L’influenza dell’innovazione nella tecnologia delle casseforme

Negli ultimi anni la tecnologia delle casseforme ha compiuto progressi notevoli nel miglioramento e nella razionalizzazione del processo costruttivo. Gli obiettivi che si sono voluti conseguire sono sostanzialmente i seguenti: ridurre i tempi di realizzazione; contenere i costi di produzione; operare con elevati standard di sicurezza.Indice:

• Sistemi di casseforme evoluti per realizzare strutture verticali
• L’efficienza del processo di costruzione con i sistemi a ripresa
• Sistemi di casseforme per impalcati da ponte
• Sistemi di casseforme evoluti per la realizzazione di solai
• Bibliografia

La strategia dei fornitori dei cosiddetti sistemi di casseforme “evoluti” ha seguito sostanzialmente le seguenti linee di sviluppo:

• l’ideazione di sistemi, per lo più modulari, composti da un numero molto ridotto di componenti e connettori, la cui particolare concezione è mirata a semplificarne l’impiego, riducendo il contenuto di manodopera, senza per questo limitare la geometria dei manufatti;
• l’utilizzo estensivo di materiali di basso peso specifico, quali ad esempio l’alluminio, che riduce il peso degli elementi da movimentare in cantiere;
• l’erogazione di un servizio tecnico specifico, finalizzato, a monte, all’informazione al progettista e, a valle, all’impresa esecutrice attraverso assistenza in cantiere.

La conoscenza delle possibilità conseguibili con questi mezzi d’opera permette in effetti già in sede progettuale di orientare scelte generali e prevedere dettagli costruttivi che ottimizzano prestazioni strutturali ed economia di costruzione. La successiva corretta pianificazione e il controllo delle lavorazioni in cantiere riesce a imprimergli una forte industrializzazione.

L’industrializzazione del processo costruttivo in cantiere raggiungibile con l’impiego di sistemi di casseforme evoluti è proprio l’aspetto evidenziato nel presente articolo, attraverso la presentazione di alcune recenti realizzazioni italiane, dando notizia di alcuni aspetti rilevanti nella costruzione di strutture a sviluppo verticale, con particolare riferimento ai sistemi a ripresa, impalcati da ponte e solai a piastra in c.a. per edifici.

Sistemi di casseforme evoluti per realizzare strutture verticali

Si distinguono due principali famiglie di casseri per realizzare strutture verticali piane:

• casseri a trave
• casseri a telaio

Entrambi i sistemi vengono movimentati generalmente con l’utilizzo della gru, assemblati in configurazioni di ampie dimensioni. Questa possibilità, unita da un lato alla riduzione dei numeri di connettori e accessori previsti dai sistemi e, dall’altro, alla ridotta necessità di maturazione delle strutture verticali in c.a. prima del disarmo, permette di conseguire elevate velocità di produzione e riduzioni dei costi di manodopera.

Casseri a trave

I primi sono formati dall’assemblaggio di travi, generalmente in legno, ad anima reticolare o piena, sulle quali viene fissato il pannello di rivestimento a contatto con il getto. Alle travi, parallele tra loro e verticali, viene trasferita l’azione orizzontale dovuta alla spinta del calcestruzzo in fase di getto.

Questi sistemi offrono il vantaggio di essere componibili, adattandosi a geometrie anche particolari, e sono quasi indispensabili qualora occorra raggiungere risultati qualitativi del paramento del manufatto a vista estremamente elevati.

Casseri a telaio

I secondi sono invece di tipo modulare, formati con grandi pannelli costituiti da un telaio in acciaio o alluminio sul quale è fissato il manto di rivestimento in legno compensato.

Adatti a un elevato numero di reimpieghi, rappresentano la tipologia probabilmente più nota di casseforme evolute, anche in virtù della ormai capillare diffusione presso le imprese di costruzione.

L’efficienza del processo di costruzione con i sistemi a ripresa

L’efficienza del processo di costruzione per gli edifici è frequentemente migliorata se è possibile rendere indipendente la costruzione degli elementi verticali dei vani da quella degli elementi orizzontali. Ovviamente il progetto esecutivo deve prevedere opportuni dettagli costruttivi per la connessione in seconda fase tra orizzontamenti e vani.

Questa indipendenza tra le lavorazioni è resa possibile dall’impiego di sistemi a ripresa. Di maggiore complessità tecnica e funzionale, sono basati sull’impiego di mensole in acciaio fissate al getto con specifici dispositivi di ancoraggio, sulle quali viene posata la cassaforma traslabile, previa messa in opera di un adeguato piano di lavoro.

L’attenta valutazione del minimo tempo di maturazione del getto, eseguito precedentemente, necessario al raggiungimento della resistenza del calcestruzzo indispensabile per il corretto funzionamento dell’ancoraggio permette di realizzare anche due traslazioni verticali a settimana.

All’interno del vano una piattaforma in grado di fissarsi automaticamente durante la fase di sollevamento a tasche lasciate nelle pareti in calcestruzzo del getto precedente permette di evitare anche all’interno l’uso di impalcature.

I sistemi a ripresa auto-sollevanti

Un’evoluzione del sistema ora descritto è costituita dai sistemi a ripresa auto-sollevanti. Si tratta di equipaggiare il sistema con un meccanismo di sollevamento idraulico, azionando il quale si attiva la lenta traslazione verso l’alto, per mezzo di guide fissate alla struttura, dell’intero assemblaggio di casseforme.

Non c’è necessità di utilizzo della gru, circostanza che riduce i costi indiretti di costruzione. È bene precisare che l’impiego di tale sofisticato sistema necessita di progettazione specifica ed è conveniente quando si devono realizzare strutture di una certa altezza.

La sede del gruppo Pirelli a Milano

La tecnica dei sistemi a ripresa è stata ad esempio impiegata nella realizzazione della sede centrale del gruppo Pirelli in Milano, nell’area Bicocca.

Il progetto architettonico di Gregotti Associati prevedeva di conservare la preesistente alta torre di raffreddamento della società milanese, quale simbolo di continuità, sviluppando attorno ad essa il complesso edilizio con pianta a C.

I 13 piani previsti prefabbricati in carpenteria metallica, per un’altezza complessiva di circa 50 m, sono serviti da quattro vani scala/ascensori, disposti agli spigoli. Risulta evidente la maggiore efficienza costruttiva raggiungibile realizzando questi vani prima delle carpenterie di piano.

Sono stati infatti impiegati sistemi a ripresa abbinati a casseforme per pareti del tipo a telaio, che hanno permesso di realizzare due cicli di lavorazione a settimana..

Il terzo palazzo della Regione Emilia-Romagna a Bologna

Sistemi a ripresa auto-sollevanti sono impiegati nella costruzione dei nuclei verticali del terzo edificio che, insieme ai due già realizzati, completa l’insediamento della sede di tutte le attività istituzionali della regione Emilia Romagna nel quartiere fieristico di Bologna.

L’edificio progettato dall’architetto Kenzo Tange si sviluppa per 19 piani e contempla 12 nuclei a sezione circolare di circa 5 metri di diametro con pareti di 30 cm di spessore.

L’utilizzo di 6 sistemi auto-sollevanti ha permesso di contenere il numero delle gru a servizio del cantiere. Le casseforme abbinate sono del tipo “a trave”, con manto curvabile, idonee al getto di pareti curvilinee.

Un complesso per uffici, sede della Torno International, a Milano

Qualora le superfici delle strutture verticali sono curvilinee, specifiche casseforme vengono utilizzate. Si tratta di moduli pre-assemblati, costituiti da un’insieme di travi in legno tra loro parallele sulle quali è fissato il manto a contatto con il getto.

Agendo su uno specifico gruppo di regolazione, il manto viene incurvato, adattandolo a raggi di curvatura che possono spingersi fino a un metro: un esempio di come i moderni sistemi di casseforme sono in grado di coniugare le due esigenze, apparentemente antitetiche, di complessità delle soluzioni architettoniche con l’esigenza di velocizzare il processo costruttivo.

Il sistema è stato recentemente impiegato nella costruzione della nuova sede della Torno International in Milano, di particolare complessità architettonica.

Sistemi di casseforme per impalcati da ponte

Recentemente si assiste a un certo ricorso a soluzioni interamente gettate in opera anche per impalcati da ponte. Si tratta in genere di opere collocate in contesti urbani, con luci inferiori ai 40 m, per le quali la caratterizzazione architettonica può assumere un ruolo determinante.

Soluzioni praticate sono quelle che prevedono impalcati molto snelli, con sezione trasversale di altezza contenuta, piena o cava, precompressi con cavi post-tesi. La realizzazione in opera consente di realizzare campate continue, senza giunti di dilatazione.

La ricerca di forme particolari per le sezioni trasversali impone quasi sempre il ricorso ad opere di centinatura. Assume un ruolo rilevante l’impalcatura di sostegno, sia per il valore dei pesi da sostenere, sia per le altezze frequentemente elevate.

L’intersezione stradale Is Pontis Paris a Cagliari

Il nodo di Is Pontis Paris rappresenta un’intersezione importante per Cagliari, ed è stato risolto con la creazione di due viadotti di forma architettonica piacevole e di buon inserimento ambientale.

Il maggiore dei due è costituito da dieci campate, di luci comprese tra i 22 e i 34 metri, mentre la sezione trasversale ha una larghezza di 10 m e un’altezza media di 1,10 m. Lo schema longitudinale è a trave continua, mentre alla sommità delle pile è assente il pulvino.

Sistemi di casseforme evoluti per la realizzazione di solai

Nelle sempre più frequenti realizzazioni che, negli ultimi anni in Italia, hanno visto la realizzazione di solai in c.a. interamente gettati in opera, sono stati impiegati sistemi di casseforme modulari per solai di recente ideazione, che permettono di ridurre sia i tempi necessari alla formazione del piano continuo di casseratura, sia i tempi di attesa per il disarmo.

Dal punto di vista strutturale, sono state per lo più prese in considerazione soluzioni a portanza bidirezionale, sia piene sia alleggerite, con conseguente eliminazione delle travi. Ne risulta un solaio che abbina un’elevata efficienza strutturale a facilità e velocità di esecuzione e che risulta caratterizzato da vantaggi tecnici ed economici.

Il centro commerciale e direzionale Tommaseo a Padova

L’edificio polifunzionale si inserisce nel quartiere fieristico padovano, accanto al polo universitario. Si sviluppa per sette livelli, di cui due interrati, per complessivi 34.000 mq. I solai sono stati realizzati tutti a getto pieno, con schema a portanza bidirezionale.

Per quanto la maglia dei pilastri arrivasse anche a 8.00×7.00m, lo spessore è stato scelto pari a solo 23 cm. In questo modo la cubatura complessiva del manufatto è risultata ridotta.

Il centro direzionale World Trade Center in San Marino

Il progetto di Norman Foster di questo centro direzionale prevedeva otto livelli fuori terra e tre interrati adibiti per lo più a parcheggi. In questo caso il progettista strutturale ha risolto gli orizzontamenti con piastre in c.a.p. a cavi scorrevoli dello spessore minimo di 22 cm, su luci fino a 8.00 m.

Bibliografia

R. MERONI, “Materiali tradizionali e tecniche innovative per solai. Nuove prospettive per il progettista”, XVIII Convegno A.T.E., Milano, 2003.
C. CARINI, R. MERONI, “The Influence of Formwork Technology on Conceptual Design of Structures”, 2° international Specialty Conference on The Conceptual Approach to Structural Design, Milano, 2003.
A. GOTTFRIED, “Attrezzature evolute per la realizzazione di opere in calcestruzzo”, edizioni Il Sole 24 Ore, Milano, 2000.
P. GAMBAROVA, D. CORONELLI, P. BAMONTE, “Linee guida per la progettazione delle piastre in c.a.”, PERI, 2004

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