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1. DIFFERENZA TRA FONDAZIONE DIRETTA E FONDAZIONE INDIRETTA: le fondazioni dirette poggiano

su strati di terreno di adeguata resistenza, raggiungibili con operazioni di scavo. Si distinguono in

continue e discontinue; le fondazioni indirette, che trasmettono i carichi della costruzione a strati

profondi del terreno, dotati di adeguata resistenza, o li distribuiscono al terreno per attrito laterale.

2. CHE COSA SI INTENDE PER TRAVE ROVESCIA: particolare tipo di travi continue in c.a., adatte a

distribuire sul terreno i carichi concentrati trasmessi dai pilastri. Presentano una sezione a T

capovolta, munita di due mensole o solette inferiori, che hanno la funzione di allargare la superficie

poggiante sul terreno.

3. CHE COSA SI INTENDE PER FONDAZIONE A PLATEA: quando la pressione trasmessa dai carichi della

struttura è particolarmente elevata rispetto al carico ammissibile sul terreno, può essere

conveniente ricorrere alla fondazione a platea, sostituendo le travi rovesce, che diventerebbero

troppo larghe, con un unico solettone di base in c.a. di spessore adeguato. Il solettone può essere

ulteriormente irrigidito da travi principali e secondarie ortogonali tra loro, sporgenti superiormente,

in modo a formare una piastra nervata capovolta, con la superficie piana disposta verso il basso. La

fondazione a platea offre il vantaggio di ripartire in modo efficace i carichi e di creare una buona

continuità strutturale: è adatta in presenza di terreni cedevoli in modo non uniforme. Tuttavia

richiede maggiore quantità di materiale.

4. PER PLINTO ZOPPO SI INTENDE: quando è necessario fondare pilastri in aderenza a costruzioni

preesistenti, oppure situati al confine di proprietà, si ricorre a plinti di forma particolare, detti plinti

zoppi o asimmetrici, dotati di pronunciati allargamenti nella direzione perpendicolare all’asse di

simmetria.

5. DIFFERENZA TRA PALO POGGIATO E PALO SOSPESO: due tipi di pali: pali poggiati con i quali l’assetto

statico viene ottenuto poggiandoli su strati profondi di sufficiente consistenza; pali sospesi con i quali

la stabilità viene garantita dall’attrito che si genera tra la loro superficie laterale e il terreno.

6. PIANTA E PROSPETTO DI UN PLINTO NERVATO: nel caso di elementi di dimensioni considerevoli, si

ricorre a plinti nervati di varie forme, che sono meno pesanti ma richiedono casserature e armature

più complesse.

7. LA VOLATA È: rapida successione di colpi impartita ai pali infissi, con un’attrezzatura chiamata

battipalo. Dopo ciascuna volata viene misurato l’affondamento subito dalla testa del palo, che

risulterà decrescente man mano che procedere l’infissione. L’operazione ha termine quando

l’affondamento risulta inferiore a un valore prefissato, detto rifiuto.

8. VANTAGGI E SVANTAGGI DELL’IMPIEGO DI PALI DI C.A. E PALI DI ACCIAIO: i pali di c.a. vengono

prefabbricati in stabilimento con lunghezza max 30 m e sezione variabile (poligonale piena, circolare

cava). Sono muniti di armatura che conferisce resistenza necessaria per sopportare le sollecitazioni

derivanti dal trasporto e quelle conseguenti l’infissione; in alcuni casi viene adottata forma tronco-

7

conica anziché cilindrica per aumentare l’attrito laterale con il terreno. Essi sono i più comuni sia per

la possibilità di fabbricarli in ogni forma e dimensione adatte a specifiche situazioni, sia per la loro

ottima durata nel tempo anche in presenza di acque sotterranee. I pali in acciaio, pur presentando

ottima resistenza e possibilità di infissione in terreni di rilevante consistenza, sono poco usati a causa

del loro costo e del rischio di corrosione. Inoltre, dato il basso valore dell’attrito sviluppato col

terreno, possono essere esclusivamente impiegati nelle palificate appoggiate.

9. TIPI DI PLINTI ED ELEMENTI CHE LI COSTITUISCONO: 8

10. DESCRIVI LE FASI DI REALIZZAZIONE DEL PALO ILLUSTRATO NEI SEGUENTI DISEGNI E INDICA IL SUO

NOME:

11. DESCRIVI CHE COSA SONO E A COSA SERVONO I PALI SIMPLEX E FRANKI E IN COSA CONSISTE LA LORO

DIFFERENZA: i pali Simplex richiedono l’impiego di un tubo-forma dotato di estremità con puntazza

apribile che viene battuto fino a rifiuto; successivamente previa apertura della puntazza, si esegue

un getto di calcestruzzo, disponendolo a strati di piccolo spessore e costipandolo sul fondo

contemporaneamente al sollevamento del tubo-forma. I pali Franki sono realizzati con un tubo-

forma alla cui estremità inferiore è stato predisposto un tappo di calcestruzzo a consistenza umida

che durante l’infissione impedisce al terreno di penetrare all’interno del tubo. Poi il tappo viene fatto

uscire dal tubo o va a costituire la base del palo di calcestruzzo. Successivamente, mentre il tubo-

forma viene sollevato, si eseguono il getto in strati e il costipamento del calcestruzzo, che riesce a

penetrare per un tratto nel terreno circostante, aumentando il diametro del palo e creando

rigonfiamenti laterali, efficaci per migliorare attrito col terreno.

12. PALO RADICE: detti anche micropali. Caratterizzati da diametro limitato e agiscono per attrito

laterale. Possono essere utilizzati per vari tipi di terreno e anche per rinforzare fondazioni esistenti.

13. PALI TRIVELLATI: vengono realizzati mediante asportazione del terreno e permettono di raggiungere

notevoli profondità trapassando eventuali strati resistenti o banchi rocciosi di spessore non

sufficiente per costituire un valido appoggio alla fondazione. L’asportazione del terreno può essere

effettuata mediante sonde, benne mordenti, altri utensili di forma elicoidale.

14. SEQUENZA DI REALIZZAZIONE DI UNA PARATIA DI DIAFRAMMI: 9

15. DESCRIVI LA TECNICA DI REALIZZAZIONE DEI PALI ALLA BENTONITE: usati nei terreni incoerenti in

presenza di falde acquifere superficiali. Si tratta di una tecnica che sfrutta l’attitudine dei fanghi

bentonitici ad assorbire notevoli quantità d’acqua. Lo scavo della sezione del palo viene approfondito

gradualmente, estraendo il materiale con sonde o con benne, e viene immediatamente riempito con

fango bentonitico che va ad occupare tutti gli interstizi del terreno, esercitando una pressione

sufficiente ad impedire il frenamento delle pareti dello scavo e a formare un ostacolo alla

penetrazione dell’acqua dall’esterno. Raggiunta la profondità prevista, viene messo in opera il

calcestruzzo per mezzo di un condotto ad imbuto che depone il getto a partire dal fondo del palo,

facendo contemporaneamente tracimare il fango. Se è necessario armare il getto, l’armatura

metallica può essere calata nel fango fino alla base del palo, per procedere poi al getto di

calcestruzzo.

16. TIRANTI DI ANCORAGGIO DEI DIAFRAMMI: contrastano la spinta del terreno.

17. PALANCOLE: per contenere le acque superficiali, è possibile ricorrere a sbarramenti che impediscano

o rallentino in misura sufficiente, l’infiltrazione d’acqua nella zona di scavo. Le palancole o ture di c.a.

prefabbricate o di lamiera grecata di acciaio, con bordi sagomati per facilitare unioni reciproche,

vengono infisse nel terreno, ricorrendo a battipali. Le palancole di c.a., esaurita la funzione durante

i lavori di scavo, vengono in genere lasciate in sito per continuare a formare uno sbarramento; quelle

in acciaio sono più facili da usare e possono essere eventualmente recuperate per utilizzi successivi.

18. PROCEDIMENTO COSTRUTTIVO DI FONDAZIONE PNEUMATICA:

19. DIFFERENZA TRA CASSONI PREFABBRICATI A CIELO APERTO E CASSONI GALLEGGIANTI: i cassoni a

cielo aperto sono costituiti da strutture prefabbricate prive di fondo e di copertura che vengono fatte

progressivamente affondare scavando al loro interno il terreno con benne e sfruttando l’effetto del

peso proprio; raggiunta profondità prevista si procede al loro riempimento con c. oppure con

materiali inerti; i cassoni galleggianti sono costituiti da strutture aperte solo in sommità che vengono

fatte affondare riempiendole di c. o di materiali inerti fino a quando poggiano sul fondo. 10

Lezione 3: l’attacco a terra dell’edificio (28/03/17)

Lo scopo di un edificio è quello di proteggere lo spazio interno tramite la costruzione di pareti, tetto che lo

avvolgono. Essi richiedono la presenza di uno scheletro che sostenga gli elementi stessi e le sollecitazioni che

tali elementi sopportano.

Struttura portante:

comprende le strutture in elevazione e le strutture di fondazione

 porta i carichi della costruzione dal punto in cui questi sono applicati fino al terreno, che oppone

 resistenza

deve nascere insieme alla concezione tipologica e distributiva dell’edificio poiché le scelte di

 posizionamento delle strutture condizionano anche la dimensione degli spazi interni e la fruibilità.

Equilibrio: capacità di una struttura di mantenere il suo assetto geometrico se sollecitata da forze

 diversamente orientate.

Soluzioni (controventamento)

Realizzare giunti tra pilastri e travi di tipo rigido

 Inserire controventi diagonali sia nelle campate verticali che in quelle orizzontali

 Impiego di pannelli o muri di controventamento

Ogni materiale ha diverso modulo di elasticità e questo consente di calcolarne la deformazione.

Limite di snervamento oltre il quale il materiale si rompe.

Resistenza meccanica massimo sforzo che un generico materiale è in grado di sopportare prima della

rottura.

Sollecitazioni:

1. Compressione (laterizio, pietra, calcestruzzo, legno resistono bene)

2. Trazione (legno, acciaio)

3. Flessione (trazione + compressione)

Calcestruzzo armato (calcestruzzo + acciaio), acciaio e legno sono adatti a realizzare tutte le parti strutturali

di un edificio, essendo in grado di resistere a compressione, trazione, flessione.

Elementi verticali sollecitati a compressione richiedono sezioni consistenti se sono troppo sottili tendono

a perdere stabilità.  

Avvento di nuovi materiali (acciaio e calcestruzzo armato) evoluzione nella concezione delle strutture

alleggerimento dei componenti con riduzione dei carichi dovuti al peso proprio. 11

Lezione 4: acciaio, calcestruzzo, ceramici (4/04/17)

Malte, calcestruzzo semplice e armato

Le malte e il calcestruzzo sono conglomerati artificiali ottenuti mediante la miscelazione di acqua, sabbia,

ghiaia, elementi inerti di piccole dimensioni con leganti ottenuti dalla frantumazione e cottura di materiali di

origine minerale. Quando nel calcestruzzo vengono annegate barre tonde di acciaio disposte e collegate al

fine di migliorarne la risposta alle sollecitazioni meccaniche, si ottiene il calcestruzzo armato.

Malte e calcestruzzo nell’architettura

12.000 a.C. utilizzo di materiali ottenuti mediante la miscelazione di acqua e aggregati con leganti ad opera

dei popoli nomadi della Turchia.

II secolo a.C. i Romani, con la messa a punto della tecnica muraria dell’opus caementitium sfruttarono a

pieno le potenzialità di tali materiali, costruendo murature attraverso il riempimento con malte e materiali

inerti l’intercapedine formata da due cortine di materiale lapideo o di mattoni. Le malte venivano utilizzate

per il rivestimento delle murature in sostituzione della pietra. Tra le costruzioni più significative, vi è il

Pantheon, che presenta l’impiego di calcestruzzi variamente composti, caratterizzati da maggiore leggerezza

man mano che si procede verso la cupola.

Successivamente le malte continuarono ad essere ampiamente utilizzate come legante nelle murature in

pietra e laterizio e come finitura superficiale.

XVII, 1824 innovazioni sostanziali. Introduzione del cemento Portland (legante per antonomasia nei

calcestruzzi gettati all’interno di casseforme provvisionali e rinforzati mediante armatura di acciaio.

Metà Ottocento primi brevetti per costruzioni in ferro-cemento, migliorando le prestazioni a trazione del

calcestruzzo mediante l’accoppiamento con barre di ferro. A partire da tali esperienze il calcestruzzo armato

subì un processo di rapida diffusione.

Solamente grazie ad alcuni esponenti dell’espressionismo in architettura il calcestruzzo armato ebbe piena

affermazioni, per le sue caratteristiche di plasticità che lo rendevano un ottimo materiale da plasmare.

Novecento il calcestruzzo armato costituisce il punto di riferimento per la ricerca del movimento moderno,

come in Le Corbusier. La ricostruzione post-bellica riconobbe nel calcestruzzo armato uno strumento

economico e veloce per rispondere alla domanda di abitazioni. In questa prospettiva si colloca la ricerca

condotta nella prefabbricazione.

Composizione e prodotti

Leganti, aggregati, additivi

Le malte e i calcestruzzi sono costituiti da una miscela di leganti, aggregati, additivi, acqua nella corretta

proporzione e a seconda delle prestazioni richieste.

Leganti = materiali ottenuti dalla cottura di materiali di origine minerali. Se mescolati con acqua, danno vita

ad un impasto capace di indurire aderendo in maniera irreversibile alle superfici con le quali entrano in

contatto. 12

Essi si suddividono in:

1. Leganti aerei: induriscono e fanno presa solo in presenza di aria

2. Leganti idraulici: induriscono e fanno presa in presenza di aria e acqua

Le principali famiglie di leganti sono: gesso (se mescolato con acqua, ne assorbe la quantità persa al momento

della cottura e si indurisce), calci aeree, calci idrauliche, cemento.

Aggregati = materiali minerali in forma granulare, di origine naturale o artificiale che costituiscono lo

scheletro strutturale delle malte e dei calcestruzzi.

Additivi = prodotti chimici che, se aggiunti nella giusta quantità, consentono di migliorare alcune

caratteristiche del materiale. Tra i più utilizzati si hanno additivi che hanno come scopo l’aumento della

fluidità del materiale (e di conseguenza la sua lavorabilità), acceleranti o ritardanti che hanno lo scopo di

modificare a livello temporale indurimento e presa, additivi aeranti con il fine di introdurre microbolle

all’interno dei materiali così da conferirgli resistenza ai cicli di gelo e disgelo.

Prodotti

Le malte e i calcestruzzi si articolano in un’ampia gamma di prodotti che si differenzia in relazione alla

composizione della miscela. La distinzione più diffusa si attua sul tipo di legante utilizzato.

Malte = si ottengono mediante l’impasto di calci aeree o idrauliche, sabbia, acqua, eventuali additivi. Esse si

suddividono in aeree e idrauliche.

Calcestruzzo = si ottiene attraverso la miscela di legante idraulico (cemento), aggregati di diverse dimensioni,

acqua, eventuali additivi. Oltre al calcestruzzo normale vi sono calcestruzzi leggeri, cellulari e alveolari (gli

ultimi due caratterizzati dalla presenza di piccolissime cavità e fessure nella propria struttura). Essi sono

impiegati nell’edilizia per sottofondi, riempimenti, strutture portanti.

Calcestruzzo armato = si ottiene inglobando nel calcestruzzo un’armatura metallica. Tale armatura è

composta da barre in acciaio che contribuiscono a sopportare gli sforzi di trazione che il calcestruzzo solo

faticherebbe a sopportare. L’accoppiamento è reso possibile da un coefficiente di dilatazione termica dei due

materiali molto simile. Il calcestruzzo armato può essere ad armatura lasca (l’armatura metallica viene

annegata nel calcestruzzo) o precompresso (l’armatura viene preventivamente tesa e rilasciata solo dopo

che il calcestruzzo ha fatto presa, così da poter sopportare sollecitazioni maggiori).

Il processo produttivo

Il processo produttivo di malte e calcestruzzi si suddivide in una priva fase di produzione dei leganti e di

reperimento degli aggregati e quindi da una fase di miscelazione e messa in opera.

Il processo produttivo che porta alla realizzazione dei leganti è diverso a seconda del legante.

Gesso deriva da una pietra di origine sedimentaria estratta in blocchi, macinata e cotta in forni. Una volta

cotto il gesso, per essere utilizzato come legante, va idratato con acqua, salvo il gesso cotto a morte al quale

si miscelano, oltre all’acqua, sostanze catalizzatori.

Calce aerea è necessaria la cottura a temperature elevate di rocce calcaree. Per essere messo in opera,

all’ossido di calcio va aggiunta una determinata quantità d’acqua. 13

Calce idraulica quella vera e propria è ottenuta dalla cottura di calcari argillosi o dalla miscela di calcari e

argille. 

Cemento la produzione consiste in un’iniziale miscelazione e macinazione delle materie prime, argilla,

calcare, sabbia, cotte poi in modo da ottenere una parziale fusione del composto.

Reperimento degli aggregati

La maggior parte degli aggregati è di origine naturale e deriva da rocce di vario tipo estratte in blocchi ed in

seguito ridotte alle dimensioni volute. Il ciclo di produzione è composto da una prima fase di preparazione

della cava, dalla fase di estrazione e quindi da quella di trasporto negli stabilimenti. Gli aggregati più fini

(sabbia) sono prelevati da letti dei fiumi o dal mare. Gli aggregati di dimensioni maggiori vengono ricavati da

blocchi estratti da cave o da fossi e poi ridotti alle dimensioni desiderate.

Miscelazione

Il processo di miscelazione di leganti, aggregati, acqua può avvenire a mano (si procede manualmente

all’idratazione e alla miscelazione dei leganti con aggregati e additivi) oppure a macchina (la miscelazione

avviene mediante macchine impastatrici, dette betoniere, oppure impianti collocati fuori o all’interno del

cantiere).

Messa in opera

Quando le malte vengono utilizzate come legante per la realizzazione di murature si può solo lavorare

manualmente. Nel caso della realizzazione di intonaci è possibile procedere alla messa in opera manuale

oppure mediante spruzzatura meccanica. Per quanto riguarda il calcestruzzo esso può essere gettato

direttamente dalle autobetoniere o mediante utilizzo di benne oppure pompato mediante automezzi. La fase

di getto è preceduta dalla costruzione di casseforme che possono essere in legno o metalliche e nel caso del

calcestruzzo armato, dal posizionamento dall’armatura di rinforzo in acciaio. I tempi di rimozioni delle

casseforme (disarmo) dipendono dalla temperatura e dall’umidità dell’ambiente, dal tipo e quantità di

cemento e di additivi impiegati.

Profilo ambientale

Il reperimento delle rocce da cui si ricavano leganti e aggregati determina un consistente consumo di risorse

non rinnovabili e rilevanti impatti riconducibili ad attività di cava sia dal punto di vista paesaggistico che da

quello dell’emissione delle polveri.

La fase di produzione dei leganti implica utilizzo intensivo di energia. Anche la fase di trasporto delle materie

prime dalle cave allo stabilimento può incidere in modo significativo nella valutazione dell’impatto

ambientale in relazione alla distanza tra i luoghi di estrazione, produzione e messa in opera.

Per quanto riguarda il fine vita, bisogna considerare difficile un riutilizzo delle malte e dei calcestruzzi, mentre

è diffuso il reimpiego del materiale proveniente dai processi di demolizione per applicazioni secondarie.

Materiali ceramici: i laterizi

I materiali ceramici costituiscono una classe materica molto diffusa. Sono materiali ottenuti dall’impasto e

dalla successiva cottura di argilla, acqua e additivi. Tra di essi hanno rilevanza i laterizi, prodotti ceramici

composti di argille comuni e cotti. 14

I laterizi nell’architettura

L’utilizzo dell’argilla come materiale da costruzione si è affermato fin dall’antichità in aeree geografiche prive

di legno e di pietra e vicine a fiumi e paludi. Inizialmente la lavoratura dell’argilla avveniva mediante la

formatura manuale di un impasto malleabile e la successiva essiccatura al sole. Laddove la costruzione

avveniva mediante l’assemblaggio di blocchi pre-formati, l’impiego di elementi non cotti consentiva di evitare

la posa di leganti per la costruzione.

Prime testimonianze Gerico, Giordania, ottavo millennio a.C.

Cultura egizia impiego di blocchi di argilla cruda rivestiti di materiali lapidei.

Popoli della Mesopotamia uso della terra cruda.

Cultura sumera primato nell’impiego di elementi di argilla cotti (laterizi).

Prodotti

In commercio è disponile un’ampia gamma di laterizi che possono essere raggruppati a seconda della loro

principale funzione in: elementi per murature, tavelle e tavelloni, elementi per solai, elementi per coperture.

Elementi per murature possono essere a loro volta suddivisi in mattoni, blocchi, mattoni e blocchi di

rivestimento, mattoni e blocchi comuni e pezzi complementari, speciali e di corredo.

Tavelle e tavelloni le tavelle sono elementi in laterizio piani che presentano una dimensione maggiore

delle altre due. Le tavelle hanno lunghezza prevalente rispetto a larghezza e altezza. A seconda dello spessore

assumono il nome di tavellini, tavelle (realizzazione di solai, pareti interne divisorie, controsoffiti e casseri),

tavelloni.

Elementi per solai: blocchi forati per solai o pignatte. Vengono accostati a elementi in calcestruzzo armato

definiti travetti. Gli elementi per solai si differenziano tra loro a seconda del loro impiego in solai gettati in

opera, a travetti prefabbricati (dotati di alette inferiori che hanno il compito di contenere il getto in

calcestruzzo che indurendosi porterà alla formazione del travetto) o solai prefabbricati (i blocchi definiti

interblocchi o blocchi interpositi e presentano delle sporgenze laterali che permettono l’appoggio di essi ai

travetti prefabbricati).

Nel caso in cui vadano a costituire un solaio prefabbricato, le pignatte non presentano facce laterali sagomate

poiché vanno in appoggio sulla lastra prefabbricata in calcestruzzo.

Elementi per coperture: gli elementi il laterizio adatti alla realizzazione di manti di copertura sono definiti

tegole, che possono essere suddivise in tegola a sovrapposizione (non presentano alcun elemento di aggancio

o di innesto) e tegole a innesto (dotate di particolari scanalature adatte a permettere una connessione salda

e precisa).

Processo produttivo

Il processo produttivo che porta alla realizzazione dei laterizi è composto dalla fase di preparazione

dell’impasto che comprende il reperimento e la miscelazione delle materie prime, dalla fase di formatura, da

quella di essiccazione e infine da quella di cottura. 15

Preparazione dell’impasto: l’argilla utilizzata per la produzione di laterizi è una miscela di minerali. Se

impastata con la giusta quantità di acqua, l’argilla assume un elevato grado di plasticità.

Formatura: processo di lavorazione che porta al conferimento della forma voluta all’impasto e alla

realizzazione degli elementi. Il processo di formatura viene realizzazione per estrusione (l’impasto viene fatto

passare attraverso una matrice dal profilo desiderato. Il materiale estruso viene poi tagliato della giusta

misura) e per pressatura (compressione meccanica dell’impasto tra due stampi).

Essiccazione: prima di procedere alla cottura dell’elemento formato deve essere rimossa l’acqua in eccesso

mediante essiccazione, che deve avvenire in maniera graduale per evitare fenomeni di distorsione,

incrinatura o rottura del pezzo.

Cottura: il processo di cottura ha il fine di privare l’argilla della sua plasticità, così da ottenere il prodotto nella

sua forma finale.

Profilo ambientale: la produzione di materiali ceramici necessita di materie prime reperibili nelle cave. La

fase di estrazione determina dunque consumo di risorse ed energia e può provocare danni all’ambiente.

Impatti ambientali rilevanti caratterizzano anche le fasi di formatura, essiccazione, cottura in quanto tali

lavorazioni prevendono un utilizzo consistente di combustibili fossili ed energia elettrica e la creazione di

scarti. Anche nella fase di trasporto dell’argilla dalla cava al luogo di produzione e dei prodotti dalla fornace

al cantiere vi sono impatti ambientali.

Metalli, l’acciaio

Metallo = particolari elementi chimici che presentano una struttura cristallina caratterizzata dalla presenza

di elettroni liberi. I metalli si dividono in non ferrosi e ferrosi.

Non ferrosi argento, oro, magnesio, titanio, alluminio (ottenuto dalla coltivazione della bauxite, cottura e

affinazione. Metallo altamente lavorabile, leggero, lucidabile), piombo (ridotta resistenza a trazione e da

consistenti variazioni di dimensione in relazione alle escursioni termiche), zinco (resistente ad agenti

atmosferici, utilizzato spesso come rivestimento di altri metalli), rame (buon grado di resistenza, buona

lavorabilità e deformabilità).

Ferrosi ferro e le sue leghe (ghisa, acciaio, leghe di acciaio). Il ferro in natura si trova sotto forma di ossidi

(ematite, magnetite) e viene estratto dai suoi minerali mediante riduzione con carbonio. Si ottiene così ghisa

grezza caratterizzata da fragilità e ossidabilità. Per questo motivo si procede con ulteriori lavorazioni al fine

di ridurre la percentuale di carbonio. Si ottengono così la ghisa e l’acciaio.

Acciaio

Con la rivoluzione industriale l’impiego dei metalli si estende. I primi utilizzi del ferro avvennero grazie ad un

processo di riscaldamento dei minerali. Si ricavava una sostanza ferrosa spugnosa, ricca di impurezze e con

un’alta percentuale di carbonio, in quanto non si poteva giungere a fusione. Soltanto tra il tredicesimo e

quattordicesimo secolo, grazie alla realizzazione di mantici idraulici, fu possibile raggiungere temperature più

elevate e produrre la ghisa fusa.

Nel corso dell’ottocento si ottennero materiali ferrosi sempre più performanti e in quantità sempre maggiori,

grazie alla messa a punto di tecnologie di produzione sempre più efficienti unitamente alla più approfondita

conoscenza della chimica dei materiali. 16

Le prime applicazioni della ghisa e dell’acciaio in architettura si limitarono alla costruzione di serre, edifici

industriali, stazioni, padiglioni temporanei.

Il percorso evolutivo dei materiali ferrosi in architettura è particolarmente evidente nella costruzione dei

grattacieli, che costituirono uno dei campi privilegiati per l’applicazione dell’acciaio in ragione delle maggiori

resistenze offerte rispetto ad altri materiali. Solo nel ‘900, con il movimento moderno, si sperimentarono le

potenzialità dei materiali metallici e in particolare dell’acciaio (cfr. Mies Van der Rohe). All’interno

dell’esperienza modernista l’impiego dell’acciaio si associa ai temi della trasparenza, leggerezza,

prefabbricazione, industrializzazione. Sul finire del XX secolo infatti, l’acciaio venne utilizzato come materiale

di riferimento per l’architettura “high-tech”. L’architettura recente vede un sempre più ampio impiego dei

materiali metallici, in particolare dell’acciaio, anche in virtù delle caratteristiche materiche oltre che

strutturali.

Semilavorati e prodotti

I semilavorati e i prodotti in acciaio, possono essere classificati in:

profilati laminati a caldo (adatti per la realizzazione di strutture portanti),

 lamiere (sono utilizzate per realizzare piastra di fondazione o profilati composti per mezzo di

 saldatura),

profilati formati a freddo (le lamiere sottili possono essere sottoposte a un processo di presso-

 piegatura a freddo per ottenere elementi lineari profilati, con sezione aperta o tubolare, e lamiere

sagomate la cui sezione è caratterizzata da greche, nervature trapezoidali. I profilati tubolari possono

avere sezione circolare, quadrata, rettangolare, complessa e possono essere distinti in tubi senza

saldatura e tubi saldati),

grigliati (formati per mezzo dell’elettrosaldatura di lamelle di differenti tipi),

 reti (prodotte mediante l’intreccio di fili preventivamente piegati).

Processo produttivo

Si distinguono due differenti modalità di produzione siderurgica: 

- produzione di acciaio a partire dai minerali del ferro (ciclo integrale) viene preparata una miscela

di minerali di ferro, carbone coke e fondenti che svolgono la funzione di eliminare nel processo di

fusione le impurità aggregandole nella loppa, che nel processo di fusione galleggia sulla massa fusa

e può essere dunque facilmente asportata. La miscela, detta carica, viene calata all’interno di un

altoforno (in tale fase possono essere aggiunti rottami di ferro). Dal basso viene insufflata aria calda

che alimenta la combustione del coke. Arrivati alla temperatura di 2000°C, il minerale si fonde e si

deposita nella parte bassa del forno (crogiolo). Si ottiene così una ghisa grezza. Per produrre l’acciaio,

la ghisa viene successivamente sottoposta a un processo di affinazione attraverso il convertitore,

struttura nella quale vengono insufflati aria o ossigeno per ridurre il carbonio. 

- produzione di acciaio a partire dalla ghisa grezza e dai rottami ferrosi (ciclo con forno elettrico). il

materiale di partenza è la ghisa grezza prodotta negli altiforni e da rottami di acciaio. Nel forno, il

materiale metallico si trasforma in un plasma. All’uscita dal forno elettrico (o dal convertitore),

l’acciaio fuso può essere colato nelle lingottiere (nelle quali si solidifica) oppure colato in lingottiere

di rame raffreddate, dalle quali viene estratto prima che il processo di solidificazione sia completo.

L’acciaio allo stato pastoso viene poi collocato su nastri trasportatori lungo i quali viene prima

formato e poi lasciato raffreddare. Si ottengono così bramme (semilavorati piano con sezione

17

rettangolare), blumi (semilavorati con sezione quadrata), billette (semilavorati con sezione quadrata

o rettangolare).

Lavorazioni

Oltre alla fusione che realizza elementi dalle forme anche molto complesse attraverso la colata di acciaio fuso

in stampi, le lavorazioni più diffuse sono:

- laminazione: consiste nell’indurre i semilavorati di acciaio al passaggio tra una serie di coppe e cilindri

rotanti, a distanze sempre più ravvicinate, diminuendo così notevolmente lo spessore e aumentando

larghezza e lunghezza. Può avvenire a caldo o a freddo.

- Trafilatura: consiste nell’indurre il passaggio nel materiale in una serie di fori con diametro via via

decrescente così da raggiungere la sezione desiderata. Il materiale viene tirato e non compresso.

- Estrusione: l’acciaio viene compresso e fatto passare attraverso una sagoma, detta matrice, che ne

determina la forma.

- Stampaggio: consiste nella pressatura del materiale all’interno di stampi, ottenendo elementi di varia

forma e dimensione.

- Piegatura: è utilizzata per la lavorazione delle lamiere e consiste nella piegatura del semilavorato

attraverso presse con punzoni e matrici oppure mediante profilatrici a rulli.

- Fucinatura: formatura del materiale, a caldo o a freddo, attraverso la battitura con un maglio. Tecnica

antica.

Profilo ambientale

Nella fase di estrazione, vi è consumo di risorse non rinnovabili ed impatti paesaggistici. Nella fase di

produzione, la lavorazione negli altiforni richiede quantità elevate di combustibili fossili e di energia elettrica,

che provoca l’emissione di fumi e polveri nell’atmosfera. Nel caso dei forni elettrici i consumi si limitano

all’energia elettrica e sono più basse le emissioni. 18

Lezione 5: strutture in elevazione verticale puntiformi (11/04/17)

Strutture portanti in elevazione insieme degli elementi costruttivi che, insieme alle strutture di fondazione,

costituiscono l’ossatura portante dell’organismo. Essi assolvono la funzione statica principale di copertura

dell’edificio, di orizzontamento, di sostegno verticale, delle coperture e degli orizzontamenti e di

collegamento verticale degli ambienti.

Strutture portanti in elevazione

- Sistemi continui = presenza di elementi verticali continui (muri, setti, pannelli), elementi orizzontali

lineari (cordoli), elementi orizzontali piani (solai). I muri verticali assumono la funzione statica di

sostenere il peso proprio e quello dei carichi accidentali; contribuiscono alla delimitazione e

separazione degli spazi. Molto vincolanti rispetto alla distribuzione degli ambienti interni e

impediscono modifiche nel tempo.

- Sistemi puntiformi = elementi verticali lineari (pilastri), elementi orizzontali lineari (travi), elementi

orizzontali piani (solai). I pilastri assolvono solo alla funzione statica, mentre la funzione delimitativa

è affidata ad altri elementi della costruzione. Hanno il vantaggio di maggiore flessibilità distributiva

in pianta, in quanto la divisione degli spazi interni non è vincolata da setti portanti.

Procedimenti costruttivi:

1. Tradizionali: esecuzione delle lavorazioni avviene sul luogo dell’intervento e presenta elevato grado

di manualità.

2. Industrializzati: impiego manuale in cantiere limitato. Attrezzature consentono di eseguire

lavorazioni in successione (cicli esecutivi).

3. Prefabbricati: gli elementi vengono predeterminati geometricamente e precostituiti in luoghi diversi

rispetto all’edificio. Solo successivamente si assemblano in cantiere.

Strutture a telaio

strutture puntiformi costituite da supporti verticali isolati (pilastri) ed elementi orizzontali lineari (travi) e

bidimensionali (solai), connessi in modo da formare un insieme omogeneo indeformabile rispetto alle azioni

a cui l’edificio è sottoposto. I carichi verticali vengono raccolti dai solai, strutture orizzontali che dividono i

piani della costruzione e elementi orizzontali che collegano i pilastri e raccolgono i carichi dei solai

trasmettendoli ai pilastri. Pilastri = elementi verticali che assolvono la funzione statica di sostenere i carichi

verticali e di trasmetterli al sistema di fondazione.

Definito l’andamento per i solai, viene stabilita la disposizione delle travature portanti in senso longitudinale

o trasversale e vengono poi posate le strutture secondarie.

 

Materiali in grado di resistere a compressione, flessione, taglio. calcestruzzo armato, acciaio, legno.

1. Strutture a telaio in calcestruzzo armato: realizzazione di componenti su misura, modellabili e

plasmabili in funzione delle diverse esigenze e la protezione dal fuoco e dall’ossidazione dei ferri

d’armatura. Composte da elementi lineari verticali (pilastri) e orizzontali (travi) e piani (solai).

La realizzazione di strutture portanti in calcestruzzo armato può avvenire in opera (mediante getto

di calcestruzzo entro casseri) oppure mediante l’assemblaggio di elementi prefabbricati (assemblati

mediante un getto per rendere solidali gli elementi fra loro oppure possono richiedere un getto in

opera di completamento).

Pilastri in c.a. sezione quadrata o rettangolare, con armatura longitudinale costituita da tondini

verticali in acciaio che corrono lungo il pilastro e sono posti lungo il perimetro della pianta. I ferri

longitudinali sono collegati trasversalmente da staffe orizzontali preposte al contenimento di

calcestruzzo e alla riduzione della dilatazione trasversale del pilastro. Le staffe possono essere isolate

a interasse costante (sezione rettangolare, quadrata, a T) oppure con avvolgimento a spirale (sezione

19

circolare o poligonale e dotati di armatura metallica costituita da barre longitudinali situate lungo il

perimetro della sezione). I pilastri prefabbricati in c.a. possono essere prodotti con dimensioni e

caratteristiche variabili; in genere sono muniti di mensole di sostegno per l’appoggio delle travi e

vengono appoggiati su fondazioni a plinto a bicchiere o gettate in opera.

Travi in c.a. elementi orizzontali lineari che, assieme a pilastri e solai, concorrono a formare un

insieme omogeneo e indeformabile rispetto alle azioni a cui l’edificio è sottoposto. Travi variamente

sagomate e armate con ferri longitudinali. L’altezza della trave dipende dalla luce (distanza tra

pilastri) che deve coprire; le travi possono essere ribassate (h maggiore del solaio e la trave sporge

inferiormente) oppure in spessore (h della trave = h solaio). In generale le travi devono avere h >

solaio in quanto la sezione allungata verso il basso è efficace in termini statistici, poiché la trave deve

resistere alla flessione. Per evitare la sporgenza all’intradosso del solaio del solaio si realizzano travi

in spessore, allargando la trave orizzontalmente (edilizia residenziale).

2. Strutture a telaio in acciaio: impiego dell’acciaio consente la copertura di grandi luci e messa in opera

di costruzione di elevata h e notevole capacità portante. Tuttavia problemi di insonorizzazione e

isolamento termico a causa della leggerezza dei componenti.

Sono composte da elementi verticali e orizzontali e da elementi piani. La giunzione fra elementi

avviene mediante bullonatura o saldatura.

Pilastri in acciaio a sezione chiusa (vantaggio di resistere bene al carico di punta; tuttavia

complicato il collegamento con altri elementi della struttura), a sezione aperta (profili HE o IPE,

consentono di realizzare agevolmente i collegamenti tra le diverse parti), a sezione composta

(ottenuti per accostamento di più elementi base uniti per saldatura o bullonatura. Profili a C, L).

Travi in acciaio costituite da profili laminati a caldo IPE, HE o C. Travi principali quando sorreggono

carichi del solaio. In una campata travi principali collocate perpendicolarmente alla lamiera; le travi

poste parallelamente alla direzione della greca non ricevono carico dai solai, ma vengono posizionate

come travi di collegamento tra pilastri per chiudere la struttura. Se la luce tra pilastri e travi è elevata

è possibile prevedere una orditura di travi secondarie che sostiene il solaio e che scaricano il loro

peso sulle travi principali, collegate ai pilastri. L’altezza della trave dipende dalla distanza degli

appoggi. Se la luce è > 20 m e la trave supera 1,1 m si adottano travi reticolari. 20

Lezione 6: strutture in elevazione verticale continue (2/05/17)

Impiego di mattoni e blocchi in laterizio e pietra praticità, resistenza a compressione.

Murature portanti assemblaggio di elementi modulari prefabbricati (mattoni, blocchi) mediante

interposizione di malte. Resistente a compressione ma non a trazione controventamenti costituiti da muri

di spina o solai. Per > resistenza meccanica murature portanti armate, inserendo armature verticali

all’interno di blocchi forati e armature orizzontali nei giunti di malta.

Blocchi = funzione statica di resistenza ai carichi; strati di malta = collegamento e funzione statica di ripartire

in modo uniforme i carichi.

Tecnica muraria ordinata disposizione di elementi. I mattoni devono essere posti in modo sfalsato.

Strutture a parete portante in calcestruzzo armato gettato in opera  sfruttano le proprietà

dell’accostamento tra calcestruzzo e armatura metallica per la costruzione di setti portanti che costituiscono

gli elementi continui di appoggio e sostegno. A differenza delle murature portanti realizzate mediante la posa

di piccoli elementi, i setti in calcestruzzo armato gettato in opera hanno il vantaggio di contrarre i tempi di

esecuzione. Tuttavia hanno scarsa coibenza termoacustica.

Esse sono concepite come articolazione tridimensionale di pareti portanti, pareti di controventamento e solai

destinati a resistere a carichi orizzontali e verticali. 

Il getto in opera avviene entro apposite forme di contenimento (casseri) “a perdere” se risultano parte

integrante dell’elemento finito; ci sono invece casseri reimpiegabili rimossi e usati per un ulteriore getto.

Strutture a parete portante a pannelli prefabbricati  messa in opera di elementi realizzati

industrialmente e assemblati in cantiere. Ridotti tempi di cantiere.

Composte di elementi piani bidimensionali (pannelli piani monostrato formati da un solo strato di materiale

per la realizzazione della parte strutturale) o tridimensionali (costituiti da almeno due pannelli in calcestruzzo

solidali tra loro e disposti su piani ortogonali) assemblati in opera mediante assemblaggio a secco di piastre

metalliche o getti di completamento. 21

Lezione 7: strutture in elevazione orizzontale (9/05/17)

Superficie d’intradosso piana che consente di diminuire il volume interno e ridurre i vincoli alla

distribuzione degli ambienti.

- Riduzione del peso proprio degli orizzontamenti (=insieme degli strati componenti la struttura, il

sottofondo, il pavimento dei vari piani. Tutto ciò che sta nello spessore compreso tra l’intradosso

della struttura e il piano pavimento finito) grazie all’eliminazione dei riempimenti

- Semplicità di esecuzione dei pavimenti, che poggiano su un sottofondo piano e regolare

Tipi di solaio: 

1. Solai di legno costruzione semplice e rapida. Gli elementi che li costituiscono sono in grado di

resistere ai carichi non appena posti in opera. Possono essere lasciati a vista o mascherati.

Solai semplici e composti semplici costituiti da una serie di travetti in legno disposti

parallelamente, ai quali è sovrapposto un assito di tavole accostate tra loro; composti realizzati

disponendo alcune travi principali che costituiscono l’appoggio dei travetti.

Solai alla francese costituito da travetti con l’assito disposto longitudinalmente in modo da evitare

caduta di polvere o sabbia dagli interstizi delle tavole.

Sezione di travi e travetti: in caso di carichi uniformemente distribuiti il massimo movimento flettente

si verifica in mezzeria.

Appoggio sulle murature: realizzato mediante l’interposizione del dormiente, dalla funzione di

ripartire il carico su una superficie di muro più ampia. Le estremità delle travi vengono munite di

staffe di ferro collegate a un elemento di ancoraggio (bulzone) incastrato in corrispondenza della

superficie esterna della muratura.

Appoggio sulle travi: l’appoggio dei travetti avviene sul lembo superiore della trave principale.

Quando è necessario contenere lo spessore complessivo del solaio, i travetti vengono incastrati alla

trave principale o collegati ad essa con vari accorgimenti.

L’assito dei solai di legno costituisce la base sulla quale appoggia il sottofondo per il pavimento,

previa interposizione di assi di isolamento.

Intradosso: lasciato a vista o nascosto da un controsoffitto.

2. Solai di profilati di acciaio e laterizi i travetti di legno sono stati sostituiti con profilati di acciaio

normalizzati (putrelle) resistenti alla flessione.

Con voltine di mattoni impiego di voltine di mattoni disposti a una testa oppure in foglio, a quella

di profilati di acciaio di sezione a doppio T.

Con volterrane o tavelloni grazie alla tecnica di estrusione i laterizi sono modellati con forme e

sezioni particolari. 

Di profilati e volterrane costituiti da elementi di estremità (copriferro, realizza continuità della

superficie di laterizio all’intradosso del solaio e agevolare intonacatura) sui quali poggiano tre

elementi intermedi (volterrane) capaci di sostenersi per contrasto. 22

3. Solai di calcestruzzo armato solai in grado di ricoprire luci di rilevante ampiezza e sopportare

elevati carichi (abitazione e attività industriale).

Costituiti da:

- Cordolo: elemento di calcestruzzo armato che costituisce l’appoggio per il solaio e ha la funzione di

distribuire uniformemente i carichi su una muratura portante continua (non soggetto a flessione).

Svolge il ruolo di collegamento tra del solaio agli elementi portanti verticali.

- Trave: elemento di calcestruzzo armato che sorregge i solai e ha la funzione di trasmettere i carichi

ai pilastri. Soggette a flessione, taglio, torsione. Possono avere sezione rettangolare o a T (formate

da una nervatura solidale alle due strisce di soletta adiacenti). Travi a T travi ribassate (sezione di

h tale da sporgere al disotto); travi rialzate (sezione di h tale da sporgere al di sopra); travi in spessore

o piatte (la cui h è pari allo spessore del solaio. In sezione la base è > di h); travi parapetto (sezione

di notevole h, realizzate sul perimetro di un solaio per formare un elemento di protezione e per

coprire luce rilevante); travi portamuro (sostengono una parete perimetrale non portante); travi

veletta (delimitano esternamente i cassonetti delle persiane).

Si dividono in: 

- Soletta piena (solaio gettato in pieno) senza o con nervature

 

- Solai misti costituiti da travetti di calcestruzzo armato o calcestruzzo armato precompresso

costituiti da travetti di calcestruzzo armato o di calcestruzzo armato precompresso con

interposizione di blocchi forati di laterizio o di altri materiali. Si distinguono in due categorie: solai

realizzati con blocchi con funzione principale di alleggerimento, solai realizzati con blocchi con

funzione statica in collaborazione col conglomerato.

Divisione dei solai misti: 

- Solai gettati completamente in opera comune impiego. Grande versatilità.

- Solai con elementi prefabbricati, che si dividono in:

Solai a pannelli in latero-cemento tipo predalles costituiti da una suola di calcestruzzo, armata con

ferri e con tralicci d’acciaio sporgenti, in modo da realizzare le nervature con il getto di

completamento. 23

Solai di latero-cemento con travetti prefabbricati con tralicci elettrosaldati oppure di calcestruzzo

armato precompresso. 

Solai a pannelli prefabbricati di latero-cemento formati da due o tre file di blocchi di laterizio

solidarizzati da nervature in calcestruzzo armato.

4. Solai di lamiera grecata impiegati nel caso di strutture portanti in acciaio e caratterizzati da un

peso proprio basso e da un’ottima resistenza ai carichi. Possono essere classificati in: solai di lamiera

grecata senza soletta (solai a secco), solai di lamiera grecata con soletta collaborante. Solai a pannelli

per sistemi di prefabbricazione. 24

Prestazioni:

- Resistenza ai carichi

- Trasmittanza termica

- Trasmittanza lineare

- Inerzia termica

- Potere fonoisolante ai rumori aerei

- Potere isolante ai rumori di calpestio

- Reazione e resistenza al fuoco 25

VERIFICA

1. LUCE NEI SOLAI: un elemento importante per la scelta del tipo di solaio e il dimensionamento dei suoi

elementi è la luce, cioè la distanza tra elementi di appoggio. Nel calcolo strutturale si divide in: luce netta

(distanza tra i fili interni degli elementi di appoggio); luce di calcolo (lunghezza della trave da considerare

nelle operazioni di dimensionamento).

2. DORMIENTE: l’appoggio delle travi e dei travetti sulle murature veniva di solito realizzato mediante

l’interposizione di un elemento, detto dormiente, che aveva la funzione di ripartire il carico su una

superficie del muro più ampia.  

3. VARI TIPI DI SOLAI E TAVELLONI: i solai di profilati di acciaio e laterizi solai con tavelloni solai di

profilati e tavelloni solai costituiti da tavelloni collocati su elementi laterizi detti copriferro, che ne

consentivano l’appoggio su profilati. Esistevano anche particolari tipi di copriferro che permettevano di

posizionare più in alto il tavellone, in modo da ridurre lo strato del materiale di riempimento e consentire

l’appoggio, lungo il lembo inferiore, a una tavellina che aveva la funzione di controsoffitto portaintonaco.

Vi sono solai con tavelloni poggiati sull’ala dei profilati con riempimento di calcestruzzo alleggerito che,

penetrando nei fori alle estremità dei tavelloni, li rende solidali tra loro e con l’ala inferiore dei profilati.

Quest’ultima può essere inglobata nello spessore dell’intonaco, predisponendo una rete portaintonaco

che garantisce l’aderenza al supporto. Vi sono solai con tavelloni poggianti sull’ala superiore dei profilati

completati da getti di calcestruzzo, rinforzato da un’armatura di rete elettrosaldata. Per non lasciare a

vista i profilati sul filo inferiore del solaio si ricorre ad una controsoffittatura.

4. TIPI DI SOLAI DI CALCESTRUZZO ARMATO:

-Soletta piena (solaio gettato in pieno) senza o con nervature

-Solai misti costituiti da travetti di calcestruzzo armato o calcestruzzo armato precompresso costituiti

da travetti di calcestruzzo armato o di calcestruzzo armato precompresso con interposizione di blocchi

forati di laterizio o di altri materiali. Si distinguono in due categorie: solai realizzati con blocchi con

funzione principale di alleggerimento, solai realizzati con blocchi con funzione statica in collaborazione

col conglomerato.

Divisione dei solai misti: 

-Solai gettati completamente in opera comune impiego. Grande versatilità.

-Solai con elementi prefabbricati, che si dividono in:

1.Solai a pannelli in latero-cemento tipo predalles costituiti da una suola di calcestruzzo, armata con

ferri e con tralicci d’acciaio sporgenti, in modo da realizzare le nervature con il getto di completamento.

2.Solai di latero-cemento con travetti prefabbricati con tralicci elettrosaldati oppure di calcestruzzo

armato precompresso. 

3.Solai a pannelli prefabbricati di latero-cemento formati da due o tre file di blocchi di laterizio

solidarizzati da nervature in calcestruzzo armato.

5. TRAVE RIBASSATA: trave con sezione a T la cui sezione presenza presenta un’altezza tale da sporgere al di

sotto (cioè all’intradosso) del solaio.

6. VANTAGGIO DERIVANTE DALL’IMPIEGO DI TRAVI IN SPESSORE NEI SOLAI IN CALCESTRUZZO ARMATO:

riduzione dei costi della casseratura poiché le travi vengono gettate sullo stesso tavolato piano utilizzato per

la realizzazione del solaio; formazione di una superficie di intradosso piana che non impone vincoli al

posizionamento delle pareti interne, né riduzione dell’altezza utile nei locali. 26

(SVANTAGGI: maggior peso proprio delle travi, a causa della notevole larghezza necessaria per la loro sezione

resistente; maggior consumo di acciaio per l’armatura metallica; creazione di una struttura che non raggiunge

gli stessi gradi di rigidezza di quella con travi ribassate).

7. NELLA COSTRUZIONE DI SOLAI MISTI, PER BLINDAGGIO SI INTENDE: il blindaggio serve ad aumentare la

resistenza del solaio in prossimità del collegamento con le travi. Si allarga la sezione resistente di calcestruzzo,

realizzato in corrispondenza degli appoggi dei travetti e delle travi, per assorbire le sollecitazioni di

compressione che si verificano nella parte inferiore della sezione. In tale posizione infatti le sollecitazioni di

compressione non possono essere assorbite da eventuali solette collaboranti.

8. SCHEMA DI SOLAIO MISTO:

9. TRAVETTI RIPARTITORI DEI SOLAI MISTI DI CALCESTRUZZO ARMATO SONO: nervatura di calcestruzzo

armato, disposta perpendicolarmente ai travetti, in corrispondenza della loro mezzeria, per ripartire i carichi

nel caso di solai con luci maggiori di 4,5 m.

10. DESCRIVI UN SOLAIO A TRAVETTI DI CALCESTRUZZO PRECOMPRESSO ACCOSTATI: costituito dai soli

travetti prefabbricati in calcestruzzo armato precompresso, senza blocchi di laterizio, sui quali viene gettato

uno strato di calcestruzzo di adeguato spessore. Si ottiene così un solettone pieno che è in grado di sostenere

carichi elevati pur essendo meno spesso dei solai con blocchi di laterizio.

11. DESCRIVI UN SOLAIO A PANNELLI PREFABBRICATI DI LATEROCEMENTO: i pannelli prefabbricati in latero-

cemento consentono di ridurre i tempi e di semplificare le operazioni di costruzione dei solai. I pannelli sono

costituiti da blocchi forati di laterizio disposti in file accostate, in modo da poter gettare tra esse una o due

nervature di calcestruzzo armato che, con il contributo di ferri diritti, solidarizzano l’insieme dandogli la

resistenza necessaria per diventare portante durante le fasi di montaggio. A differenza dei solai con travetti,

i pannelli possono essere fabbricati in modo da non richiedere sostegni provvisori durante la messa in opera,

oppure in modo che sia sufficiente un solo appoggio intermedio per solai di luce fino a 4 m. Dopo il

posizionamento in opera, deve essere disposta un’armatura metallica nelle nervature che si creano in

corrispondenza delle linee di accostamento dei pannelli. La realizzazione del solaio si conclude con un getto

di completamento che riempie tali nervature fino al filo superiore dei pannelli.

12. LE PREDALLES: lastre di calcestruzzo armato realizzate in stabilimento su casseforme metalliche

perfettamente piane. L’armatura metallica delle lastre è inglobata nel getto, a eccezione di un paio di tralicci

elettrosaldati lasciati parzialmente sporgenti dalla superficie superiore della lastra. In tal modo si formano

nervature d’irrigidimento della lastra e si realizza la continuità con il getto di completamento del solaio, che

27

viene effettuato dopo che sul pannello posato in opera sono state disposte file di blocchi di alleggerimento,

costituiti da laterizi forati oppure da polistirene espanso. Questo tipo di solaio è caratterizzato da un peso

proprio relativamente basso, che facilita la messa in opera, e dalla sua versatilità d’impiego, perché al di sopra

delle lastre possono essere create nervature con altezza e sezioni diverse in modo da adeguare il solaio alle

esigenze di portanza ai carichi di esercizio o di configurazione statica della struttura. I pannelli tipo predalles

hanno il vantaggio di avere una superficie di intradosso piana e regolare, che non richiede l’applicazione di

intonaco e che offre un livello di finitura accettabile per gli ambienti di servizio.

13. LA FUNZIONE DELLA BUGNATURA NEI SOLAI DI LAMIERA GRECATA: nei solai di lamiera grecata con soletta

di calcestruzzo collaborante la lamiera svolge la funzione di casseratura a perdere per il contenimento del

getto e di armatura metallica della sezione di calcestruzzo a essa associata. Quest’ultima funzione richiede

che la lamiera sia di adeguato spessore e che abbia una sufficiente aderenza al calcestruzzo. Tale aderenza

viene ottenuta mediante una rete elettrosaldata, inglobata nel getto dopo essere stata saldata per punti sulla

lamiera oppure con particolari bugnature dei profili. La bugnatura conferisce alla lamiera maggiore rigidità,

proprietà antisdrucciolo e maggior resistenza al calpestio.

14. FLESSIMETRO: strumento che misura le deformazioni di strutture sottoposte a flessione come solai, travi,

travate di ponti ecc. Durante le prove di carico sulle strutture, o nei monitoraggi, i flessimetri permettono di

misurare le componenti verticali delle deformazioni subite. La conoscenza delle deformazioni flessionali sotto

carico è utile per confrontare le deformazioni ipotizzate in fase progettuale con i comportamenti reali. 28

Lezione 8a: strutture in elevazione inclinate (16/05/17)

= strutture a piano inclinato o a gradini (rampe o scale) che consentono la circolazione verticale degli utenti

all’interno dell’organismo architettonico, permettendo il collegamento tra vari piani posti a quote differenti.

In alcune costruzioni le scale rappresentano l’unica via di circolazione verticale, ma anche in presenza di

ascensori (distinti dalle scale) rivestono grande importanza per la possibilità in caso di evacuazione e dunque

la loro presenza è obbligatoria.

costituite da gradini riuniti in rampe che giungono a pianerottoli: ogni scala dipende dal numero di gradini

che la costituiscono in relazione all’altezza di interpiano che deve essere coperta.

gradini definiti da pedata (piano orizzontale per appoggio del piede) e da un alzato (piano verticale

costituito dalla differenza di quota tra due pedate, ossia l’altezza del gradino).

alzata: 16-17 cm; pedata: 29-31 cm. Pendenza ottimale della rampa 30°. Questa relazione può variare in

relazione all’impiego della scala e alla destinazione d’uso dell’edificio. Pendenze inferiori per scale all’aperto;

pendenze superiori per scale interne ad abitazioni. Gradevole percorribilità della scala rapporto ottimale

tra pedata e alzata: 2 alzate + 1 pedata = 62-64 cm. I gradini devono essere tutti uguali. Le rampe sono

costituite da un numero ridotto di gradini (10-15) per facilitare la risalita e vengono interrotte da pianerottoli

di sosta. La loro larghezza dipende dalla funzione che devono svolgere minimo 60 cm per una persona fino

a 190 cm per permettere il passaggio di 3 persone contemporaneamente. In genere per le scale comuni in

edifici multipiano la larghezza minimo di rampe e pianerottolo è 120 cm. Per coprire differenze di quote di

un piano si usano scale a due rampe parallele con pianerottolo intermedio; non sarebbe possibile usare

rampa unica in quanto ogni 10-15 gradini è necessario un pianerottolo. Si privilegia la soluzione a rampe

parallele per garantire il minor tempo di percorrenza e diminuire l’ingombro. Possono essere adottate anche

scale a due rampe rettilinee in successione che però hanno la criticità di richiedere di percorrere al piano una

lunghezza di pianerottolo pari alla rampa per riprendere la salita o la discesa della rampa. Spazio vuoto tra le

scale = tromba.

tipologie di scale:

1. Diritte

2. A L

3. A rampe parallele

4. A pozzo

5. A tenaglia

6. A chiocciola

materiali e tecniche diverse a seconda che la struttura venga realizzata in c.a. gettato in opera oppure che

vengano utilizzati moduli-rampa prefabbricati, o moduli-gradino industrializzati, che vengano poste in opera

travature metalliche o in c.a., singole o accoppiate o che si utilizzino travature in legno.

Costruita la parte strutturale, essa riceve la parte di finitura, che può consistere nella posa di pavimentazione

o nell’aggancio di gradini pre-finiti (legno, pietra, metallo) fissati sulle travature principali.

Rampe in calcestruzzo armato gettato in opera

: scala costituita da una soletta inclinata a sezione piena,

sopra la quale vengono realizzati i gradini. Tale solaio inclinato può essere sostenuto a sbalzo da un setto

portante o da una trave sostenuta da pilastri oppure può essere sostenuto da due travi poste alle estremità

della lunghezza o larghezza della rampa. Nel caso di doppia rampa elementi portanti verticali collocati alle

estremità, lasciando la tromba aperta oppure possono essere collocati in posizione centrale occupando lo

spazio della tromba. 29


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Corso di laurea: Corso di laurea in progettazione dell'architettura
SSD:
A.A.: 2017-2018

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher vittoria_prencipe97 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Fondamenti di tecnologia dell'architettura e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Politecnico di Milano - Polimi o del prof Oberti Ilaria.

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