Solaio: dal legno al calcestruzzo, ecco tipologie e caratteristiche

Il solaio è la struttura orizzontale con lo scopo di suddividere i piani di un edificio e supportare i carichi che gravano su di esso. Questo importante elemento strutturale è realizzabile con diversi materiali e soluzioni costruttive. Vediamole insieme.Indice degli argomenti:

• Solaio: evoluzione e caratteristiche
• Le diverse tipologie di solai
• Il solaio e gli sviluppi della ricerca

Il solaio è una struttura orizzontale che divide i diversi piani di un edificio. La superficie intradossale si chiama soffitto, sia che faccia parte del solaio stesso o che ne sia strutturalmente separata, la superficie estradossale serve invece come sostegno dal pavimento del piano superiore.

Nel corso della storia si sono succedute differenti tecnologie ed è così che si è gradualmente modificato il tradizionale solaio in legno, fino alle soluzioni in laterocemento utilizzate ancora oggi.

Solaio: evoluzione e caratteristiche

L’introduzione nel settore delle costruzioni di questo nuovo tipo di orizzontamento è avvenuta, in realtà, nei primi dell’Ottocento con la progressiva diffusione di sistemi realizzati con putrelle ed elementi in laterizio (prima pieni e poi forati), introduzione che coincise con la progressiva diminuzione delle strutture a volta, di maggior peso e staticamente più gravanti sulle murature portanti.

In ogni caso, al di là della tipologia, i componenti principali dei solai sono i travetti, che svolgono la funzione statica principale, e i blocchi, ovvero la parte che occupa gli interspazi tra i singoli travetti, garantendo la continuità della struttura.

Le caratteristiche di cui un buon solaio deve essere dotato, al di là della tecnologia produttiva con cui è realizzato sono molteplici:

• buona resistenza e assoluta sicurezza;
• elasticità idonee;
• uno spessore minimo ai fini della massima utilizzazione del volume utile dell’edificio;
• un peso modesto;
• isolamento termico e una assoluta impermeabilità;
• buona resistenza contro gli incendi, sicurezza ed elasticità.

A queste prestazioni oggi si aggiungono anche la possibilità di alloggiare gli impianti tecnici nella soletta, la rapidità di esecuzione e un adeguato isolamento acustico.

Le diverse tipologie di solai

Solai in laterocemento

Il solaio in laterocemento è molto diffuso ed è realizzabile secondo diverse soluzioni costruttive.

Una prima tecnica consiste nella costruzione direttamente in opera del solaio, attraverso il ricorso ad un impalcato provvisorio. I materiali giungono in cantiere sciolti o imballati e vengono, successivamente, assemblati.

Il ricorso a questo tipo particolare di solai è oggi in significativa diminuzione a causa dei maggiori costi di realizzazioni e della necessità, per una loro posa, di ricorrere a mano d’opera specializzata.

Il solaio costituito in opera presenta, comunque, degli innegabili vantaggi che lo rendono particolarmente idoneo in tutti quei casi in cui, per ragioni strutturali, sia necessario realizzate delle nervature incrociate oppure, quanto non è praticabile il ricorso a travetti o pannelli prefabbricati.

La gamma di elementi a cui ricorrere per la realizzazione di questo particolare tipo di orizzontamento è molto ampia: passiamo dalle comune pignatte da intervallare con fondelli in laterizio ai blocchi con alette nella parte inferiore che costituiscono il “fondello”. Il ricorso a questo sistema permette, inoltre, intervallando i blocchi, la realizzazione di nervature trasversali, che consentono la collocazione di ulteriori ferri, garantendo una maggiore solidità alla struttura

La tipologia più diffusa è il solaio a travetti in calcestruzzo armato, che ha il pregio di ridurre sensibilmente costi e tempi di messa in opera, oltre ad assicurare una estrema lavorabilità.

Risultano costituiti dai travetti, che possono essere di diverso tipo a seconda delle esigenze e da elementi in laterizio comuni a tutti i tipi di solaio, detti comunemente pignatte.

Attualmente esiste un’ampia gamma di travetti in grado di rispondere alle più svariate esigenze. Sono presenti sul mercato, infatti, travetti prefabbricati a traliccio con fondello in laterizio, travetti in calcestruzzo armato precompresso e travetti realizzati con particolari elementi in laterizio muniti di apposite scanalature per l’alloggiamento dei ferri e del calcestruzzo di riempimento.

I solai a lastra, invece, sono costituiti all’intradosso da lastre in calcestruzzo armato precompresso con spessore di qualche centimetro e larghezza intorno ai 120 cm, sopra le quali si collocano i blocchi in laterizio e, come operazione finale, il getto in calcestruzzo. Il necessario irrigidimento della struttura è garantito dall’introduzione di tralicci o nervature di dimensioni contenute.

Infine, i solai a pannelli rappresentano l’ultimo step dell’evoluzione del prefabbricato nel campo dei solai. Si tratta di porzioni di solai strutturalmente finite che, giunte in cantiere vengono collocate in opera grazie al ricorso ad adeguati mezzi di sollevamento.

I vantaggi sono evidentemente molteplici, primo tra tutti la considerevole diminuzione dei tempi di realizzazione a fronte, però, della necessità di una semplicità planimetrica dei locali da coprire.

Solaio in legno

La struttura in legno è una soluzione tradizionale per la realizzazione dei solai, utilizzata fin dai tempi antichi.

Il solaio in legno viene realizzato con la disposizione di travi di diverse sezioni e interposte a intervalli regolai, che formano l’orditura principale, e travetti perpendicolari di dimensione minore, che invece costituiscono l’orditura secondaria.In passato, venivano utilizzati di frequente tronchi di alberi, di specie come l’abete o il larice. Nei solai in legno contemporanei, invece, si ricorre esclusivamente al legno lamellare, che permette di coprire luci maggiori rispetto a quanto si faceva un tempo.

L’orditura non necessariamente è doppia, ma può anche essere singola (quindi con solo le travi principali) o tripla.

Nel caso dei solai ad orditura semplice, i vantaggi sono la semplicità e la velocità di realizzazione, che però va a discapito della distribuzione dei carichi, che gravano su solo due pareti. Nel caso di un solaio a doppia orditura, invece, si complica la struttura, ma si distribuiscono meglio i carichi.

Al di sopra di questa struttura si colloca un tavolato in legno, composto da tavole di uno spessore di circa 2-3 cm, che ha lo scopo principale di irrigidire il solaio e distribuire i carichi in modo uniforme. Sopra il tavolato viene gettata una soletta in calcestruzzo armato, seguita dal massetto per gli impianti e dal pavimento.

Solai in acciaio

Anche l’acciaio può essere utilizzato per la realizzazione dei solai, combinandosi eventualmente con il calcestruzzo o con il laterizio. In generale, la struttura portante è composta da un insieme di travi in acciaio, la cui sezione dipende dalla luce e dai carichi da sostenere.I primi esempi di solai realizzati con elementi metallici, già diffusi nel 1800, vedevano poi l’inserimento tra le travi di elementi laterizi, che andavano a formare delle voltine. Da questa tipologia, si è poi sviluppata quella che prevede il riempimento tra le travi con appositi tavelloni in laterizio.

Un’ultima soluzione, infine, prevede il fissaggio di una lamiera grecata all’orditura principale, attraverso appositi connettori. Il ruolo della lamiera è quello di favorire la collaborazione tra la struttura metallica e la soletta in calcestruzzo.

Il solaio e gli sviluppi della ricerca

Un’ampia serie di prove è stata effettuata sul comportamento termoigrometrico dei laterizi, sulle prestazioni acustiche e termiche, sul comportamento al fuoco e, infine, sulla resistenza a rottura. E’ emerso, tra l’altro, il margine di migliorabilità dei laterizi volti alla riduzione della trasmissione sia del rumore aereo sia del rumore di calpestio, fenomeni di trasmissione, questi, strettamente legati alla elasticità della pasta di argilla di cui è costituito il blocco.

Da qui l’opportunità di prestare maggior attenzione sia alla qualità della materia prima sia alla distribuzione e dimensione delle cavità all’interno dei blocchi stessi. In campo termoigrometrico, invece, sono apparsi evidenti i possibili aumenti di qualità globale grazie all’eventuale ricorso all’argilla alleggerita quale materia prima principale.

Per quanto riguarda il comportamento al fuoco, anche in considerazione di quanto effettuato in questo specifico campo negli altri paesi europei, le ricerche ANDIL propongono la produzione di blocchi a bassa percentuale di foratura da realizzarsi con argilla normale o con argilla alleggerita. Ma la ricerca tecnologica è andata anche oltre questi tradizionali campi di indagine spingendosi a focalizzare la propria attenzione sulle tecnologie miste di realizzazione dei solai, in particolare in laterizio e legno.

Attraverso la modifica dei singoli componenti del solaio si ritiene, oggi, possibile realizzare una struttura resistente alle fiamme senza ricorrere a intonaci isolanti di vario tipo.

Anche in questo caso lo studio coinvolge sia il disegno del laterizio per travetto sia il progetto del blocco. Appare quindi chiaro, alla luce di quanto esposto, come le risposte positive a questa gamma di requisiti dei laterizi da solaio, possano giungere soltanto dal settore produttivo, da anni già attivissimo in questo senso e che propone sul mercato un’amplissima gamma di prodotti per tutte le esigenze.

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