Domande di tecnica delle costruzioni

Qual è la funzione delle fondazioni?

Le fondazioni sono gli elementi strutturali che trasferiscono e distribuiscono sul terreno il carico delle strutture di elevazione.

Da cosa dipende la scelta del tipo di fondazione?

La fondazione da realizzare dipenderà principalmente da due condizioni fondamentali:

• La caratteristica del terreno per resistenze e deformabilità e possibile modificazione nel tempo;
• La caratteristica delle strutture in elevazione per geometria, distribuzione dei carichi, destinazione.

Prima di dimensionare una fondazione il progettista cosa dovrà analizzare?

È indispensabile utilizzare il corretto tipo di fondazione nello studio accurato della situazione geomorfologica e geomeccanica del terreno sul quale dovrà elevarsi l’edificio, prevedendo successive trasformazioni (ad esempio cedimenti del terreno) attraverso un’analisi comprendente rilievi, saggi nel terreno circostante, prove e studi delle tipologie già utilizzate negli edifici limitrofi.

È possibile classificare le fondazioni secondo il tipo di terreno?

Sì, abbiamo le fondazioni dirette se riescono a trasferire carichi direttamente su di uno strato di terreno duro e indirette se lo strato di terreno duro è irraggiungibile e i carichi dovranno essere distribuiti in modo diverso, come le fondazioni su pali.

Che tipi di fondazione possiamo distinguere?

È possibile distinguere due tipi di fondazione in funzione dei carichi distribuiti:

• Continue, se i carichi sono ripartiti in modo continuo sul terreno (ad esempio fondazioni in muratura);
• Discontinue, se i carichi sono distribuiti in maniera puntuale (ad esempio fondazioni a plinti isolati).

Quali sono le fondazioni dirette?

Le fondazioni dirette si distinguono in: plinti isolati; plinti per più pilastri; travi rovesce; platee.

Quando si utilizzano i plinti isolati?

Soprattutto quando il terreno di fondazione è sufficientemente compatto e resistente, oppure quando i carichi non sono eccessivi.

Quali sono gli elementi che costituiscono un plinto?

I plinti sono sostanzialmente composti da piastre di forma solitamente quadrata o rettangolare la cui ampiezza serve a distribuire, su una superficie più larga, il carico concentrato proveniente dal pilastro. In base alla loro forma, ed in particolare al rapporto tra l’altezza e le altre dimensioni i plinti si distinguono in alti e bassi. I plinti alti offrono, rispetto ai bassi, il vantaggio di una minore deformabilità ed una maggiore resistenza al punzonamento. Richiedono, quindi, minore uso di armatura ma anche maggiori quantità di calcestruzzo e di uno scavo più profondo.

Come viene effettuata la disposizione delle armature?

L’armatura calcolata va posta nella parte inferiore del plinto; il suo quantitativo, calcolato nelle sezioni di maggiore sollecitazione, rimane generalmente costante. Tutte le barre vanno adeguatamente collegate alle estremità tramite ganci; le barre hanno generalmente un diametro non inferiore a 35 mm e si dispongono in corrispondenza del pilastro soprattutto nel caso dei plinti bassi attraverso una maglia a passo costante con infittimenti in prossimità del pilastro. È opportuno prevedere un copri ferro maggiore di 4 cm tale da garantire una maggiore protezione alle barre dell’armatura.

Come è fatta una trave rovescia?

La trave rovescia è un sistema di fondazione a sviluppo longitudinale, di solito si adottano strutture con travi rovesce per terreni con scarso del terreno o per edifici pluripiano oppure per una particolare posizione dei pilastri, quindi l’uno a ridosso dell’altro lungo una determinata direzione ma anche se vogliamo contenere eventuali cedimenti differenziali o diminuire le tensioni massime sul terreno.

Come sarà la disposizione delle armature in una trave rovescia?

Di solito viene considerata l’inversione delle sollecitazioni, l’armatura si dispone secondo quanto indicato per le travi in elevazione; è conveniente aumentare il quantitativo di armatura corrente rispetto a quella integrativa di cui si ometteranno anche le lunghezze. Nel caso di travi considerevolmente alte, rispetto alla luce, si adotteranno ferri piegati a 60° mentre per l’armatura trasversale si utilizzeranno ferri ad “U” di passo uguale a quello delle staffe. Se la sezione della trave è rettangolare le staffe da sole funzioneranno da armatura trasversale e sarà preferibile che il passo non superi i 35/40 cm. Allo stesso modo dei plinti andranno previsti almeno 4 cm di copriferro.

Che si intende per fondazione a platea?

La platea è un sistema di fondazione costituito da un elemento continuo comprendente tutti i pilastri dell’edificio. La sua rigidezza, a parità di altezza, è quindi molto più alta rispetto ad altri tipi di fondazione. Si adotta preferibilmente nel caso in cui il terreno sia molto cedevole.

In quale caso si utilizzano le platee?

Nel caso in cui i pilastri non siano allineabili regolarmente ed il terreno abbia il disomogeneo ed insufficiente; si realizzerà così un’unica soletta a spessore costante, alta fra i 60 ed i 120 cm. Hanno, inoltre, il vantaggio di permettere la realizzazione di un piano di calpestio già definito all’estradosso.

Come vengono disposte le armature in una platea?

L’armatura si dispone a reticolo, secondo due direzioni ortogonali; il quantitativo di armatura superiore ed inferiore, necessario sia nelle fasce centrali che in prossimità dei pilastri, è ottenuto dalle massime sollecitazioni procurate dal calcolo delle singole campate. Il passo delle barre non dovrà essere superiore ai 40 cm. Il passo delle armature superiori ed inferiori dovrebbe essere uguale a dei multipli per facilitarne l’esecuzione.

Quando si utilizzeranno le fondazioni indirette?

Le fondazioni di tipo indiretto sono necessarie quando lo strato di terreno resistente, al quale si vuole trasmettere il carico dell’edificio, è troppo profondo perché possa essere raggiunto da un normale scavo. L’uso dei pali, in questo caso, riesce a raggiungere uno strato di terreno resistente molto più profondo oppure a trasferirne le tensioni al terreno in modo indiretto sfruttando la forza d’attrito sulla superficie del palo.

Quali sono gli elementi che compongono una fondazione indiretta?

Gli elementi che compongono una struttura di fondazione indiretta sono quindi: pali di fondazione; eventuali travi di collegamento; fondazione vera e propria, che potrà essere a plinti, a platea o a travi.

Come funzionano le travi di collegamento nei sistemi di fondazione?

Le travi di collegamento sono quegli elementi che fungono da unione tra le strutture di fondazione. Hanno lo scopo di:

• Opporsi agli spostamenti orizzontali degli elementi della fondazione;
• Ridurre le sollecitazioni a flessione e ridistribuire quelle a taglio dirette secondo l’asse della trave tra i pali delle fondazioni connesse;
• Servire da base alla realizzazione di eventuali solai al di sopra della struttura di fondazione e trasferire direttamente i loro carichi ai pali;
• Fungere da muri perimetrali al contenimento del vespaio;
• Non si oppongono, invece, a cedimenti differenziali nelle fondazioni.

Che funzione hanno i pilastri?

I pilastri sono gli elementi strutturali necessari al trasferimento dei carichi dalle strutture in elevato alle fondazioni. Normalmente hanno forma quadrata o rettangolare ma possono assumere, per necessità progettuali, le sezioni più diverse. I pilastri possono essere gettati in opera oppure parzialmente o totalmente prefabbricati.

Che differenza c’è tra un pilastro prefabbricato ed uno gettato in opera?

I pilastri prefabbricati permettono una maggiore rapidità di messa in opera e riducono notevolmente i costi di manodopera e delle casseforme. Resta, ciò nonostante, problematica nell’uso di pilastri prefabbricati la realizzazione dei nodi strutturali (pilastro superiore, trave, pilastro inferiore) tanto che spesso si preferisce utilizzare pilastri di tipo monolitico a più ordini. I pilastri gettati in opera sono quelli più comunemente utilizzati nell’edilizia ordinaria. Hanno maggiori costi di manodopera e casseforme ma offrono una più semplice risoluzione di problemi legati al collegamento fra gli elementi strutturali.

A che tipo di sollecitazione sono sottoposti i pilastri?

Per comprenderlo è necessario assumere un modello adeguato e conseguentemente eseguire il calcolo delle sollecitazioni del pilastro, valutando se esso possa essere considerato sottoposto essenzialmente a sforzo normale, come nella maggior parte dei casi, o si debbano tenere in considerazione azioni flettenti di entità importante. Dette azioni flettenti possono essere causate da condizioni permanenti nel tempo, come carichi verticali oppure a fenomeni occasionali come vento o azioni sismiche. Le azioni flettenti, dovute a carichi verticali, per esempio, sono molto comuni nei pilastri perimetrali e fra questi quegli angolari, quest’ultimi infatti sono sottoposti ad azioni flettenti deviate. Tra i pilastri interni, invece, possono svilupparsi forti azioni flettenti in presenza di luci molto asimmetriche. Per quanto riguarda, invece, le forze orizzontali, dovute ad esempio al vento, queste assumono valori tali da dover essere prese in seria considerazione in maniera proporzionale all’altezza dell’edificio. Solitamente non si ritengono gli effetti del vento molto rilevanti su edifici inferiori a 7/8 piani. Il sistema più usato per eseguire il calcolo delle sollecitazioni agenti su un pilastro è quello di calcolarne le “zone di influenza”.

Cosa sono le “zone di influenza” e come gravano su un solaio?

La zona di influenza è quella superficie di solaio che grava su ogni singolo pilastro per ogni piano dell’edificio. Ovviamente questa superficie, facilmente individuabile geometricamente, va caricata oltre che del peso proprio di solaio, trave e pilastro, anche di tutti gli altri eventuali carichi permanenti (tramezzi, scale, tamponature) ed accidentali corrispondenti. Una volta determinata l’area di solaio ed i relativi carichi corrispondenti, gravanti su ogni pilastro, si raggrupperanno i pilastri che hanno aree di influenza simili e per ogni gruppo si calcolerà il più caricato. Il calcolo va effettuato piano per piano. Il carico agente sui pilastri va considerato come somma dei prodotti dei carichi unitari per la dimensione delle rispettive zone d’influenza. Va preso in considerazione anche il carico totale al piano, gravato dei sovraccarichi relativi ad ogni piano superiore a quello considerato.

Come funziona un pilastro rastremato?

Riducendo la sezione dei pilastri dai piani inferiori a quelli superiori tramite la disposizione di opportune riseghe. Questo serve ovviamente ad alleggerire il peso proprio dei pilastri il cui carico decresce proporzionalmente all’altezza. Le riseghe andranno disposte avendo cura che la risultante dei carichi, relativi ad ogni sezione, passi per il baricentro della sezione stessa. Più semplicemente è buona norma far sì che la dimensione della sezione sia contenuta in quella del piano sottostante.

Come si effettua la disposizione delle armature in un pilastro?

Nei pilastri vengono predisposte armature longitudinali e verticali seguendo questi accorgimenti:

• Solitamente per le armature longitudinali si costituiscono delle barre disposte in prossimità dei vertici, nella mezzeria dei lati o utilizzando interassi non superiori a 30 cm;
• In pilastri di lato inferiore a 40 cm.

Cosa si intende per solai?

Si intendono come solai le strutture bidimensionali piane caricate ortogonalmente al proprio piano con prevalente comportamento monodirezionale.

Quali sono gli elementi che compongono un solaio misto?

Nei solai misti in conglomerato cementizio armato, normale e precompresso e blocchi forati in laterizio, i laterizi in blocchi hanno funzione di alleggerimento e di aumento della rigidezza flessionale del solaio. La resistenza allo SLU (stato limite ultimo) è affidata al conglomerato cementizio ed alle armature ordinarie o precompresse.

Quale può essere lo spessore minimo dei solai?

Lo spessore minimo dei solai non deve essere minore di 150 mm. Le deformazioni devono risultare compatibili con le condizioni di esercizio del solaio e degli elementi costruttivi ed impiantistici ad esso collegati.

Qual è lo spessore minimo della soletta?

Nei solai lo spessore minimo della soletta di conglomerato cementizio non deve essere minore di 40 mm. Può comunque essere superiore per vari motivi di ordine strutturale ed in funzione del piano.

Esistono delle distanze massime tra due edifici consentite in base alla nuova ordinanza della sismica?

Sì, la distanza tra due edifici contigui non può essere inferiore alla somma degli spostamenti massimi determinati per lo SLU (stato limite ultimo) calcolati per ciascuno degli edifici.