Fondamenti di tecnologia dell'architettura

Tecniche di costruzione delle strutture portanti

1. Struttura portante

1.2 Struttura di elevazione

1.2.1 Strutture di elevazione verticali

1.2.2 Strutture di elevazione orizzontali e elevazione inclinate

1.2.3 Strutture di elevazione spaziali

La struttura portante in elevazione orizzontale rappresenta la classe di elementi tecnici che ha la funzione di trasferire i carichi verticali e orizzontali alla struttura in elevazione verticale. È anche detta struttura per impalcati piani.

Gli elementi edilizi caratterizzanti sono le travi (elementi lineari) e i solai (elementi bidimensionali). Oltre alle due travi parallele (struttura portante) ci sono due cordoli perpendicolari alle travi che chiudono il quadrato della struttura e collegano le travi. Questi sono elementi scarichi (non portano carichi). Oltre a travi e cordoli è presente il solaio.

Si possono costruire questi elementi orizzontali in modi diversi a seconda del materiale che si impiega:

Impalcati in calcestruzzo armato/laterocemento: all'interno hanno elementi di

alleggerimento- Impalcati in acciaio: completamente a secco o con uso di calcestruzzo di completamento

Impalcati in legno-SOLAIO

Il solaio è composto da diversi strati: uno strato resistente portante e una serie di strati di completamento non portanti.

Per solaio quindi si fa riferimento alle pignatte con attorno un getto di completamento di calcestruzzo e una caldana di 4cm sempre in calcestruzzo.

La parte restante fa parte delle "partizioni orizzontali" (3.2).

IMPALCATI IN CALCESTRUZZO ARMATO

TRAVI

Le travi sono elementi strutturali monodimensionali.

Sono PRINCIPALI le travi che, sostenendo i carichi che gravano sull'impalcato, li trasferiscono alle strutture in elevazione verticali.

Sono SECONDARIE quelle sostenute dalle travi principali.

Le principali hanno sezione maggiore delle secondarie.

Sono tutte realizzate in calcestruzzo armato.

La distanza/luce tra le travi è variabile in base alle distanze da coprire.

Le travi possono coprire luci molto ampie, più

è ampia la luce e maggiore è lo spessore della trave, anche in base al materiale impiegato.

Le travi possono avere diverse sezioni:

• Rettangolare
• Ribassata: T classica (quando l'altezza della trave è maggiore di quella del solaio, quindi la trave sporge)
• Rialzata: T capovolta
• In spessore: la trave è rettangolare inglobata nel solaio (solaio e trave hanno la stessa altezza)
• Parapetto: trave all'estremità dell'edificio nel perimetro, a forma di L
• Veletta: come la parapetto ma una L rovesciata verso il basso (es. per i cassoni delle tapparelle)

Queste possono essere collocate in modi diversi: inglobate nel solaio, sporgenti al di sotto del solaio o superiormente (in questo ultimo caso verrà inglobata dalle altre parti del solaio).

Le connessioni avvengono a livello di armatura con un copriferro di 3cm.

Per costruire un impalcato in calcestruzzo armato bisogna: posizionare i puntelli, mettere le casseformi di legno, posizionare le pignatte,

Le armature delle travi, i travetti (tra le pignatte, sempre paralleli ai travetti), gettare il calcestruzzo, gettare anche i 4cm di caldana.

La struttura può anche essere prefabbricata.

SOLAI

I solai possono essere elementi monolitici (in calcestruzzo armato pieno), ma risulterebbero molto pesanti.

Al solaio può essere tolto un po' di calcestruzzo in modo da alleggerire la struttura. Si vengono così a formare nervature inferiori/travetti che scaricano il peso del solaio alle strutture verticali. Possono essere alleggeriti anche mediante laterizi.

Per alleggerire possiamo avere:

• Pignatte gettate in opera
• Pignatte collocate su travetti semiprefabbricati
• Pignatte collocate su travetti prefabbricati in calcestruzzo armato precompresso: su questi vengono posizionate le pignatte e si fa al di sopra un getto di calcestruzzo (anche se sarebbe non necessario)
• Pannelli prefabbricati in polistirene espanso (predalles): queste vengono poste su uno strato in calcestruzzo e sono

intervallate da tralicci in acciaio. Al di sopra viene fatto un getto incalcestruzzo in cantiere

Pannelli prefabbricati in laterocemento: in cantiere verrà effettuato solo un getto di calcestruzzo

Le pignatte hanno base di 50cm e hanno delle ali in modo da essere collocate sui travetti.

I solai hanno uno spessore non inferiore di 1/25 della luce. 1/30 se i travetti sono in calcestruzzo armato precompresso. Sono sicuramente superiori a 12cm.

I travetti devono appoggiarsi anche sulle travi principali o perimetrali, e devono trovare un appoggio di almeno 5cm.

I travetti semiprefabbricati o gettati in opera (ovvero quando c'è l'armatura) si devono collegare all'armatura delle travi.

Il vantaggio di usare travetti con fondelli in laterizio è sia la facilità e velocità di esecuzione sia per avere una conformità in termini di materiali. Se c'è ovunque lo stesso materiale è meglio intonacare in modo uniforme.

Per luci ampie e

strutture complesse i solai possono essere armati in due direzioni, quindi contravetti ortogonali. Sopra il getto in calcestruzzo andrà effettuato il getto della caldana (4cm), che può essere eventualmente irrigidita mediante rete elettrosaldata.

SFORZI I punti più critici sono quelli di connessione tra elementi verticali e orizzontali, quando l'armatura non riesce a compensare gli sforzi. Il solaio non deve mai finire con una pignatta, ma sempre con un travetto. Nel caso di buchi sul solaio (es. scale) bisogna far si che intorno al foro vi sia un'armatura e doppi travetti.

IMPALCATI IN ACCIAIO Sono generalmente creati a secco, con poca presenza di calcestruzzo. Sopra le travi (generalmente a I) viene posizionata una lamiera grecata, al di sopra viene effettuato un getto in calcestruzzo (per dare maggiore resistenza perché il calcestruzzo si inserisce nei canali della lamiera) oppure viene posto un pannello in legno. La lamiera grecata può essere

posizionata o sotto l'ala della trave ad H o in mezzo all'H (se è presente una mensolina intermedia) o completamente sopra la trave. Questo dipende dal progetto e dalle luci da coprire. Se la lamiera è compresa tra le due ali dell'H il solaio è poco spesso, nel caso invece sia sopra o sotto sarà di sezione maggiore. Per evitare che il getto sbordi dalla lamiera si usano dei fermagetto a L. Il verso delle travi è parallelo alla sezione ondulata della trave.

IMPALCATI IN LEGNO

Vengono posti dei travetti mono o bidirezionali sopra i quali vengono posti dei legni. Le luci sono più ridotte. È necessaria la bidimensionalità nel caso in cui si vogliano praticare delle aperture nel solaio.

SOLAIO COMPOSTO

Si può avere una commistione tra travi in legno, travetti in legno e formelle in laterizio. È oggigiorno molto raro da trovare.

7 martedì 5 aprile 2022 14:27

CHIUSURA VERTICALE

ISOLAMENTO TERMICO

Alcuni flussi devono

essere combattuti dalle chiusure verticali:

CONDUZIONE: trasmissione del calore senza trasporto di massa

CONVEZIONE: trasmissione del calore con il movimento delle molecole che formano il corpo. Si può avere questo tipo di propagazione solo nei liquidi e nei gas.

IRRAGGIAMENTO: trasmissione del calore quando i corpi emettono energia irraggiante o ne ricevono da quelli circostanti. L'energia si propaga anche in assenza di materia.

Alcune grandezze relative a ciascun materiale permettono di calcolare le caratteristiche termofisiche dei componenti edilizi, le principali sono:

CONDUCIBILITÀ TERMICA (λ) (W/mK): quantità di calore passante attraverso un corpo di materiale omogeneo di spessore e superficie unitari nella unità di tempo e con un salto termico di 1°C. Materiali termicamente isolanti hanno una bassa conducibilità termica. Essa dipende dai materiali, umidità, temperatura, gas contenuto nelle porosità, degrado

la quantità di energia termica che passa attraverso il materiale. Mediamente una parete dell'involucro edilizio deve avere un valore della trasmittanza termica U prossima a 0,3 W/m K (max 0,43 - min 0,24 W/m K secondo le zone climatiche).

Minore è il valore, migliore è la qualità termica.

RESISTENZA TERMICA (R) (m K/W)

La resistenza termica rappresenta l'inverso della trasmittanza R=1/U. E' indice della capacità di un materiale di opporsi allo scambio termico tra gli ambienti che tale materiale separa. Rappresenta il potere isolante.

La resistenza termica di un sistema di chiusura è dato dalla sommatoria dei singoli valori di R che costituiscono i materiali costituenti la partizione.

INERZIA TERMICA

Capacità di un materiale di accumulare al proprio interno quantità di calore e di cederla progressivamente nel momento in cui la temperatura dell'ambiente a esso circostante diviene più fredda. E' un valore