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Si definiscono solai quelle strutture bidimensionali piane caricte ortogonalmente al proprio piano,con prevalente comportamento resistente  monodirezionale.
Fanno parte delle più generali chiusure orizzontali appartenenti all’ apparecchiatura costruttiva all'interno delle quali svolgono il compito di assolvere alla sicurezza statica al fine di ripartire i carichi sulle travi perimetrali della  struttura di elevazione dell'edificio.
La struttura portante del solaio può essere realizzata in legno, in calcestruzzo armato o in  acciaio con la presenza o meno di altri materiali (ad esempio elementi in laterizio o pani di polistirolo), con funzione prevalente di alleggerimento
Solaio in legno
Il modo più consolidato , semplice ed efficace di realizzare un solaio è quello di utilizzare una orditura lignea, in cui ci sono travi principali che coprono l'intera luce del locale (si predilige la luce minore, se il locale è rettangolare, sia per realizzare travi più corte, sia perché la maggiore luce della trave influisce negativamente sul momento applicato sulla sua sezione (la sollecitazione aumenta con il quadrato della lunghezza).
I solai in legno strutturale spesso avevano spessori considerevoli e, in particolare, avevano bisogno di travi di sezione ragguardevole per sostenere il peso dei solai di locali particolarmente ampi.
Se correttamente progettato e realizzato, il solaio in legno non teme né l'umidità né le termiti, oltre, naturalmente, a resistere come e meglio di altri materiali agli incendi. In particolare, il processo di carbonizzazione dello strato esterno protegge il nucleo interno della trave in legno, mantenendola in efficienza per il tempo necessario all'evacuazione dell'edificio.
Solaio misto legno-calcestruzzo
Solai costituiti da travetti in legno (anche lamellare) a sezione rettangolare con interposti elementi di alleggerimento in laterizio tipo tavella o tavellone appoggiati in corrispondenza dell'estradosso delle travi.
Sull'estradosso dei travetti in legno vengono realizzati dei connettori metallici, per garantire la solidarizzazione tra i travetti e il successivo getto di completamento in calcestruzzo, fino alla realizzazione della caldana opportunamente armata. I solai in cemento armato sono i più pesanti tra i vari tipi.
Solai misto in acciaio e laterizio
Con l'avvento dell' acciaio, si sviluppa la tecnica costruttiva del solaio in ferro e laterizio, costituito da travetti in acciaio costituiti da profilati a doppio T, denominati putrelle, e da laterizi tipo, tavelloni o tavelle appoggiati in corrispondenza dell'ala inferiore del profilato, a coprire la distanza tra i travetti.
Il tutto viene completato in opera con un getto di calcestruzzo fino alla realizzazione di un'apposita caldana opportunamente armata (normalmente con rete elettrosaldata) per la ripartizione dei carichi fra i travetti.
Tale tecnica è oggi praticata unicamente negli edifici che hanno la struttura portante in acciaio. Il solaio in ferro e laterizio è molto elastico, teme i terremoti e può trasmettere freddo all'interno dell'ambiente se un'estremità del travetto è a contatto con l'esterno. Sono solai che hanno uno spessore compreso tra i 20 e i 30cm.
Solaio in laterocemento
Nella maggior parte dei casi, sono solai composti mediante accostamento di elementi in calcestruzzo armato, comunemente costituiti da travi (realizzate in opera o prefabbricate) denominate travetti, con funzioni prevalentemente resistive-strutturali, ed elementi di alleggerimento normalmente in laterizio o in polistirene espanso (EPS).
Di norma il solaio viene completato in opera con un getto di calcestruzzo fino a formare, al di sopra dell'estradosso dell'elemento di alleggerimento, una soletta in calcestruzzo, denominata caldana o cappa superiore, opportunamente armata (armatura di ripartizione), che ha le funzioni di ripartire il carico tra le varie nervature.
La cappa superiore, per buona pratica esecutiva, deve essere di almeno 50 mm al di sopra della faccia superiore degli elementi di alleggerimento, anche se la normativa tecnica vigente richiede un minimo di 40 mm.
Solaio a piastra in calcestruzzo armato gettato in opera, alleggerito con elementi cavi in PP riciclato
Per migliorare le prestazioni dei solai, sfruttando il comportamento bidimensionale delle piastre, ma allo stesso tempo minimizzando i costi della mano d'opera e delle materie prime impiegate, è stata ideata una soluzione tecnologica semplice e funzionale consistente nell'inserimento di elementi cavi in plastica rigenerata all'interno delle strutture orizzontali con la funzione di veri e propri “casseri a perdere”.
Gli elementi così annegati nel getto del calcestruzzo fanno sì che all'interno della soletta si generino dei vuoti che alleggeriscono la struttura ottimizzando la distribuzione delle masse di calcestruzzo. In questo modo è possibile ridurre la quantità di calcestruzzo impiegata senza penalizzare la capacità portante del solaio.
In conseguenza di ciò si ottiene l'ulteriore vantaggio di risparmiare acciaio per l'armatura: rispetto ad una soletta monolitica, a parità di spessore, si può raggiungere una riduzione di peso del solaio fino al 40%.
Operando in questo modo si possono realizzare solai a piastra, anche di notevoli luci e di grande impegno statico, senza ricorrere all'utilizzo di capitelli emergenti (i cosiddetti “funghi”). Infatti questi ultimi, in seguito alla riduzione del peso proprio del solaio ed alla conseguente riduzione delle sollecitazioni di punzonamento, possono venire confinati all'interno dello spessore stesso del solaio, e si riducono di fatto a delle zone di fasce piene perimetrali nell'intorno dell'impronta dei pilastri.
La riduzione del peso proprio del solaio si ripercuote positivamente su tutto il resto della struttura. Essa infatti può condurre ad un'ottimizzazione dei pilastri attraverso una riduzione del loro numero e/o una diminuzione delle dimensioni delle loro sezioni trasversali (anche in questo caso risparmiando armatura e calcestruzzo). Inoltre, ciò, nel caso di edifici alti, può avere conseguenze benefiche anche sul dimensionamento delle fondazioni e sull'entità degli scavi.
I vantaggi derivanti dall'impiego del solaio alleggerito non vanno stimati limitandosi ad un mero raffronto tra risparmio di calcestruzzo e costo dell'alleggerimento a livello dei soli solai. Infatti si possono raggiungere anche altri consistenti vantaggi economici, pratici e di esecuzione che si possono estendere all'intera struttura: risparmio di acciaio su solai, pilastri e fondazioni, risparmio di calcestruzzo non solo sui solai ma anche su colonne e fondazioni; vantaggi antisismici connessi al minor peso dell'edificio (minore massa eccitabile); pilastri e fondazioni più snelle, minori costi di sbancamento per le fondazioni; maggiore libertà nella disposizione, anche irregolare, dei pilastri a beneficio della qualità architettonica dell'opera.
Inoltre, con l'utilizzo di solai alleggeriti si può ottenere anche un'ottimizzazione dei tempi di costruzione e quindi di risparmio di “energie” per una maggiore sostenibilità ambientale della costruzione.
 
Fonte: Wikipedia
 

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