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

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 1): una parallela alle nervature portanti e l’altra ortogonale ad esse.

Figura 1

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 2 e 3). La saturazione dei fori avverrà con resina epossidica bicomponente (o con materiali di pari efficacia) che sia soprattutto 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.

Figura 2

Figura 3

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 4 e 5). 

Figura 4

Figura 5

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 6).

Figura 6

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 7 e 8). Queste ultime cerchieranno l’ambiente e il solaio alla base e accoglieranno i profilati di rinforzo e le travi portanti.

Figura 7

Figura 8

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 9 mostra la pianta dell’intervento sul solaio.

Figura 9

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 10 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.

Figura 10

Sopra le travi saranno saldati connettori a “C”, ricavati da profilati UPN, (figura 11) da contenere nella soletta in c.a. leggero LC25/28, armata con rete.

Figura 11

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 12 descrive la tecnica di costruzione dell’intonaco armato, eseguito sulle due facce.

Figura 12

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 13).

Figura 13

La figura 14 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. 

Figura 14 

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 come ALLEGATI in formato PDF in alta definizione in fondo all'articolo.

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