Lezioni di Tecnologia

F

• ORMATURA ! 26

Prof. Matteo Gastaldi Fondamenti di tecnologia dell’architettura 4/04/2017

Materiali ceramici - LATERIZI

Prodotti:

•

- Elementi per murature (mattoni, blocchi, mattini e blocchi da rivestimento, mattoni e blocchi

comuni e pezzi complementari, speciali e di corredo)

- Tavelle e tavelloni (a seconda dello spessore assumono il nome di tavelle, tavelle e tavelloni)

- Elementi per solai (blocchi forati per solai o pignatte)

- Elementi per coperture (tegole: o a sovrapposizione o a innesto)

Forma regolare, dimensioni e peso telai da consentire una facile messa in opera.

MP: argille comuni (sufficiente plasticità).

Sostanze indesiderate: solfati liberi, cloruri, CaO…

Dopo la cottura il materiale deve avere opportuna porosità (resistenza meccanica e al gelo,

adesione con la malta).

2 Tipi (UNI EN 771)

•

- i laterizi definiti pieni hanno una percentuale di foratura inferiore 15%

- i semipieni hanno una percentuale di foratura compresa tra il 15% e il 55%

- i forati hanno una percentuale di foratura superiore al 55%

Durabilità: gelo o salinità possono degradare; se sono troppo porosi si degradato con muschi.

• ! 27

Fondamenti di tecnologia dell’architettura 11/04/2017

1.2 L S

A TRUTTURA DI ELEVAZIONE

1.2.1 Struttura di elevazione verticale

Con il termine strutture portanti in elevazione si identifica l’insieme degli elementi costruttivi che,

insieme alle strutture di fondazione, costituiscono l’ossatura portante dell’organismo

architettonico.

Può essere realizzata mediante:

- sistemi continui: elementi verticali continui (muri, setti e pannelli), elementi orizzontali lineari

(cordoli) ed elementi orizzontali piani (solai);

- sistemi puntiformi; elementi verticali lineari (pilastri), elementi orizzontali lineari (travi) ed

elementi orizzontali piani (solai).

Con il laterizio arrivo a 2-3 piani max, con il calcestruzzo posso salire di più, ma sono più pesanti,

se devo salire molto in altezza utilizzo un sistema puntiforme (pilastri).

Requisiti strutture portanti:

- resistenza meccanica

- resistenza al fuoco (l’acciaio ha una resistenza media quindi vengono rivestiti Requisiti

con particolari vernici, il calcestruzzo resiste di più, mentre il legno brucia

all’esterno, ma prima che si degradi la parte interna passano diverse ore.)

- benessere termoigrometrico (strutture portanti di tipo continuo, perché Soluzioni

hanno una doppia funzione sia statica che di chiusura) tecniche

- benessere acustico conformi

- durabilità (tutti i materiali utilizzati all’interno di edifici è importante che

durano nel tempo, almeno 100 anni)

- integrabili elementi tecnici (all’interno delle strutture di elevazione portante alternative

continue sarebbe opportuno che ci fosse la possibilità di integrare elementi tecniche

tecnici per es. gli impianti li posso avvicinare ai pilastri come Le Corbisuer

che dentro i piloti metteva le tubature)

- conformità degli spazi

- protezione dagli agenti esterni (quando parlo di muratura continua)

- trasmittanza termica

- trasmittanza lineare

- inerzia termica

- controllo della condensa nella massa

Le sollecitazioni sono prodotte da tutte le azioni che agiscono sull’edifico, come:

Azioni principali: Azioni complementari:

- -

carichi permanenti vento

- -

carichi di esercizio variazioni termiche (ogni materiale ha una

- neve propria dilatazione termica)

- -

spinta del terreno ritiro (il calcestruzzo quando stagiona tende a

- effetti dinamici (terremoti) ritirarsi mentre l’acciaio no)

- fenomeni viscosi

- Imperfezione dei vincoli

- difetti di montaggio ! 28

Fondamenti di tecnologia dell’architettura 11/04/2017

Mantenimento delle condizioni di equilibrio:

- materiali e tecnologie impiegate

- tecniche costruttive

- condizioni dell’ambiente (clima, suolo, …)

• S C ( ) ( . P.33)

ISTEMI ONTINUI MURATURE VD

Con questi muri i carichi gravano su tutto il perimetro, si

diffondonoElementi verticali

- Assolvono funzione statica principale

- Delimitano involucro e spazi interni

- Sono vincolanti perché impediscono modifiche nel

tempo

Tecniche di realizzazione:

a. Procedimenti tradizionali: lavorazione direttamente sul

cantiere, richiede un elevato grado di manualità e impegno di manodopera

b. Procedimenti industrializzati: la manodopera è limitata e supportata da attrezzature (es. casseri

metallici reimpiegabili o di elementi semiprefabbricati da finirsi in opera

c. Procedimenti prefabbricati: gli elementi vengono predeterminati geometricamente e

precostituiti in luoghi diversi da quelli dell’edificio; successivamente si provvede

all’assemblaggio e al montaggio in cantiere

• S P T . .

ISTEMI UNTIFORMI O A ELAIO IN C A

I carichi sono concentrati, deriva dal sistema trilitico.

- Elementi verticali

- Elementi orizzontali

- Assolvono solo funzione statica

I carichi verticali di divisori interni e murature di

tamponamento vengono raccolti dai solai (strutture

orizzontali che dividono i piani dalla costruzione), e trasferiti

alle travi (elementi orizzontali che collegano i pilastri e

raccolgono i carichi dei lobi) trasmettendoli ai pilastri

(elementi verticali) che assolvono la funzione statica di sostenere i carichi verticali e di trasmetterli

al sistema di fondazione in forma concentrata.

LA TRAVE PORTA IL CORDOLO UNISCE

Tutti gli elementi del telaio devono essere realizzati con materiali in grado di resistere a

sollecitazioni di compressione, flessione e taglio. Per questo i materiali utilizzabili sono il

calcestruzzo armato, l’acciaio e il legno.

A parità di altre condizioni (materiale, vincoli, carichi esterni, rapporti geometrici), un pilastro che

ha una sezione più grande subisce meno gli effetti deformativi rispetto ad uno più piccolo —>

COMPRESSIONE

I pilastri più vicini alla copertura sono meno caricati perché sostengono solo la copertura, il carico

proprio + l’eventuale neve. ! 29

Fondamenti di tecnologia dell’architettura 11/04/2017

Particolare importanza l’esecuzione dei giunti strutturali fra i diversi componenti perché

garantiscono la continuità statica della struttura e risultano essere i punti maggiormente sollecitati

dell’intero reticolo portante.

Il sistema può essere irrigidito mediante strutture di controvento.

Il pilastro può essere:

•

1. CALCESTRUZZO ARMATO —> calcestruzzo (miscela di sabbia, ghiaia o pietrisco, con

cemento e acqua) + armatura metallica (barre d’acciaio a sezione circolare liscia o nervata).

Sono composte da elementi lineari verticali (pilastri), orizzontali (travi) e piano (solai) gettati in

opera o prefabbricati. Può essere realizzato in opera (ovvero mediante getto di calcestruzzo

entro casseri o di legno o di pannelli compatibili metallici dove metto prima l’armatura; i

casseri possono essere a perdere ovvero che rimangono dentro la muratura; i ferri devono

essere tutti connessi e stare 3cm all’interno del pilastro dall’esterno della fine del pilastro)

oppure con componenti prefabbricati (già finiti semplicemente assemblati mediante un getto

di modesta entità per rendere solidali gli elementi fra loro; può avvenire anche un

assemblaggio a secco mediante bullonatura di piastre e flange d’ancoraggio).

Possono essere distinti in:

- Pilastri a staffe isolate: (o staffe semplici) possono avere sezione rettangolare o

quadrata, oppure di forma più complessa. Sono dotati di un armatura metallica

costituita da barre longitudinali, situate in corrispondenza degli spigoli e lungo i

lati, e da staffe di collegamento, disposte in interasse costante, che racchiudono

al loro interno le barre longitudinali.

- Pilastri cerchiati: (con avvolgimento a spirale o pilastri Considère), hanno in

generale una sezione circolare o poligonale. Sono dotati di un’armatura

costituita da ferri longitudinali, distribuiti lungo il perimetro della sezione e

racchiusi da una staccatura continua a forma di spirale; sistema più efficace e

permette un pilastro visivamente più bello.

Vantaggi pilastri:

•

- facilità di esecuzione (connessione)

- impiego di mano d’opera non specializzata

- possibilità di composizione in pianta ed in alzato “senza” limiti

- pianta libera

- resistenza notevole a sforzi orizzontali e verticali

Dimensionamento, va valutato in funzione di:

•

- 0,30 X 0,30 m

Influenza del carico 0,30 X 0,40 m

- Eccentricità della trave CIRCA

- Posizione rispetto alla trave

La trave ha funzione portante (supportano i solai e sono quindi perpendicolari a questi)

mentre i cordoli no, ma sono importanti per chiudere la struttura.

I pilastri in C.A. prefabbricati, sono già stati sottoposti ai test in fabbrica quindi li posso

caricare subito in cantiere.

Per fare pilastri circolari si fa una cassaforma in cartone molto rigido, all’interno viene inserita

l’armatura, effettuo il getto e poi il cartone potrebbe essere o a perdere o può essere

rimosso. ! 30

Fondamenti di tecnologia dell’architettura 11/04/2017

2. ACCIAIO —> La struttura viene fatta completamente in acciaio, viene direttamente

imbullonate alla base dell’edifico.

I pilastri in acciaio possono essere realizzati con profilati di diverse

tipologie:

a. sezione aperta: generalmente si ha un anima centrale e le ali

laterali che formano una H, si possono avere un profilato HE

ovvero che le ali hanno la stessa lunghezza dell’anima mentre

nelle IPE l’anima è più lunga; consentono di giuntare

agevolmente le varie parti strutturali.

b. sezione chiusa: (tubolari) quadrata o circolare, hanno il

vantaggio di resistere bene al carico di punta; tuttavia risulta

maggiormente complicato il collegamento con altri elementi

della struttura (e dunque costoso, in termini di tempo e

denaro).

c. sezione composta: ottenuti per accostamento di più

elementi base (profili a C, a L, angolari) uniti tra loro tramite

saldatura o bullonatura o piatti di acciaio, sono utilizzati per

ottenere prestazioni non ottenibili con i profili di normale

produzione.

Dipendono dai carichi, tipi di struttura ecc..

Possono essere agganciati con bulloni, con saldatura o a incastro (dove ho comunque dei

bulloni per sicurezza).

Vantaggi:

•

- soluzioni architettoniche ardite e varie

- pianta libera (come col c.a.)

- elevata resistenza a tutti i tipi di sforzo

- montati a secco quindi tempi brevi di costruzione

Svantaggi:

•

- costi elevati

- utilizzo di manodopera specializzata

- peso unitario degli elementi strutturali mo