SOLETTA MONOLITICA

Prima di decidere il tipo di fondazione, una fase di fondamentale importanza è l’esecuzione di indagini geotecniche complete. Per la soletta monolitica questi dati sono fondamentali, poiché essa è destinata a distribuire carichi significativi su una vasta area di terreno. Prima di tutto si determina la capacità portante del terreno, misurata in MPa (kg/cm²). In Ucraina questi valori sono regolamentati dalla ДБН В.2.1-10:2024 «Fondazioni e basamenti di edifici e strutture». Ad esempio, per terreni sabbiosi di media densità la resistenza normativa può essere di 0,25-0,35 MPa, mentre per argille compatte — 0,15-0,25 MPa. Le solette monolitiche sono particolarmente indicate su terreni disomogenei, dove è alta la probabilità di cedimenti differenziali con altri tipi di fondazione, oppure su terreni deboli e comprimibili con bassa capacità portante.

Il secondo fattore chiave è il livello della falda freatica. Un livello elevato (meno di 1,5-2,0 m dalla quota di posa della fondazione) richiede ulteriori misure di impermeabilizzazione e drenaggio. La soletta monolitica, grazie alla sua continuità, si presta più facilmente all’impermeabilizzazione dal basso e sul perimetro rispetto a una fondazione a nastro o su pali. Tuttavia, nelle zone con falda costantemente alta, specialmente in presenza di acque aggressive per il calcestruzzo, è necessario utilizzare calcestruzzo con una classe di impermeabilità maggiorata (ad esempio, W8-W12) e membrane impermeabilizzanti specializzate. Il terzo aspetto è il sollevamento da gelo del terreno, caratteristico della maggior parte delle regioni dell’Ucraina. I terreni gelivi (limi argillosi, argille) aumentano di volume quando gelano, il che può causare pericolose deformazioni della fondazione. La soletta monolitica, posata al di sotto della profondità di gelo o su un letto non gelivo (cuscino di sabbia e ghiaia), è in grado di resistere efficacemente a queste forze. Per la platea svedese isolata (USP), l’isolamento termico perimetrale elimina completamente l’effetto del sollevamento da gelo sul terreno sotto la soletta, il che rappresenta un suo vantaggio sostanziale. In generale, la convenienza della soletta monolitica cresce proporzionalmente alla complessità delle condizioni del terreno.

Il calcolo dello spessore della soletta monolitica è un compito ingegneristico complesso che richiede di tenere conto di molti fattori e si basa sui principi della meccanica delle costruzioni e sulle norme ДБН vigenti. I principi fondamentali comprendono la garanzia di resistenza, stabilità e idoneità deformativa della struttura. Le normative chiave in Ucraina sono la ДБН В.2.1-10:2024 «Fondazioni e basamenti di edifici e strutture», la ДБН В.2.6-98:2009 «Strutture in calcestruzzo e cemento armato», nonché la ДБН В.1.2-2:2006 «Carichi e azioni».

Il processo di calcolo inizia con la determinazione di tutti i tipi di carico che agiranno sulla soletta: permanenti (peso proprio della struttura, delle pareti, dei solai, della copertura, degli impianti), variabili (carichi utili da persone, mobili, carichi di neve e vento secondo la ДБН В.1.2-2:2006). Successivamente si effettua la somma dei carichi per 1 m² di superficie della fondazione. Poi, sulla base delle proprietà del terreno (coefficiente di sottofondo, modulo di deformazione), si determina la pressione trasmessa al terreno. Lo spessore minimo della soletta viene spesso adottato tra 200 e 400 mm, a seconda del tipo di edificio, del numero di piani e dei carichi. Per le case private a pochi piani (1-2 piani) con pareti leggere, è generalmente sufficiente una soletta di spessore 200-250 mm. Tuttavia, in presenza di carichi puntuali significativi (ad esempio, da colonne o pareti pesanti), potrebbe essere necessario aumentare lo spessore o rinforzare localmente l’armatura per prevenire il punzonamento della soletta. Il calcolo dell’armatura comprende la determinazione del diametro e del passo delle barre di armatura (solitamente di classe А500С), disposte su due strati (superiore e inferiore) nel rispetto del copriferro (minimo 35-50 mm) secondo la ДБН В.2.6-98:2009. Ad esempio, per una soletta di spessore 250 mm può essere utilizzata un’armatura di diametro 12-14 mm con un passo di 200 mm in ciascuna direzione. Questo processo è iterativo e viene spesso eseguito con l’ausilio di software specializzati (ad esempio, SCAD Office, Lira-SAPR) per ottimizzare la soluzione strutturale.

Le solette monolitiche presentano diverse varianti costruttive, ciascuna ottimizzata per specifiche condizioni di esercizio e requisiti. Il tipo più semplice e diffuso è la **soletta monolitica piena**. Si tratta di una soletta in cemento armato omogenea di spessore costante, che poggia su una base preparata. I suoi vantaggi sono la semplicità di esecuzione e la distribuzione uniforme dei carichi. Le solette piene sono indicate per edifici con campate relativamente piccole e distribuzione uniforme dei carichi, nonché su terreni deboli che richiedono la minimizzazione dei cedimenti.

La variante successiva è la **soletta monolitica nervata**. Questa struttura è composta da una soletta sottile e da nervature verticali disposte nella parte inferiore. Le nervature aumentano la rigidità della soletta, consentendo di ridurne lo spessore complessivo e, di conseguenza, il consumo di calcestruzzo. Le solette nervate sono efficaci per edifici con carichi concentrati significativi o grandi campate, dove una soletta piena risulterebbe troppo spessa e dispendiosa in termini di materiali. Le nervature possono essere orientate verso il basso, approfondendosi nel terreno, il che migliora anche la resistenza alle forze laterali. Ad esempio, per gli edifici industriali con grandi campate e carichi da gru, la soletta nervata garantisce la rigidità necessaria con un consumo ottimale di materiali.

Una soluzione particolare e innovativa è la **platea svedese isolata (USP)**. Questa tecnologia integra la fondazione, l’isolamento termico e gli impianti tecnologici (sistemi di riscaldamento a pavimento, approvvigionamento idrico, fognatura) in un’unica struttura. La USP è composta da un cuscino di sabbia e ghiaia, uno strato di polistirene espanso estruso (XPS) ad alta resistenza con spessore minimo di 200 mm (secondo la ДБН В.2.6-31:2021 per garantire un’adeguata efficienza termotecnica), una soletta in calcestruzzo monolitica (solitamente 100-150 mm) e un sistema integrato di riscaldamento a pavimento. I vantaggi della USP sono evidenti: perdite di calore minime attraverso il terreno (il fattore U può raggiungere 0,15-0,20 W/(m²·K)), velocità di montaggio, pavimento grezzo pronto subito dopo la gettata, nonché l’assenza di sollevamento da gelo del terreno sotto la struttura. Ciò rende la USP una scelta ideale per le case a basso consumo energetico, comprese le strutture passive e a bassissimo consumo. Ciascuna di queste varianti ha requisiti specifici di progettazione ed esecuzione, e la scelta dipende dalle condizioni specifiche del terreno e dalle soluzioni architettoniche.

La scelta della classe di calcestruzzo e lo sviluppo dello schema di armatura ottimale sono fondamentali per garantire l’integrità strutturale della soletta monolitica. Secondo la ДБН В.2.6-98:2009 «Strutture in calcestruzzo e cemento armato», per le solette di fondazione si utilizza generalmente calcestruzzo di classe da В20 a В30. La classe di calcestruzzo В25, con resistenza caratteristica di 25 MPa (marca М350), è la scelta ottimale per la maggior parte degli edifici bassi e di media altezza, garantendo elevata resistenza e durabilità. Per le solette che operano in condizioni di umidità elevata o ambienti aggressivi (ad esempio, con falda freatica alta), potrebbe essere necessario un calcestruzzo con valori maggiorati di resistenza al gelo (F200-F300) e impermeabilità (W6-W12).

Lo schema di armatura viene calcolato in modo da compensare le tensioni di trazione che si generano nel calcestruzzo sotto l’azione dei carichi. Per le solette monolitiche si utilizza generalmente un’armatura doppia — due reti disposte nelle zone superiore e inferiore della soletta. Il diametro dell’armatura (classe А500С secondo la ДСТУ 3760:2006) e il passo di disposizione dipendono dall’entità dei carichi, dallo spessore della soletta e dalla campata. Per la maggior parte delle case private si utilizza un’armatura con diametro 10-14 mm e passo 150-250 mm. Ad esempio, per una soletta di spessore 250 mm, soggetta a carichi relativamente uniformi, può essere utilizzata una rete di armatura Æ12 А500С con passo 200 mm in entrambe le direzioni, disposta su due strati. Le gabbie di armatura superiore e inferiore sono collegate da staffe verticali a U o a S, o da distanziatori a «rana», che ne garantiscono la posizione di progetto e la rigidità spaziale. Il copriferro per lo strato inferiore di armatura deve essere di almeno 50 mm, per quello superiore di 35-40 mm, il che garantisce la protezione del metallo dalla corrosione e assicura il lavoro congiunto di calcestruzzo e armatura. Il rispetto rigoroso di questi parametri è la garanzia della durabilità e della sicurezza della struttura di fondazione.

La termotecnica della fondazione è uno degli aspetti più importanti nell’edilizia moderna, in particolare nella progettazione di edifici a basso consumo energetico. La fondazione, e in particolare la soletta monolitica, può essere una fonte significativa di dispersione termica se non si garantisce un adeguato isolamento termico. Secondo la ДБН В.2.6-31:2021 «Isolamento termico degli edifici», i requisiti minimi per la resistenza termica delle fondazioni in Ucraina sono stabiliti a un livello che richiede l’uso di isolanti efficaci.

È proprio qui che diventano evidenti i vantaggi della platea svedese isolata (USP). La USP non è semplicemente una fondazione, ma un sistema integrato che unisce capacità portante ed elevate caratteristiche di isolamento termico. La base della USP è uno strato di polistirene espanso estruso (XPS), collocato sotto l’intera superficie della soletta e anche sul perimetro sotto forma di blocchi a L. Lo spessore dell’XPS per la USP è generalmente di 200-300 mm, il che consente di raggiungere un coefficiente di resistenza termica R ≥ 5,0 m²·K/W e un coefficiente di trasmittanza termica U ≤ 0,20 W/(m²·K) per la fondazione, conforme agli standard delle case passive. L’XPS possiede un’elevata resistenza a compressione (da 250 kPa a 500 kPa), un basso assorbimento d’acqua e un’elevata resistenza alle deformazioni, il che lo rende ideale per l’uso sotto la fondazione. Inoltre, l’isolamento termico sotto la soletta elimina completamente il sollevamento da gelo del terreno sotto la struttura, poiché la temperatura del terreno rimane stabilmente positiva. Un simile isolamento termico completo non solo minimizza i costi di riscaldamento, ma crea anche un microclima confortevole negli ambienti, prevenendo il raffreddamento del pavimento. Pertanto, il calcolo termotecnico è parte integrante della progettazione della USP, garantendo il raggiungimento di elevate prestazioni di efficienza energetica dell’edificio nel suo complesso.

Nonostante tutti i vantaggi delle solette monolitiche, la loro efficacia e durabilità possono essere compromesse da errori tipici nelle fasi di progettazione ed esecuzione dei lavori. Nelle condizioni ucraine, dove il controllo di qualità dell’edilizia può variare, è importante conoscere queste vulnerabilità.

Uno degli errori più comuni è **l’omissione o l’esecuzione insufficiente delle indagini geologiche**. Ciò porta a una valutazione errata della capacità portante del terreno, che può causare uno spessore insufficiente della soletta o un calcolo errato dell’armatura, e in futuro — cedimenti differenziali e crepe nelle strutture. Secondo la ДБН В.2.1-10:2024, le indagini geologiche sono obbligatorie. Il secondo errore è **la scelta errata della classe di calcestruzzo o la sua bassa qualità**. L’utilizzo di calcestruzzo di classe inferiore a quella prevista dal progetto, o l’uso di componenti di bassa qualità, porta a una riduzione della resistenza e della durabilità della soletta. È importante anche controllare il rispetto del rapporto acqua/cemento e la compattazione della miscela di calcestruzzo con vibratori durante la gettata, per evitare la formazione di vuoti e un’eccessiva porosità, che riduce la resistenza e l’impermeabilità del calcestruzzo.

Il terzo errore significativo è **il mancato rispetto dello schema di armatura**. Ciò può includere l’uso di armatura di diametro inferiore a quello calcolato, la riduzione del passo dell’armatura o, al contrario, il suo aumento, il posizionamento errato delle reti di armatura (mancanza del copriferro necessario). Ad esempio, se il copriferro è inferiore a 35 mm, l’armatura può corrodersi rapidamente, il che porterà al degrado della struttura. Spesso si dimentica anche di installare elementi a U nelle zone degli angoli e delle aperture, dove si generano tensioni aggiuntive. Il quarto errore è **l’assenza o la scarsa qualità dell’impermeabilizzazione e del sistema di drenaggio**. Ciò è particolarmente critico con un livello elevato della falda freatica, e porta alla risalita capillare dell’umidità, all’inumidimento delle strutture e alla riduzione delle prestazioni termotecniche della fondazione. Il quinto è **la fretta nella cura del calcestruzzo**. Il calcestruzzo necessita di una cura adeguata (inumidimento, copertura) nei primi 7-28 giorni per garantire un processo di idratazione ottimale e il raggiungimento della resistenza di progetto. Trascurare questo aspetto può causare la formazione di crepe superficiali e la riduzione della resistenza dello strato superficiale. Evitare questi errori richiede una progettazione accurata, un’esecuzione qualificata dei lavori e una supervisione tecnica costante.

Nella scelta della fondazione, è importante valutare non solo l’investimento iniziale, ma anche il costo totale di proprietà (Total Cost of Ownership, TCO) durante l’intero ciclo di vita dell’edificio. La soletta monolitica, nonostante costi iniziali potenzialmente più elevati rispetto a una fondazione a nastro su terreni semplici, può risultare più vantaggiosa nel lungo periodo, in particolare su terreni complessi e per progetti a basso consumo energetico.

I costi iniziali per una soletta monolitica includono gli scavi, il costo del calcestruzzo, dell’armatura, delle casseforme, il servizio di pompa per calcestruzzo e i lavori di posa. Per la USP si aggiungono i costi per XPS di alta qualità e la posa degli impianti tecnologici. Tuttavia, dal punto di vista della durabilità, la soletta monolitica garantisce la massima resistenza ai cedimenti differenziali, il che minimizza i rischi di comparsa di crepe nelle pareti e nei solai dell’edificio. Ciò, a sua volta, riduce i costi di riparazione ed esercizio in futuro. La durata di vita di una soletta monolitica realizzata a regola d’arte può superare i 100 anni senza deformazioni significative.

Per quanto riguarda la USP, l’integrazione del riscaldamento a pavimento e le elevate proprietà di isolamento termico garantiscono un notevole risparmio sul riscaldamento per l’intera durata di esercizio. Secondo gli studi, gli edifici a basso consumo energetico con USP possono ridurre i costi di riscaldamento del 30-50% rispetto agli edifici con fondazioni tradizionali. Sebbene il costo dell’XPS e del montaggio degli impianti nella soletta aumenti l’investimento iniziale, questi costi si ripagano rapidamente grazie a bollette energetiche più basse e all’assenza della necessità di lavori aggiuntivi per la realizzazione del riscaldamento a pavimento. Inoltre, la USP consente di ridurre i tempi di costruzione, poiché dopo la gettata della soletta si dispone già di un pavimento grezzo pronto, il che riduce il costo complessivo della manodopera. Pertanto, in un’analisi completa del TCO, la soletta monolitica, in particolare nella sua versione isolata, dimostra notevoli vantaggi in termini di durabilità, affidabilità e costi di esercizio, rendendola una scelta economicamente valida per gli investimenti in un’edilizia di qualità.