello di legno. A questo punto quest'ultimo deve essere estratto senza che per questo l'asse, bloccata alle due estremit?, abbia da modificare in maniera sensibile la propria curvatura longitudinale. Saranno le viti poste in opera successivanente che, esercitando, man mano che procede il loro avvitamento, una trazione sulla sottostante trave otterranno il duplice risultato di raddrizzare l'asse e di praticarne la precompressione in maniera del tutto analoga a quanto si sarebbe ottenuto agendo dal basso con il martinetto. L'operazione che si st? descrivendo riveste un'importanza basilare per la buona riuscita del lavoro e richiede pertanto una cura particolare. In pratica sar? necessario predisporre nella loro sede tutte le viti ed avvitarle a poco a poco in successione l'una rispetto all'altra in modo che la trazione della sottostante trave verso l'alto venga operata uniformemente su tutta la sua lunghezza. Anche la stretta finale delle viti sar? portata a termine con piccoli interventi successivi vite per vite fino a giungere a fine corsa con l'asse di rinforzo perfettamente rettilinea e a contatto con il sottostante pavimento per tutta la lunghezza, e quindi gi? sottoposta alla necessaria precompressione. Da questo punto in poi il lavoro prosegue analogamente a quanto indicato ai precedenti punti 4,5,6 della soluzione di base, nel mentre l'intera operazione sar? ripetuta per tutte le altre travi. Si sar? allora ottenuto un risultato finale identico a quello della soluziolne di base e cio? un rilevante calo di flessibilt? ed un notevole aumento di portata del solaio. L'impiego di materiale pregiato come sono le viti rispetto ai chiodi che verrebbero usati con la procedura normale, se comporta una lieve maggiorazione della spesa, d'altro lato offre una miglior resistenza al taglio, e, aspetto tutt'altro che trascurabile, evita totalmente di lavorare al piano inferiore. Tale notevole vantaggio pu? indurre a preferire il sistema test? descritto a quello di base anche quando non sussistono problemi di sorta per operare dal basso con il martinetto. Essendo le due soluzioni perfettamente equivalenti ? possibile adottare di volta in volta quella che meglio si adatta alla situazione contingente.
Risultato secondario ma da non trascurare la possibilit? di verificare lo stato delle vecchie travi percepibile durante l'infissione dei chiodi.
Quale ricompensa per l'utilizzazione del metodo di rinforzo descritto si chiede l'invio all'indirizzo dell'autore: Marcello Meneghin, Via Etruria 6 30174 Mestre (VE) di una cartolina illustrata della localit? dove ? stato effettuato l'intervento con l'indicazione dei risultati conseguiti.

 
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