Laboratorio di Componenti e Sistemi Edilizi e Impiantistici - Appunti e riassunto lezioni

LE TIPOLOGIE STRUTTURALI E LE FONDAZIONI

Le strutture a parete portante possono essere longitudinali e trasversali e a differenza delle strutture con travi e pilastri, non sono presenti elementi puntuali ma elementi continui in entrambe le direzioni che trasmettono i carichi su tutta la superficie generando un effetto scatola che rende impossibile la realizzazione di ambienti openspace.

Le strutture puntiformi sono strutture costituite da telai di travi e pilastri, eventualmente irrigiditi da controventi per resistere alle sollecitazioni orizzontali, i quali portano i carichi. Il successo di questi tipi di struttura rispetto a quelli a parete portante è dovuto alla diffusione dell'acciaio e del calcestruzzo armato, infatti vengono distinti in strutture in calcestruzzo armato, ovvero gettate in opera o prefabbricate, in acciaio, ovvero realizzate in carpenteria metallica, e in legno, per lo più prefabbricate.

Il calcestruzzo è un materiale conglomerato composto da cemento,

sabbia, ghiaia e acqua, che ha una buona resistenza a compressione ma una pessima resistenza a trazione, motivo per cui viene combinato con il ferro, in genere sotto forma di barre tonde nervate, e insieme garantiscono una buona resistenza meccanica complessiva. Le fondazioni hanno lo scopo di trasferire al terreno i carichi dell'edificio. Il problema principale delle fondazioni sono i cedimenti differenziali, ovvero il cedimento della superficie sulla quale poggiano le fondazioni e per la quale si è obbligati ad abbattere l'edificio. È quindi necessario studiare i diversi comportamenti del terreno alle sollecitazioni definendo quindi gli strati omogenei alle quali le fondazioni dovranno raggiungere. Le fondazioni possono essere dirette, ovvero si appoggiano su strati superficiali, o indirette, ovvero raggiungono strati profondi siccome quelli superficiali non garantiscono la portanza. Le fondazioni dirette si distinguono in: - Travi discontinue: plinti isolati non

connessi tra loro dato che il terreno garantisce la loro stabilità

- Travi continue: plinti collegati da un reticolo di travi o di cordoli e platee, ovvero grandi piastre armate che distribuiscono il carico su un terreno poco resistente. Quest'ultima soluzione è indicata quando gli strati omogenei sono molto profondi o quando sono necessari plinti troppo grandi. Nel caso delle platee si risolve in parte il problema dei cedimenti differenziali in quanto affinché accadano è necessario che l'intero spessore della fondazione ceda.

- Combinazione di travi continue e discontinue

Per le fondazioni indirette si impiegano pali infissi, o gettati in opera con l'armatura, in profonde buche generate da una trivella fino a raggiungere superfici di terreno migliori come rocce o ghiaie. È una soluzione applicata anche se si hanno superfici "buone" ma carichi dell'edificio elevati. Le operazioni di reinterro si eseguono contro muri o

fondazioni per riempire gli scavi e per ottenere ilprofilo desiderato del terreno in modo da compattarlo ed evitare cedimenti differenziali.

ELEMENTI CONTRO TERRA

La chiusura orizzontale inferiore è l'unità tecnologica che ha la funzione di separare gli spazi interni dell'organismo edilizio dal terreno sottostante. Le funzioni principali del solaio a terra sono la resistenza meccanica, la tenuta all'acqua e al vapore, l'isolamento termico e l'attrezzabilità per gli impianti. Di fronte ad un terreno con suolo umido o contenente gas radon, un gas altamente nocivo che alla lunga causa problemi alla salute dell'uomo, è utile che il solaio sia composto anche da uno strato ventilato in grado di scaricare il gas e l'umidità verso l'esterno. In passato questo strato veniva realizzato tramite muricci in mattone pieno distanziati e ogni tanto interrotti per permettere la ventilazione in tutta la superficie. Oggi i vespai

aerati vengono realizzati tramite icupolini, chiamati anche Iglù come l’azienda, ovvero delle sagome in plastica realizzate in variedimensioni e facilmente adattabili in opera dove superiormente, insieme alla rete di ripartizionedei carichi chiamata caldana, viene gettata la soletta di base per la pavimentazione. È necessariopredisporre un tubo per la ventilazione del solaio in modo che questo strato comunichi conl’esterno e soprattutto è importante che vengano previsti e predisposti gli impianti di scaricoimpiantistici. 2In caso di terreni particolarmente umidioccorre porre una guaina tra la fondazione elo strato di magrone, e anche tra il solaio e laparete verticale, definendo quindi uno stratodi separazione che previene la risalita diacqua. La guaina bituminosa bugnataprotegge dall’acqua e, grazie alla sua formadefinita dalle bugne, protegge anche dagliurti. Queste guaine essendo a base bitume,se sono in rotoli, vengono posate a caldo dauna

fiamma libera che scoglie il materiale mentre questo viene steso in modo da incollarlo, mentre se sono liquide, vengono spalmate lungo l'intera superficie. Quest'ultima versione garantisce una minor resistenza siccome non si ha spessore. Incorrispondenza del plinto, ovvero nelle zone inferiori dell'edificio, è utile porre un tubo di drenaggio bucato e protetto da un filtro in grado di "assorbire" l'acqua e trasportarla via evitando la formazione punti di ristagno.

Il verto cellulare (Foamglass) è un tipo di isolante rigido, sotto forma di lastre che vengono posate a caldo, utile a isolare le pareti contro terra e le pavimentazioni in quanto è l'unico isolante che grazie alle sue proprietà impermeabili funge anche da strato di barriera al vapore. In caso di protezione delle fondazioni, il vetro cellulare viene utilizzato anche come cassero.

La tecnica di costruzione dei muri contro terra con casseri a perdere consiste in un...

getto incalcestruzzo armato all'interno di due pannelli in fibra di legno o polistirene i quali non vengono più rimossi ma costituiscono parte della parete, più specificamente lo strato isolante, e quindi possono essere intonacate.

LE STRUTTURE DI ELEVAZIONE

Il solaio è la frontiera di separazione tra gli elementi spaziali di un piano e quelli del piano successivo supportando il carico e delimitando gli spazi. Le funzioni principali del solaio sono la resistenza meccanica, la tenuta all'acqua, l'isolamento termico e acustico, e l'attrezzabilità agli impianti. Il solaio può essere poggiato su una muratura portante mediante i cordoli che hanno la funzione di distribuire uniformemente i carichi e in questo caso l'elemento viene gettato in opera interamente. Oltre alle travi che collegano i pilastri, vengono predisposti sul lato corto anche delle travi più piccole, chiamati travetti, in modo che l'impalcato distribuisca

Uniformemente il carico sutravi e pilastri. Le travi possono essere ribassate o in spessore, in quest’ultimo caso le travivengono gettate sullo stesso tavolato piano utilizzato per realizzare il solaio in quanto lo scopo èquello di formare una superficie piana e quindi non si hanno vincoli al posizionamento dellepartizioni interne. Le travi ribassate invece hanno una sezione a T di resistenza maggiore. Ai solaiin calcestruzzo vengono accompagnati elementi di alleggerimento, dette pignatte, che non hannofunzione portante ma solo quella di alleggerire il peso del solaio. Nelle cavità tra le pignatte, primadel getto in calcestruzzo, vengono posti dei ferri o dei travetti prefabbricati chiamati tralicci.Quindi il solaio in laterocemento è composto, oltre che dal calcestruzzo, anche da pignatte, datralicci e dalla rete di distribuzione chiamata caldana.I solai in predalles sono elementi prefabbricati in calcestruzzo armato alleggeriti con polistirene ealveolari.

esterno. Possono essere realizzate con diversi materiali, come ad esempio tegole, lastre di metallo o pannelli isolanti. Le coperture hanno la funzione di proteggere dagli agenti atmosferici e di isolare termicamente l'edificio. Le chiusure orizzontali superiori, invece, sono gli elementi che delimitano superiormente gli ambienti interni. Possono essere costituite da solai in calcestruzzo, solai misti in calcestruzzo e acciaio o solai a secco. I solai in calcestruzzo vengono appoggiati sulla struttura in calcestruzzo o in acciaio e vengono completati in cantiere da un getto in calcestruzzo collaborante su casseforme piane. Questo tipo di solaio viene realizzato in grandi dimensioni e peso, per cui risulta difficile lavorare su singoli punti, ma è una soluzione ottimale nel caso di garage, poiché è in grado di coprire grandi luci. Esistono solai ottenuti dalla combinazione del calcestruzzo con l'acciaio, utilizzando una lamiera grecata inferiore che funge da cassero a perdere per il getto superiore collaborante. I solai interamente a secco si basano sulla stratificazione di elementi leggeri che insieme collaborano per la prestazione complessiva, con l'obiettivo di ridurre il peso e accelerare la messa in opera. Infatti, il peso di un solaio a secco risulta essere 1/10 rispetto a uno tradizionale in laterocemento. Le chiusure orizzontali superiori, come le coperture, hanno la funzione di proteggere dagli agenti atmosferici e di isolare termicamente l'edificio.esternoproteggendo l'edificio dagli agenti atmosferici. Le coperture vengono distinte: - Coperture continue: la tenuta all'acqua è indipendente dalla pendenza e dalla forma della superficie in quanto è composto da materiali impermeabili che fungono da barriera alla penetrazione dell'acqua meteorica, questo permette la realizzazione di superfici curve o piane. In queste coperture anche una minima pendenza dell'1% del massetto, dello strato portante o dei pannelli isolanti, garantisce il rapido deflusso delle acque meteoriche, inoltre, è necessario porre particolare attenzione nei punti singolari, quali soglie e giunti, dove occorre risvoltare l'elemento impermeabile per almeno 15cm al di sopra del piano orizzontale. - Coperture discontinue: la tenuta all'acqua è data dalla pendenza della struttura che ne consente il rapido deflusso e impedisce che ci siano infiltrazioni in caso di assenza dello strato di tenuta. La morfologia di

queste coperture si distingue in coperture inclinate adispluvio, ovvero verso l'esterno, e a compluvio, ovvero verso l'interno, e in entrambi i casi si portano le acque meteoriche verso i canali di evacuazione chiamati pluviali, questi sono dimensionati per permettere un deflusso di acqua ammissibile. Per prevenire l'otturazione, vengono realizzati i troppopieno. Altre classificazioni sono definite dagli strati funzionali, i quali determinano il comportamento termoigrometrico, coperture isolate e ventilate o non, e dall'accessibilità, infatti gli strati determinano anche la resistenza della copertura al passaggio di determinati gradi di peso. Diversi sono i requisiti che devono essere rispettati nella realizzazione di una copertura, tra cui la sicurezza, intesa come il comportamento meccanico e fisico, il benessere, inteso come la tenuta all'acqua e l'isolamento termico, o la gestione, riferendosi quindi ai problemi legati alla manutenzione. Questi

I requisiti vengono garantiti sia dalla scelta degli strati che dalla loro posizione rispetto all'un l'