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La mia domanda
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E' possibile utilizzare delle travi in legno come appoggi intermedi per rinforzare un solaio esistente in cemento armato?
Salvatore Manai, OR (Ingegnere): Devo realizzare un intervento di ristrutturazione di un immobile per una amministrazione. L'immobile è da destinarsi a biblioteca. L'edificio risale più o meno agli anni 40. In corso d'opera si è rilevata la presenza di lesioni perimetrali sui solai intermedi in corrispondenza dell'estradosso. I solai sono delle solette in c.a. dello spessore di 15 cm. L'intradosso non presenta frecce o lesioni evidenti. Le luci max non superano i 4,60m. Essendo previsto un cambio di destinazione d'uso (da civile abitazione a sala riunioni) sarà necessario rinforzare tali solette. Non avendo somme a disposizione per la loro demolizione e ricostruzione vorrei intervenire riducendo le luci con delle travi in legno da lasciare a vista. Volevo cortesemente sapere se è necessario collegare la soletta esistente alla sottostante trave in legno mediante dei connettori oppure, senza effettuare il collegamento fra i due, se posso considerare le travi in legno come degli appoggi intermedi per la soletta in c.a. (a distanza pari all'interasse fra le travi di legno all'intradosso) e quindi verificare sia la soletta che le travi in funzione di questo schema statico.
Risposta
Dalla sua descrizione lo schema statico che si intende adottare è quello di soletta poggiante su appoggi cedevoli dati dalle travi in legno. Per una corretta valutazione delle sollecitazioni sulla soletta esistente si dovrà valutare la cedevolezza di tali appoggi e procedere quindi alle verifiche.
Particolari attenzioni riguardano taluni aspetti legati alla modalità realizzativa dell’opera e al comportamento del materiale legno: bisogna infatti garantire che nelle condizioni di esercizio della struttura la soletta poggi effettivamente sulle travi sottostanti, in modo che possano efficacemente esercitare la loro funzione di “rompitratta”. In particolare si consideri che:
1) è opportuno realizzare le opere di finitura del solaio una volta poste in opera le travi sottostanti in modo da limitare frecce e tensioni nella soletta. A tale scopo le travi lignee dovranno essere messe in opera garantendo il perfetto contatto con la sovrastruttura e prestando particolare attenzione alle tolleranze di posa in opera, per evitare inflessioni della soletta superiori a quelle ipotizzate e/o accettabili.
2) si deve considerare che in seguito a variazioni di umidità il legno è soggetto a movimenti igroscopici di ritiro e rigonfiamento: se le travi poste in opera non sono ben stagionate queste subiranno durante la vita in esercizio fenomeni di ritiro. L’eventuale ritiro in seguito a perdita di umidità delle travi provocherà un abbassamento delle stesse e quindi un cedimento degli appoggi della soletta. È quindi assolutamente consigliabile porre in opera legno massiccio ben essiccato o elementi in legno lamellare.
3) nel calcolo si dovrà considerare che le proprietà del legno dipendono dal tempo. In particolare le deformazioni degli elementi lignei sono influenzate dalla durata del carico e dall’umidità e quindi nella valutazione della rigidezza delle travi lignee è bene considerare che, se inizialmente il valore del modulo di elasticità del legno è pari a Emean, la rigidezza e le deformazioni a lungo termine devono essere calcolate utilizzando i valori medi dei moduli elastici ridotti opportunamente (si veda ad esempio la definizione del coefficiente di deformazione nelle normative di riferimento, per esempio l'Eurocodice).
4) Tale riduzione di modulo elastico porta nel tempo ad un aumento della cedevolezza del vincolo offerto alla soletta.
5) il collegamento mediante connettori non è strettamente necessario, a condizione che le forze trasmesse da un elemento all'altro siano esclusivamente forze di compressione. In caso contrario occorrerà prevedere dei connettori adeguati.
6) Non da ultimo occorre tener presente che lo stato tensionale delle travi esistenti non viene modificato dalla semplice aggiunta di appoggi intermedi, formati dalle travi aggiunte sottostanti eventualmente aggiunte alla struttura esistente. Le sollecitazioni aggiuntive, dovute ai nuovi carichi, devono quindi essere sovrapposte a quelle presenti al momento della modifica del sistema statico (aggiunta dei nuovi elementi).
Ing. Mauro Andreolli