Puntelli con Tavole di Legno per Solai: Guida Completa alla Progettazione e Messa in Posa

Il solaio è la parte di una struttura che consente di realizzare più piani in un edificio. Funge, da un lato, da copertura per il piano sottostante e, dall’altro, da piano di appoggio per il piano soprastante. La sua progettazione e messa in opera sono fasi cruciali in qualsiasi costruzione, specialmente quando si utilizzano elementi in legno.

Il Solaio: Funzioni e Tipologie

Il solaio è una struttura complessa che deve essere calcolata e progettata con grande attenzione a garanzia della resistenza, in modo sicuro e affidabile, alle sollecitazioni a cui è sottoposta. L’analisi dei carichi di un solaio rappresenta una tappa di primaria importanza nell’ambito della progettazione e dell’ingegneria strutturale. Tale procedura richiede una valutazione precisa della distribuzione dei pesi e delle azioni che agiscono sulla struttura. Il suo ruolo fondamentale è assicurare che il solaio sia in grado di sopportare i carichi e le sollecitazioni a cui è sottoposto senza mettere a rischio la sua integrità strutturale.

I solai possono essere suddivisi principalmente in 4 tipologie: in latero-cemento, in legno, in acciaio e a soletta piena realizzati in c.a. Per semplificare questo processo puoi usare gratuitamente per 30 giorni un software per la verifica di elementi in legno con cui puoi progettare sia nuove costruzioni che edifici esistenti con diverse tipologie di materiali.

Il Solaio in Legno: Caratteristiche e Vantaggi

Il solaio in legno è un componente strutturale essenziale all’interno di un edificio che separa un piano dall’altro. I solai vengono progettati per sostenere e ripartire le azioni su di essi agenti. Sui solai agiscono delle azioni, queste vengono portate dal solaio alle travi. I carichi ripartiti dal solaio alle travi vengono trasferiti da quest’ultime ai pilastri. Le azioni riportate dalle travi ai pilastri vengono riportati da quest’ultimi in fondazione. I carichi giunti in fondazione vengono trasferiti da quest’ultimo al terreno.

Da un punto di vista tecnico, un solaio in legno è considerato una struttura bidimensionale, in quanto presenta due dimensioni prevalenti rispetto alla terza e si estende orizzontalmente tra due punti di appoggio. La funzione principale del solaio è quindi quella di trasferire i carichi fissi e i sovraccarichi variabili alla struttura portante. Per molti anni i solai in legno, grazie alla loro leggerezza, hanno rappresentato una valida alternativa costruttiva alle coperture a volta, le quali a causa del loro peso richiedevano grandi spessori murari.

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Come sono fatti i solai in legno?

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, spesso si faceva ricorso a tronchi di alberi come abeti o larici per la realizzazione dei solai in legno. Tuttavia, nei solai in legno contemporanei, si fa un uso esclusivo del legno lamellare che offre il vantaggio di coprire luci maggiori rispetto a quanto fosse possibile con le tecniche tradizionali. L’utilizzo del legno lamellare rappresenta una soluzione moderna e altamente efficiente per la progettazione di solai in legno.

Tipologie di Solai in Legno

La struttura portante di un solaio è caratterizzata da un’orditura principale composta principalmente da travi lignee, che possono assumere diverse sezioni, come circolari o rettangolari. In base all’organizzazione delle travi, i solai in legno si suddividono in:

• Solaio in legno a orditura semplice: un solaio di questo tipo dispone unicamente di un’orditura principale, la quale è composta da travetti con sezione quadrata. Questa configurazione strutturale ricorda il design tipico del solaio alla veneziana ed è particolarmente adatta per ambienti che sono lunghi e stretti. La continuità del solaio viene garantita dalla disposizione di un tavolato di collegamento tra le varie travi principali.
• Solaio in legno a doppia orditura: questo tipo di struttura è costituito da due componenti portanti fondamentali: le travi principali, collocate ad intervalli regolari e i travetti disposti perpendicolarmente ad esse. La combinazione di queste due parti forma una struttura solida e affidabile che offre la capacità di coprire ambienti di dimensioni considerevoli, rendendola una scelta popolare nella progettazione e costruzione di edifici di varie tipologie. Le travi principali sono posizionate ad un interasse di 2/4 metri, ordendo le stesse secondo la dimensione minore dell’ambiente.
• Solaio in legno a tripla orditura: è una soluzione prescelta per ambienti di ampie dimensioni o con carichi significativi. L’orditura principale è solitamente costituita da travi rinforzate con saette, contraffissi o tiranti. Alcuni solai possono anche impiegare travi di grandi dimensioni.
• Solaio in legno a cassettoni: in questa configurazione l’orditura secondaria è costituita da travi simili in dimensioni e spessore a quelle utilizzate per l’orditura primaria. Le due serie di travi sono collegate tra loro mediante dispositivi metallici che formano un graticcio bidirezionale. Questo graticcio è progettato per distribuire uniformemente i carichi su tutti i lati della struttura. Questo tipo di soluzione è particolarmente adatto per ambienti con una pianta quadrata o con lati di lunghezza molto simile, in quanto contribuisce a garantire una distribuzione equa dei carichi sulla superficie del solaio.

All’interno di queste strutture è possibile trovare elementi secondari aggiuntivi che hanno il compito di riempire gli spazi tra le travi principali. Questi elementi possono includere tavole in legno (tavolato o assito), tavolato con giunti allineati, tavolato con giunti sfalsati, un incannucciato su cui poggia un massetto, o elementi lignei ottenuti dalla segagione dei tronchi, noti come panconcelli. In alternativa, si possono utilizzare elementi in laterizio, come pianelle in cotto o tavelle, oppure ancora elementi in laterizio con voltine di mattoni forati. In alcuni casi, le lastre di pietra possono essere posizionate alle estremità del solaio, soggette a flessione.

Calcolo e Aspetti Normativi del Solaio in Legno

Per il calcolo di un solaio in legno le operazioni che vengono compiute sono volte a verificare che gli elementi predimensionati siano sufficienti a sostenere i carichi applicati. Dunque, le operazioni che vengono condotte sono:

1. Predimensionamento degli elementi strutturali in funzione dello schema strutturale del solaio, del tipo di legno scelto e dell’interasse fra gli elementi che si è scelto: trave; travetto (presente se il solaio è a doppia orditura); tavolato.
2. Effettuato il predimensionamento si potrà passare all’analisi dei carichi, cioè alla valutazione di pesi agenti sul solaio.
3. Effettuata l’analisi dei carichi si passa all’analisi strutturale volta alla valutazione delle sollecitazioni indotte dai carichi agenti sul solaio.
4. Note le sollecitazioni si potrà passare alla fase di verifica degli elementi strutturali, operazione volta a dimostrare che la capacità strutturale sia maggiore della domanda e dunque che il solaio sia capace di sostenere i carichi applicati.

Nel caso di solai in legno le verifiche che vengono eseguite sono: per la trave principale: flessione semplice retta e verifica taglio + deformazione; per il travetto: flessione semplice retta e verifica taglio + deformazione; per il tavolato: flessione semplice retta e verifica taglio + deformazione.

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Nell’ambito della progettazione di solai in legno è fondamentale comprendere appieno gli aspetti normativi, con particolare attenzione all’Eurocodice 5, rappresentato dalla norma UNI EN 1995-1-1. Questa regolamentazione fornisce un quadro completo per la progettazione delle strutture in legno, incorporando regole generali insieme a direttive specifiche per gli edifici.

L’Eurocodice 5 si applica a una vasta gamma di strutture, tra cui: legno massiccio; legno segato; legno piallato o sotto forma di pali; legno lamellare incollato; prodotti strutturali a base di legno, come LVL; pannelli a base di legno, uniti mediante adesivi o collegamenti meccanici. La scelta dei criteri di verifica in fase di progettazione è un aspetto di fondamentale importanza. Questa selezione non solo mira a soddisfare requisiti funzionali e di comfort, ma rappresenta anche un elemento chiave nella valutazione economica complessiva del progetto. La chiarezza di questi parametri si rivela fondamentale sia dal punto di vista ingegneristico che economico. In effetti, la valutazione dei costi complessivi della struttura è profondamente influenzata dalla selezione di tali parametri.

Il progettista, in conformità con la normativa vigente, collabora con il committente per definire le prestazioni richieste al solaio per l’intera durata della sua vita utile. Questa definizione deve tener conto non solo delle esigenze funzionali ma anche delle implicazioni economiche delle scelte effettuate. In secondo luogo, è essenziale considerare l’analisi delle vibrazioni dei solai in legno. A causa della loro ridotta massa e rigidezza, possono essere suscettibili di fenomeni di risonanza o di accelerazioni che compromettono il comfort degli utenti. Questo rende necessari adeguamenti in loco che, spesso, sono complessi da realizzare o comportano costi significativi.

Vantaggi dei Solai in Legno

I solai in legno sono apprezzati non solo per il loro aspetto estetico, ma anche per una serie di pregi funzionali e pratici che li rendono una scelta attraente nella progettazione di edifici: leggerezza strutturale e flessibilità. Questa caratteristica contribuisce a ridurre il carico complessivo sull’edificio, il che può essere particolarmente vantaggioso in costruzioni con limitazioni di carico o in ristrutturazioni. La leggerezza dei solai in legno li rende ideali per la costruzione di piani superiori in edifici esistenti. I solai in legno possono essere progettati per adattarsi a una vasta gamma di esigenze strutturali, compresi edifici residenziali, commerciali o industriali.

La Puntellatura del Solaio con Tavole di Legno

Dimensionare correttamente quantitativi, numero e distanze dei puntelli da utilizzare per la messa in posa di un solaio non è un calcolo istantaneo, e le dinamiche sottostanti a tale calcolo talvolta sfuggono anche a operatori esperti del settore. La procedura abituale di realizzazione di un solaio avviene mediante un sistema composto da una superficie continua di intradosso del solaio realizzata con una casseratura costituita da tavole in legno; a sostenerle, trasversalmente, travi in legno con sezione a I di altezza variabile. Tale sistema di travi è a sua volta portato da travi disposte longitudinalmente ai pannelli, che poggiano sugli appoggi costituiti dai puntelli (classi B - D - E).

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Tipologie di Puntelli

I puntelli sono telescopici, potendosi così regolare in altezza, e sono quindi generalmente composti da due corpi cilindrici vuoti, che permettono la regolazione l’uno dentro l’altro.

• Puntelli Metallici (Acciaio): I puntelli metallici sono i puntelli più diffusi. Generalmente sono zincati, ma possono essere anche pitturati. Vengono classificati in base alla capacità di carico (tra i 500 e i 3.000 kg) e all’altezza massima di esercizio (coprono un range tra i 1,5 mt e i 6 mt). I puntelli in acciaio sono compatibili con tutti i sistemi di cassaforma recuperabili e non recuperabili, sia per cantieri di edilizia civile che per infrastrutture, permettendo la realizzazione di tutti i tipi di solai (solette piene, alleggerite, bidirezionali, etc etc) sempre tenendo conto dell’altezza di lavoro e della capacità portante.
• Puntelli in Alluminio: I puntelli in alluminio sono meno diffusi a causa del prezzo maggiore rispetto a quelli in acciaio. Generalmente sono più leggeri che quelli in acciaio, ma hanno una vita utile più corta, essendo l’alluminio un materiale più ‘delicato’. Anche se possono essere utilizzati singolarmente, generalmente vengono montati controventati tra di loro, formando così torri di carico ad alta capacità.
• Puntelli in Legno: I puntelli in legno sono i più ‘arcaici’, e si utilizzavano nelle costruzioni prima dell’arrivo dei puntelli in acciaio. Vengono tuttora usati in alcune parti del mondo, soprattutto in zone meno sviluppate o dove il legno è un materiale molto economico.

Fattori Determinanti per la Scelta e il Calcolo dei Puntelli

IMPORTANTE: i valori indicati nelle tabelle sono INDICATIVI, ottenuti basandosi su coefficienti standard, per dare un’idea approssimativa di quantità, portate e distanze dei puntelli. Nella fase di progettazione, un tecnico deve calcolare il valore esatto. A che distanza massima tra loro posso posizionare i puntelli?

I parametri chiave da considerare sono:

1. Carico agente: innanzitutto occorre calcolare il carico agente per metro quadrato di solaio che i tuoi puntelli dovranno sopportare.
2. Altezza libera del puntello: è importante sapere qual è l’altezza libera alla quale lavorerà il puntello in cantiere. Questo dato è molto importante per poter ottenere la capacità di carico associata a quell’altezza.
3. Capacità di carico del puntello: ogni puntello ha una capacità di carico minima per ogni altezza libera di esercizio, la quale è determinata dal fabbricante tramite una tabella in funzione della classe del puntello stesso (normativa locale o normativa europea EN).

Esempio di Verifica Puntello

Consideriamo un esempio per determinare se un dato tipo di puntello può essere utilizzato o meno, basandoci su valori indicativi come quelli che si troverebbero in una tabella di riferimento. Per fare ciò dobbiamo prendere il valore appena ottenuto, 2,55 metri, e trovare tra le caselle della tabella un valore ad esso più vicino per difetto, nel nostro caso 2,50 metri. Ora vogliamo determinare se un dato tipo di puntello può essere utilizzato o meno. Considerato che 32,29 kN < 34,69 kN, il puntello scelto risulta perfettamente verificato. NOTA: con la formula soprastante siamo in grado di verificare che ogni puntello conforme alla classe B40 è in grado di reggere il carico richiesto. La resistenza caratteristica di 34,69 kN corrisponde ad una portata di 21,02 kN.

Questo processo di calcolo è essenziale per garantire la sicurezza della struttura temporanea. Un sistema di puntellamento è estremamente flessibile e permette di montare configurazioni multiple di torri, in modo rapido e semplice. Esiste una vasta gamma di puntelli in acciaio per carichi medi e per carichi leggeri. La casseratura è composta da un compensato duro con superficie liscia, più adatto alle diverse esigenze, e un compensato multiuso combinabile con sistemi di casseforme e piattaforme di lavoro ULMA. Le travi in legno a doppia sezione a T per casseforme multiple sono leggere e resistenti, e resistono a forti urti. Questo rende la cassaforma molto flessibile e sicura, garantendo elevate prestazioni in cantiere. Esiste anche la cassaforma a Tavoli, estremamente efficace per solai a geometria regolare di grandi dimensioni, perfetta per l'edilizia, e un sistema di casseforme con travi in legno altamente versatile e adattabile a solai con geometrie diverse, semplice e facile da montare.

Sicurezza nella Puntellatura e Casseratura

La fase di puntellatura è realizzata da personale specializzato con l'ausilio di mezzi d'opera adeguati alla mole delle puntellature da realizzare e secondo un progetto specifico sottoscritto da un tecnico abilitato. Tutti i lavoratori devono essere adeguatamente informati e formati sulle corrette modalità di esecuzione delle attività e di utilizzo delle attrezzature (Art. 71 comma 7 lettera a) del D.lgs.).

Misure di Prevenzione e Protezione

• Vietare l'avvicinamento e la sosta dei non addetti al lavoro (Art. 109 del D.lgs.).
• Utilizzare puntelli idonei ed in buona efficienza (Art. 112 del D.lgs.).
• Realizzare le armature di sostegno seguendo scrupolosamente gli schemi, curando la verticalità dei puntelli, il loro ordine, la ripartizione del carico al piede, il fissaggio degli elementi fra loro, la corretta registrazione (Art. 144 del D.lgs.).
• Disporre il divieto di deposito di materiali sulle tavole d'impalcato (Art. 124 del D.lgs.).
• Adottare i mezzi per la difesa contro la caduta accidentale di materiali (Art. 114 del D.lgs.).
• Dare informazioni mediante segnaletica (Art. 163 - Allegato XXVIII Punto 1 del D.lgs.).
• Usare le cinture porta utensili (Allegato VI Punto 1.7 del D.lgs.).

Movimentazione dei Carichi e DPI

Impartire agli addetti le necessarie informazioni per la corretta movimentazione di carichi pesanti o ingombranti (Art. 168 del D.lgs.). Rispettare le istruzioni ricevute per un’esatta e corretta posizione da assumere nella movimentazione dei carichi (Art. 168 del D.lgs.). Per carichi pesanti o ingombranti la massa va movimentata con l’intervento di più persone al fine di ripartire e diminuire lo sforzo (Art. 168 del D.lgs.).

È fondamentale utilizzare sempre i dispositivi di protezione individuali previsti (Art. 75-78 del D.lgs.) e verificare l'uso costante dei DPI da parte di tutto il personale operante (Art. 77 del D.lgs.).

I DPI specifici includono:

• Elmetto di protezione: dispositivo utile a proteggere il lavoratore dal rischio di offesa al capo per caduta di materiale dall'alto o comunque per contatti con elementi pericolosi (Art 75 - 77 - 78, Allegato VIII - punti 3, 4 n.1 del D.lgs.).
• Guanti di protezione: per prevenire perforazioni e ferite delle mani (Art 75 - 77 - 78, Allegato VIII - punti 3, 4 n.5 del D.lgs.).
• Scarpe di sicurezza: con puntale rinforzato in acciaio contro schiacciamento/abrasioni/perforazione/ferite degli arti inferiori e suola antiscivolo e per salvaguardare la caviglia da distorsioni (Art 75 - 77 - 78, Allegato VIII - punti 3, 4 n.6 del D.lgs.).
• Indumenti di protezione: per la protezione generale del corpo (Art 75 - 77 - 78, Allegato VIII - punti 3, 4 n.7 del D.lgs.).
• Cintura di sicurezza: utilizzata in edilizia per la prevenzione da caduta di persone che lavorano in altezza su scale o ponteggi. Da utilizzare con cordino di sostegno (Art 75 - 77 - 78, Allegato VIII punti 3, 4 n.9 del D.lgs. Specifiche per dispositivi di protezione individuale contro le cadute dall'alto).

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