Le fondazioni rappresentano l'elemento cruciale per garantire stabilità all'edificio trasferendo i carichi delle strutture in elevazione al terreno. Questi edifici, caratterizzati da grandi dimensioni e carichi significativi, richiedono sistemi di fondazione attentamente progettati per svolgere correttamente questa funzione. L'evoluzione tecnologica ha portato allo sviluppo di diverse tipologie di fondazioni specificamente concepite per i capannoni prefabbricati, ciascuna con caratteristiche e campi di applicazione distinti.
L'importanza delle fondazioni nei prefabbricati industriali
Le fondazioni svolgono diverse funzioni fondamentali: trasmettono i carichi della struttura al terreno, garantiscono la stabilità rispetto a forze orizzontali e verticali, prevengono danni strutturali causati da cedimenti o movimenti del terreno e determinano la risposta dell’edificio all’azione sismica.
Nelle strutture prefabbricate assumono grande importanza le connessioni tra gli elementi strutturali e la fondazione, poiché devono garantire la corretta trasmissione delle sollecitazioni in un sistema costruttivo caratterizzato da grandi concentrazione di carichi in corrispondenza dei pilastri.
I collegamenti tra elementi strutturali e fondazioni sono particolarmente critici nei prefabbricati industriali in zona sismica. Le unioni pilastro-fondazione devono garantire la trasmissione delle sollecitazioni, mentre i cordoli di collegamento creano un sistema reticolare tra i plinti isolati.
Interazione terreno-struttura
Prima di progettare le fondazioni di un capannone prefabbricato, è necessario condurre un’indagine geotecnica che includa sondaggi, prove penetrometriche, analisi di laboratorio, indagini sismiche e monitoraggio della falda. Questi dati permettono di costruire un modello geotecnico del sottosuolo che sarà il punto di partenza per il dimensionamento delle fondazioni.
Le fondazioni devono garantire un adeguato comportamento sia in condizioni statiche che dinamiche, sopportando i carichi verticali senza cedimenti eccessivi e rispondendo appropriatamente alle sollecitazioni cicliche o impulsive.
Le principali tipologie di fondazioni
Fondazioni superficiali
Le fondazioni superficiali sono la soluzione più comune quando il terreno presenta buone caratteristiche geotecniche già a profondità limitate.
I plinti rappresentano la tipologia più diffusa per i capannoni prefabbricati. Sono elementi in calcestruzzo armato a base tipicamente quadrata, posizionati sotto ogni pilastro. Possono essere diretti (appoggiati sul terreno) o su pali (per terreni con scarsa capacità portante). Offrono economicità e semplicità esecutiva e vengono generalmente collegati mediante cordoli che migliorano il comportamento d’insieme, particolarmente importante in zona sismica.
Le travi sono elementi lineari di fondazione a sezione tipicamente a T rovesciata che corrono sotto le file di pilastri. Offrono maggiore rigidezza rispetto ai plinti isolati e buona distribuzione dei carichi, ma presentano maggiore complessità esecutiva e costi superiori.
La platea di fondazione è una soletta continua in calcestruzzo armato, con spessore variabile maggiorato in corrispondenza dei pilastri. Offre migliore distribuzione dei carichi sul terreno, riduzione dei cedimenti differenziali, ma comporta costi elevati per grandi superfici e maggiori tempi di realizzazione. Viene adottata per capannoni con carichi elevati, in presenza di terreni non ottimali o con significative disomogeneità.
Fondazioni profonde
Le fondazioni profonde vengono utilizzate quando gli strati superficiali del terreno non offrono sufficiente capacità portante.
I pali di fondazione sono elementi cilindrici in calcestruzzo armato che raggiungono strati di terreno competenti a profondità elevate. Possono essere trivellati (realizzati mediante perforazione e getto), battuti (prefabbricati e infissi) o CFA (avvitati ad elica continua). Offrono elevata capacità portante e resistenza a forze orizzontali, ma comportano costi elevati e necessità di attrezzature specializzate.
I micropali sono pali di piccolo diametro (10-30 cm) realizzati mediante perforazione e iniezione di malta cementizia sotto pressione. Possono essere realizzati in spazi ristretti e con minime vibrazioni, ma hanno capacità portante limitata del singolo elemento e richiedono un elevato numero di elementi.
Fondazioni prefabbricate
Le fondazioni prefabbricate estendono i vantaggi della prefabbricazione anche agli elementi di fondazione.
Il sistema Monachino è un tipo di fondazione prefabbricata in calcestruzzo armato specificatamente sviluppato per edifici in aree sismiche. É costituito da un elemento in calcestruzzo armato con armature sporgenti, con funzione sia di elemento strutturale sia di cassaforma a perdere. Il processo viene completato con un getto integrativo al momento della posa del pilastro.
Il processo di realizzazione prevede varie fasi, dall’inserimento di tirafondi durante la produzione all’installazione finale con dispositivi di registrazione che permettono regolazioni millimetriche. Offre velocità di realizzazione, costi certi e adattabilità, ma richiede il trasporto di elementi pesanti e può comportare costi maggiori per piccoli progetti.
Adeguamento di fondazioni esistenti
Molti capannoni industriali prefabbricati esistenti necessitano di interventi di adeguamento delle fondazioni, specialmente quelli costruiti prima dell’introduzione delle moderne normative sismiche. L’adeguamento parte da un’accurata valutazione dello stato di fatto, che include indagini sulle fondazioni esistenti, verifiche della capacità portante, analisi del degrado e valutazione sismica.
Le principali tecniche di adeguamento includono l’allargamento dei plinti, la realizzazione di sottofondazioni, l’installazione di micropali, le iniezioni di consolidamento e l’inserimento di collegamenti tra plinti isolati. Servizi specializzati come “Sismafix” offrono soluzioni complete per l’adeguamento sismico, che spesso includono la realizzazione di cordoli di collegamento e il rinforzo delle connessioni pilastro-fondazione.
Criteri di scelta della fondazione ottimale
La scelta della tipologia di fondazione più adatta dipende da numerosi fattori. Le caratteristiche del terreno sono determinanti: capacità portante, compressibilità, omogeneità, livello di falda e sismicità locale. Aspetti economici e tempistiche includono costi diretti e indiretti, disponibilità di attrezzature, accessibilità del cantiere ed economie di scala.
La prospettiva a lungo termine è essenziale, considerando l’aggressività ambientale, il rischio di degrado, l’accessibilità per ispezioni e la possibilità di rinforzo futuro. Il settore è in continua evoluzione, con innovazioni come il monitoraggio integrato, materiali avanzati, tecniche di modellazione sofisticate, geopolimeri e prefabbricazione avanzata.
Conclusioni e raccomandazioni
La scelta e la corretta progettazione delle fondazioni rappresentano fattori determinanti per il successo di un progetto di capannone prefabbricato. È fondamentale condurre indagini geotecniche approfondite, adottare un approccio integrato che consideri fondazioni e struttura come un sistema unitario, valutare durabilità e manutenzione oltre ai costi iniziali, curare i dettagli di collegamento e considerare soluzioni tecnologicamente avanzate.
Per i capannoni industriali prefabbricati, la fondazione ideale non è necessariamente la più economica o la più rapida da realizzare, ma quella che meglio si integra con le caratteristiche del terreno, le esigenze strutturali e le aspettative di durabilità dell’investimento. La consulenza di professionisti specializzati e l’affidarsi ad aziende con comprovata esperienza nel settore dei prefabbricati in calcestruzzo rimane la strada più sicura per ottenere risultati ottimali e duraturi.