Consolidamento di solai in latero-cemento e in acciaio mediante profilati di acciaio: i dettagli costruttivi

In questo articolo l'ing. Massimo Mariani tratta il tema del consolidamento dei solai in latero-cemento e in acciaio al loro intradosso e nella soletta superiore per mezzo di profilati piatti, attraverso una serie di utilissimi particolari costruttivi (di cui l’autore, come già fatto negli altri articoli precedenti, concede il loro utilizzo ai fini professionali, rinunciando al Copyright.)


Particolari costruttivi di interventi di consolidamento delle strutture in muratura con profilati e funi di acciaio

Questo contributo fa parte di un gruppo di quattro articoli riguardanti il consolidamento di strutture in muratura mediante l'utiizzo di profili e funi di acciaio; le immagini quindi seguono un'unica numerazione per tutti gli articoli.

  1. Fasce di ristilatura armata esterna e intonaco armato interno per il rinforzo di piano degli edifici in muratura aventi un paramento “a vista” all’esterno da conservare
  2. Cerchiature delle aperture nelle strutture murarie
  3. Consolidamento dei solai in latero-cemento e in acciaio al loro intradosso e nella soletta superiore per mezzo di profilati piatti
  4. Rinforzo dei solai in legno con travi, funi e tenditori di acciaio

 

Consolidamento dei solai in latero-cemento per mezzo di profilati piatti di acciaio al loro intradosso

La prima operazione da eseguire, una volta rimosso l’intonaco, sarà quella di esercitare un’azione minima verso l’alto, nella mezzeria del solaio, ricorrendo a puntelli regolabili al fine di ottenere, dopo la loro rimozione, un’immediata reazione da parte del sistema di rinforzo posto in opera.

Il rinforzo da porre in opera sarà composto da profilati piatti di acciaio (definiti fasce-tiranti) che saranno disposti e distribuiti su tutta la superficie del solaio su due direzioni tra loro ortogonali (figura 21): una parallela alle nervature portanti e l’altra ortogonale ad esse.

Consolidamento dei solai in latero-cemento per mezzo di profilati piatti di acciaio al loro intradosso

Figura 21

 

Entrambi i tipi, definiti 1 e 2, saranno saldati a profilati piatti, anch’essi di acciaio che, oltre a cerchiare perimetralmente l’ambiente, vincoleranno l’intero sistema di rinforzo alle murature portanti.

Le fasce-tiranti saranno fissate a queste ultime, con perforazioni armate con barre di acciaio filettate, poste ad idoneo interasse tra di loro, la cui concentrazione sarà nei punti di convergenza su di esse dei profilati di rinforzo (figura 22 e 23). La saturazione dei fori avverrà con resina epossidica bicomponente (o con materiali di pari efficacia) che sia sopratutto a media densità e con maturazione del 70% entro 15 minuti. Tutto ciò per limitare al massimo lo svuotamento dei fori dopo l’iniezione ed il percolamento delle sostanze collanti nei vuoti presenti nelle murature.

Consolidamento dei solai in latero-cemento per mezzo di profilati piatti di acciaio al loro intradosso

Figura 22

 

Consolidamento dei solai in latero-cemento per mezzo di profilati piatti di acciaio al loro intradosso

Figura 23

 

Per ottenere una migliore adesione delle fasce-tiranti perimetrali alla struttura muraria sarebbe il caso di adottare il “Dispositivo Massimo Mariani” oggetto di una mia precedente pubblicazione sui miei libri e su INGENIO (vedi anche www.massimomarianistudio.com).

Tornando ai rinforzi tipo 1 e tipo 2, come già detto i primi saranno applicati ai travetti in c.a. per mezzo di ancoraggi meccanici metallici ad espansione e i secondi saranno saldati ai primi in corrispondenza di ogni loro incrocio.

Il sistema a rinforzo e le metodologie esecutive non cambiano se al posto del travetto gettato in opera è presente la trave prefabbricata “tipo Varese” (figure 24 e 25). 

 

Consolidamento dei solai in latero-cemento per mezzo di profilati piatti di acciaio nel caso di trave prefabbricato di tipo Varese

Figura 24

 

Consolidamento dei solai in latero-cemento per mezzo di profilati piatti di acciaio nel caso di trave prefabbricato di tipo Varese

Figura 25


Da Massimo Mariani un importante contributo per la professione tecnica

Questo articolo, come gli altri che l'ing. Massimo Mariani ha pubblicato, contiene interessanti esperienze sul tema del consolidamento e del restauro degli edifici esistenti. Attraverso la sua lunga esperienza e gli studi e ricerche fatte sul campo Mariani ci presenta nuove tecniche di intervento con il dettaglio di particolari costruttivi, che faranno da base al suo prossimo libro “Particolari Costruttivi 2” (nome provvisorio).

Ritengo importante sottolineare che ogni tavola di dettaglio è scaricabile in formato PDF in alta risoluzione in fondo all'articolo, e l’autore, come già fatto negli altri articoli precedenti, concede il loro utilizzo ai fini professionali, rinunciando al Copyright.

Come Editore di Ingenio non posso che ringraziare Massimo Mariani, non solo per la sua attività sul nostro portale, ma per il costante impegno e contributo alla diffusione e all’insegnamento di questa disciplina nella quale egli è riconosciuto tra i maggiori esperti nella ricerca applicata alla professione. E il suo entusiasmo e passione nel farlo rappresentano l'anima di tutti coloro che credono nella nostra professione, nelle sue radici, nel suo futuro.

Andrea Dari


 

Consolidamento dei solai in acciaio per mezzo di profilati piatti al loro intradosso

Facendo riferimento alla tipologia precedente per il rinforzo dei solai in latero-cemento e a tutte le precauzioni preliminari per ottenere l’immediata reazione da parte del sistema di rinforzo posto in opera, si descrive ora un analogo procedimento per i solai esistenti aventi struttura portante costituita da profilati di acciaio (figura 26).

 

Consolidamento dei solai in acciaio per mezzo di profilati piatti al loro intradosso

Figura 26

 

In questo caso i profilati (fasce) poste all’intradosso del solaio saranno messi in opera solo trasversalmente alle travi del solaio e saranno saldati alle loro ali inferiori e alle fasce-tiranti perimetrali (figure 27 e 28). Queste ultime cerchieranno l’ambiente e il solaio alla base e accoglieranno i profilati di rinforzo e le travi portanti.

 

Consolidamento dei solai in acciaio per mezzo di profilati piatti al loro intradosso

Figura 27

 

Consolidamento dei solai in acciaio per mezzo di profilati piatti al loro intradosso

Figura 28

 

In questo modo, per mezzo delle fasce-tiranti perimetrali, anche le travi una volta saldate, diverranno anch’esse tiranti distribuiti su di una direzione. Nell’altra direzione agiranno da tiranti i rinforzi stessi.

In sintesi il solaio conterrà elementi reagenti a trazione distribuiti nelle due direzioni.

 

Consolidamento dei solai in acciaio con profilati piatti nella soletta superiore

Un intervento efficace per il consolidamento dei solai con orditura portante costituita da profilati di acciaio prevede una soletta irrigidente da realizzare con un getto di calcestruzzo leggero (LC 25/28), generalmente di spessore 5 cm, che sarà armata con una rete di acciaio elettrosaldata da rendere collaborante ai profilati facendo ricorso a connettori, anch’essi di acciaio, saldati ai profilati stessi.

Il rinforzo dei solai sarà completato, una volta rimossi i cretonati sotto il pavimento, con profilati piatti di acciaio da porre all’interno della soletta in c.a., disposti perpendicolarmente all’orditura del solaio e saldati sulle ali superiori delle travi.

La soletta sarà vincolata alle murature portanti perimetrali per mezzo di perforazioni armate con barre filettate e saturate con resine epossidiche bicomponenti (o con materiali equivalenti), a media densità e con tempo di maturazione non superiore a 15 minuti.

La figura 29 mostra la pianta dell’intervento sul solaio.

 

Consolidamento dei solai in acciaio con profilati piatti nella soletta superiore

Figura 29

 

Come già detto precedentemente, rimossi i riempimenti sotto al pavimento, saranno eseguiti anche gli ancoraggi delle travi alle murature perimetrali. Ciò avverrà tramite 2 perforazioni armate per ogni trave disposte tra di loro in modo divergente così da costituire una sorta di vincolo “a coda di rondine”.

Le perforazioni armate saranno fissate all’esterno della muratura con piattine di acciaio alle quali saranno saldate.

Precedentemente il foro sarà saturato con resina epossidica bicomponente (o con materiali equivalenti), finalizzata a trasformare le travi di acciaio anche in tiranti.

Tutte le strutture murarie portanti saranno confinate all’interno di un intonaco armato.

Perpendicolarmente alle travi di acciaio portanti il solaio, saranno saldate, al loro estradosso, profilati piatti di acciaio ai quali sarà delegata la funzione di collegamento trasversale tra le orditure portanti e al contempo quella di esercitare la funzione di tiranti tra le murature portanti.

Alle estremità di detti elementi saranno collegate barre filettate da inserire nelle perforazioni, anch’esse saturate con resine epossidiche bicomponenti del tipo descritto precedentemente.

Le piattine in acciaio rimarranno inglobate nell’intonaco armato all’interno del quale avranno la funzione di placcaggio della rete dell’intonaco armato in aderenza alla muratura.

La figura 30 evidenziano che tutte le barre di armatura dei fori di ancoraggio delle travi portanti il solaio e dei profilati piatti di irrigidimento ad esse sovrastanti e perpendicolari, riceveranno una piegatura verso il basso così da aumentare il contributo del muro al vincolo.

 

Barre di armatura dei fori di ancoraggio delle travi portanti il solaio e dei profilati piatti di irrigidimento ad esse sovrastanti e perpendicolari

Figura 30

 

Sopra le travi saranno saldati connettori a “C”, ricavati da profilati UPN, (figura 31) da contenere nella soletta in c.a. leggero LC25/28, armata con rete.

 

Connettori a “C da contenere nella soletta in c.a. leggero LC25/28, armata con rete.

Figura 31

 

Ogni operazione sul solaio dovrà essere preceduta da un’adeguata puntellatura con elementi tubolari metallici regolabili con vite che avranno la funzione di esercitare una presoleccitazione controllata verso l’alto del solaio, così da consentire un’immediata risposta della struttura, divenuta mista acciaio-calcestruzzo, all’atto del disarmo.

La figura 32 descrive la tecnica di costruzione dell’intonaco armato, eseguito sulle due facce.

 

Tecnica di costruzione dell’intonaco armato

Figura 32

 

I profilati piatti di acciaio posti su entrambe le estremità delle barre, una volta saturati i fori e quindi rese quest’ultime intimamente fissate alla muratura e presollecitate manualmente per mezzo del “Dispositivo Massimo Mariani”, diverranno veri e propri diatoni che, oltre a vincolare l’intonaco armato alla struttura muraria si opporranno agli effetti del sisma lungo superfici planari parallele alle facce della muratura stessa, (figura 33).

 

Tecnica di costruzione dell’intonaco armato

Figura 33

 

La figura 34 mostra il vincolo tra il solaio e la muratura portante arricchito della presenza dell’intonaco armato che riceve una continuità su tutta la parete per mezzo di perforazioni armate che collegano le sue parti.

L’intervento così complesso, ma eseguibile, permette di ottenere un effetto “scatolare” d’insieme. 

 

Vincolo tra il solaio e la muratura portante arricchito della presenza dell’intonaco armato

Figura 34 

 


Particolari Costruttivi negli interventi di consolidamento delle strutture o nelle opere provvisionali 

ing-arch-massimo-mariani.jpgQuesto articolo fa parte di una serie di contributi a firma di Massimo Mariani in cui si vuole mettere al centro l'analisi dei particolari costruttivi nei diversi interventi di consolidamento delle strutture o nelle opere provvisionali.

Ecco il piano degli articoli sui Particolari Costruttivi:

PER IL QUADRO GENERALE DELLE OPERE DELL'AUTORE > www.massimomarianistudio.com


Ringraziamenti 

Ringrazio i miei allievi e collaboratori Luca Ranocchia, Nicola Pero Nullo, Stefano Gesumaria, Alessia Travanti e Fulvio Massimo Mariani per aver partecipato alla composizione e ai disegni di questo articolo.

Tutti i disegni contenuti nel presente articolo non sono coperti da copyright, quindi sono utilizzabili per fini professionali personali e sono scaricabili in formato PDF in alta definizione in fondo all'articolo.















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