Solai in ferro

I solai di ferro hanno un'ossatura di travi a laminate, di ferro omogeneo, disposte parallelamente alla dimensione minore dell'ambiente, con interasse variabile in genere tra m. 0,75 e m. 1. Fra le travi possono costruirsi voltine con mattoni pieni o forati, in folio, o, per solai soggetti a forti sovraccarichi, di una testa, opportunamente rinfiancate e spianate superiormente con malta, per dar sede al pavimento. Le voltine esercitano spinte orizzontali che nei campi intermedi si elidono a due a due, ma nei campi estremi talvolta debbono essere contrastate con tiranti metallici.
Questi solai sono adatti a sostenere forti sovraccarichi, sino a 1000 kg./mq. se le voltine sono di mattoni pieni e di spessore una testa, ma presentano l'inconveniente di un peso proprio elevato (250 ÷ 280 kg./mq.) e di non avere un intradosso piano.



Per ovviare a quest'ultimo inconveniente e parzialmente al primo, si possono usare le pignatte o volterrane, laterizî speciali con cui si costruiscono piattabande fra trave e trave, con luci che possono variare tra m. 0,70 e m. 1,50. Spesso tali piattabande impostano, anziché direttamente sulle travi, su speciali laterizî, copriferri, che avvolgono le ali inferiori delle travi. Tale provvedimento serve a prevenire il pericolo che si distacchi l'intonaco della soffittura in corrispondenza delle travi.
Solai a intradosso piano si possono ottenere più semplicemente inserendo fra le travi in ferro leggieri laterizî forati, di 4 ÷ 10 cm. di spessore, detti tavelloni, che appoggiano sulle ali inferiori delle travi, rivestite dai copriferri. Superiormente ai laterizî si dispone un riempimento di materiali leggieri spianato all'altezza delle ali superiori delle travi.
Adoperando speciali copriferri a imposta rialzata si può portare il piano dei tavelloni all'altezza delle ali superiori delle travi, evitando così la necessità del riempimento; in corrispondenza del soffitto si dispongono delle sottili pianelle da 1,5 ÷ 2 cm. Il peso proprio di questo tipo di solaio si aggira intorno ai 130 ÷ 140 kg./mq.
Per portate superiori ai 6 metri conviene appoggiare le travi, oltre che sui muri perimetrali, anche in punti intermedî su travi maestre, che possono essere travi laminate di conveniente momento d'inerzia o, meglio, travi composte.
Le travi debbono appoggiare sui muri per una conveniente profondità, almeno 25 ÷ 30 cm., per ridurre di quanto possibile la pressione unitaria; ove sia necessario, l'appoggio si fa avvenire con l'interposizione di un concio parallelepipedo di pietra o di una piastra di ghisa. Esse, inoltre, vanno ancorate nella muratura, per ottenere un collegamento trasversale dei muri. I solai di ferro e laterizî sono largamente usati nelle costruzioni per le loro qualità di resistenza, buona conservazione, semplicità di esecuzione, possibilità di contenere la struttura in uno spessore limitato.
Nella costruzione dei grattacieli dell'America Settentrionale, in cui sono esclusivamente adottate le travi metalliche come strutture portanti del solaio, per conferire a questo maggiore leggerezza, il piano viene costituito con una lamiera di ferro dello spessore di 4,5 ÷ 5 mm., saldata sulle ali stiperiori delle travi, disposte a circa 60 cm. di interasse. Un rivestimento di materiali isolanti provvede a diminuire la sonorità della struttura.
Altro procedimento seguito è quello d' impostare sulle ali inferiori delle travi delle lamiere imbottite a padiglione dello spessore di 1 ÷ 1,5 mm. Su di esse viene colato un impasto cementizio armato con una leggiera rete metallica. Quest'ultimo tipo di solaio ha asonorità, coibenza e leggerezza maggiori del precedente. Il suo peso risulta di circa 90 kg. per metro quadrato.

Solai di cemento armato

I solai di ferro, accanto ai loro pregi, presentano il gravissimo inconveniente di non offrire sufficiente sicurezza in caso d'incendio; infatti le travi di ferro a una temperatura di 600° ÷ 800° perdono la loro resistenza, s'inflettono e possono produrre la rovina della costruzione.
I solai di cemento armato sotto l'azione dell'incendio non subiscono deformazioni pericolose, né perdono la loro resistenza. Tale struttura in limiti ristretti, all'economia che si può conseguire in confronto degli altri tipi di solaio, alla rapidità con cui può procedere la costruzione, all'attitudine a resistere a forti sovraccarichi e al carico dinamico, ha dato alle loro applicazioni grandissimo sviluppo.
Per portate limitate, intorno ai 2 ÷ 3 m. il solaio viene generalmente. costituito con una semplice soletta appoggiata o incastrata agli estremi, armata inferiormente con ferri tondi disposti parallelamente alla dimensione minore della lastra. In corrispondenza delle sezioni estreme, parte dei ferri vengono rialzati per resistere ai momenti flettenti negativi.
Per portate superiori ai 3 metri non conviene adottare una semplice soletta, che risulterebbe di peso eccessivo. Si può invece usare o una soletta continua su travi di ferro, poste generalmente a interasse di circa 2 m., preferibilmente protette da un rivestimento in laterizio o in calcestruzzo, o, meglio, un solaio costituito da soletta e nervature in cemento armato. è questa una struttura molto rigida e resistente, ma pesante e sonora, e perciò impiegata quasi esclusivamente nelle costruzioni industriali, dove è necessario principalmente superare grandi portate con forti sovraccarichi.
Quando l'ambiente da coprire ha pianta quadrata o rettangolare non molto allungata, si può costituire il solaio mediante una piastra ad armatura incrociata, soletta munita di due armature, parallele rispettivamente all'una e all'altra dimensione dell'ambiente. La piastra ad armatura incrociata risulta più resistente di una lastra armata in un solo senso perché è capace di resistere tanto nel senso della lunghezza quanto della larghezza, e rende più efficace il collegamento dei muri perimetrali. Similmente per forti portate possono adottarsi solai a nervature incrociate, aventi cioè nervature disposte nei due sensi.
Per grandi ambienti e nei fabbricati a ossatura di cemento armato il solaio è, in genere, composto di soletta, nervature secondarie e travi principali. Le nervature secondarie vengono distanziate di 1 ÷ 3 metri fra loro e, nei calcoli di stabilità per tener conto della compartecipazione della parte di soletta contigua ad esse (v. cemento armato). L'armatura è costituita da ferri di trazione disposti in corrispondenza della zona tesa e da staffe disposte in piani verticali, atte a resistere agli sforzi di taglio. Alle sezioni d'incastro le nervature sono raccordate con mensole profilate inferiormente con inclinazione non maggiore di uno di altezza per tre di base.
Le travi principali hanno sezione piena per portate sino a 10 ÷ 15 metri; per portate maggiori, sino a 25 ÷ 30 metri. possono essere a traliccio.


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