Solaio innovativo in SFRC per la riqualificazione di edifici industriali esistenti

I vantaggi dei solai in calcestruzzo fibrorinforzato

I solai in calcestruzzo fibrorinforzato rappresentano un’interessante soluzione progettuale garantendo robustezza strutturale, velocità di esecuzione, flessibilità ed economicità se combinati con armatura tradizionale disposta solo in alcune porzioni di essi. Il rinforzo diffuso, provvisto dalle fibre, risulta valido allo stesso tempo per resistere all’azione di flessione, di taglio e di punzonamento e un rinforzo continuo, fornito dall’armatura tradizionale, disposto solo nelle zone critiche dove la propagazione delle fessure seguite dalla localizzazione richiede una maggiore resistenza a flessione o a taglio per supportare i carichi agenti in esercizio e allo stato limite ultimo.

La possibilità di graduare il rinforzo è uno dei principali vantaggi del calcestruzzo armato perché permette di sfruttare al meglio le prestazioni dei materiali e di ridurre la richiesta di duttilità per giungere al carico massimo computabile mediante l’analisi limite. Nell’articolo viene presentata una soluzione parzialmente prefabbricata che mira a combinare i vantaggi della prefabbricazione con quelli di una struttura gettata in opera.

Tale soluzione è stata messa in opera in un recente edificio industriale con sede a Como e nella ristrutturazione di un edificio industriale a Bobbio. La proposta sostituisce i classici tegoli TT con travi precompresse prefabbricate in fibrorinforzato di 8.80÷14 m di luce e sottili lastre tipo predalles, anch’esse in fibrorinforzato, che si appoggiano sopra il corrente superiore delle travi prefabbricate. E’ così possibile adattare l’interasse tra le travi, rimanendo autoportante, riducendo i costi di trasporto della soluzione senza compromettere la velocità di esecuzione.

La soluzione è completata con uno strato finale di calcestruzzo fibrorinforzato, in grado di garantire un comportamento bidirezionale al solaio non solo dal punto di vista membranale, ma anche flessionale potendo sfruttare la ridondanza strutturale di una soluzione a piastra nervata in una sola direzione. La memoria si concentra sulla soluzione dal punto di vista del progettista al fine di evidenziarne gli aspetti innovativi.

Descrizione dei fabbricati

Edificio A: stato di fatto

Il fabbricato A, oggetto di questo primo intervento, realizzato negli anni ’80, è caratterizzato da una pianta rettangolare ed una superficie complessiva di circa 2800 m². L’edificio è costituito da 8 campate uguali di dimensioni in pianta pari a 35 m x 10 m, con pilastri prefabbricati isostatici incastrati alla base su cui appoggiano le capriate in c.a. a doppia pendenza con tegoli di copertura di tipo W e Π.

L’intervento di riqualificazione riguarda una sola campata dell’intero complesso, e comprende il piano interrato, il piano terra adibito a magazzino e il piano primo adibito a civile abitazione e uffici.

Il solaio a copertura del piano terra, realizzato con lastre prefabbricate in c.a. tipo “Predalles”, appoggia su una fila di pilastri centrali in c.a., gettati in opera, che proseguono dal piano interrato e risultano collegati da una trave superiore in c.a. a sezione rettangolare, su muri portanti laterali, uno in c.a. e l’altro in laterizio, inseriti tra i pilastri prefabbricati.

Al primo piano, il solaio di copertura che funge da controsoffitto, è in laterocemento e appoggia su muri in laterizio portante.

FIGURA 1: Stato di fatto della porzione di edificio industriale oggetto dell’intervento (sono evidenziate in giallo le parti da demolire): vista in pianta del piano primo (a) e sezione (b).

Stato di progetto

L’intervento prevede la demolizione del solaio a copertura del piano terra, dei pilastri centrali al piano terra, della trave, dei muri e tavolati in laterizio al piano terra e, al primo piano, della copertura di controsoffitto al primo piano. È prevista inoltre la realizzazione di un nuovo impalcato, che verrà destinato all’attività industriale.

Il nuovo solaio in SFRC – che verrà approfondito al §2.3 – poggia da un lato su piastre in acciaio collegate al muro esistente in c.a., dall’altro su una nuova struttura prefabbricata costituita da travi in c.a.p. prefabbricate con sezione a L, poggianti su pilastri a sezione rettangolare. Tali pilastri hanno dimensioni variabili in corrispondenza dei pilastri esistenti e sono ad essi collegati per mezzo di barre filettate post-tese.

IMMAGINE 2: Progetto di riqualificazione della porzione di edificio industriale oggetto dell’intervento: vista in pianta del piano primo (a) e della sezione (b).

Edificio B: stato di fatto

Il secondo intervento ha interessato parte di un capannone industriale prefabbricato costruito a metà degli anni ’80, con una superficie complessiva di circa 3500 m², costituito da varie campate a pianta rettangolare adiacenti che, nel complesso, compongono una forma irregolare. Originariamente diviso in lotti e ad un solo piano fuori terra, l’edificio originale ha subito negli anni ripetuti interventi, quali l’aggiunta in alcune campate di un solaio intermedio e l’accorpamento di più lotti in uno. Tutte le strut- ture del comparto originale risultano essere prefabbricate, mentre le aggiunte successive sono realizzate in calcestruzzo gettato in opera e acciaio.

 La porzione di fabbricato oggetto della presente memoria è costituita da due differenti capannoni adiacenti e comunicanti. Il primo, disposto su due livelli con solaio in laterocemento, ha dimensioni di 15.00 x 20.50 m, il secondo, anch’esso su due livelli, ha dimensioni di 10.00 m x 35.00 m e presenta un solaio in acciaio. Quest’ultimo, realizzato con travi principali IPE400 e traversi di ripartizione IPE100 era completato con un foglio di lamiera di spessore di soli 4 mm. Tutta la struttura veniva sorretta da piedritti quadrati in acciaio 100 mm x100 mm vincolati alla base alla pavimentazione indus- triale e, a metà altezza, alla muratura in blocchi vibrocompressi.

IMMAGINE 3: Stato di fatto della porzione di edificio industriale oggetto dell’intervento (sono evidenziate in giallo le parti da demolire): vista in pianta del piano primo (a) e della sezione (b).

Stato di progetto

L’intervento è stato finalizzato alla sostituzione del solaio esistente in acciaio, caratterizzato da evidenti problemi di vibrazione e dall’assenza di fondazioni idonee a garantire la portata del solaio richiesta dalla committenza. Per questo nuovo intervento, si è scelto di realizzare una nuova struttura, svincolata da quella pre-esistente, al fine di non alterare la risposta sismica dell’intero complesso.

L’impalcato di nuova realizzazione – di cui si dirà meglio al §2.3 – è sorretto da una struttura prefabbricata costituita da travi in c.a.p. laterali a L, di luce variabile da 6.50 m a 8.00 m, e pilastri prefabbricati a sezione rettangolare 50 cm x 30 cm con mensola tozza in sommità, eccentricità alla base e pari a 45 cm rispetto ai plinti di fondazione di dimensioni 2.00 m x 1.35 m x 0.90 m, collegati tra di loro mediante cordoli di dimensioni 40 cm x 50 cm. Il solaio in FRC di nuova edificazione viene messo in comunicazione con il piano terra mediante l’inserimento di un vano scale-ascensore di dimensioni in pianta pari a 4.75 m. x 4.35 m. con nuova fondazione di dimensioni 4.90 m x 4.65 m.

IMMAGINE 4: Progetto della porzione di edificio industriale oggetto dell’intervento: vista in pianta del piano primo (a) e sezione (b).

 [...] L'articolo continua nel PDF in allegato. Verranno forniti altri dettagli sulle costruzioni e saranno descritte le fasi esecutive.

L’articolo è stato presentato durante la seconda edizione del fib Italia YMG Symposium on Concrete and Concrete Structures (Roma, 18-19 Novembre).

SCARICA* E LEGGI L'ARTICOLO INTEGRALE

*Previa registrazione gratuita al sito di INGENIO