1) ASPETTI GENERALI
Le leggi italiane contemplano regole volte non solo al rispetto
della civile convivenza dei cittadini ma nello stesso tempo a
promuovere la razionalità di molte loro azioni. In altri
termini si constata come le leggi ci tutelino da ogni possibile
azione delittuosa ed al tempo stesso promuovano un progressivo
miglioramento del modo di vivere.
Lo si nota anche nel campo specifico delle costruzioni edilizie
che forma l'oggetto specifico della presente nota. Si distinguono,
ad esempio, le norme antisismiche entrate in vigore da qualche
decina d'anni le quali, se da un lato impongono delle regole restrittive
per l'edificazione, dall'altro tutelano la sicurezza degli abitanti
delle case sorte dopo l'entrata in vigore della legge stessa.
Infatti si dimostra come per gli edifici eretti in data anteriore
nessuno né proprietario né costruttore, in difetto
della legge, si sia preoccupato dei disastrosi effetti che eventuali
eventi sismici possono provocarvi nel mentre gli altri edifici,
costruiti appunto in ossequio delle disposizioni antisismiche,
offrono una notevole sicurezza anche durante i terremoti.
2) DISPOSIZIONI DI LEGGE SUI SOLAI IN
LEGNO
Destano una grande meraviglia le regole emanate recentemente allo
scopo di consentire l'impiego di solai un legno nella costruzione
di nuove case ubicate nelle aree a rischio sismico, impiego che
fino a pochi anni or sono era assolutamente vietato essendo quella
in legno considerata, ai fini citati, una struttura assolutamente
inefficace. La novità consiste nel fatto che, per poter
assegnare ad un normale solaio in legno le necessarie doti di
antisismicità, si sia scelta la strada, a mio avviso assolutamente
errata, di aggiungere sopra il normale solaio una soletta in cemento
armato di piccolo spessore la quale trasformi le travi in legno
a sezione rettangolare in altrettante travi a T di tipo misto
legno-calcestruzzo e che sarebbero dotate di buona resistenza
agli sforzi. A detta dei promotori ne risulterebbe una struttura
perfetta in quanto atta ad assolvere pienamente i due ruoli "
trazione e compressione" scindendoli nettamente tra di loro
e cioè affidando il primo alla parte in legno posta sotto
l'asse neutro e la seconda al calcestruzzo posto sopra (la soletta
di 5-6 cm di spessore che forma l'ala del T) che molto bene si
presta a vincere gli sforzi di compressione. Le due strutture
sono tra loro collegate da pioli in ferro destinati a contrastare
gli sforzi di taglio.
Ad avviso di chi scrive, pur se in questi ultimi anni molto adottato,
si tratta di un abbinamento assolutamente sconsigliabile per molteplici
motivi. Prima di tutto è errato pensare che il legno sia
una struttura in grado di lavorar bene a trazione cioè
a svolgere l'azione che normalmente è affidata al ferro
che è dotato di ben altra resistenza alla trazione medesima.
Le caratteristiche del legno, come ben noto, sono completamente
diverse.
In secondo luogo le due strutture hanno caratteristiche molto
differenti tra di loro essendo il legno caratterizzato da una
notevole flessibilità cui si contrappone la notevole rigidità
della cappa in cemento armato. Le inevitabili flessioni del legno,
sottoposto ad un ruolo per nulla congeniale come quello di dover
lavorare a trazione, non possono essere sopportate dalla rigida
cappa in calcestruzzo che finirà quindi per fessurarsi
producendo un danno grave a tutta la struttura. Sussiste inoltre
il pericolo che le citate oscillazioni del solaio, oltre alla
fessurazione della cappa superiore in c.a. di cui si è
detto, provochino anche uno scorrimento dei pioli in ferro rispetto
alla loro sede lignea con una possibile ovalizzazione dei fori
destinati a realizzare l'incastro dei pioli stessi nelle travi
in legno sottostanti. Ne risulta gravemente compromessa la resistenza
al taglio dell'armatura in ferro e quindi la robustezza dell'intero
solaio come si è potuto constatare dalle fessurazioni gravi
che sono comparse in pochi anni in strutture effettivamente realizzate
secondo le modalità non condivisibili di cui sopra. Si
può concludere che la soletta in calcestruzzo solo in linea
teorica collabora con il legno mentre nella realtà essa
rappresenta solo un notevole sovraccarico passivo con pochi elementi
in attivo.
Una volta constatato che la regola imposta dalle vigenti leggi
per la costruzione di solai in legno nelle zone ad alta sismicità
non è, come descritto, molto corretta ma ritenendo al tempo
stesso che i solai in legno debbano rappresentare una risorsa
notevole che non può essere trascurata, non resta che definire
una loro diversa modalità costruttiva atta a dare al solaio
in legno le necessarie caratteristiche.
La proposta che viene qui avanzata ne presenta, a giudizio di
chi scrive, tutte le garanzie.
3) LA SOLUZIONE PROPOSTA
Come risulta dalla sezione trasversale di cui alla figura, il
nuovo solaio è composto da travi a T totalmente in legno
essendo formate da una trave rettangolare in legno massiccio oppure
di tipo lamellare di sezione variabile a seconda delle funzioni
che deve svolgere, intimamente collegata ad una larga ala superiore,
anch'essa in legno ma necessariamente di tipo lamellare e con
particolari caratteristiche data la duplice necessità di
farla lavorare a compressione ed al tempo stesso di rendere monolitico
l'intero solaio. Per vincere gli sforzi di taglio che tenderebbero
a separare le strutture, vengono inseriti dei pioli verticali
in tondino di ferro che attraversano i vari strati di legno cui
sono solidamente connessi tramite opportune colle o resine, il
tutto dimensionato in funzione dei carichi che il solaio deve
sostenere. L'ala sarà formata da tre strati di lamelle
da 2 cm di spessore sovrapposti ed inoltre con la venatura del
primo e terzo strato disposta in direzione parallela all'asse
longitudinale della trave e quindi atta a lavorare correttamente,
mentre quella intermedia è posta a 90° allo scopo di
costituire una struttura a vena incrociata che resiste alla componente
orizzontale degli sforzi qualsiasi ne sia la direzione. L'ala
così concepita sarà pertanto in grado di sopportare
sia le normali forze longitudinali di compressione dovuti al sovraccarico
del solaio e sia a quelli del terremoto qualunque ne sia la direzione.
Da rilevare l'importanza che in questo senso riveste la presenza
dei pioli in ferro che garantiscono un ottimo collegamento tra
i tre strati che compongono, con andamento alterno di venatura,
la struttura lamellare .
I bordi longitudinali dell'ala saranno conformati ad incastro
in modo da realizzare, tramite incollaggio e con aggiunta di apposite
viti applicate dal basso, un efficace collegamento trasversale
di tutte le travi. Una volta poste in opera affiancando accuratamente
le travi a T le une alle altre, risulta compiutamente realizzato
un solaio che, oltre a sopportare i carichi soprastanti, è
in grado di costituire un importante struttura monolitica atta
a limitare efficacemente i danni delle scosse di terremoto. Allo
scopo lungo tutto il suo perimetro e quindi sia in senso longitudinale
che trasversale, il nuovo solaio sarà collegato alle strutture
portanti dell'edificio tramite un cordolo in cemento armato cui
il solaio sarà connesso da adeguate zanche in ferro annegate
nel calcestruzzo ed avvitate al solaio stesso. Superiormente il
solaio presenta una liscia superficie finita atta a costituire
una perfetta pavimentazione lignea che può essere utilizzata
così come è previa una semplice verniciatura o con
applicazione della normale cera da pavimento. Nel caso lo si preferisca,
è possibile sovrapporre un qualsiasi tipo di pavimentazione
da incollare al solaio oppure da porre in opera con gli usuali
sottofondi.
Inferiormente la struttura si presenta come un normale solaio
in legno con travi ad interasse di 55 cm e soprastante corrente
soffittatura in legno.
4) LA COSTRUZIONE IN SERIE DELLE TRAVI
A T O A DOPPIO T
Se si osserva attentamente la struttura proposta ci si accorge
che essa costituisce la variante lignea dei solai in calcestruzzo
con travi a T o a doppio T che tanto successo hanno ottenuto nella
realizzazione di grandi solai. In maniera del tutto analoga la
proposta qui avanzata potrebbe prevedere la costruzione in serie
di travi sia a T della larghezza utile di 55 cm oppure anche a
doppio T della larghezza doppia di quella indicata e cioè
pari a 1,10 metri che offrirebbero il vantaggio di un montaggio
ancora più rapido.
5) CONCLUSIONI
Descritti i notevoli inconvenienti imposti dalle vigenti leggi
per poter costruire edifici antisismici muniti di solai in legno,
si è studiata una struttura lignea alternativa atta a realizzare
un solaio che, costituendo una struttura monolitica opportunamente
incastrata nelle opere murarie, possiede interamente i richiesti
requisiti di antisismicità.
Essendo costituito in toto da elementi prefabbricati è
caratterizzato da notevoli doti di praticità e velocità
di posa in opera realizzando una struttura di per sé molto
elegante sia inferiormente dove si presenta come un normale solaio
in legno e sia nel piano di calpestio che risulta ottimamente
finito ma anche suscettibile di sovrapposizione di qualsiasi ulteriore
pavimentazione sia lignea che di altro tipo.
L'autore della nota si augura che la soluzione proposta abbia
ad incontrare lo stesso interesse di quella intitolata "RINFORZO
VECCHI SOLAI IN LEGNO TRAMITE PRECOMPRESSIONE" visibile anch'essa
nel presente sito ed anche su http://lnx.costruzioni.net/ e su
http://www.edilweb.it/ la quale costituisce una maniera originale,
razionale ed economica per rinforzare i solai in legno esistenti.
Giugno 2011