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La strada che porta a Saint Moritz attraverso il passo
del Maloja passa prima da Chiavenna, al centro della valle omonima.
In questa località, nella zona dei crotti, a metà
degli anni ’80, è stata costruita una piscina coperta dotata di
due vasche e gestita con grande cura, tanto da sembrare tutt’ora
nuova al suo interno.
Purtroppo, anche in passato, il manto di copertura
ha dato delle preoccupazioni e già nel 1990 si era dovuto provvedere
al suo rifacimento. In mancanza di documentazione esauriente, non
si è mai potuto stabilire se i problemi fossero riconducibili ad
un incompleto approfondimento del tema in fase progettuale, oppure
a disattenzione esecutiva.
Nel recente intervento di rifacimento del manto di
copertura, gli applicatori segnalavano all'Amministrazione Comunale
lo stato di avanzata marciscenza delle testate di alcune travi lamellari
in corrispondenza degli appoggi. Un’amara e preoccupante sorpresa,
perché la superficie in vista delle travi le faceva apparire in
ottimo stato.
Veniva accertato che la mancanza di un idoneo isolamento,
della fascia di parete all’altezza delle testate lamellari, aveva
provocato l’accumulo di condensa e l’inzuppamento delle travi in
corrispondenza degli appoggi, trasformando negli anni in stato spugnoso
il legno presente in tale posizione.
La mancanza di ventilazione del tetto aveva certamente
contribuito al risparmio energetico, ma aveva mantenuto la parte
di struttura lignea immurata ed il pacchetto di copertura ligneo
in una condizione di permanente imbibizione.
Il motivo per il quale la marciscenza non aveva prodotto
funghi è da ricercarsi, probabilmente, nella elevata presenza di
cloro nell’ambiente natatorio.
Quando l'Amministrazione Comunale mi chiamò a consulto,
i lavori di rifacimento del manto di copertura erano ormai stati
appaltati ed in fase di esecuzione avanzata. I lavori si erano resi
necessari dopo il ripetuto formarsi di enormi bolle d’aria che sollevavano
in diversi punti il manto di copertura.
Dall’interno della piscina era impossibile accorgersi
del marcimento delle travi, tre delle quali si erano ridotte a spessori
sani molto esigui rispetto alla larghezza originaria dell’appoggio,
superando di molto la soglia di rottura in caso di nevicate abbondanti.
Consigliavo al tecnico comunale un intervento radicale
sulle tre travi più compromesse, mantenendo le altre sotto osservazione.
Nel contempo mi facevo promotore di una diffusa applicazione di
torrini di sfiato con una presa indiretta, al di sopra del nuovo
doppio strato isolante.
Probabilmente, se fosse stato possibile accertare
precedentemente lo stato di marciscenza delle travi lamellari, sarebbe
stato più opportuno un intervento decisamente radicale, che però
avrebbe comportato la chiusura dell’impianto natatorio per non meno
di due mesi.
L’intervento avrebbe potuto consistere in:
· protezione dell’intera superficie interna con tavole, pannelli,
teli;
· rimozione di tutto il pacchetto di copertura e dei travetti, quest'ultimi
da abolire definitivamente;
· risanamento di tutte le teste delle travi, con le stesse modalità
dell'intervento poi effettuato;
· abolizione di qualsiasi elemento metallico interno all'ambiente
natatorio (scarpette, tiranti, ecc.);
· applicazione di tavolame continuo KVH (KonstruktionsVollHolz)
tipo Select con doppia maschiatura, posato a giunti sfalsati, così
da essere idoneo ad assolvere anche la funzione di irrigidimento
trasversale delle travi principali, sostitutivo dei controventi
in acciaio;
· intelaiatura in legno fissata con viti sul KVH e riempimento degli
spazi contenuti tra i listoni con poliuretano espanso classe 1 di
resistenza al fuoco, di sufficiente spessore ed adeguata consistenza;
· formazione di circolazione dell’aria mediante intagli sui bordi
superiori delle aste dell’intelaiatura in legno;
· rivestimento con tavole in legno o pannelli derivati dal legno
(playwood fenolico, oppure 0SB3);
· manto impermeabilizzante corredato da un buon numero di torrini
di sfiato.
Quando mi è stato richiesto l'intervento tecnico,
ho subito considerato che il ricorrere al rifacimento integrale
delle testate delle travi avrebbe comportato il fermo dell’utilizzo
della piscina. Scartata questa strada invasiva e costosa, ho proposto
una soluzione che rendesse possibile di effettuare un intervento
efficace, pur lavorando esclusivamente dall’esterno.
Decidevo anche di operare senza praticare alcun puntellamento
dall'interno del locale, basandomi sulla considerazione che la parte
residua dell’appoggio non aveva permesso sino a quel momento il
crollo della struttura ed avendo verificato che la presenza del
solo peso proprio della struttura e degli altri carichi permanenti,
in assenza di neve, consentiva ancora un pur minimo coefficiente
di sicurezza. In tal modo assicuravo la regolare gestione della
piscina.
Fatte queste considerazioni, ho studiato ed ho proposto
all’Ufficio Tecnico Comunale l’intervento di ripristino che ritenevo
fosse il più semplice, più controllabile e più efficace, perché
basato sull’adozione dei sistemi CNP (Cenci, Noseda, Piazza)â e
sull’utilizzo degli adesivi XEPOXâ. Ero assolutamente convinto che
nessuna altra modalità di intervento sarebbe stata ugualmente efficace.
Per dare il massimo conforto all’Amministrazione Comunale, stante
l’urgenza, richiedevo un sopralluogo alla ditta Galli Legnami di
Malgrate (Lecco), alla quale spiegavo il mio piano di intervento,
che è poi quello illustrato nelle foto e nei disegni.
L’idea è stata quella di rimuovere le parti marciscenti
e poi inserire una lastra costituita da un intreccio di barre del
diametro di mm 16 in acciaio FeB44K (per intenderci, quelle per
cemento armato), inviluppate da adesivo epossidico XEPOXâ, percolato
dall’alto.
Decidevo di interporre un listello di risparmio in
legno tra ciascuna barra orizzontale , come in disegno. In fase
esecutiva ho preferito inserire il listello di risparmio ogni due
barre.
Anche in questo caso é stata applicata la tecnica
CNPâ, che utilizza barre in acciaio FeB44K o tipo Dywidag, per ottenere
in modo assolutamente affidabile del legno-armatoâ. Nelle tecniche
CNPâ è comprovato che l’adesivo epossidico percolato va ad inviluppare
completamente ogni elemento metallico ed aderisce perfettamente
al legno, annidandosi nelle più minuscole screpolature, asperità
e similari.
Il trasferimento delle forze avviene per interfacciamento
legno/resina inviluppante l’acciaio. Si assume il valore di resistenza
a taglio del legno che è l’elemento più debole del sistema di connessione,
perché la rottura a taglio della resina XEPOXâ è all’incirca dieci
volte superiore a quella del legno. Inoltre, l’adesivo XEPOXâ, una
volta consolidato diventa inerte, in quanto la sua struttura molecolare
è immodificabile. Ne consegue l’assoluta affidabilità dei sistemi
CNPâ che molto tempo fa ho ideato e, sia io che tanti altri tecnici,
abbiamo applicato con successo in molteplici realizzazioni.
Il modello proposto per il risanamento delle travi
di Chiavenna si presta concettualmente ad un’analisi simile a quella
delle travi in cemento armato, con traliccio equivalente.
Per le travi possiamo considerare un comportamento
di tipo alla De Saint Venant, con sussistenza di una fascia tesa
ed una compressa (schema a farfalla). Tale schematizzazione vale
fino alla zona di diffusione degli sforzi, ossia sino all’appoggio.
In tale zona la teoria delle travi non è più applicabile, per cui
lo schema idealizzabile è quello terminale di un traliccio, con
corrente superiore compresso ed elemento inferiore teso.
Sostanzialmente si hanno due modelli alternativi,
tra loro: quello reticolare tipo Mohnié e quello reticolare tipo
Howe, con funzionamento ad arco.
Nel modello Mohnié le briglie diagonali sono tese
ed i puntoni verticali o subverticali sono compressi.
Nel modello Howe, funzionante ad arco, si hanno briglie
diagonali compresse e tiranti verticali o subverticali.
In realtà i due modelli si possono considerare contestuali
e i due schemi sovrapponibili.
Venendo al caso specifico, nella zona dell’appoggio
deve essere garantito il ripristino del corrente inferiore teso
(compromesso dalla marciscenza) e contestualmente deve essere realizzata
una ricucitura a fronte della trazione trasversale, che il tipo
di intervento obbliga a considerare. Infatti il sistema adottato
per il risanamento modifica il comportamento originario in essere
prima che la trave fosse staticamente compromessa, non manifestandosi
sino a quel momento alcuna trazione trasversale in corrispondenza
dell’appoggio, ma sussistendo solamente l’effetto della forza di
taglio.
Dalla considerazione che precede deriva la disposizione
costruttiva dell'armatura: quella orizzontale per ripristinare i
correnti tesi e compressi e quella verticale per assorbire la trazione
trasversale. L’idealizzazione di bielle diagonali virtuali è proponibile
dalla presenza dell’armatura incrociata ortogonalmente e dal materiale
ligneo sano, resi monolitici dall’adesivo strutturale XEPOXâ.
Ecco spiegato il motivo per cui è stata prescelta
la disposizione incrociata ortogonale dell’armatura metallica, oltretutto
più pratica da eseguirsi. Infatti, nei confronti del legno tale
armatura incrociata può essere considerata come un elemento compatto,
perché l’adesivo inviluppa le barre e si interfaccia con le superfici
ancora sane degli intagli e dei fori, così risultanti dopo l’asportazione
della marciscenza.
Tuttavia, proprio per la monoliticità dell’inserto
è necessario verificare il comportamento dell’incollaggio sull’interfaccia
inserto/legno. Oltre al taglio massimo deve essere considerato il
momento di trasporto. Ossia deve essere verificato che, nella posizione
più sollecitata, tao dovuta a momento più tao dovuta a taglio non
superi il valore di daN/cm2 12, massimo ammissibile per
lamellare di abete rosso BS11:
tao = ( M · d ) / ( 2 · Jp ) + T / ( 2 · A );
ove:
M = Momento di trasporto;
d = Distanza dal punto più distante dal baricentro della lastra
monolitica composta da acciaio e resina;
Jp = Inerzia polare, ossia la somma dell’inerzia nelle due direzioni
principali, vale a dire Jp = Jx + Jy ;
T = Taglio massimo;
A = Area efficace della lastra monolitica armata, per la quale deve
essere definita la posizione del baricentro G;
2 = Numero delle interfacce legno/adesivo.
L’operazione di consolidamento è stata eseguita velocemente
e senza arrecare alcun disturbo all’attività interna della piscina.
Si è proceduto nel seguente modo:
1 - apertura del pacchetto di copertura e messa a
nudo del bordo superiore e della testata della trave;
2 - asportazione della marciscenza con raschiamento accurato del
legno degenerato;
3 - foratura dall’alto su due file, con trapano a colonna e punta
del diametro di mm 20;
4 - intaglio tra le due file di fori, con motoseghe aventi rispettivamente
lame di cm 65 e di cm 120;
5 - asportazione di ogni residuo ligneo;
6 - infissione delle barre verticali in acciaio, ritenute nelle
loro sedi semichiuse, fatte con l’accorgimento che una parte della
loro superficie fosse stata inglobata dall’intaglio centrale (vedi
particolare);
7 - inserimento delle barre verticali in acciaio, interponendo ogni
due barre un listello ligneo in funzione di risparmio, ma senza
riduzione dell’efficacia strutturale;
8 - sigillatura mediante adesivo XEPOX 70 gel dei punti deboli che
avrebbero potuto provocare una fuoriuscita incontrollata della resina;
9 - chiusura frontale dei varchi di frontespizio e sigillatura;
10 - percolazione dell’adesivo XEPOX 26 e ripristino del pacchetto
di copertura.
Le operazioni di risanamento strutturale sono state
affidate ed eseguite dalla ditta G. E G. GALLI LEGNAMI s.a.s. di
Malgrate (Lecco), con la vigilanza per conto dell’Amministrazione
Comunale di Chiavenna del geometra Eugenio Bernasconi in qualità
di responsabile dell’Area Tecnica Manutentiva e dell’ingegnere Marco
Scaramellini, assessore ai Lavori Pubblici, che ringrazio per la
loro collaborazione.
di Giovanni Cenci, geometra
Articolo redatto in esclusiva per la rivista AREA
LEGNO – editrice L’industria del Mobile srl – Milano
Ogni diritto riservato, riproduzione vietata a quant’altri.
Hanno collaborato alla stesura del presente saggio
tecnico:
· Giovanni Noseda Pedraglio, ingegnere strutturista e Sabrina Cenci,
geometra.
· I disegni al tratto sono dell’autore e le immagini in 3D sono
state elaborate dall’ingegner Omar Corti della Cenci Legno s.a.s.
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