Progettazione ed esecuzione di solette precompresse post-tese

La precompressione di solette in calcestruzzo armato mediante cavi non aderenti costituisce una soluzione strutturale largamente diffusa nel panorama ingegneristico internazionale, dotata di indubbi vantaggi ed elevata efficienza in particolar modo nel caso di campate ampie, sbalzi significativi e costruzioni di forma irregolare.

L’adozione di questa tipologia strutturale e la sua diffusione nell’ambito italiano sono tuttavia frenate dall’assenza di linee guida complete, che coprano in maniera esaustiva i metodi di calcolo nonché le problematiche progettuali ed esecutive.

Lo scopo di questo articolo è introdurre il tema delle solette precompresse a cavi scorrevoli, fornendone una visione d’assieme che, da un lato, contribuisca a sensibilizzare progettisti e società di costruzione sulle opportunità e sui benefici di questa soluzione tecnologica e, dall’altro, ne evidenzi gli aspetti più delicati in fase di progettazione e costruzione.

La scelta di una tipologia strutturale rispetto ad un’altra, benché spesso influenzata da questioni legate alla tradizione costruttiva, dovrebbe essere guidata dalla miglior attitudine nel soddisfare tutte le funzioni per le quali l’elemento è costruito, nel rispetto dei vincoli di tempo e costo.

A tal fine, è utile schematizzare i vantaggi e gli svantaggi delle solette precompresse a cavi scorrevoli.

I principali vantaggi sono:

• maggior flessibilità progettuale in presenza di luci elevate (mediamente nell’ordine di 6-15 m) ad esempio nel caso di uffici, edifici industriali e scuole;
• riduzione dell’altezza del solaio e dell’altezza di interpiano;
• riduzione dei pesi strutturali con beneficio sul comportamento sismico;
• riduzione dei tempi di costruzione;
• miglioramento del comportamento della struttura nei confronti delle deformazioni, della fessurazione e pertanto della durabilità e della rigidezza della piastra;
• contenimento dei costi grazie all’utilizzo di acciai con prestazioni notevolmente maggiori rispetto a quelli dell’armatura ordinaria;
• autoportanza del solaio per effetto dei carichi verticali introdotti dalla post-tensione, con conseguente possibilità di anticipare la scasseratura;
• elevata efficienza esecutiva in presenza di carichi di costruzione eccezionali (es. attrezzature molto pesanti).

Parallelamente, i principali svantaggi risultano:

• maggior complessità progettuale;
• introduzione di zone caratterizzate da elevata concentrazione di forze;
• è necessario un attento detailing ed un’appropriata installazione per consentire il corretto svilupparsi dei flussi tensionali di progetto.
• maggior sensibilità associata al carico da incendio;
• maggiore sensibilità nei confronti dei fenomeni vibrazionali in virtù degli spessori ridotti

Progettazione di solette post-tese

In virtù del suo spessore ridotto e, pertanto, della necessità di sfruttare nel modo più efficace la limitata eccentricità a disposizione dell’armatura di precompressione, in una soletta sono impiegati solitamente cavi scorrevoli costituiti da un singolo trefolo, sistema noto con il nome di monotrefolo, oppure cavi aderenti o scorrevoli inguainati in guaine piatte. L’impiego di precompressione aderente è generalmente limitato a solette con spessore superiore a 30 cm.

Il sistema monotrefolo è tradizionalmente costituito da un trefolo in acciaio armonico a sette fili, di cui il centrale rettilineo e gli altri cordati intorno al centrale con un passo di avvolgimento variabile da 14 a 18 volte il diametro.

I fili sono individualmente ingrassati, così da incrementarne la protezione alla corrosione e, allo stesso tempo, ridurre le perdite di attrito durante la tesatura. Infine, il trefolo è inserito in una guaina di polietilene ad alta densità che lo isola rispetto al calcestruzzo in cui è annegato e nella quale può scorrere (precompressione scorrevole).

Il monotrefolo è bloccato alle sue estremità mediante un morsetto che, sfruttando l’effetto cuneo, scarica la forza di precompressione all’ancoraggio metallico e, da questo, al calcestruzzo […]

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