Solai putrelle e tavelloni: proprietà e tecniche di recupero

I solai putrelle e tavelloni sono realizzati con profilati metallici a doppio T ed elementi in laterizio. Scopri le loro caratteristiche e come consolidarli

I solai sono elementi tecnici che hanno il compito di suddividere orizzontalmente i piani dell’edificio e supportare i carichi che gravano su di essi. Possono essere realizzati con diversi materiali e soluzioni costruttive.

In questo articolo, ci focalizzeremo sui solai misti composti da putrelle e tavelloni. Si tratta di una soluzione tecnologica che ha rappresentato una tappa fondamentale nell’evoluzione degli impalcati nel corso del tempo. Esploreremo le caratteristiche principali di questi elementi e forniremo un quadro chiaro sulle relative tecniche di consolidamento.

Per quanto riguarda la progettazione e la verifica dei solai (come di qualsiasi altro elemento strutturale), è sempre bene affidarsi a strumenti specializzati che siano in grado di semplificare il processo di analisi strutturale. A tal proposito, ti invito a provare subito un software di calcolo strutturale basato su tecnologia BIM e con solutore FEM integrato. Grazie al supporto di questo strumento, potrai modellare le tue strutture utilizzando oggetti parametrici intelligenti ed eseguire analisi avanzate, sia statiche che dinamiche, per valutare il comportamento strutturale dei tuoi edifici in modo rapido ed affidabile.

Cosa sono i solai putrelle e tavelloni?

I solai putrelle e tavelloni rappresentano una particolare tecnica costruttiva utilizzata per la realizzazione degli impalcati di un edificio. Tale tecnica può essere considerata come l’evoluzione dei tradizionali solai in legno, che si è affermata dopo l’introduzione dell’acciaio come materiale da costruzione.

Questa tipologia di struttura si compone sostanzialmente di due elementi:

  • le putrelle: si tratta di elementi strutturali in acciaio, solitamente realizzati con profilati a doppio T. Le putrelle svolgono la funzione di supporto principale per il solaio e vengono posizionate parallelamente l’una all’altra a distanze regolari. La loro forma a doppio T fornisce la resistenza necessaria per sostenere i carichi applicati sulla struttura;
  • i tavelloni: sono elementi di supporto collocati tra le putrelle. Solitamente realizzati in laterizio, i tavelloni sono posizionati in corrispondenza dell’ala inferiore del profilato a doppio T. Questi elementi sono disposti in modo da coprire uniformemente la distanza tra le putrelle, formando così la superficie effettiva del solaio.

L’impalcato si completa con un getto di calcestruzzo che viene versato sopra i tavelloni. Questo getto, spesso rinforzato con una rete elettrosaldata, prende il nome di “caldana” e serve a creare un’unione solida tra le putrelle e i tavelloni, formando così un solaio monolitico. Tale struttura è progettata per distribuire uniformemente i carichi sulla superficie del pavimento, garantendo così la stabilità e la resistenza strutturale non solo del solaio, ma anche dell’intero edificio.

Tipologie di solai con putrelle e tavelloni

Il solaio putrelle e tavelloni può essere realizzato in diverse varianti, di seguito illustrate:

  • solaio con tavellone poggiato sull’ala inferiore del profilato: si tratta della variante base, nella quale i tavelloni in laterizio vengono posizionati direttamente sull’ala inferiore delle putrelle in acciaio, coprendo la distanza tra di esse. La struttura viene completata da un getto in calcestruzzo rinforzato con rete elettrosaldata. Questa tipologia è sicuramente la più semplice da realizzare, ma presenta alcuni svantaggi legati al peso eccessivo della struttura e alla disomogeneità dell’intradosso causata dall’alternanza tra il ferro e il laterizio;
  • solaio con tavellone poggiato su copriferro: è realizzato seguendo la stessa logica della variante precedente. Tuttavia, prevede l’introduzione di un elemento aggiuntivo in laterizio, noto come copriferro, il cui scopo è rivestire l’ala inferiore della putrella, fornendo al tempo stesso il supporto necessario per il tavellone. Questa configurazione è progettata per superare le problematiche derivanti dalla disomogeneità del materiale all’intradosso;
  • solaio con tavellone poggiato sull’ala superiore del profilato: in questa variante, i tavelloni in laterizio vengono posizionati sull’ala superiore delle putrelle in acciaio, creando una camera d’aria che alleggerisce l’intera struttura. Il completamento del solaio avviene attraverso un getto in calcestruzzo sopra i tavelloni e l’utilizzo di elementi fissati al di sotto dell’ala inferiore delle putrelle, che hanno la funzione di chiudere lo spazio vuoto tra di esse e di creare una superficie uniforme all’intradosso;
  • solaio con tavellone e tavellina: rappresenta la variante più completa e complessa. In questa configurazione, il copriferro assume una forma più articolata che permette di rivestire l’ala inferiore della putrella e di fornire supporto per due elementi, ossia una tavellina in laterizio di spessore ridotto posizionata in corrispondenza dell’ala inferiore della putrella e un tavellone collato al di sopra della tavellina con una camera d’aria nell’intermezzo. Questa soluzione permette di superare sia le problematiche legate al peso proprio della struttura che quelle dovute alla disomogeneità del materiale. Il solaio si completa con un getto in cls versato al di sopra dei tavelloni fino a raggiungere l’ala superiore delle putrelle.

Tipologie di solaio putrelle e tavelloni

Quali sono le principali caratteristiche di un solaio in putrelle e tavelloni?

I solai misti realizzati con putrelle e tavelloni presentano diversi vantaggi e una facilità di esecuzione che li hanno resi una scelta particolarmente diffusa nei casi in cui è stato necessario sostituire un solaio esistente in legno, soprattutto in edifici in muratura datati.

Di seguito sono illustrate le principali caratteristiche che hanno contribuito a diffondere ampiamente queste strutture:

  • capacità portante elevata: l’utilizzo delle putrelle in acciaio come travi portanti conferisce al sistema strutturale una notevole capacità di carico. Le putrelle sono progettate per sopportare carichi significativamente superiori rispetto ai solai in legno. Questa caratteristica consente la realizzazione di strutture robuste e affidabili, grazie alla resistenza intrinseca dell’acciaio che permette di sopportare sollecitazioni elevate;
  • leggerezza: in alcune varianti, l’uso di tavelline o soluzioni leggere aiuta a ridurre il peso complessivo della struttura, senza comprometterne la resistenza;
  • durabilità nel tempo: l’acciaio e il laterizio, essendo materiali resistenti e durevoli, non sono soggetti a decomposizione, marciume o attacchi di insetti come il legno. Di conseguenza, il solaio con putrelle e tavelloni offre una maggiore durabilità nel tempo e richiede meno manutenzione e riparazioni rispetto ai solai in legno;
  • incombustibilità: gli elementi costituenti il solaio putrelle e tavelloni, sono materiali incombustibili. Ciò significa che il solaio offre una migliore protezione contro gli incendi e la propagazione delle fiamme, contribuendo significativamente alla sicurezza degli edifici;
  • flessibilità progettuale: la natura versatile dei solai misti permette una vasta gamma di configurazioni progettuali. Questa flessibilità consente agli architetti e ai progettisti di adattare la struttura alle esigenze specifiche del progetto e contribuisce all’ottenimento di soluzioni estetiche e funzionali altamente efficaci;
  • facilità di installazione: l’utilizzo delle putrelle in acciaio e dei tavelloni in laterizio semplifica il processo di installazione dell’impalcato. Questi elementi vengono prodotti in fabbrica e trasportati sul cantiere, riducendo i tempi e i costi di costruzione. Inoltre, la loro messa in opera è molto semplice e consente un’installazione rapida ed efficiente;
  • economicità: la combinazione di materiali come l’acciaio e il laterizio può essere una scelta più economica rispetto ad altre soluzioni e favorisce il contenimento dei costi di costruzione.

Tecniche di consolidamento dei solai in putrelle e tavelloni e analisi dei carichi

Nonostante i molteplici vantaggi, i solai con putrelle e tavelloni presentano anche alcuni difetti, dovuti all’eccessiva deformabilità dei profili in acciaio e alla vulnerabilità degli elementi in laterizio, specialmente nel caso in cui veniva omesso il getto di completamento in c.a. rinforzato con rete elettrosaldata. Inoltre, questi solai venivano progettati in passato per carichi modesti. Questa è la ragione per cui spesso è necessario intraprendere interventi di consolidamento strutturale.

Le azioni più efficaci per ripristinare o potenziare la resistenza di un solaio in putrelle e tavelloni includono:

  • la sovrapposizione di una soletta di calcestruzzo: questa tecnica prevede la realizzazione di una soletta di calcestruzzo sulla superficie esistente del solaio. La soletta dovrebbe avere uno spessore di almeno 5 cm e deve essere armata con una rete elettrosaldata. La soletta viene collegata alle travi portanti in acciaio mediante l’uso di connettori. Questo metodo consente di adeguare il solaio alle attuali esigenze costruttive e crea una struttura mista che sfrutta le caratteristiche positive sia dell’acciaio che del calcestruzzo, aumentando la resistenza e la rigidezza complessiva dell’impalcato;
  • aggiunta di travi di supporto: in caso di solai deboli o sottodimensionati, può essere necessario aggiungere travi di supporto per aumentare la capacità portante del solaio. Queste travi vengono posizionate parallelamente o perpendicolarmente alle travi esistenti e distribuiscono il carico in modo più uniforme, riducendo la deformazione del solaio;
  • riparazione o sostituzione di elementi danneggiati: se parti specifiche del solaio, come le putrelle o i tavelloni, sono danneggiate, è necessario procedere con la riparazione o la sostituzione di tali elementi. Questo assicura l’integrità strutturale del solaio e previene l’ulteriore deterioramento;
  • applicazione di materiali fibrorinforzati: l’uso di materiali fibrorinforzati, come reti in fibre di vetro o carbonio, rappresenta un’opzione efficace ed innovativa per rinforzare il solaio. Questi materiali vengono applicati sulla superficie dell’impalcato mediante l’uso di resine o malte speciali, fornendo una resistenza aggiuntiva e migliorando le prestazioni strutturali.

Prima di procedere con qualsiasi intervento, è importante verificare il comportamento del solaio sotto l’azione dei carichi attraverso l’analisi strutturale, rispettando le prescrizioni fornite dalla normativa tecnica (NTC 2018).

Puoi semplificare e rendere più affidabile l’intero processo ricorrendo all’utilizzo di un software di calcolo strutturale.

Per approfondire come definire le analisi dei carichi di elementi come il solaio putrelle e tavelloni ti consiglio di guardare il video di seguito.

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Pubblicato da Redazione Tecnica

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