Solai osservazioni generali

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1 SOLAI Struttura orizzontale posta ad ogni piano di un edificio. Ha lo scopo di sostenere il proprio peso, dei pavimenti, delle pareti divisorie e dei carichi di esercizio. Per orizzontamento si intende tutto quello che è compreso tra l intradosso della struttura e il pavimento finito.

2 Geometria: il solaio, a differenza delle volte, presenta la superficie di intradosso piana. La superficie piana sfrutta meglio il volume interno e consente una maggiore flessibilità nella distribuzione degli ambienti. Peso: rispetto alle volte si riduce il peso. Esecuzione semplificata: i pavimenti poggiano su un sottofondo piano e regolare e quindi non sono richieste centinature o a accorgimenti particolari. Funzionamento strutturale: i solai sono strutture che lavorano a flessione e taglio. Con una altezza h di interpiano uguale i solai consentono di avere un volume interno sfruttabile su tutta la superficie calpestabile. Nelle volte all imposta l altezza è minore e non è sempre sfruttabile. Solai osservazioni generali Tipi di solai: In legno con orditura semplice o composta o alla francese o veneziani. Con profilati e laterizi: voltine, volterrane e tavelloni. Con cls armato: a soletta piena, misti in cls precompresso e cls armato. In lamiera grecata e cls armato. A pannelli prefabbricati in cls armato o misti. Prestazioni Resistenza ai carichi Inerzia termica con buona resistenza alla trasmittanza Potere fonoisolante ai rumori: aerei e da calpestio Reazione e resistenza al fuoco Buona trasmittanza lineare e controllo della condensa.

3 SOLAI IN LEGNO La tecnica costruttiva non richiede opere provvisorie di sostegno:le travi, i travicelli e il tavolato sono subito in grado di sopportare i carichi. Sono presenti soprattutto nelle vecchie costruzioni e nelle costruzioni in legno e muratura e legno. Ad orditura semplice Ad orditura composta Travi disposte parallelamente alla distanza interassiale di cm sulle quali poggiano tavole (assito) dello spessore 3-6 cm accostate, senza alcun spazio, tra loro. Le travi si dispongono parallelamente al lato più corto della stanza e sono adeguate per coprire luci nette tra di 3-4 m. Pavimento Massetto Sottofondo Tavole Travi Elementi di un solaio ad orditura semplice Travi principali (T.P) disposte parallelamente alla distanza interassiale di cm sulle quali poggiano travi secondarie (travicelli) posti parallelamente ad una distanza interassiale di cm su cui poggiano tavole (assito) dello spessore 3-6 cm accostate, senza alcun spazio, tra loro. Le travi principali si dispongono parallelamente al lato più corto e sono adeguate per coprire luci nette tra di 3-4 m. Le travi secondarie sono perpendicolari a quelle principali e sono disposte parallelamente al lato più lungo della stanza.

4 ELEMENTI DI UN SOLAIO ALLA FRANCESE O ALLA VENEZIANA ELEMENTI DI UN SOLAIO AD ORDITURA COMPOSTA E costituito da travetti a interasse di circa 25 cm con l assito disposto longitudinalmente (parallelamente ai travetti) per evitare caduta di polvere o sabbia dagli interstizi. Assito Travi principali Travicelli Assito Assito Massetto Pavimento Muri portanti Sottofondo Travicelli Travi Principali

5 SOLAIO AD ORDITURA SEMPLICE E COMPOSTA SOLAIO AD ORDITURA SEMPLICE SOLAIO AD ORDITURA COMPOSTA

6 RESISTENZA Ai fini della resistenza negli elementi portanti dei solai in legno è buona regola attenersi ad un rapporto tra base ed altezza pari a 5/7 circa 0,7 in alternativa si possono utilizzare legni commerciali di misure standard. APPOGGI SULLA MURATURA Per evitare lesioni e frantumazione della muratura si frappone tra travicelli e/o travi principali e muro un elemento detto dormiente che ha una mera funzione di distribuzione del peso su una superficie più ampia. APPOGGIO SULLE TRAVI Solitamente i travicelli o il tavolato si appoggiano direttamente sulle travi con semplice attestamento o in modo sfalsato. Qualora si voglia ridurre lo spessore del solaio i travetti o l assito si possono incastrare alle travi. CONCATENAMENTO Le travi possono anche svolgere una funzione di collegamento tra i muri perimetrali specie se questi sono insufficientemente collegati con muri trasversali. In questo caso le travi sono munite di staffe di ferro collegate ad un elemento di ancoraggio detto bulzone incastrato alle staffe direttamente sul muro esterno. CONTROSSOFFITTI L intradosso del solaio in legno può essere a vista oppure nascosto da controsoffittature ancorate alle travi o ai travicelli. Anticamente si realizzavano dei soffitti a cassettoni anche riccamente decorati. PRATICA COSTRUTTIVA Appoggio sulle travi: per semplice attestamento (A), per sfasamento (B), ad incastro (C ), per accostamento (D) D C B A Ancoraggio con Bulzone Appoggio sul muro

7 SOLAI MISTI ACCIAIO E LATERIZIO E LEGNO E LATERIZIO Lo sviluppo della siderurgia ha consentito, a partire dalla seconda metà dell 800, la sostituzione del legno con travi di acciaio denominate putrelle. Le travi di acciaio offrono una ottima resistenza a flessione. I solai con travi in acciaio sono di tipo misto: travi in acciaio con voltine, volterrane o tavelloni. Raramente con legno o lamiera grecata. SOLAI CON TRAVI IN ACCIAIO E VOLTINE IN MATTONI Impiegano travi a doppio T e voltine di mattoni disposte a una testa oppure in foglio. L interasse delle travi è in genere variabile tra 80 e 100 cm invece la monta dell arco delle voltine è compresa tra 1/15 1/20 dell interasse. Richiedono una centina in legno e sono più laboriosi dei solai in legno. SOLAI CON TRAVI IN ACCIAIO E TAVELLONI. Nell impiego più tradizionale i tavelloni venivano collocati su elementi in laterizio con funzione di copriferro che potevano consentire l appoggio in linea con le ali inferiori delle travi oppure in posizione più rialzata ma in questo caso si utilizzavano delle tavelline a filo inferiore delle ali delle travi. Le tavelline svolgono una funzione di controsoffitto, portaintonaco e realizzano una camera d aria che favorisce l isolamento. Interasse ottimale delle travi cm. SOLAI LEGNO E LATERIZIO I solai in legno e laterizi sono costituiti da un orditura di travi principali e secondarie in legno sulle quali sono posti dei laterizi che possono essere di varia forma e dimensione (pianelle, tavelle). L interasse delle travi dipende dalla lunghezza dei laterizi. Ottimale cm SOLAI CON TRAVI IN ACCIAIO E VOLTERRANE. Impiegano travi a doppio T e TRE elementi In Laterizio che poggiano su altri due elementi di estremità che hanno anche una funzione di copriferro. Sono entrati in disuso con l utilizzo di tavelloni in laterizio. SOLAI CON TRAVI IN ACCIAIO E TAVELLONI POGGIANTI SU TRAVI. Il tavellone può poggiare sulle ali inferiori delle travi con riempimento con cls alleggerito. Vi è discontinuità tra tavellone e trave. Si possono avere problemi di scollamento di intonaco e condensa sulla trave. Il tavellone può poggiare sulle ali superiori dei profilati. Sui tavelloni si realizza un getto di cls di 4-5 cm. VESPAIO VENTILATO Si ottiene posizionando i tavelloni su gambette di cm di altezza in modo da formare una camera d aria per la ventilazione..

8 Solaio con voltine disposte a una testa Solaio con voltine Disposte in foglio SOLAI MISTI IN ACCIAIO E VOLTINE E VOLTERRANE Posa in opera di solaio con voltine Voltine a una testa Centina Putrelle 1 Massetto cls 2 Putrella 3 Volterrane 4 Copriferfro

9 Solaio con Tavelloni rialzati Solaio con Tavelloni a livello ali 1 Massetto cls 3 Tavellone 5 Elemento Copriferfro 1 Massetto cls 2 Putrella 3 Tavellone 4 Elemento Copriferfro 2 Putrella 4 Tavellina SOLAI MISTI IN ACCIAIO E TAVELLONI 1 Putrella 4 Controsoffitto 1 Putrella 2 Massetto cls 3 Tavellone 2 Massetto cls 3 Tavellone

10 PARTICOLARI DI SOLAIO CON VOLTINE (A), VOLTERRANE (B), CON TAVELLONI POGGIANTI SU ALA DELLA TRAVE ( C) E CON INTERCAPEDINE (D)

11 SOLAI MISTI IN LEGNO E LATERIZIO Pavimento Massetto cls Rete elettrosaldata VESPAIO AEREATO Tavelloni Travicelli Travi Principali Soletta di Calcestruzzo Volterrane Tavellone Camera d aria Gambetta Strato impermeabilizzante Travi in legno

12 SOLAI MISTI ACCIAIO E LATERIZIO PARTICOLARI COSTRUTTIVI SOLAIO CON VOLTINE DI MATTONI E TRAVI IN ACCIAIO Trave a C Calcestruzzo SOLAIO CON VOLTINE DI MATTONI TRAVI IN ACCIAIO (A) CONNETTORI DI IRRIGIDIMENTO (B) E RETE ELETTROSALDATA (C ) Voltine di mattoni a coltello Trave a doppio T C B A

13 SOLAI DI CALCESTRUZZO ARMATO C.A. I SOLAI IN C.A. consentono di coprire luci ampie e sopportare forti carichi, possono essere impiegati sia nelle murature portanti che nelle strutture con pilastri e travi in C.A. Possono essere A soletta piena interamente costituiti da una soletta in C.A. Misti in latero-cemento con laterizi o altro materiale con semplice funzione di alleggerimento. Misti con travi precompresse e laterizio o altro materiale Solai gettati direttamente in opera Solai con travetti prefabbricati normali o precompressi Solai con solette di C.A. precompresso I SOLAI IN C.A. IN GENERE SONO SOSTENUTI DA ELEMENTI CHE POSSONO ESSERE COSI CLASSIFICATE: Trave di cordolo permette l appoggio del solaio e consente la distribuzione uniforme dei carichi anche su strutture portanti in muratura. Trave portante a sezione rettangolare, a T o a doppio T. Sorregge i solai e trasferisce i carichi ai pilastri. Lavora a flessione, flessione + taglio e a volte a torsione e a sforzo normale. Le travi possono essere Ribassate se sporge al di sotto intradosso del solaio Trave portante. Rialzate se sporgono al di sopra dell estradosso del solaio. A spessore o piatte se l altezza è pari allo spessore del solaio. Hanno la base maggiore anche di molto dell altezza. Di parapetto sono rialzate sul perimetro del solaio per fornire una protezione. Portamuro reggono una parete perimetrale non strutturale. Travi veletta che delimitano all esterno i cassonetti degli avvolgibili. Le travi ribassate e quelle rialzate sono efficaci staticamente perché sono molto alte rispetto alla base. Le travi a spessore sono poco razionali dal punto di vista della resistenza perché hanno la base più grande dell altezza. Sono utilizzate perché sono alte quanto il solaio e non abbassano l altezza dei locali.

14 TIPOLOGIA DI SOALIO E DI TRAVI Trave rettangolare Soletta Direzione armatura del solaio Trave ribassata Cordoli Muri Trave rialzata Direzione armatura del solaio SOLAIO A SOLETTA PIENA Trave a spessore Trave a parapetto Travi Trave a portamuro Solaio Pilastri Trave a veletta

15 SOLAI DI CALCESTRUZZO ARMATO C.A. CON SOLETTA PIENA Senza nervature per coprire luci di 2-3 m con spessore tra i 12 e 20 cm. SOLAIO A SOLETTA PIENA SENZA NERVATURE Armatura di ripartizione As >20% Ap Con nervature possono coprire luci di notevoli dimensioni. Possono essere costituite da travi ribassate poste ad un interasse di 2-3 m. Con nervature incrociate costituite da travi principali ad un interasse di 3-4 m e travi secondarie perpendicolari a quelle principali ad un interasse di 2-3 m. Realizzano delle strutture a cassettone particolarmente apprezzate anche da un punto di vista estetico. Lo spessore delle solette può essere ridotto anche a 8-10 cm. Armatura principale SOLAIO A SOLETTA PIENA CON NERVATURE SOLAIO A SOLETTA PIENA CON NERVATURE INCROCIATE

16 SOLETTA PIENA Balcone con soletta piena Armatura per soletta piena Solai a soletta piena

17 SOLAI MISTI IN C.A. Sono solai alleggeriti con laterizi o altro materiale come blocchi di cls leggero di argilla espansa e materiale plastico. Solai gettati completamente in opera Solai con elementi prefabbricati: a travetti oppure a pannelli Trave Elementi: Travetto o nervatura viene realizzato negli spazi rimanenti fra i laterizi. Travetto ripartitore o rompitratta o correa disposto perpendicolarmente ai travetti serve per ripartire i carichi quando vi sono luci maggiori di 4-5 m. Sono solitamente disposti a metà solaio. Blindaggio allargamento della sezione di cls resistente in prossimità dell appoggio sulle travi. Qui è presente superiormente un momento negativo di incastro o semincastro e quindi il cls della nervatura posto inferiormente non è sufficiente. Può essere realizzato togliendo una fila di blocchi a file alternate o a file adiacenti. Trave di bordo elemento di c.a. posto all estremità del solaio a sbalzo per collegare i travetti. Doppio travetto nervatura doppia di irrigidimento del solaio di bordo. Travetto di solaio Laterizio Blindaggio Travetto di bordo Travetto ripartitore Pilastro Doppio travetto

18 ESEMPI DI SOLAI MISTI IN C.A. SOLAIO GETTATO IN OPERA SOLAIO CON TRAVI PRECOMPRESSE SOLAIO CON TRALICCIATI SEZIONE DI UN SOLAIO CON TRAVI PRECOMPRESSE

19 E un solaio un strutturalmente formato da un sistema di travi a T in cemento armato. E leggero e offre buona coibenza termica. Gli elementi di laterizio non si considerano partecipanti alla resistenza del solaio, anche se è indubbio che esercitino un azione di irrigidimento trasversale non trascurabile. L interasse delle nervature deve essere minore di 15 volte lo spessore medio della soletta, ma non più di cm 52. Se si usano laterizi che non partecipano alla resistenza, lo spessore medio della soletta di conglomerato (caldana) deve essere pari alla distanza dell asse neutro dal bordo compresso, ed in ogni caso non minore di cm 4. SOLAIO GETTATO IN OPERA Solaio alleggerito con laterizi Solaio alleggerito con pignatte e innesto con trave di cordolo Laterizio di alleggerimento (a), laterizio collaborante (b)

20 Solaio con traliccio e pignatte A SOLAI COMPLETATI IN OPERA Solaio con travetti precompressi e e pignatte B Pannello prefabbricato a più travetti C

21 SOLAI CON BLOCCHI CASSERATI E GETTATI IN OPERA Commercialmente si chiamano "VOLTERRANEE sono impiegati per la realizzazione di solai di tipo tradizionale da gettare completamente in opera. Sono dotati di due sporgenze laterali, nella par te inferiore, dette "alette". Con la loro presenza, l'accostamento dei blocchi consente di realizzare delle canalette aventi come fondo le alette stesse e come pareti laterali le pareti dei blocchi accostati e allineati secondo una predisposta tessitura. Queste canalette rappresentano la "cassaforma" delle nervature di calcestruzzo che costituiscono la parte portante del solaio da realizzare. In esse viene disposta l'armatura di acciaio opportunamente dimensionata e sagomata. Successivamente viene effettuato il getto del calcestruzzo. Per la preparazione dell'impalcato richiedono, come tutti i solai gettati in opera, un supporto continuo, piano, costituito quasi sempre da un tavolato di legno opportunamente sorretto e irrigidito da una doppia orditura incrociata di travicelli e travi (sempre di legno) e puntellato da elementi verticali, disposti sotto le travi, a distanza m.1,0 1,5. continuo, irrigidito m.1,0

22 ESEMPIO DI SOLAIO CON LASTRE PREFABBRICATE IN CEMENTO ARMATO CON TRALICCIATO E TRAVI PRECOMPRESSE

23 Solaio con elementi prefabbricati con tralicciati SOLAI CON ELEMENTI PREFABBRICATI Solaio con elementi prefabbricati in laterizio e tralicciati Solaio con laterizio a cassa vuota e tralicciati Solaio con e tralicciati

24 ESEMPIO DI SOLAIO PREFABBRICATO IN CEMENTO ARMATO CON TRALICCIATO E FONDELLO DI LATERIZIO Sono costituiti da un traliccio elettrosaldato, i cui ferri inferiori sono inglobati in una sezione di calcestruzzo a sua volta contenuta all interno di una fila di fondelli di laterizio con sezione a C ; nella sezione in calcestruzzo sono inserite barre in acciaio dimensionate in base ai momenti flettenti di esercizio. In questo modo si ottengono travetti di varie lunghezze (da 1,6 a 6,0 metri e oltre), che presentano una rigidezza e una resistenza sufficienti per sostenere i blocchi forati e il successivo getto di completamento. Il fondello ha spessore medio di 1.00 cm; la larghezza è di 12 cm, l'altezza totale 4 cm. Il traliccio metallico (elettrosaldato) ècomposto sempre da una corrente composto superiore, due correnti inferiori ed una staffatura d'anima.

25 SOLAI CON NERVATURE GETTATI IN OPERA Se un solaio ha luce superiore a 4,50 m è realizzato con blocchi di categoria non collaboranti, la soletta con spessore minimo di 4 cm deve essere armata. Se si usano blocchi collaboranti, il solaio semplicemente rasato, dovrà prevedere almeno una nervatura trasversale di irrigidimento. La nervatura può essere realizzata togliendo una fila di blocchi o inserendo una fila di blocchi di minore altezza.

26 SOLAI PREFABBRICATI IN LATERIZIO E FINITI IN OPERA In commercio ci sono due tipo di pannelli larghi cm 80 e cm 120 con altezze di cm, 12/16/20 e 24. Dopo il posizionamento in opera, deve essere disposta un armatura metallica nelle nervature che si creano in corrispondenza delle linee di accostamento dei pannelli. La realizzazione del solaio si conclude con il getto di completamento che riempie le nervature fino al filo superiore dei pannelli.

27 ESEMPI DI SOLAIO Posa in opera di un solaio con travetti a traliccio. Solaio con fondello traliccio RASATO

28 SOLAI CON PIASTRE IN C.A. E C.A.P. ALLEGGERITI CON BLOCCHI DI POLISTIROLO Sulla lastra sono disposti dei blocchi di alleggerimento con anche il compito di delimitare le nervature. La lastra può essere ad armatura lenta o in c.a. precompresso. Per assicurare i collegamenti e la resistenza trasversale la lastra viene armata con una rete elettrosaldata. Solaio alleggerito con blocchi in polistirolo Le lastre in c.a.p. vengono prodotte larghe 1,20 m nelle quali la funzione irrigidente è affidata non a tralicci ma a nervature in conglomerato che formano appoggio peri blocchi in laterizio o altro materiale. Solaio finito: vista di intradosso

29 ESEMPI DI SOLAIO Solaio con piastra prefabbricata e alleggerimento con polistirolo Solaio con travetti precompresso accostati Solaio alveolare precompresso Posa in opera di un solaio alveolare precompresso

30 CONFRONTO TRA I DIVERSI TIPI DI SOLAIO IN LATERO CEMENTO

31 CONFRONTO TRA I DIVERSI TIPI DI SOLAIO ALTEZZE E PESI

32 SOLAIO CON LAMIERA GRECATA E CLS Possono essere di due tipi Senza soletta denominati solai a secco. Di vari profili. Sulla lamiera è posto direttamente sottofondo e pavimentazione. Con soletta collaborante in cui la lamiera svolge anche la funzione di casseratura a perdere. E previsto sia il cls che l armatura metallica, in genere rete elettrosaldata. Lamiera grecata semplice e cls La lamiera grecata poggia sulle travi principali a doppio T oppure IPE o N.P. Per coprire la lamiera a vista si può prevedere una controsoffittatura. La lamiera grecata può essere semplice o doppia se costituite da due lamiere con nervature contrapposte unite tra loro. Lamiera grecata semplice e cls Esempi di soletta con lamiera grecata collaborante Bugnatura della lamiera grecata e fissaggio mediante saldatura o chiodatura a sparo.

33 SOLAIO CON LAMIERA GRECATA E CLS Armatura poggiante sulla lamiera grecata e getto di cls Tipi di lamiera grecata e cls Rete elettrosaldata lamiera e getto di cls Stratificazione di un solaio in lamiera grecata Raccordo trave con lamiera grecata Ancoraggio lamiera trave Solaio in lamiera grecata cls armato

34 TIPOLOGIA DI SOALI PER BALCONI Balcone con mensole e soletta piena I balconi possono essere realizzati con soletta piena e in laterocemento. In genere questi tipi di balconi hanno una sporgenza abbastanza contenuta 1-1,5 m. Sporgenze maggiori si possono ottenere con balconi provvisti di mensole ribassate o rialzate in C.A. La soletta del balcone è incastrata alle mensole e può essere piena o in latero-cemento. Balcone con mensole in laterocemento e con nervature prolungate dal solaio interno Armatura metallica per un balcone con soletta piena Balcone con mensole Rialzate e soletta piena Balcone con mensole in laterocemento e con nervature incrociate rispetto al solaio interno

35 COLLAUDO DEI SOLAI IN C.A. E ACCIAIO La normativa prevede il collaudo e la congruità statica dei solai in C.A. e in Acciaio. Collaudo: ispezione delle opere, disamina dei certificati di prova dei materiali eventuali prova di carico su parti di solaio e sulle travi più caricate che in genere sono quelli con luci maggiori. In rapporto ai carichi di progetto si analizzano le deformazioni misurando le frecce di inflessione. Si usano i flessimetri. I solai possono essere caricati con sacchi di cemento, pistoni oleodinamici o cuscini impermeabili riempiti di acqua. Carichi : Permanenti strutturali Permanenti portati non strutturali Carichi d esercizio in funzione della destinazione d uso

36 FASI E TECNICHE DI COLLAUDO

37 PRESTAZIONI DEI SOLAI: trasmittanza termica, fonoassorbenza e resistenza al fuoco TRASMITTANZA TERMICA I solai dell ultimo piano e quelli dei locali non riscaldati (box auto) fanno parte dell involucro disperdente. Quindi devono avere un buon isolamento termico. Tutti i solai, specie quelli a soletta piena hanno elevati valori di trasmittanza termica e quindi necessitano di coibentazione. POTERE FONOASSORBENTE Tutti i solai, specie quelli a soletta piena, hanno elevati valori di trasmittanza termica e quindi necessitano di coibentazione. I cordoli e le travi che sostengono i solai rappresentano dei punti critici in quanto formano dei ponti termici con elevata trasmittanza termica lineare. L inerzia termica dei solai è direttamente dipendente dallo spessore del solaio e dalla massa. Il potere fonoisolante è funzione della massa per unità di superficie quindi sono più fonoassorbenti i solai in C.A. a soletta piena che isolano meglio rispetto ai rumori aerei e da calpestio. Meno efficienti sono quelli in legno. La pavimentazione può contribuire all isolamento specie se predisposta su un adeguato strato di materiale coibente. RESITENZA AL FUOCO La resistenza al fuoco dipende dal tipo di materiale. Il legno è facilmente combustibile, l acciaio si deforma e genera situazioni di collasso della struttura. Nelle strutture in C.A. la resistenza al fuoco è direttamente proporzionale allo spessore degli elementi e al copriferro delle armature.

38 DISEGNO DI UN SOLAIO IN LATERO-CEMENTO