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I SOLAI NEGLI EDIFICI A STRUTTURA MURARIA (1) ing. Francesco Monni

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I SOLAI NEGLI EDIFICI A STRUTTURA MURARIA

(1)

ing. Francesco Monni

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I SOLAI sono le strutture che rappresentano le chiusure della “scatola” formata dalle pareti dall’edificio a struttura muraria, dividono i vari livelli (piani) dell’edificio, lo dividono dal terreno su cui giace, lo coprono.

1. IMPIEGO COME CHIUSURE ORIZZONTALI INTERMEDIE

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I SOLAI sono le strutture che rappresentano le chiusure della “scatola” formata dalle pareti dall’edificio a struttura muraria, dividono i vari livelli (piani) dell’edificio, lo dividono dal terreno su cui giace, lo coprono.

2. IMPIEGO COME CHIUSURE ORIZZONTALI DI BASE

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I SOLAI sono le strutture che rappresentano le chiusure della “scatola” formata dalle pareti dall’edificio a struttura muraria, dividono i vari livelli (piani) dell’edificio, lo dividono dal terreno su cui giace, lo coprono.

3. IMPIEGO COME CHIUSURE DI COPERTURA

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1. IMPIEGO COME CHIUSURE ORIZZONTALI INTERMEDIE (o di “interpiano”)

Sono “l’alternativa” alle volte ma rispetto a queste presentano i seguenti VANTAGGI:

- PIÙ VELOCI e PIÙ FACILI da eseguire (quindi PIÙ ECONOMICI); - OCCUPANO UN MINOR VOLUME utile dell’edificio; - sono PIÙ LEGGERI; - richiedono strutture verticali di minor spessore perché NON SONO

SPINGENTI (ATTENZIONE: in copertura non è sempre vero!)

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FUNZIONE STATICA: trasferire i carichi gravanti sul piano alle strutture di sostegno verticali (muri portanti) secondo lo schema statico del “trilite”.

Per assolvere a questa funzione ogni solaio necessita di almeno due SOSTEGNI CONTINUI (muri portanti) disposti su due lati opposti e dimensionati in modo da resistere alle sollecitazioni trasmesse ad essi dal solaio (è comunque ottimale la presenza di sostegni a “maglia chiusa”).

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Costruttivamente i solai si compongono di ELEMENTI PORTANTI, che hanno funzione statica principale, e di ELEMENTI DI RIEMPIMENTO, che hanno la funzione di chiudere gli spazi tra gli elementi portanti. L’insieme degli elementi portanti si chiama ORDITO, l’insieme degli elementi di riempimento si chiama IMPALCATO. Non tutti i materiali sono idonei per realizzare elementi con funzione portante, è richiesta resistenza a FLESSIONE e TAGLIO. Tradizionalmente è stato largamente utilizzato per questa funzione il LEGNO (materiale naturale con buone resistenza alle sollecitazioni citate) ed il FERRO, quando la sua tecnologia divenne di uso comune.

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1.1. SOLAI IN LEGNO È la tecnologia che ha trovato la più larga diffusione negli edifici in muratura. Ne esistono molteplici tipologie e varianti, le principali classificazioni vengono effettuate in base al tipo di ordito o in base al tipo di impalcato. 1.1.1. Classificazione IN BASE ALL’ORDITO:

1.1.1.1. Solai con ORDITURA PARI ALLA LUCE DA COPRIRE 1.1.1.2. Solai con ORDITURA DI LUNGHEZZA INFERIORE ALLA

LUCE DA COPRIRE 1.1.2. Classificazione IN BASE ALL’IMPALCATO:

1.1.2.1. Solai con IMPALCATO DI SOLE TAVOLE 1.1.2.2. Solai con IMPALCATO ATTO A RICEVERE LA

PAVIMENTAZIONE

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1.1.1.1 Solai con ORDITURA PARI ALLA LUCE DA COPRIRE Tra i vari modelli di solaio esistenti questa è la tipologia più diffusa e possono a loro volta essere distinti in solai ad ORDITURA SEMPLICE e ad ORDITURA COMPOSTA. Entrambi sono monodirezionali. Nei solai ad ORDITURA SEMPLICE, l’ordito consiste in un unico ordine di travi disposte parallelamente al lato più corto dell’ambiente da coprire, con un’interasse che solitamente si aggira intorno agli 80-100 cm. Sono utilizzati per luci che vanno dai 3 ai 5 metri e l’altezza delle travi veniva determinata come “frazione” della luce da coprire (ad es. 1/24 della luce).

Da: Caleca L., Architettura Tecnica, FLACCOVIO, Palermo, 1998

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Nei solai ad ORDITURA COMPOSTA, l’ordito si compone di due ordini di travi: le TRAVI PRINCIPALI (o MAESTRE) sono disposte parallelamente al lato più corto dell’ambiente da coprire, mentre le TRAVI SECONDARIE (o TRAVETTI) sono disposte perpendicolarmente alle travi maestre (con interasse di circa 30-50 cm) e vi si appoggiano scaricandovi i carichi portati. Particolare importanza assume la realizzazione e l’esecuzione del nodo tra trave principale e trave secondaria.

Da: Caleca L., Architettura Tecnica, FLACCOVIO, Palermo, 1998

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Da: Rondelet J., Trattato teorico pratico dell’arte di edificare, Mantova, 1831

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Da: Caleca L., Architettura Tecnica, FLACCOVIO, Palermo, 1998

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1.1.1.2 Solai con ORDITURA DI LUNGHEZZA INFERIORE ALLA LUCE DA COPRIRE

Sono solai in cui, a causa delle dimensioni o della forma del vano da coprire, alcuni elementi portanti si trovano ad appoggiare (e quindi scaricare i pesi portati) con un estremo su un muro portante e con un altro su un altro elemento dell’ordito. Chiaramente riveste particolare importanza la scelta e l’esecuzione del tipo di connessione tra gli elementi portanti (problema risolto spesso con ingegnose tecniche di incastro, perni in legno o chiodature). Solai di questo tipo “caricano” tutti i lati della scatola muraria che delimitano il vano e possono considerarsi a tutti gli effetti “bidirezionali”.

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Da: Rondelet J., Trattato teorico pratico dell’arte di edificare, Mantova, 1831

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Da: Emy A.R, Trattato dell’arte del carpentiere, Venezia, 1856

Da: Donghi D., Manuale dell’architetto, Torino 1906

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1.1.2.1. Solai con IMPALCATO DI SOLE TAVOLE Gli elementi di riempimento degli spazi lasciati liberi dall’impalcato sono assi di legno (tavole). Lo strato di tavole che sovrasta l’ordito viene anche comunemente chiamato ASSITO. Si possono avere impalcati con ASSITO SEMPLICE (unico strato di tavole) o con ASSITO DOPPIO, in questo secondo caso, lo strato a contatto con l’ordito si definisce “DI SOSTEGNO” mentre quello che rimane a vista sul piano di calpestio si definisce “DI USURA”. L’immagine finale del piano di calpestio viene determinata dalla combinazione e dalla disposizione delle assi di legno.

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1.1.2.2. Solai con IMPALCATO ATTO A RICEVERE LA PAVIMENTAZIONE

L’utilizzo del pavimento come finitura del piano di calpestio richiedeva la presenza di uno strato intermedio tra questo e l’ordito. Quello che oggi chiameremmo MASSETTO DI ALLETTAMENTO spesso veniva realizzato con un CRETONATO (strato di malta impastata con sabbia grossa) gettato sopra un’assito, o sopra uno strato di laterizi di basso spessore disposti affiancati l’uno all’altro (SCEMPIATO DI PIANELLE) o, quando non sussistevano particolari esigenze estetiche sopra uno strato realizzato con GINELLI (listelli di legno grezzo) o MEZZI GINELLI.

Da: Caleca L., Architettura Tecnica, FLACCOVIO, Palermo, 1998

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LA CONNESSIONE CON L’OSSATURA MURARIA Il metodo più comune per connettere il solaio alle pareti, consiste nell’inserire dentro queste l’estremità delle travi. La manualistica storica fornisce indicazioni di massima per stabilire la lunghezza di appoggio delle travi (dell’ordine dei 25-30 cm). Questa tecnologia porta con se il problema dell’imputridimento delle teste delle travi a causa dell’umidità. Per ovviare a questo problema, si adottavano rimedi come la bruciatura superficiale delle teste, il ricoprimento con lamine metalliche (piombo), l’appoggio su materiali “assorbenti” (letto di calce o carbone) o lasciando un vuoto nella muratura circostante alle estremità per consentire una maggior areazione.

Da: Caleca L., Architettura Tecnica, FLACCOVIO, Palermo, 1998

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Sono frequenti i casi poi, in cui le travi non vengono inserite all’interno della muratura, ma si sottopone alla trave in corrispondenza dell’appoggio una CORNICE IN PIETRA od un pezzo di legno duro (detto DORMIENTE) o da articolate forme di MENSOLE che servono a ripartire le tensioni di compressione in modo uniforme su una superficie più estesa della muratura sottostante.

Da: Caleca L., Architettura Tecnica, FLACCOVIO, Palermo, 1998

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Da: Donghi D., Manuale dell’architetto, Torino 1906

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Talvolta a ciascun estremo di una trave maestra si fissa un elemento metallico terminante in un occhio (CHIAVE), nel quale si fa passare un paletto (BOLZONE) pure di ferro. Questo dispositivo si incastra nel muro (CAPO-CHIAVE), e la trave può assolvere anche alla funzione di tirante di collegamento dei muri su cui appoggia.

Da: Caleca L., Architettura Tecnica, FLACCOVIO, Palermo, 1998

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ELEMENTI DECORATIVI E CONTROSOFFITTI

Il SOFFITTO di un solaio, cioè LA PARTE INTRADOSSALE A VISTA dal piano inferiore, assume l’aspetto determinato dalla disposizione degli elementi componenti l’orditura. Spesso questi vengono lasciati visibili (A VISTA) scelta che di per sé costituisce motivo di interesse. Sono stati adottati anche molti accorgimenti per rendere il soffitto funzionale, gradevole ed integrato con le pareti dell’ambiente sottostante. Numerosi sono gli esempi di SOFFITTI A CASSETTONI (o LACUNARI) che prendono il nome dai riquadri, quadrati o rettangolari o di altra forma, determinati dalle membrature del solaio integrate da altri elementi quali tavole, bussole, regoli, ecc. Il vuoto esistente tra le travature ed il tavolato, è in genere nascosto da tavolette, denominate BUSSOLE (o COPRIPOLVERE), che poggiano sul bordo superiore delle travi e sono poste, in ogni intervallo lasciato libero dagli elementi dell’orditura. Il soffitto inoltre è integrato da LISTELLI o REGOLI posti all’intradosso su ogni connessura delle tavole. La presenza dei regoli insieme alle bussole

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ripartisce il soffitto in riquadri per cui tali soffitti vengono detti a cassettoni. Le travi e l’intradosso dei riquadri potevano essere dipinti e decorati.

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Altre forme di finitura e di decorazione, devono essere considerati i PLAFONI (o FALSE VOLTE) sospesi direttamente al soffitto, realizzati con materiali leggeri come STUOIE DI CANNE e finiti con INTONACO, DECORATO a pittura o a stucco (CAMORCANNA), nella parte intradossale a vista.

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I controsoffitti così ottenuti (cassettoni, camorcanna, ecc.) devono essere considerati a parte, come elementi la cui funzione è prevalentemente formale (organizzazione dello spazio), decorativa (quale supporto di decorazioni) ed eventualmente con valenza acustica ma che hanno struttura portante indipendente ed autonoma rispetto al solaio.

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1.2. SOLAI IN FERRO Nella seconda metà del 1800 i PROFILATI IN FERRO, prodotti per laminazione a basso costo dall’industria siderurgica in crescente sviluppo, sostituirono le travi in legno nella costruzione dei solai. Il profilo più diffuso è quello a “DOPPIA T” perché la forma della sezione è la più idonea per travi inflesse come quelle dell’orditura dei solai. L’ordito in ferro veniva completato con un impalcato composto solitamente con ELEMENTI IN LATERIZIO (pieno o forato) anche se sono presenti esempi di impalcati in LEGNO su ordito in ferro.

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2. CHIUSURE ORIZZONTALI DI BASE In questo caso è l’elemento che assume il compito di DIVIDERE L’EDIFICIO DAL TERRENO su cui giace. Non sempre presente (in alcuni casi il piano calpestio del primo locale è realizzato con in TERRA BATTUTA), il solaio di base può essere realizzato in modo da scaricare il suo peso ed i carichi da esso portati direttamente sul terreno trattato appositamente per questo fine (alternativamente può venire collegato alle murature portanti perimetrali e scaricare su queste). Problema fondamentale per questo tipo di strutture è la difesa dall’umidità. La tecnica che veniva comunemente usata è quella del VESPAIO.

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Riferimenti bibliografici: Caleca L., Architettura Tecnica, FLACCOVIO, Palermo, 1998. Rondelet J., Trattato teorico pratico dell’arte di edificare,Mantova, 1831. Emy A.R, Trattato dell’arte del carpentiere, Venezia, 1856. Donghi D., Manuale dell’architetto, Torino, 1906. Questa presentazione è stata redatta esclusivamente ad uso didattico.