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22 dicembre 2014
Rinforzo di un solaio esistente: uso della soletta in calcestruzzo collaborante
L’intervento di rinforzo di un solaio esistente va concepito tenendo conto di due esigenze principali: quella di irrobustire il solaio e quella di migliorare la resistenza sismica del fabbricato.
La tecnica del collegamento delle travi del solaio esistente ad una soletta in calcestruzzo collaborante tramite connettori, permette di perseguire entrambi gli obiettivi.
Maggiore capacità portante:
La maggiore capacità portante e la maggiore rigidezza del solaio sono garantiti dal fatto che la struttura, grazie a questo intervento, aumenta di dimensioni. Essa infatti non è più costituita dai soli singoli travetti, bensì è formata da travetti e soletta solidalmente collegati fra loro. Questo comporta l’incremento di rigidezza e resistenza con conseguente aumento della capacità portante.
Migliore comportamento antisismico:
Per quel che riguarda il miglioramento delle prestazioni antisismiche si deve tener presente che molti solai esistenti, spesso, non sono adeguati, perché troppo deformabili e mal collegati alle pareti.
La normativa italiana indica i requisiti che devono caratterizzare i solai di un edificio costruito con criteri antisismici citando: “i solai devono assolvere funzione di ripartizione delle azioni orizzontali tra le pareti strutturali, pertanto devono essere ben collegati ai muri e garantire un adeguato funzionamento a diaframma”.
Tale asserzione vuole essere un primo “antidoto” ai devastanti effetti che un’azione sismica può provocare, di cui il terremoto dell’Aquila e dell’Emilia ha fatto scuola. Quest’ultimo in particolare ha messo in risalto come il crollo di molti capannoni industriali sia avvenuto proprio per il fatto che gli elementi di copertura erano solamente appoggiati ai pilastri, e pertanto vulnerabili a qualsiasi azione orizzontale di una certa entità. L’Aquila dal canto suo, ha evidenziato invece come la mancanza di collegamenti abbia permesso alle pareti di molti edifici di ruotare o perdere di stabilità, portando al collasso l’intera struttura.
Il collegamento comunque è condizione necessaria ma non sufficiente a garantire un’adeguata resistenza al sima. Se il solaio non si presenta sufficientemente rigido (funzionamento a diaframma), l’azione sismica portata dal solaio si concentra sui muri che risultano maggiormente caricati, esaltando quindi il loro limite a rottura o la disposizione dei carichi quando questi risultano lontani dall’essere uniformemente distribuiti.
Il funzionamento a diaframma consiste nella capacità di ripartire l’azione sismica tra le pareti sottostanti in relazione alla loro rigidezza e alla loro distanza dal centro di rigidezza. Per esplicare questa funzione il solaio deve essere sufficientemente rigido e al riguardo le Norme Tecniche per le Costruzioni citano “Gli orizzontamenti possono essere considerati infinitamente rigidi nel loro piano, a condizione che siano realizzati in cemento armato, oppure in latero-cemento con soletta in c.a. di almeno 40 mm di spessore, o in struttura mista con soletta in cemento armato di almeno 50 mm di spessore collegata da connettori a taglio opportunamente dimensionati agli elementi strutturali in acciaio o in legno...” .
La presenza di entrambi questi fattori permette all’edificio di assumere quel comportamento definito come comportamento scatolare. In virtù di esso le singole pareti e i solai realizzano un corpo unico, in grado di rispondere al meglio contro sollecitazioni di tipo sismico.
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