LA TECNOLOGIA A SERVIZIO DELL'ARCHITETTURA
Stefano Petris
In questi ultimi 30 anni la tecnologia della prefabbricazione si è evoluta in una ben precisa direzione: rispondere al maggior numero di tipologie di impiego.
Questo per tre motivi: la crescente necessità di adattabilità alle richieste della progettazione architettonica, l'opportunità rappresentata dalla possibilità di impiego in "territori tipologici" come l'edilizia residenziale, diversi da quelli in cui era nata e, infine, l'evoluzione delle tecniche di progettazione e produzione.
Recentemente lo sviluppo dell'edilizia residenziale ha portato i progettisti ad impiegare soluzioni prefabbricate anche per casistiche di notevole complessità.
Il caso che presentiamo ne è un esempio: le tecnologie adottate, tutte prefabbricate, sono state scelte perché caratterizzate da una notevole versatilità di utilizzo e da una efficace adattabilità.
Descrizione dell'intervento
Il fabbricato è un immobile di alto livello (ampie metrature degli alloggi, finiture di pregio ed elevate dotazioni di comfort interno) realizzato a Desenzano (BS) in una zona residenziale poco distante dal centro della città.
La lottizzazione di cui fa parte è collocata lungo un pendio. Per questo l'edificio, ospitante complessivamente sei unità immobiliari, si sviluppa da un lato su tre livelli, e dall'altro su due piani fuori terra.
Le unità a livello del terreno, sia quelle collocate verso la parte più bassa del pendio che quelle collocate verso la parte più alta, dispongono di ingresso indipendente.
L'accesso alle unità collocate ai piani successivi è garantito da due vani scale, di base quadrata con ascensore contrale, posizionati lateralmente alla costruzione.
Render dell'intervento.
Le autorimesse di pertinenza delle unità abitative sono collocate al piano interrato della costruzione.
Di seguito analizzeremo in dettaglio la struttura della copertura, caratterizzata dall'impiego di
travi PREM con piatto in acciaio e
pannelli prefabbricati Wood Beton Prepanel.
La copertura: estetica e tecnica
La copertura, di superficie pari a circa 210 mq, è caratterizzata da un ininterrotto gioco di livelli, realizzato con una continua variazione della pendenza delle falde.
Progettazione della struttura portante orizzontale
Il progetto originale prevedeva la realizzazione di un tetto-giardino (come visibile nel render dell'intervento).
La problematica tecnica per la realizzazione della struttura portante doveva essere risolta tenendo conto di due caratteristiche peculiari:
- l'entità dei carichi, dovuta alla presenza del tetto-giardino;
- la necessità di impiegare una soluzione tecnologica che consentisse ampie possibilità di gestione dei dislivelli.
Attraverso la realizzazione di un modello virtuale tridimensionale sono state valutate:
- le quote d'imposta della copertura rispetto all'ultimo solaio;
- le differenze di quota relative tra una falda e l'altra;
- le intersezioni tra una falda e l'altra;
- la posizione delle strutture portanti orizzontali.
Modellazione tridimensionale per lo studio della copertura.
Dopo aver eseguito un predimensionamento della struttura portante orizzontale della copertura si è deciso di impiegare
travi prefabbricate reticolari miste (travi PREM) cls-acciaio, con piatto in acciaio in luogo dell'armatura inferiore della trave.
Queste travi miste sono realizzate nel modo seguente:
- in stabilimento viene realizzato un traliccio in acciaio, opportunamente calcolato, e ad esso vengono saldate sia l'armatura superiore della trave che l'armatura inferiore.
Quest'ultima può essere costituita da un piatto in acciaio (come nel caso che stiamo descrivendo) o da barre di acciaio ad aderenza migliorata Ø40.
Nel secondo caso, le barre vengono annegate in un getto di cls di spessore pari a 20 cm, realizzando così uno "zoccolo" portante che consente di posare a secco gli elementi del solaio;
- la trave a traliccio così realizzata viene quindi posata in cantiere, collegata ai ferri di ripresa dei pilastri e completata mediante getto di cls eseguito contestualmente al getto di completamento del solaio.
Trave PREM scaricata a terra in cantiere e connessione tra travi PREM per falde con pendenze diverse.
L'adozione di travi PREM si è rivelata una scelta vincente, per tre motivi:
- la riduzione della sezione di calcolo. L'altezza ponderale imposta per il piano sottotetto limitava la dimensione delle sezioni di calcolo, escludendo, di fatto, l'impiego di equivalenti travi in c.a.;
- la possibilità di sfruttare la duttilità costruttiva tipica di una struttura in acciaio, non garantita da elementi in cls con equivalenti caratteristiche prestazionali;
- il controllo del processo realizzativo. Poiché le travi PREM sono prefabbricate, in fase di produzione è possibile realizzare un preciso controllo delle lavorazioni e delle tempistiche.
Logicamente, per adeguare la struttura portante alle caratteristiche della copertura, le travi sono state progettate opportunamente sagomate in relazione alla posizione e alla dimensione degli appoggi.
Le travi PREM posate in opera. Sono evidenti le bande laterali che compensano i dislivelli tra le falde e fungono da contenimento del getto.
Analisi dei nodi costruttivi
I numerosi dislivelli che presentava la copertura implicavano una attenta analisi dei nodi costruttivi ed una precisa considerazione delle "interferenze" e delle connessioni della struttura portante.
Nodi costruttivi di tre diverse situazioni di falda.
Come si vede dal primo e dal terzo schema di nodo costruttivo nella figura soprastante, lateralmente al piatto in acciaio sono state saldate sponde metalliche con funzione di contenimento del getto di cls nei punti di dislivello tra una falda e l'altra della copertura.
Le interferenze delle falde sono state gestite utilizzando più piatti in acciaio, saldati al traliccio ad altezze diverse, a cui poggiare i pannelli Prepanel che avrebbero costituito l'orditura secondaria della copertura.
Particolarità nella realizzazione dei pannelli Prepanel di orditura secondaria
Per la realizzazione dell'orditura secondaria della copertura sono stati impiegati
pannelli Prepanel (per una descrizione dettagliata delle caratteristiche di questi pannelli rimandiamo alla Newsletter n.
56,
39,
38,
36).
Sezione della copertura con falde interferenti.
In alcuni casi le falde interferivano direttamente l'una con l'altra senza un appoggio comune intermedio (si veda la figura qui sopra).
Si è reso quindi necessario progettare pannelli particolari, in modo da coprire entrambe le falde interferenti con un unico pannello (si veda la figura qui sotto).
Il processo di realizzazione è stato il seguente:
- sono stati prodotti i travetti di entrambe le falde e connessi alle estremità mediante tre barre in acciaio di diametro Ø12 annegate in fori Ø18 riempiti con ancorante chimico a base cementizia;
- su di questi è stato inchiodato l'assito, in modo da coprire gli interassi tra un travetto e l'altro e lasciare libere le connessioni tra legno e getto di cls;
- sopra l'assito, prima della stesura della rete elettrosaldata, sono stati disposti ferri piegati in acciaio ad aderenza migliorata di lunghezza 180 cm in due file sovrapposte, successivamente è stato eseguito il getto di completamento.
Dettaglio pannelli Prepanel realizzati per falde di compluvio interferenti senza appoggio.