Consolidamento di travi in legno con lesioni all'intradosso

Lesioni all'intradosso per eccessiva flessione

Questo articolo analizza principalmente il consolidamento degli elementi strutturali in legno (e in particolare quelli sottoposti a flessione, cioè le travi dei solai e i puntoni delle capriate) con lesioni all'intradosso. Infatti, generalmente queste lesioni appaiono nella zona dell'elemento strutturale sottoposta a trazione (cioè proprio l'intradosso), e presentano il tipico schema di rottura di una trave in legno sottoposta a eccessivi carichi di flessione: tale schema è costituito generalmente da una lesione nella mezzeria dell'intradosso, posta perpendicolarmente all'asse della trave e con andamento verticale, più altre lesioni accessorie ad andamento orizzontale e parallele all'asse della trave.

La prima lesione ad apparire è probabilmente quella verticale, che tende a originarsi da un difetto occulto del legno (nodo, cipollatura o danni da insetti xilofagi); successivamente, essendosi ridotta la sezione resistente dell'elemento strutturale, si producono le due lesioni simmetriche orizzontali.

Metodo di consolidamento delle travi in legno

L'intervento (ideato dal geometra Ubaldo Gargiulo, messo a punto dalla sottoscritta e positivamente testato sul campo nella ristrutturazione di un appartamento in un edificio storico) mira a ristabilire la coesione dei punti dell'elemento strutturale sottoposti a rottura, tramite due diverse modalità di intervento, fra loro strettamente connesse:

1) Incollaggio tramite resina epossidica delle porzioni di legno distaccate dal corpo dell'elemento strutturale, e se necessario riempimento eventuali lacune con resina epossidica addizionata con appositi inerti.

2) Rinforzo dell'elemento strutturale con elementi metallici di cerchiatura e consolidamento opportunamente sagomati.

Fasi di lavoro

Opere provvisionali

Per garantire l'incolumità degli operai, prima dell'esecuzione dell'intervento è necessario mettere in opera un apposito puntellamento, costituito ad esempio da due puntelli (uno per ogni lato dell'elemento strutturale) in legno, completati da mensole di ripartizione dei carichi da collocare sotto la trave e/o puntone e sul solaio sottostante (di cui andrà ovviamente verificata la stabilità).

Consolidamento dell'elemento strutturale

Si tratta del consolidamento vero e proprio, che prevede le seguenti fasi di lavoro:

1) Esame preliminare delle zone sottoposte a rottura, per escludere la presenza di più gravi difetti o vizi occulti, tali da compromettere ulteriormente la stabilità dell'elemento strutturale anche dopo il consolidamento.

Detto esame può essere eseguito mediante un'accurata ispezione visiva delle zone più vicine alle rotture per individuare eventuali indizi della presenza di nodi, cipollature, carie del legno (rossa o bianca) o infine danni da insetti xilofagi (ad esempio termiti); e successiva battitura del legno per individuare la presenza di cavità prodotte da insetti xilofagi non visibili a occhio nudo.

2) Accuratissima pulizia delle zone da sottoporre a incollaggio, mediante limatura e cartavetratura manuale con successiva spazzolatura, allo scopo di eliminare porzioni e schegge di legno incoerenti, qualsiasi traccia di trattamento superficiale che potrebbe compromettere l'aggrappaggio della resina epossidica, depositi pulverulenti, sporcizia e zone con legno marcescente.

3) Stuccatura della lesione principale (ad andamento verticale) con resina epossidica, applicata con iniezioni o spatole manuali; in caso di discontinuità o lacune rilevanti, bisogna procedere alla sua stuccatura graduale (cioè dall'interno della lesione/lacuna verso l'esterno) con un apposito prodotto facilmente reperibile sul mercato, costituito da resina epossidica addizionata con inerti idonei.

4) Predisposizione delle sedi per il passaggio della cerchiatura metallica, tramite la formazione di scanalature nell'estradosso dell'elemento strutturale, in corrispondenza delle zone con lesioni orizzontali. Tali scanalature vanno create manualmente con un trapano e la successiva limatura, in modo da corrispondere perfettamente, come forma e dimensione, alle staffe metalliche che andranno ad alloggiare.

6) Incollaggio delle porzioni orizzontali distaccate dell'intradosso dell'elemento strutturale, mediante incollaggio con resina epossidica, applicata con iniezioni o spatole.

7) Cerchiatura delle parti interessate dalle lesioni orizzontali. Tale cerchiatura è così formata:
- Una piattina di acciaio (dello spessore adeguato alla dimensione dell'elemento strutturale, alla gravità delle lesioni e ovviamente all'entità dei carichi da sopportare) da collocare in corrispondenza della lesione verticale.
- A ciascuno dei due capi della piattina va saldata una staffa sagomata a Ω (realizzata con altre piattine di spessore adeguato, e da calcolare volta per volta), che in ciascuna delle due alette presenta un foro per il passaggio di un bullone, destinato a garantire la perfetta chiusura delle due cerchiature.
- Infatti, la cerchiatura è completata da altre due staffe a forma di Ω (una per ogni lato dell'elemento strutturale), del tutto analoghe a quelle della piattina inferiore.
- Il corretto serraggio e chiusura delle cerchiature è infine garantito da due bulloni (uno per lato in ogni cerchiatura, per un totale di 4 bulloni), da porre in opera con apposite rondelle e dadi, e da serrare manualmente per garantire il perfetto punto di serraggio.

Durante le operazioni di consolidamento, è importantissimo prestare particolare attenzione non solo a sagomare in opera le 4 staffe a forma di Ω per garantirne la perfetta aderenza all'elemento strutturale in legno, ma sopratutto a serrare i bulloni della cerchiatura quando la resina epossidica è ancora plastica, allo scopo di assicurare il perfetto incollaggio delle parti distaccate mediante l'esercizio di una pressione uniforme su tutta la sezione dell'elemento strutturale.

Avvertenze importanti

Il metodo di consolidamento, la forma e soprattutto le dimensioni degli elementi di rinforzo in acciaio descritti in questo articolo sono soltanto indicativi.Infatti, come ben sa qualsiasi operatore del settore, ciascun intervento di consolidamento costituisce un caso a se stante quanto a tipologie e dimensioni delle lesioni, entità e distribuzione dei carichi, forma e dimensioni degli elementi strutturali in legno e soprattutto loro stato di conservazione e presenza di eventuali difetti più o meno gravi: l'intervento di consolidamento andrà quindi preventivamente verificato e calcolato da un tecnico abilitato alla progettazione strutturale (architetto o ingegnere).

Inoltre, data la complessità delle operazioni in opera, è fondamentale servirsi di manodopera particolarmente esperta.

Quando usare questo metodo di consolidamento delle travi legno

A causa della sua invasività, questo metodo di consolidamento strutturale è particolarmente indicato soprattutto per elementi strutturali di scarso pregio estetico, cioè privi di qualsiasi decorazione e preferibilmente da non lasciare in vista.