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IL RINFORZO DELLE STRUTTURE LIGNEE
Ci sono situazioni che consiglierebbero la sostituzione della trave in legno ammalorata ma, per motivi diversi, non è possibile...... vuoi perché il pregio della trave
originale determina la volontà di conservarla, vuoi perché il costo di sostituzione è molto elevato considerando le strutture complementari da dover rimuovere e ricollocare.
I sistemi per sopperire alla diminuzione di affidabilità di una trave in legno, sino a pochi anni fa erano i più
svariati, ma sempre invasivi e deturpanti per l’estetica. Il più usato era di posizionare in aderenza alla trave in legno una o più longherine in acciaio per sostenere i carichi.
Nella migliore delle ipotesi veniva posizionata una trave in acciaio formata da una lamiera piegata ad “U” con dimensioni leggermente superiori a quelle della trave in legno e riempimento dell’interstizio con una colata di resina epossidica, il tutto non senza aver inserito a distanze calcolate barre filettate che attraversavano lamiera e trave lignea, debitamente imbullonate. Nulla da eccepire dal punto di vista statico ma molto da dire sulla deturpazione estetica.L’avvento delle tecniche FRP e FRCM consentono il raggiungimento di obbiettivi eccellenti con una scarsissima invasività. In particolare vorremmo evidenziare le fibre di carbonio ed i loro compositi, leggerissimi con caratteristiche meccaniche eccezionali e perfettamente collaboranti con il legno.Le tecniche di intervento su travi in legno con l’uso di composti in carbonio si determinano con i seguenti principali parametri:1) Obbiettivo dell’intervento2) Travi a “vista” o nascoste3) Gravità delle problematiche della trave4) Aspetto geometrico della trave
1) Obbiettivo dell’interventoI progettisti sono a conoscenza che migliorare le prestazioni di una trave in legno non è cosa facile,
aumentare del 20- 30 % la resistenza a flessione è un ottimo risultato. Di fronte ad una carenza delle strutture lignee, è necessario stabilire gli obbiettivi che l’intervento si prefigge di raggiungere ed ovvero se è quello di un miglioramento prestazionale oppure un vero e proprio intervento che coinvolge tutte le strutture portanti del fabbricato.Ovviamente oltre ad esserci una differenza nei costi di realizzazione, anche la progettazione dell’intervento è diversa: mentre nel primo caso occorre una verifica dell’apporto statico dell’intervento, nella seconda ipotesi si tratta di una vera e propria progettazione con i relativi
dimensionamenti e posizionamenti dei composti in carbonio.
2) Travi a “vista” o “nascoste”La possibilità che le travi siamo parte di un solaio a vista o che siano orditura di un sottotetto, influenzano il tipo di intervento da eseguire.Nel caso siamo a vista, la buona arte richiede l’intervento “invisibile”, si procederà quindi a inserire le
Travi a vista (Museo Bardini - Firenze)
lamelle di rinforzo in carbonio (o le barre di carbonio) in tagli o scanalature prodotte nella trave che poi saranno stuccate con pasta di legno e resina sino ad essere perfettamente integrate nella trave stessa e impercettibili alla vista.Nel caso di un sottotetto, il rinforzo può essere applicato in qualsiasi posizione in piena libertà ed evitando di produrre tagli o scanalature riducendo i costi di lavorazione.
3) Gravità delle problematiche della traveOgni trave è una storia a sé, può essere solamente inflessa per aumento dei carichi, per vetustà, per ammaloramento … o può essere lesionata o spezzata.Il tipo di problematica determina la quantità di carbonio da inserire (che equivale alla superficie in mmq in sezione dell’elemento in carbonio da inserire) ed il suo posizionamento nella sezione della trave.
4) Aspetto geometrico della trave Le travi in legno potrebbero essere perfettamente squadrate ma anche molto irregolari (tipo fiume ad ascia) ed, a volte, non è possibile inserire gli elementi in carbonio (come le lamelle) che hanno una rettilineità
Travi a nascoste (Museo civico Villa Guerrazzi - Cecina)
poco duttile. In questo caso si può optare per barre di carbonio che meglio si adattano alle asimmetrie.
• Posizionamento di lamelle e barre di carbonioCome già anticipato le lamelle e le barre possono essere posizionate internamente al profilo delle travi o esternamente. A seguire alcuni esempi di posizionamento.Le lamelle, in caso di gravi insufficienze statiche, possono essere raddoppiate o anche triplicate per aumentare la superficie utile di carbonio.
Esempi di posizionameto delle lamelle inerne ed esterne su travi rettangolari
Barre si carbonio: Le barre possono essere raddoppiate o disposte con interasse più fitto.
• Tecnica applicativa
nel caso a “vista”Nella trave viene creata una fessura di circa 3 mm (se si tratta di una sola lamella d 1,4 mm), ben pulita e primerizzata con impregnante epossidico;
la lamella dovrà essere pulita con solvente e cosparsa di adesivo epossidico in pasta. La lamella impregnata di adesivo sarà inserita nella fessura e stuccata. La stuccatura con segatura di legno ed adesivo, completerà il lavoro.
Nel caso “nascosta”La parte destinata a riceve la lamella dovrà essere piallata, applicare uno strato di adesivo epossidico con racla dentata e posizionare la lamella. Finitura con prottetivo verniciante.La fasciatura con tessuto agli estremi completeranno il rinforzo “a taglio”
Nb.: L’incollaggio è la parte dominante dell’intervento. Infatti solamento una solida collaborazione tra il legno ed il carbonio consentirà il raggiungimento dei valori calcolati.
Domande frequenti(FAQ - Frequently Asked Questions)
... brevemente i quesiti che più frequetemente ci vengono posti, i dubbi e le
risposte.
Dom.: Non sarebbe meglio scaricare la trave eprocurare una controfreccia in modo che una voltaeseguito il lavoro e togliendo i puntelli, le lamellefossero già in grado di lavorare?Risp.: Se non ci sono altre problematiche è statodimostrato che il miglioramento statico della travesottoposta a controfreccia ha un vantaggio di circa il3%, da considerarsi, quindi, poco rilevante.
Dom.: Quanto tempo occorre per fare una trave? il Vs.lavoro comporta particolari disagi alla casa?.Risp.: Mediamente, la nostra squadra di lavoro, eseguecirca due travi ogni due giorni. I disagi sono quelli di spostare gli arredi per raggiungere la trave ed un po’ di polvere di legno che, inevitabilmente, svolazzerà nella stanza, nonostante gli aspiratori e le protezioni con teli.Dom.: E’ necessaria una pratica al Geno Civile o richiedere un permesso al Comune per eseguire i lavori?Risp.: Normalmente no, in quanto si tratta di manutenzione interna, ma abbiamo avuto casi di intervenuto dei vigili del fuoco per la pericolosità della situazione, nel qual caso abbiamo fatto fare i calcoli ufficiali dal nostro strutturista per liberare dalle riserve l’immobileDom.: l’intervento con elementi in carbonio è molto
costoso? Risp.: I materiali in carbonio sono piuttosto costosi, ma la quantità del loro utilizzo (calcolato e mirato), rende i costi contenuti. Certamente il costo dell’intervento è molto minore di una sostituzione della trave con tutto il trambusto che comporta.
Dom.:Quando è necessario intervenire, ovvero quali sono i segnali d’allarme?Risp.: Quando la trave presenta segni di flessione nella mezzeria, quando compaiono fessurazioni nuove, quando si notano dissesti nell’orditura secondaria, quando nel piano superiore si notano movimenti dell’eventuale pavimentazione... sono tutte avvisaglie che indicano la necessità di interpellare il vostro tecnico di fiducia per un esame.Dom.: Se una parte della trave è decisamente marcia, è possibile fare ugualmente l’intervento?Risp.: In casi simili abbbiamo sostituito solo la parte centrale con una porzione di trave nuova, solidarizzata con barre pilettate e lamelle di carbonio per dagli la continuità necessaria. (vedi foto sotto)
Dom.: Quali sono i vantaggi che ottengo ad eseguie questo tipo di intervento?Risp.: Sostanzialmente la sua trave diventa affidabile
e resistente senza alcuna modifica visiva, avrà un notevole risparmio rispetto alla sostituzione della trave stessa, sia in termini di denaro, che di tempi di esecuzione (e di disagio).Dom.: L’intervento è possibile anche in travi decorate in edifici di interesse storico e artistico?Risp.: Si, sarà poi necessario l’intervento di decoratori per in ripristino delle decorazioni.E’ un sistema gradito alle Sovraintendenze dei Beni CulturaliUn po’ di calcoli per gli addetti ai lavori
Questa breve panoramica ha il solo scopo di dimostrare che con i sistemi FRP, FRCM e SRG è possibile intervenire a vari livelli con risultati sempre soddisfacenti. Il nostro Ufficio Tecnico sarà ben lieto di accompagnarvi alla soluzione delle problematiche strutturali fino a farvi affiancare dallo strutturista per il colcolo della soluzione più adatta a problema.
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