Fondamenti di tecnologia - Appunti

Le proprietà elettriche

descrivono come un materiale risponde all’applicazione di un campo elettrico

per quanto riguarda le applicazioni nel campo dell’edilizia l’interesse è soprattutto per

l’impiantistica, in cui si valutano generalmente le proprietà legate alla conduzione elettrica

dei materiali

I materiali sono divisi in

• semiconduttori

• isolanti

• conduttori

a seconda della loro capacità di condurre una corrente elettrica

in genere la circolazione di una corrente elettrica è causata dal moto di elettroni liberi

prodotto dall’applicazione di una differenza di potenziale, la presenza di questi elettroni

liberi dipende dalla struttura atomica del materiale

le proprietà ottiche

sono legate all’interazione dei materiali con la luce visibile, che è una radiazione

elettromagnetica con una determinata lunghezza d’onda

quando la luce incide sulla superficie di un materiale, la radiazione può essere trasmessa

attraverso il materiale, assorbita o riflessa

i materiali trasparenti sono in grado di trasmettere la luce, con una riflessione e un

assorbimento relativamente piccoli.; vceversa, i materiali opachi non consentono la

trasmissione della luce visibile, la radiazione viene in parte riflessa e in parte assorbita

il colore percepito dipende dalla distribuzione delle lunghezze d’onda che sono riflesse e

non assorbite

nei materiali traslucenti, invece, la luce è trasmessa in modo diffuso, perché anche se la

radiazione luminosa passa attraverso il materiale, non è possibile ottenere un’immagine

nitida

i vetri comuni hanno un indice di rifrazione basso, l’aggiunta di ossido di piombo aumenta

l’indice di rifrazione, aumentando la brillantezza

se la superficie è rugosa si avranno diversi angoli di incidenza della luce sulla superficie,

questo determinerà riflessione in diverse direzioni (riflessione diffusa) che viene percepita

dall’osservatore come un’attenuazione dell’intensià della luce (luce diffusa o

opacizzazione): questo é il motivo per cui un vetro smerigliato appare di colore bianco

le proprietà acustiche

definiscono come un materiale genera, assorbe, riflette e fa propagare un suono

il suono è composto da onde che sono percepite dall’orecchio umano ed è prodotto dalla

vibrazione di un corpo

le onde sonore sono onde meccaniche (onde di pressione) la cui propagazione avviene

per oscillazione elastica delle particelle del mezzo attraverso cui l’onda si propaga

per far propagare un suono è necessario avere una sorgente che vibra e un mezzo che

trasporti la vibrazione (nel vuoto il suono non si propaga)

la trasmissione dell’onda acustica nel mezzo dipenderà dalle proprietà elastiche del mezzo

• un materiale che tende ad attenuare la riflessione del suono è definito un materiale

fonoassorbente

• un materiale che riduce la trasmissione del suono è un materiale fonoisolante

in generale, la capacita di assorbimento di un materiale cresce al crescere della sua

porosità, al diminuire della densità e della sua elasticità:

• i materiali porosi con struttura a celle chiuse (come ad esempio il polistirolo

espanso) possiedono minori capacità fonoassorbenti rispetto ai materiali a celle

aperte e fibrosi (come la lana di vetro o la lana di roccia)

• materiali rigidi e compatti, con superficie liscia (ad esempio come metallo, vetro,

gesso e calcestruzzo) sono molto riflettenti e il coefficiente di assorbimento acustico

è prossimo a zero

da p 3 a p 50 Introduzione ai materiali per Architettura

8 aprile

unità tecnologiche ed elementi tecnici

(definizioni da Norme UNI 7867, 1978 “Edilizia- Terminologia per requisiti e prestazioni”)

unità tecnologica= unità che si identifica con un raggruppamento di funzioni, compatibili

tecnologicamente, necessarie per l’ottenimento di prestazioni ambientali (es. chiusura

verticale esterna)

elemento tecnico= elemento che si identifica con un prodotto edilizio, più o meno

complesso, capace di svolgere completamente o parzialmente funzioni proprie (es. parete

in muratura

le prestazioni ambientali dell’involucro e delle strutture dipendono dalle loro caratteristiche

tecniche, che ne determinano la risposta alle sollecitazioni dell’ambiente esterno

prestazioni ambientali simili, che rispondono alle medesime esigenze, si possono ottenere

con soluzioni tecniche diverse

le strutture trasmettono al suolo le sollecitazioni prodotte da tutte le azioni sull'edificio

schemi statici fondamentali

trilite (2 piedritti + architrave)

• schema statico: trasmissione di forze agenti in verticale

• elementi verticali sollecitati a compressione (lapidei)

• elemento orizzontale sollecitato a flessione (legno, acciaio)

arco, volta (conci)

schema statico: compressione mutua dei conci,

trasmissione della componente orizzontale (spinta)

ai piedritti le strutture trasmettono al suolo le sollecitazioni prodotte da tutte le azioni che

agiscono sull’edificio

azioni principali:

• carichi permanenti

• carichi di esercizio

• neve

• spinta del terreno

• effetti dinamici e coazioni impresse

azioni complementari:

• vento

• variazioni termiche

• ritiro

• imperfezione dei vincoli, difetti di montaggio

il sistema strutturale deve rispondere a criteri di sicurezza e garantire il mantenimento di

condizioni di equilibrio

resistenza e deformabilità in sono funzione di:

• materiali e tecnologie impiegate

• tecniche costruttive

• condizioni dell’ambiente (clima, suolo...)

terreno di fondazione + strutture di fondazione e di elevazione = sistema unico!

La portanza dei terreni dipende dalla loro struttura e natura geologica

alternative tecniche in relazione a:

• portanza terreno

• carichi trasmessi (direzione e intensità)

• conformazione dell’area e disposizione dell’edificio

• profondità del piano di posa)

le strutture di fondazione hanno la funzione di scaricare al

terreno il peso dell’edificio, dei suoi occupanti, di tutte le

sollecitazioni meccaniche a cui esso è sottoposto (carichi

permanenti, carichi accidentali)

la profondità del terreno interessato ai carichi trasmessi dalla

fondazione dipende dalle dimensioni dell’appoggio (terreni

meno resistenti richiedono superfici più estese)

i cedimenti dei terreni di fondazione avvengono in

conseguenza delle loro caratteristiche

il terreno è un materiale disomogeneo, con comportamenti meccanici diversi secondo

qualità, profondità, presenza di acqua etc

la base di appoggio dell’edificio deve essere più ampia e profonda della struttura in

elevazione: per superfici di contatto più estese, la profondità del terreno interessato è

maggiore

terreni poco portanti possono essere consolidati

le condizioni dell’ambiente (terreno, clima, falda

acquifera) determinano la fattibilità delle

fondazioni

su di un terreno inclinato, le fondazioni discontinue devono avere una distanza tra loro tale

da non sovrapporre le zone del terreno interessate ai carichi portati da ciascun elemento

fondazioni dirette continue lineari

non si armano quando è possibile un raccordo a 60° tra le due basi

trasmettono i carichi al terreno distribuendoli su estese superfici continue

si utilizzano quando:

• le strutture in elevazione sono continue

• le strutture in elevazione sono discontinue ma

molto fitte

• il terreno ha mediocri capacità portanti

fondazioni discontinue: plinti capitello rovescio: reazione

del terreno (carico uniforme

dal basso, carico

concentrato dall’alto)

può essere armato o non

armato, a seconda

dell’insorgenza o meno di

sforzi di taglio (ovvero

quando la superficie di

appoggio del pilastro è

rilevante in rapporto

all’altezza del plinto)

tra plinto e terreno viene posto uno strato di calcestruzzo di 10-25 cm detto magrone

fondazioni dirette continue a platea

costituiscono insieme fondazione e piano di calpestio (solaio rovescio) per:

• carichi molto elevati

• terreni poco resistenti

• necessità di solaio molto portante al piano inferiore

fondazioni indirette

le fondazioni indirette trasmettono il carico dell’edificio al terreno profondo tramite strutture

intermedie (pali, platee, zattere, pali sospesi)

sono necessarie quando un terreno di fondazione adeguatamente resistente non è

raggiungibile con normali scavi.

• pali portanti appoggiati: si comportano come veri e propri pilastri, raggiungendo il

terreno resistente

• pali sospesi: risultano stabili per l’attrito laterale del terreno

15 aprile

strutture di elevazione a parete portante le strutture di elevazione

resistono alle diverse azioni che

agiscono sull'edificio fuori terra,

trasmettendo i carichi alle

strutture di fondazione

• classe di unità

tecnologiche: struttura

portante

• unità tecnologica:

strutture in elevazione

• classi di elementi tecnici:

1. strutture di elevazione verticali

a pareti portanti

◦ a telaio

◦ ad arco

◦

2. strutture di elevazione orizzontali e inclinate

per impalcati piani

◦ per coperture inclinate

◦ strutture di elevazione spaziale

◦

3. tridimensionali

a grigliato piano e curvo

◦ a superficie curva continua

◦

gli elementi che compongono questa unità tecnologica sono accomunati dalla funzione di

resistere alle diverse azioni sulla costruzione fuori terra, trasmettendo i carichi alle

strutture di fondazione

requisiti specifici delle strutture portanti:

• resistenza meccanica

• resistenza al fuoco

• benessere termo-igrometrico

• benessere acustico

• durabilità

• integrabilità degli elementi tecnici

• conformabilità degli spazi

• protezioni dagli agenti esterni

strutture di elevazione:

1. sistemi continui-murature portanti

2. strutture puntiformi

1a.sistemi continui

utilizzati per carichi diffusi

elementi verticali (muri, pannelli, setti) che assolvono la funzione statica principale e

delimitano l'involucro e gli spazi interni

2.sistemi puntiformi o a telaio

utilizzati per carichi concentrati

elementi verticali e orizzontali lineari, con esclusiva funzione

statica

1b.muratura portante

• funzione strutturale: esigenze di sicurezza, requisiti di

stabilità e resistenza

• funzione di chiusura: esigenze di be