Un sistema collaudato per il rinforzo strutturale-sismico dei solai

Stiamo parlando di particolari connettori metallici studiati appositamente per rinforzare ogni tipo di solaio; ma in questo articolo ci limiteremo a parlare dei solai in legno e in profilati in acciaio, tralasciando, per il momento quelli in latero cemento.

I connettori metallici sopra menzionati sono utilizzati non solo per l’adeguamento sismico ma soprattutto per realizzare solai collaboranti, ovvero solai con travi in legno e acciaio con soprastante soletta in calcestruzzo armato, che permettono un incremento di rigidezza e aumento di resistenza, con conseguente maggiore capacita portante.

Le soluzioni con l’utilizzo di tali connettori, e di seguito proposte, ci vengono offerte dalla Tecnaria S.p.A di 36061, Bassano del Grappa società produttrice dei connettori, affiancate da uno studio progettuale dell’ing Enrico Nespolo che dal 2004 ha operato per la stessa società.

Riportiamo, per maggiore conoscenza dei nostri lettori una parte della relazione progettuale dell’ing. Enrico Nespolo, dalla quale emerge l’efficacia e quindi la necessità di usare i connettori Tecnaria, al fine di un adeguamento strutturale/sismico degli edifici in muratura, normalmente trattati in questo sito.

Adesso vediamo i vari tipi di solaio sopra accennati e i tipi di connettore metallico al quale possono essere abbinati:

Solai in legno: connettori CTL Base e CTL Maxi Tecnaria

L’efficacia del connettore è assicurata dalla piastra di base, che funge da supporto del piolo.

Essa e modellata come un rampone, in questo modo consente una elevata aderenza al legno e assorbe al meglio gli sforzi di taglio: numerose prove di laboratorio hanno evidenziato efficacia di questo accorgimento.

Il fissaggio e completamente meccanico, non sono necessarie resine od additivi chimici; questo rende il processo di connessione veloce, economico, pulito e reversibile.

CTL Base

Connettore a piolo composto da una piastra di base 50 X50 X4mm, modellata a ramponi, avente due fori atti al passaggio di due viti tirafondi diam. 8 mm, con sottotesta tronco-conico, gambo in acciaio zincato diam. 12 mm , unito alla piastra tramite ricalco a freddo.

Altezze gambo disponibili: 30, 40, 60, 70,80, 105, 125, 150, 175 e 200 mm.

Lunghezza viti disponibili: 70, 100 e 120 mm.

CTL Maxi

Connettore a piolo composto da una piastra di base 75 X 50 X 4mm, modellata a ramponi, avente due fori atti al passaggio di due viti tirafondi diam. 10 mm, con sottotesta tronco-conico, gambo in acciaio zincato diam. 12 mm , unito alla piastra tramite ricalco a freddo.

Altezze gambo disponibili: 30, 40, 60, 70, 80,105, 125, 150, 175 e 200 mm.

Lunghezza viti disponibili: 100, 120 e 140 mm.

Solai in acciaio: connettori CTF e Diapason Tecnaria

CTF

Il connettore CTF consiste di:

A) Un gambo con testa ottenuta a freddo da una barra di acciaio di diametro nominale 12 mm
B) una piastra di base rettangolare 38×50 mm di spessore 4 mm ottenuta tramite stampaggio.

Il connettore a piolo e la piastra di base sono uniti tramite ricalco a freddo.

C) Due chiodi ad altissima resistenza che si fissano attraverso i due fori della piastra a mezzo di una chiodatrice a sparo.

Chiodi lunghezza 22,5 mm, diametro gambo 4,6 mm.

Tutte le parti del connettore sono zincate elettroliticamente con una protezione media di 8 μm che corrisponde ad una resistenza alla corrosione di 2 cicli “Kesternich”.

Ideale per il rinforzo di solai esistenti e per i nuovi solai con lamiera grecata trasversale.

Esempi.

Solai semplici e con l’intervento dei connettori Tecnaria:

Solaio in legno con tavolato come piano di calpestio.

Tipologia di solaio molto frequente in Italia.

Presenta superficialmente strati di massetti in sabba e cemento non strutturali e pertanto non idonei a costituire un efficace diaframma.

Solaio non rigido.

Intervento di irrigidimento con soletta armata connessa.

La messa in opera di una soletta sottile, armata con rete elettrosaldata, collegata ai travetti con connettori, collegata alle murature con connessioni puntuali, garantisce comportamento rigido del solaio e scatolare della struttura nel suo insieme.

La rimozione dei massetti di allettamento e la sostituzione con soletta in calcestruzzo preferibilmente alleggerito non varia di molto il peso totale delle strutture.

Solaio rigido.

Solaio in legno con pianelle (scempiato).

Questo tipo di solaio e equivalente a quello precedente in quanto senza continuità trasversale.

Il sottile strato di malta legante non è sufficiente a garantire la rigidezza.

Solaio non rigido.

Intervento di irrigidimento con soletta armata connessa.

Solaio rigido.

La rimozione dei massetti di allettamento e la sostituzione con soletta in calcestruzzo preferibilmente alleggerito non varia di molto il peso totale delle strutture.

Solaio in acciaio e voltine

Questo tipo di solaio non e rigido in quanto senza collegamento trasversale continuo.

Solaio non rigido

Intervento di irrigidimento con soletta armata connessa.

La rimozione dei massetti di allettamento e la sostituzione con soletta in calcestruzzo preferibilmente alleggerito non varia di molto il peso totale delle strutture.

Solaio rigido

Solaio in acciaio e tavelloni.

Questo tipo di solaio non e rigido in quanto senza collegamento trasversale continuo.

Solaio non rigido

Intervento di irrigidimento con soletta armata connessa.

La rimozione dei massetti di allettamento e la sostituzione con soletta in calcestruzzo preferibilmente alleggerito non varia di molto il peso totale delle strutture.

Solaio rigido

Intervento di irrigidimento con soletta armata connessa gettata su lamiera grecata.

Nei casi in cui il tavellone o le voltine non siano affidabili neppure come cassero provvisorio si può sovrapporre una lamiera grecata che fungerà da cassero.

Sono utilizzabili anche lamiere grecate non collaboranti (lisce), in tal modo si possono utilizzare lamiere di bassa altezza.

Continuità strutturale

Sopra, sono stati descritti gli accorgimenti progettuali necessari per avere un solaio rigido.

L’altro requisito dei solai evidenziato dalla norma italiana e quello relativo al collegamento:

“I solai devono assolvere funzione di ripartizione delle azioni orizzontali tra le pareti strutturali, pertanto devono essere ben collegati ai muri e garantire un adeguato funzionamento a diaframma.”

Nelle strutture nuove il collegamento viene di solito realizzato agevolmente attraverso la continuità tra la soletta in calcestruzzo e il cordolo perimetrale.

Nei rinforzi di fabbricati esistenti invece garantire efficacemente questa continuità strutturale è l’altro aspetto fondamentale dell’intervento di recupero.

Il dimensionamento del collegamento parte dalla conoscenza della forza sismica di piano trasmessa tra la soletta e la parete verticale sollecitata dal sisma.

Tale forza va aumentata del 30% (punto 4.11.1.5 diaframmi orizzontali) per rispettare la gerarchia delle resistenze tra struttura portante verticale e il solaio caricato nel piano orizzontale.

La realizzazione e il funzionamento dei collegamenti risulta chiaro esaminando le varie tecniche di realizzazione.

Tipici interventi di collegamento perimetrali

Collegamento muratura soletta tramite barra fissata con resina epossidica

Uno spezzone di barra di acciaio ad aderenza migliorata può realizzare efficacemente questo collegamento.

Nella soletta tale barra deve essere posata per una lunghezza di ancoraggio sufficiente a permettere la trasmissione delle forze; nella muratura deve penetrare in misura maggiore possibile ed essere resa solidale con prodotti ad alte prestazioni (ad esempio resine epossidiche bicomponenti).

La barra viene di solito inserita in un foro preparato inclinato verso il basso.

In questo modo si ottiene una maggiore lunghezza di ancoraggio rispetto al caso di foro orizzontale e maggiore facilita nel realizzare l’intervento.

La soletta connessa fa da piano rigido, le barre trasmettono le sollecitazioni orizzontali trasversalmente alla muratura per taglio.

L’ancoraggio delle barre permette anche di trattenere le murature nel caso di forti deformazioni.

L’intervento e poco invasivo perchè non va a ledere la struttura della muratura.

La soluzione è abbinabile al cordolo interno in acciaio o calcestruzzo.

E’ preferibile realizzare collegamenti puntiformi il più possibile diffusi.

Il collegamento va fatto su tutti i lati perimetrali, ove c’è la muratura strutturale.

Secondo l’esperto parere della Tecnaria questa è la soluzione generalmente più valida.

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