Solaio Compound
UN SOLAIO A TECNOLOGIA DOLCE PER LA SISMICA
Tecnologia dolce è un termine che si adatta quindi molto bene a questo solaio tanto più che quest’ultimo risolve in modo semplice, logico e con poco dispendio di energia ciò che gli altri orizzontamenti affrontano in maniera convenzionale.
Pur mantenendo invariata l’impostazione generale del modello classico basata sul travetto con elemento interposto e getto superiore di completamento, questo solaio dimezza i pesi propri strutturali abbattendo i costi attraverso un notevole ridimensionamento di tutte le strutture verticali.
Tecnicamente quest’orizzontamento si differenzia da quelli già in uso poichè l’inserimento e l’ancoraggio del traliccio metallico bausta nel travetto lamellare è realizzato meccanicamente tramite una particolare fresatura ad incastro e non mediante resine e/o connettori metallici, rendendo il prodotto altamente industrializzato.
Questa soluzione permette ai due elementi (legno/calcestruzzo) di lavorare in connessione per i carichi d’esercizio e di dissipare energia in caso di azioni sismiche attraverso uno scorrimento orizzontale controllato.
In caso di sismica l’elemento ligneo soprattutto e quello in calcestruzzo in maniera minore garantiscono dal collasso il solaio e fanno sì che dopo il cedimento della soletta il travetto assuma un fondamentale ruolo per la sicurezza quale ultimo sostegno prima di un eventuale crollo dell’ intero edificio.
In definitiva questo solaio può essere considerato decisamente non massivo e quindi facilmente utilizzabile sia nelle
ristrutturazioni che nelle nuove costruzioni antisismiche.
I travetti Compound® in legno lamellare di Abete rosso certificato a norme DIN di produzione sono armati con traliccio in acciaio elettrosaldato di tipo “Bausta”.
I pannelli Compound®, elementi di interposizione aventi funzione di cassero isolante alleggerito, sono costituiti da pannelli autoportanti sandwiches in estrusione di polistirene con le due facce prefinite in malta cementizia armata mediante rete in fibra di vetro.
L’armatura integrativa è costituita di norma dai “monconi” (tondini in acciaio per il collegamento delle testate dei travetti tralicciati con i cordoli e/o con la travatura principale) e dalla rete elettrosaldata.
La soletta collaborante, il cui spessore indicato nel dimensionamento è normalmente di cm 5, completa ed omogeneizza il solaio creando una sorta di piastra monolitica (soluzione ottimale per la sismica).
Elementi di interposizione:
• pannelli compound
• tavelle in cotto
• perlinati in legno
• tavelloncini in laterizio doppia cartella
• pannelli in legno lamellare
PUNTI DI FORZA DEL SOLAIO COMPOUND®:
• Tecnologia industrializzata applicata sia all’utilizzo di travi lamellari e di tralicci metallici standard che al confezionamento in assemblaggio degli stessi.
• Volumi e pesi contenuti che agevolano la gestione logistica facilitando i trasporti e le movimentazioni in cantiere.
• Semplicità, Leggerezza e Autoportanza che rendono la posa in opera veloce e sicura.
• Economicità assoluta del prodotto finito rispetto ad altri solai misti legno/calcestruzzo e latero/cemento in regola con le nuove disposizioni di legge per la sismica.
• Ecosostenibilità e basso impatto ambientale dovuto alla materia prima naturale (legno) rinnovabile e non inquinante con risparmio energetico complessivo.
• Versatilità sia in relazione alle diverse possibilità di utilizzo in funzione delle portate, delle luci e delle condizioni generali d’esercizio (resistenza al fuoco, isolamento termico, capacità dissipativa anelastica) sia in relazione alle varie soluzioni estetiche applicabili negli interposti (verniciatura, cotto, legno).
• Sicurezza strutturale vuoi nel normale esercizio, vuoi in caso di eventi eccezionali (sismi, incendi, sovraccarichi eccedenti) e sicurezza visiva data dai chiari segnali di lavoro anomalo (frecce, flessioni e fessurazioni) che, nel legno, prevengono un eventuale collasso della struttura.
PROVE SISMICHE (ENEA)
Nell’ambito del progetto CAMPEC WP2 sono state effettuate presso il Centro Ricerche Casaccia dell’ENEA prove di caratterizzazione dinamica e prove sismiche su un modello in scala di edificio in muratura con copertura del tipo “Solaio Compound®”.
Il solaio è stato strumentato posizionando due accelerometri nel centro delle due falde di copertura in corrispondenza delle mezzerie delle travi lamellari centrali e quattro sensori di spostamento relativo (due laser e due a filo) per misurare lo scorrimento in fase dinamica tra la trave in legno e la soletta in c.a. Sono state effettuate dapprima più prove di impulso a diversa intensità per la verifica della caratterizzazione dinamica del solaio dove la prima frequenza è risultata conforme alle previsioni numeriche e lo scorrimento è stato contenuto al di sotto della sensibilità degli strumenti.
La struttura è stata quindi sottoposta ad azioni sismiche su tavola vibrante con intensità crescente fino al collasso della muratura ma non del “Solaio Compound®” che è rimasto integro.
I dati sperimentali hanno dimostrato che questo solaio :
• Sollecita le strutture verticali con comportamenti non massivi.
• Dissipa notevoli quantità di energia per isteresi dentro le aree del solaio stesso sotto forma di deformazioni di trazione, di ripristino della forma iniziale ed infine di deformazione per compressione.
• Interrompe la propagazione delle lesioni dalle murature alla copertura tramite il giunto di collegamento duttile dei due corpi rappresentato dal travetto in legno lamellare.
• Realizza una sorta di piastra bidirezionale monolitica.
In ultima analisi il “Solaio Compound®” può essere considerato uno smorzatore di toni, un pacere, un mediatore e allo stesso tempo un elemento non passivo ma in grado di aiutare efficacemente i componenti strutturali a lui collegati trasformando, modellando e rendendo più armonioso l’effetto di carichi e forze.
E’ subito evidente da un primo controllo in termini di accelerazione che il sistema Coperlegno, con Soletta Collaborante e Pannello Compound, riduce notevolmente le accelerazioni rispetto ad un sistema di copertura tradizionale
E’ ben noto infatti che il peso gioca un ruolo fondamentale nelle azioni di tipo dinamico: più basso è il peso più si migliora il comportamento della struttura. E’ quindi opportuno sottolineare che, nella generalità dei casi, le coperture tradizionali raggiungono pesi notevolmente superiori.
Anche in termini di spostamento il sistema a “piastra alleggerita” del tipo Compound-Coperlegno dà ottimi risultati, come d’altronde era già prevedibile dalle precedenti analisi in termini di accelerazioni.
VOCI DI CAPITOLATO
Solaio misto legno-calcestruzzo composto da travetti in legno lamellare d’ Abete rosso di sezioni standard 100 x 120 mm – 100 x 160 mm – 100 x 200 mm fresati ed armati con traliccio metallico elettrosaldato costituito da due correnti inferiori 5 mm ed un corrente superiore 7 mm in acciaio nervato tipo FeB 44k collegati fra loro per mezzo di staffe di filo liscio 5 mm elettrosaldate.
Il traliccio è preinserito meccanicamente a pressione ed i travetti completi sono posizionati ad interasse di 66 cm con interposto pannello in polistirene estruso armato sulle due facce con rete in fibra di vetro e malta cementizia dello spessore complessivo di 54 mm.
La soletta superiore di completamento armata con rete in acciaio elettrosaldata è in Cls da 5 cm di classe minima Rck 250 N/mm2.