Un solaio in cui un tavolato o delle travi di legno collaborano con una sottile soletta di calcestruzzo, collegati da connettori a taglio. Il legno lavora a trazione in basso, il calcestruzzo a compressione in alto: insieme fanno una sezione molto più rigida e resistente del solo legno. E la tecnica principe per consolidare i solai lignei esistenti - più portata, meno vibrazioni, un piano rigido - senza demolirli.
Sezione tecnica del sistema, dall’interno (sinistra) all’esterno (destra).
Un solaio in cui un tavolato o delle travi di legno collaborano con una sottile soletta di calcestruzzo, collegati da connettori a taglio. Il legno lavora a trazione in basso, il calcestruzzo a compressione in alto: insieme fanno una sezione molto più rigida e resistente del solo legno. E la tecnica principe per consolidare i solai lignei esistenti - più portata, meno vibrazioni, un piano rigido - senza demolirli.
Il solaio misto legno-calcestruzzo accoppia un elemento di legno - le travi o il tavolato di un solaio esistente, o elementi nuovi - a una soletta di calcestruzzo gettata sopra, resa solidale da connettori. Non e una semplice sovrapposizione: i due materiali collaborano come un'unica sezione composta.
Sotto carico un solaio si inflette: le fibre basse vanno in trazione, quelle alte in compressione. Il legno e ottimo a trazione e leggero; il calcestruzzo e ottimo a compressione. Mettendo il legno in basso e la soletta in alto, ciascuno lavora dove rende di più. Il risultato e una sezione molto più alta e rigida, che riduce la freccia e le vibrazioni e aumenta di molto la portata.
Perche le due parti collaborino, lo scorrimento all'interfaccia va impedito: ci pensano i connettori - viti inclinate, pioli, piastre o tralicci - che cuciono legno e calcestruzzo. La rigidezza del collegamento decide quanto composta e davvero la sezione: un collegamento rigido avvicina il comportamento alla teoria, uno cedevole ne riduce il guadagno. E il dettaglio che fa o disfa il sistema.
Il campo d'elezione e il consolidamento dei solai lignei storici: si conserva il legno a vista all'intradosso e si aggiunge sopra la soletta, guadagnando portata e rigidezza con un intervento reversibile e relativamente leggero. La soletta armata, ben collegata alle murature, crea inoltre un piano rigido che distribuisce le azioni sismiche - un beneficio decisivo nel recupero antisismico. Restano da curare l'umidita sul legno e il peso aggiunto, da verificare su strutture e fondazioni.
Un solaio di legno è leggero e lavora bene a trazione, ma da solo è elastico: si flette e vibra al passaggio, e c’è un limite al carico che regge. Gettare sopra una sottile soletta armata e — soprattutto — bloccarla al legno con connettori, perché le due parti non scorrano l’una sull’altra, le trasforma in un’unica sezione composta, molto più alta. Ora ciascun materiale fa ciò in cui è migliore: il calcestruzzo in alto prende la compressione, il legno in basso la trazione, e i connettori all’interfaccia portano il taglio che li fa lavorare insieme. Il guadagno è notevole — diverse volte la rigidezza e la portata del solo legno, molta meno freccia e vibrazione — ed è proprio per questo la tecnica d’elezione per consolidare i vecchi solai lignei. La soletta armata, collegata alle murature, fa anche da piano rigido che lega l’edificio contro il sisma. I punti da sorvegliare sono il nemico del legno, l’umidità (la soletta non deve intrappolarla contro le travi), e il peso aggiunto, che travi, murature e fondazioni esistenti vanno verificate a reggere.
Tutto si gioca in questo punto. Sotto carico la soletta di calcestruzzo in alto tende a scorrere sulla trave di legno in basso; se potesse, le due parti lavorerebbero separate e deboli. Una vite inclinata (o un piolo, o una piastra dentata) infissa attraverso l’interfaccia impedisce quello scorrimento e porta il taglio tra loro, così soletta e trave si flettono insieme come un’unica sezione composta alta. Una rete nella soletta ne controlla il ritiro; all’interfaccia spesso c’è uno strato di separazione perché non resti umidità contro il legno.
Perché la nuova soletta faccia da piano rigido, va collegata alle murature perimetrali. Un cordolo armato corre in sommità del muro, e ancoraggi agganciati dalla soletta a quel cordolo (o nel muro) li cuciono insieme. Ora il solaio può raccogliere le azioni sismiche e controventare le pareti contro il ribaltamento - il guadagno decisivo della tecnica negli edifici storici - mentre la trave di legno semplicemente appoggia, libera di restare a vista sotto.
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