Materiali ed elementi costruttivi

COLLEGAMENTI VERTICALI

I collegamenti verticali, essenziali per permettere lo sviluppo verticale degli organismi edilizi, possono

essere a percorrenza pedonale o meccanici. A seconda delle caratteristiche di percorrenza si possono

distinguere tre tipologie di collegamenti pedonali:

1. scale;

2. gradonate;

3. rampe.

I collegamenti meccanici sono invece classificati in:

4. scale mobili;

5. ascensori;

6. montacarichi e simili.

SCALE

Sistema che permette di superare un dislivello tramite un percorso costituito da elementi unitari

ripetuti detti scalini o gradini.

I gradini hanno la sezione schematica di un triangolo rettangolo con due cateti posti uno orizzontale e

uno verticale: quello orizzontale è detto PEDATA (P) mentre quello verticale ALZATA (A).

Il passo equivale approssimativamente alla sequenza di movimenti necessari per salire un gradino:

per l’innalzamento il dispendio di energia è all’incirca doppio rispetto a quello necessario per la

traslazione

Se indichiamo con a l’alzata e con p la pedata, l’equivalente energetico necessario per salire un

gradino è P=2a+p

Essendo il valore metrico del passo umano intorno a 62,0-65,0 cm si ha che

P=2a+p=62,0-65,0 cm (Formula di Blondel, XVII sec.)

A parità di velocità si consuma meno energia salendo scale con pendenza compresa tra 25° e 30°

(Diagramma di Döll e Lehmann - 1955)

Il valore della sagoma di un essere umano è di 60,0 cm circa (la sagoma di fianco è parimenti

considerata di 35,0 cm) ed equivale al modulo stabilito dalla normativa antincendio: le scale di edifici

pubblici devono avere una larghezza di almeno due moduli (120,0 cm). L’altezza minima consigliata

per una scala è di 235,0 cm (una persona con le braccia al di sopra della testa) anche se il minimo

possibile è di 215,0 cm .

Di solito la misura scelta per l’alzata è intorno ai 17,0 cm la pedata è intorno ai 30,0 cm.

L’insieme di più gradini forma una rampa di scale. Quando il dislivello è tale da richiedere più di una

rampa di scale le stesse sono interrotte da pianerottoli di sosta: tale piano deve essere realizzato

tutte le volte che la rampa prevede più di 12 scalini.

La larghezza del pianerottolo è di solito pari alla larghezza della rampa.

GRADONATE

Collegamento fra le quote differenti ottenuta con l’unione ripetuta di gradoni. Il gradone si distingue

dallo scalino perché ha il piano di calpestio inclinato e sopratutto molto più grande, tanto da

permettere ad ognuno di essi lo sviluppo di più passi.

RAMPE

Collegamento verticale pedonale o carraio caratterizzato dalla mancanza di scansioni.

Si può utilizzare un collegamento pedonale a rampa soltanto se il dislivello non supera il 12%: in

particolare, per l’abbattimento delle barriere architettoniche, si richiede una pendenza massima

dell’8% (D.M. 236/89).

STRUTTURE PORTANTI

Fino al XIX secolo la struttura delle scale era per lo più in muratura: la scala era a stretta ovvero

contenuta tra due muri portanti paralleli. Nel caso di scale a sbalzo la rampa veniva poggiata su volte

che, nella particolare concatenazione delle varie spinte, riuscivano a trovare uno stato di equilibrio

strutturale (scale alla romana).

Un’ulteriore soluzione prevedeva la realizzazione di scalini a sbalzo ottenuti con lastre di pietra o

marmo incastrati nella muratura con tante mensole.

Attualmente le scale più diffuse sono quelle in calcestruzzo armato. Le possibili soluzioni sono a

gradini portati o a gradini portanti: la scelta di una soluzione piuttosto che un’altra dipendono

essenzialmente dai vincoli offerti dalla struttura perimetrali. Nel caso di travi inginocchiate (due tratti

rettilinei collegati da un tratto inclinato) la struttura portante è sempre sul lato lungo.

In alternativa alle strutture a sbalzo si può utilizzare una struttura rampante doppia o singola: in

entrambi i casi gli scalini non hanno alcuna funzione strutturale.

Le armature sono disposte in modo tale da fare a fronte alle sollecitazioni di trazione. I gradini, per lo

più non armati, sono spesso realizzati in un unico getto con la soletta, conformando opportunamente

la cassaforma; in alternativa si possono utilizzare elementi in laterizio.

ELEMENTI DI COMPLETAMENTO

il fissaggio dei rivestimenti dipende dal materiale impiegato: di solito, i materiali litoidi si fissano con

malta; il legno con viti e/o colle; le resine e le gomme con colle; ecc.

In fase di finitura è consigliato dare alla pedata un minimo di pendenza (1,0-2,0 mm): questa

pendenza (acquatura), anche se minima, ha la funzione di favorire la pulizia e migliorare usabilità

della scala.

SCALE PREFABBRICATE

Le scale prefabbricate, non molto diffuse, hanno differenti soluzioni di ancoraggio con la struttura

dell’edificio.

SCALE ELICOIDALI E A CHIOCCIOLA

SCALE ANTINCENDIO

In caso di incendio la scala può diventare un camino di tiraggio in grado i veicolare la propagazione

del fuoco e dei fumi dal luogo in cui l’incendio è spiccato agli ambienti sovrastanti.

In edifici a più di due piani e a non più di sei è sufficiente una scala protetta delimitata da pareti e

porte REI 60.

In edifici con più di sei piani è necessario realizzare una scala a prova di fumo, con un’apertura di

almeno 1,0 mq posta in sommità e con le seguenti limitazioni:

7. <24,0 m = REI 60

8. 24-54 m = REI 90

9. >54,0 m = REI 120

23/03/15

LEGNO

Classificazione alberi

Foreste sono il 29,6% della sup terrestre. Foreste russe sono le più utilizzate x produzione legname.

Europa produce il 25% legname per costruzioni. 1 miliardo di ettari di foresta si estendono attraverso

44 paesi e la loro sup continua a crescere di 510.000 ettari l'anno: legno può essere considerato

risorsa inesauribile.

Legno è composto da 50%carbonio 42%ossigeno 6%idrogeno 1%azoto e altri . Costituito da fibre di

cellulosa trattenute da matrice di lignina.

Classificazione alberi in coniferi e latifogli

In conifere o gimnosperme la massa legnosa è costituita da cellule allungate che costituiscono

sistema di sostegno e sistema di conduzione dei succhi linfatici. (larice, cipresso, cirmolo, e pini). Nel

commercio son chiamati Softwood.

Nelle latifoglie o angiosperme la massa legnosa è costituita da 2 tipi diversi di cellule, diverse per

sostegno e conduzione.

Betulla, castagno, faggio , frassino… Hardwood .

A seconda del legno ho finitura, venatura superficiale diversa.

Durante periodo vitale legno presenta elevata quantità di acqua: ina parte libera nelle cavità cellulari

(acqua di imbibizione), altra parte è legata a sostanze che costituiscono le pareti delle cellule (acqua

di saturazione ). In entrambi casi l'acqua raggiunge il 75% del suo peso umido.

Abbattimento consigliato nel periodo tra dicembre e marzo ovvero momento di stati del ciclo

vegetativo. Tronco lasciato integro o tagliato secondo moduli di 4-10/4-20m.

Dopo abbattimento legno inizia la perdita graduale di acqua fino ad arrivare ad equilibrare la propria

umidità con quello dell'ambiente (igroscopia).

In passato stagionatura avveniva sotto tettoie e durava anche 12 mesi per ogni cm di spessore, i

sistemi moderni per effetto di impiego di celle a ventilazione forzata, si ottengono gli stessi risultati in

3/4 settimane. La stagionatura è fondamentale per stabilità morfologica.

l'umidità anche in un legno stagionato che ha raggiunto buon livello igroscopico , continua a

intervenire in stabilità del materiale attraverso il ritiro. Legno tende a contrarsi e dilatarsi, in

funzione variazioni umidità nel suo interno . Ritiro massimo: nella direzione tangente agli anelli di

accrescimento , 10-12%. Ritiro medio direzione assi midollari 5/6%, ritiro minimo asse midollare

0,1/0,2%.

Scortecciamento , operazione da effettuare con particolare attenzione.

Produzione segagione

Lavorazioni più diffuse:

 Srotolatura , riduzione in fogli sottili

 Taglio, riduzione in pezzi

 Tranciatura, piccoli pezzi

Tipologie di taglio: carpenteria, tangenziali( più economici, ) di quarto con mezzoni, tangenziali con

taglio a spigolo vivo..

Eterogeneità, grazie a diverse parti che costituiscono tronco e rami.

Difetti più ricorrenti dei tronchi:

 Nodi, inserzione ramo nel fusto

 Torsione delle fibre , fibre non parallele all'asse del fusto ma con andamento elicoidale

 Cipollatura . Distacchi parziali o totali fra 2 anelli. Diffusa nel castagno

 Fusto ad asse variamente curvilineo

 Tensione, alla base del tronco su alberi posti su terreni in forte pendenza oppure soggetti a

forti venti dominanti. Legno di tensione non piò essere utilizzato

 Cuore eccentrico , per alberi che crescono lungo forti pendii

 La lunatura , per effetto del gelo

 Fenditure, spaccature e cretti

 Canastro

 Marezzatura

 Attacchi di diverso genere da parte di parassiti vegetali (muffe, funghi..) e animali (batteri

..insetti xilofagi)

INSETTI XILOFAGI

 Tarlo dei mobili , specie sinatropa di 3/5mm che infesta strutture mobili , in grado di aggredire

cellulosa ed emicellulosa.

 Orologio della morte, vive nel legno abbattuto o in opera e il suo ciclo si completa in un periodo

da 1 a 6-10anni

Lyctus brunneus Stephens, piccole dimensioni che predilige legni porosi e distrugge in maniera

irreversibile.

Neoclytus acaminatus, diffusi, in latifoglie

Capricorno delle case

………………………………………………..

24/03/2015

Alterazioni morfologiche

Fattore che influenza più di tutti il legno è umidità. Diverso tasso di umidità presente fra zone centrali

e periferiche , fra zone esterne (durame) e interne (alburno), quindi differente contrazione delle varie

direzioni.

Se si impedisce al legno di ritirarsi e restringersi si spacca perché la sua resistenza alle sollecitazioni di

trazione ortogonale alle fibre è quasi nulla.

Effetti più frequenti dovuti al ritiro del tavolame sono

 Imbarcamento, frequente

 Falcatura

 Arcuatura

 Svergolamento, frequente

Il legno non teme severità condizioni ambientali ma le variazioni

Caratteristiche meccaniche e anisotropia

Legno è comparabile a un fascio di tubicini: natura fibrosa determina materiale anisotropo.

Caratteristiche del legno variano secondo limiti molto ampi che dipendono dalla essenza, dal peso

specifico secco, dal grado di umidità e dai difetti del legno stesso. La sua resistenza meccanica

dipende da direzione fibre rispetto sollecitazione.

Scarsa resistenza a compressione per sollecitazioni ortogonali alle fibr