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LA STRUTTURA PORTANTE IN ELEVAZIONE ORIZZONTALE

Ha la funzione di trasferire i carichi, verticali e orizzontali, alla struttura in elevazione verti-

cale; gli elementi edilizi caratterizzanti sono le travi (elementi lineari) e i solai (elementi bidi-

mensionali). Sostiene l’edificio e fornisce una divisione orizzontale degli spazi interni; serve

per scaricare i pesi, collaborando con quelle verticali, a terra dove ci sono le fondazioni. I

carichi, che sono generati dall’edificio stesso e quelli accidentali, vengono in parte distribuiti

su queste strutture orizzontali che possono essere lineari, travi, o bidimensionali, solai; sca-

ricano in particolare sull’ultimo tratto delle verticali che portano in fondazione. (immagine)

Struttura puntiforme con all’interno il solaio inglobato all’estremità da travi e cordoli: le prime

sono elementi lineari con funzione portante, che scaricano i pesi ai pilastri; i secondi sono,

invece, scarichi, non portano nulla, e in questo caso chiudono solamente. Il solaio è costi-

tuito da strati differenti di elementi che ne costituiscono un “pacchetto”: strato resistente,

funzione portante che distribuisce i carichi alle travi o alle murature; sotto il getto di comple-

tamento, o caldana, troviamo le pignatte. Sopra questo strato c’è un livello di partizione

interna orizzontale, che non fa parte di quella portante. In funzione dei materiali e dei pro-

cedimenti costruttivi, gli impalcati possono classificarsi in:

• Impalcati in c.a., travi in opera e prefabbricate, solai in getto pieno e solai alleggeriti;

• Impalcati in acciaio, profilati, travature reticolari, solai in lamiera grecata e misti;

• Impalcati in legno, travi a sezione piena e travi leggere, solai tradizionali e solai

prefabbricati.

Trave

Le travi sono elementi strutturali monodimensionale: sono principali le travi che, sostenendo

i carichi che gravano sull’impalcato, li trasferiscono alle strutture in elevazione verticale;

sono secondarie quelle sostenute dalle travi principali. Le travi in c.a. compongono un

grande corpo di fabbrica; ho bisogno di un sistema di travi che si dividono in principali, che

scaricano, e secondarie, che aiutano le prime a portare i carichi; le principali scaricano sui

pilastri e quelle secondarie escono formando un reticolo e distribuendo meglio i carichi.

Queste travi hanno diverse forme in base a quanto sono sollecitate, o allo spessore del

solaio; sono molti i fattori per cui scegliere determinate forme. Solitamente in una situazione

standard la trave ha una sezione rettangolare e sta all’interno della sezione del solaio;

quando i carichi, invece, sono molto elevati e ho bisogno di coprire luci grandi, lo spessore

della trave viene ingrandito. Le travi possono essere a sezione rettangolare, o a T:

• A T con gambetta verso il basso, quando ho lo strato portante, la trave va a finire

sotto questo strato e si dice quindi che è ribassata, sotto l’intradosso del solaio;

• A T con gambetta verso l’alto, trave rialzata con la gambetta che sta al di sopra dello

strato portante, e il tutto viene coperto per esempio da un pavimento sopraelevato;

• In spessore, sta all’interno dello strato resistente, sono molto utilizzate nei solai dei

normali edifici residenziali, con luci contenute entro 3,5/4,5 m, sia perché possono

essere realizzate con casserature molto semplici, sia perché non creano ingombri e

vincoli;

• Parapetto, la trave perpendicolare fa anche da chiusura per una parte aggettante

dell’edificio, facendola risvoltare e creando un getto orizzontale che fa da parapetto;

• Portamuro, sopra il pilastro la trave fa da cordolo di fondazione e sostiene una mu-

ratura portante, costituendone da base;

• Veletta, faccio in modo di unire e chiudere con una parte verticale che scende (es.

cassonetto tapparelle), questo metodo si velocizzano i tempi in cantiere.

Quando parliamo di strutture in c.a. le armature devono essere necessariamente legate tra

loro, in modo da avere un’ossatura continua; anche le travi sono armate, e insieme all’ar-

matura dei pilastri formano una struttura continua, su cui poi si gettano 3 cm di copriferro.

La pignatta è l’elemento di alleggerimento ed è posizionata alla stessa altezza della trave di

bordo, con sopra una rete saldata e il getto di copriferro di almeno 4cm; si potrebbe fare un

unico getto di calcestruzzo, ma peserebbe troppo. Devo essere veloce ed economizzare in

cantiere, quindi getto insieme trave e parapetto, con un’armatura particolare, trave para-

petto. Le travi insieme ai pilastri formano un’ossatura che poi deve essere chiusa, in certi

casi in laterizio; la trave sostiene anche questo tamponamento, fungendo da base per i

blocchi. Cambiano i tipi di isolante e il metodo di tamponamento. In cantiere viene eseguito

tutto: armature, getti e casseri; possono essere anche travi prefabbricate, in genere per

costruire edifici grandissimi, come silos o parcheggi, e quindi con un grande peso. Questi

elementi sono già stati sollecitati in fabbrica, in modo da utilizzarli appena arrivano in can-

tiere; può esserci anche lo strato di chiusura prefabbricato, con un getto in calcestruzzo in

un secondo momento.

Impalcati

Il solaio è una struttura orizzontale posta in corrispondenza di ciascun piano di un edificio,

con il compito di sostenere, oltre al proprio peso, quello del pavimento delle pareti interne e

dei carichi di servizio; essi offrono i seguenti vantaggi:

• Riduzione del peso proprio degli orizzontamenti, grazie all’eliminazione dei riempi-

menti tipici delle volte;

• Maggiore semplicità di esecuzione dei pavimenti, che poggiano su un sottofondo

piano e regolare.

I solai possono essere realizzati con molte tecniche costruttive, tutte basate sull’impiego di

elementi in grado di resistere a flessione:

• Solai di legno, semplici o composti;

• Solai di profilati di acciaio e laterizi, con voltine di mattoni, volterrane, e tavelloni;

• Solai di c.a., a soletta piena, misti di c.a. e c.a. precompresso, a pannelli prefabbricati

in latero-cemento e predalles;

• Solai di lamiera grecata;

• Solai a pannelli per sistemi di prefabbricazione.

Ai solai si richiedono le seguenti prestazioni:

• Resistenza ai carichi;

• Trasmittanza lineare;

• Trasmittanza termica;

• Inerzia termica;

• Potere fonoisolante ai rumori aerei;

• Potere isolante ai rumori di calpestio;

• Reazione al fuoco;

• Resistenza al fuoco.

Impalcati in c.a.

Il c.a. permette di realizzare solai in grado di coprire luci anche di rilevante ampiezza e di

sopportare carichi che vanno da quelli dei normali edifici di abitazione a quelli delle attività

industriali; possono essere utilizzati sia nelle costruzioni in muratura portante, sia in quelle

la cui ossatura portante è costituita da travi e pilastri. Possono essere costituiti da solette a

sezione piena monolitici oppure da solai misti con elementi di alleggerimento in laterizio o

in materiale isolante.

Solai unidirezionali a soletta piena

Si dividono in solette piene senza nervature e con nervature; quelle senza nervature ven-

gono realizzate per coprire lui variabili di 2-3m, mentre le seconde per coprire ambienti di

notevoli dimensioni. In questo caso vengono gettate contemporaneamente a travi ribassate,

parallelamente al lato minore dell’ambiente. Questa struttura pesa perché ho un getto ci

calcestruzzo con uno spessore particolare; è comunque più veloce perché il getto si fa su-

bito nelle casseformi, ma in genere non viene utilizzato. Per coprire luci molto ampie posso

utilizzare un solettone, cioè una soletta piena con nervature, con travi già inglobate in questo

strato resistente: unidirezionale, comandano le nervature già inglobate; anche questo caso

non è così frequente. Le nervature costituiscono dei piccoli travetti di irrigidimento e soste-

gno della vera e propria piastra di solaio, consentendo di ridurre lo spessore della sezione

piena di calcestruzzo e quindi anche la quantità di materiale impiegato. Luce superiore a

7m – spessore fra 12 e 20 cm.

Solai misti nervati unidirezionali

L’elevato peso delle solette piene ha indotto a ricercare tecniche costruttive che ne consen-

tissero l’alleggerimento senza ridurre la resistenza ai carichi e la rigidezza della struttura; il

risultato attuale è rappresentato dai solai misti, che sono costituiti di travetti di c.a. o di c.a.

precompresso. Si distinguono in due categorie: solai realizzati con blocchi con funzione

principale di alleggerimento (categoria A), e solai realizzati con blocchi con funzione statica

in collaborazione con il conglomerato (categoria B). sono costituiti dai seguenti elementi:

travetto= nervatura in c.a., realizzata negli spazi rimanenti tra le file di blocchi forati, pog-

giante all’estremità su travi o su cordoli; travetto ripartitore; blindaggio; travetto di bordo;

doppio travetto.

Tipi di solaio:

• Gettati in opera, sono impiegati per edifici caratterizzati da irregolarità planimetriche;

i vantaggi sono di avere l’intradosso completamente in laterizio, la possibilità di avere

armatura bidirezionale, una buona rigidezza strutturale, e la possibilità di coprire luci

notevoli e piante irregolari. Gli svantaggi sono di avere notevoli oneri di casseratura

e di getto di completamento delle nervature, le fasi costruttive tutte da eseguire in

opera, costi finali maggiori, e tempi di posa notevoli;

• Con travetti di latero-cemento prefabbricati, sono impiegati per edifici di modesta

entità o in ristrutturazione; i vantaggi sono avere un intradosso completamente in

laterizio, leggerezza e manovrabilità dei travetti, e il traliccio dei travetti che garanti-

sce un efficace collegamento ai getti e alle armature integrative. Gli svantaggi sono

di essere inadatti per edifici di grande dimensione, avere scarsa rigidezza nelle fasi

transitorie di posa-montaggio-getto, e tempi di posa notevoli, anche se inferiori a

quelli dei solai gettati in opera;

• Con travetti prefabbricati in C.A.P., sono impiegati per qualsiasi intervento edilizio;

i vantaggi sono di avere la possibilità di nervature trasversali, una facilità di posa, una

buona resistenza al fuoco, adattabilità a planimetrie irregolari, idoneità in opere di

ristrutturazione. Gli svantaggi sono di avere il peso del travetto elevato, una scarsa

coibentazione dell’intradosso, tempi di posa notevoli anche se inferiori a quelli dei

solai precedenti;

• Con pannelli prefabbricati, sono impiegati per edifici grandi e medi con pianta a

geometria regolare; i vantaggi sono di avere un’equilibrata diffusione dell’armatura

all’intradosso, una sporgenza dell’armatura alle testate per ancoraggi, riduzione dei

volumi di getto