Tecniche e architettura

STRUTTURE A PARETE PORTANTE IN CALCESTRUZZO ARMATO GETTATO IN OPERA

Queste strutture sfruttano le proprietà dell'accostamento tra calcestruzzo e armatura metallica per la costruzione di setti portanti che costituiscono gli elementi continui di appoggio e sostegno dell'organismo edilizio. Hanno il vantaggio di contrarre i tempi di esecuzione, ai quali però va aggiunto il tempo di maturazione del getto. Sono concepite come articolazione tridimensionale di pareti portanti, pareti di controventamento e solai destinati a resistere sia a carichi verticali che ad azioni orizzontali. Sono generalmente utilizzati per vani scale e ascensori, muri di controventamento, muri perimetrali di ambienti interrati, pareti di compartimentazione antincendio. Il getto in opera avviene entro apposite forme di contenimento (casseri), e una volta che il getto si è solidificato possono essere rimossi e usati per un ulteriore getto.

STRUTTURE A PARETE PORTANTE A PANNELLI PREFABBRICATI

Si basano sulla messa in opera di elementi realizzati industrialmente in stabilimento e assemblati in cantiere. Presentano il vantaggio di ridotti tempi di cantiere in quanto il montaggio è ridotto al semplice assemblaggio e giunzione e non sono necessari periodi di maturazione del getto. Sono composte da elementi piani bidimensionali o tridimensionali, assemblati in opera mediante assemblaggio a secco di piastre metalliche o getti di completamento.

Nel caso di sistemi bidimensionali, gli elementi possono essere costituiti da pannelli piani monostrato, formati da un solo strato di materiale per la realizzazione della parte strutturale, o multistrato per la realizzazione di una parete di chiusura completa. La realizzazione di questi pannelli avviene mediante la posa in opera degli elementi verticali, e successivamente vengono resi solidali ai solai mediante armature metalliche e getti di completamento.

I pannelli tridimensionali sono costituiti da almeno due pannelli realizzati in calcestruzzo.

Essi si configurano come sistemi aperti (a L o a T) o sistemi semiaperti (a C) o sistemi chiusi. Viene utilizzato l'X-lam: STRUTTURE A PARETE PORTANTE IN LEGNO, un prodotto costituito da pannelli di legno massiccio, incollati tra loro in maniera simile al legno lamellare, a strati incrociati per aumentare la resistenza meccanica. Questo permette di costruire edifici in altezza come le soluzioni in muratura. I solai funzionano come una piastra scaricando i pesi in entrambe le direzioni. I muri portanti hanno una disposizione (grazie all'elevata planimetrica a scatola), in modo da sorreggere i solai. Ha veloci tempi di realizzazione (prefabbricazione) e una buona capacità di isolamento termoacustico garantita dal legno. 2.2 STRUTTURE A TELAIO Sono strutture puntiforme costituite da supporti verticali isolanti (pilastri) ed elementi orizzontali lineari (travi) e bidimensionali (solai), connessi in modo da formare un insieme omogeneo indeformabile rispetto alle azioni a cui sono sottoposte.in legno. L'edificio è sottoposto a diverse sollecitazioni strutturali. I solai sono strutture orizzontali che dividono i piani della costruzione e raccolgono i carichi verticali dei divisori interni e delle murature di tamponamento, trasferendoli alle travi. Le travi sono elementi orizzontali lineari che collegano i pilastri e raccolgono i carichi dei solai, trasmettendoli ai pilastri. I pilastri, a loro volta, sono elementi verticali che svolgono la funzione statica di sostenere i carichi verticali e di trasmetterli al sistema di fondazione in forma concentrata. Una volta definito l'andamento dei solai, viene stabilita la disposizione delle travature portanti in senso longitudinale o trasversale rispetto all'andamento dell'edificio. Tutti gli elementi del telaio devono essere realizzati con materiali in grado di resistere a sollecitazioni di compressione, flessione e taglio. Le strutture portanti in elevazione a telai possono essere suddivise in base al principale materiale costituente: - Telai in cemento armato - Telai in acciaio - Telai in legno

In legno

I giunti sono gli elementi che garantiscono la continuità statica della struttura e sono i punti maggiormente sollecitati dell'intero reticolo portante. Il sistema può essere irrigidito mediante strutture di controvento o nuclei irrigidenti che garantiscono la stabilità statica.

È possibile scomporre l'edificio in sistemi che svolgono funzioni specifiche. La struttura a telaio è costituita da strutture lineari (pilastri e travi) di sezioni ridotte, che permettono un utilizzo più flessibile degli spazi interni. Si può costituire un sistema di chiusura verso l'esterno che garantisca le medesime prestazioni in termini termo-acustici, ma che allo stesso tempo sia leggero per gravare il meno possibile sulla struttura principale.

Inoltre, questa leggerezza che permette la realizzazione di chiusure vetrate, induce alcuni problemi in termini di scambio isolamento termico e acustico.

STRUTTURE A TELAIO IN CALCESTRUZZO ARMATO.

Le caratteristiche fisiche e meccaniche del calcestruzzo armato consentono la realizzazione di componenti su misura, modellabili e plasmabili in funzione delle diverse esigenze, e la protezione dal fuoco e dall'ossidazione dei ferri d'armatura, il tutto a bassi costi. Per contro, presenta uno scarso isolamento termico e acustico, la difficoltà di adattamento e un notevole peso. Il calcestruzzo armato può essere realizzato in opera o prefabbricato. Nella realizzazione in opera, il calcestruzzo viene versato all'interno di casseri, che possono essere costituiti da tavole di legno o da pannelli componibili metallici. La costruzione procede piano per piano, con la realizzazione delle strutture orizzontali che dividono i vari piani. Vengono posate le armature delle travi, i travetti dei solai e le pignatte su un tavolato continuo orizzontale, e successivamente viene effettuato il getto di calcestruzzo. È importante che l'armatura delle travi sia collegata a quella dei pilastri per garantire la stabilità della struttura.

realizzare la continuità strutturale. Tra i pilastri occorre prolungare i ferri longitudinali: quindi i ferri dei pilastri del piano inferiore rimangono a sporgere, permettendo la ripresa nei getti dei pilastri al piano superiore.

I componenti industrialmente prefabbricati possono giungere in cantiere finiti ed essere assemblati mediante un getto per renderli solidi tra loro, oppure possono richiedere un getto in opera di completamento. Si può anche ricorrere a un completo assemblaggio a secco dei componenti mediante dispositivi di appoggio in acciaio, resi solidali mediante bullonature di piastra. Queste strutture sono utilizzate per la realizzazione di capannoni industriali ed edifici commerciali di grandi dimensioni.

I PILASTRI IN CALCESTRUZZO ARMATO. Hanno sezione quadrata o rettangolare, con armatura longitudinale costituita da tondini verticali in acciaio in corrispondenza degli spigoli e delle fibre. I ferri longitudinali sono collegati trasversalmente da staffe.

Le staffe sono elementi orizzontali preposte al contenimento del calcestruzzo e allariduzione della dilatazione trasversale del pilastro. Le staffe possono essere isolate o a interasse costante: i pilastri hanno sezione rettangolare o quadrata con avvolgimento a spirale: i pilastri hanno sezione circolare o poligonale e sono dotati di un’armatura metallica con barre longitudinali situate lungo il perimetro della sezione.

LE TRAVI IN CALCESTRUZZO ARMATO. Le travi sono elementi orizzontali lineari che concorrono a formare un insieme omogeneo e indeformabile rispetto alle azioni cui l’edificio è sottoposto. Possono essere ribassate o in spessore. Dovrebbero avere un’altezza superiore al solaio in quanto la sezione allungata verso il basso è efficace in termini statici. Ma per evitarne la sporgenza all’intradosso del solaio si realizzano travi in spessore allargando la trave orizzontalmente. Le travi in spessore hanno però una minor rigidezza rispetto alle travi ribassate.

Sono più pesanti e più grandi, e richiedono un maggior consumo di materiale. Esistono diverse tipologie di travi a seconda del processo costruttivo:

• Prevedono un'armatura longitudinale e trasversale (staffe)
• Gettate in opera:
• Parzialmente prefabbricate
• Completamente prefabbricate

I SOLAI IN CALCESTRUZZO ARMATO. Possono essere costituiti da solette a sezione piena monolitici oppure da solai misti con elementi di alleggerimento in laterizio o in materiale isolante.

I solai in calcestruzzo armato monolitici sono solette in calcestruzzo armato a sezione piena di spessore costante o munite di nervature, a seconda dei carichi e della luce che devono coprire. Le nervature costituiscono dei piccoli travetti di irrigidimento e sostegno della vera e propria piastra di solaio, consentono di ridurre lo spessore della sezione piena di calcestruzzo. È necessario predisporre un tavolato orizzontale, e al di sopra viene predisposta l'armatura e si procede poi con il

getto di completamento.I solai più diffusi sono quelli misti, dove è previsto il posizionamento di elementi di alleggerimento che hanno lo scopo di casseforme a perdere. Gli elementi di alleggerimento vengono alternati con piccole nervature armate di calcestruzzo. I solai possono essere: - gettati in opera: sono realizzati predisponendo su un tavolato orizzontale le armature dei travetti, si procede poi al getto di completamento in calcestruzzo. Il getto del solaio viene fatto in contemporanea al getto delle travi. - parzialmente prefabbricati: permettono la velocizzazione della realizzazione del solaio e il risparmio di tavolai. I travetti fungono da elementi di sostegno per le pignatte e sono sufficienti puntelli per sostenerli prima del getto di completamento. I solai misti in laterocemento vengono impiegati diffusamente soprattutto nell'edilizia residenziale, in quanto si tratta di una soluzione costruttiva adatta a coprire le luci. Nel caso di solai esterni in laterocemento, è necessario prevedere un adeguato isolamento termico per garantire il comfort abitativo.corrispondenza di balconi aggettanti è possibile adottare due soluzioni costruttive: 1. solai a sbalzo, prolungando il solaio interno e sfruttando la continuità strutturale dei travetti di armatura. Occorre che il solaio interno sia ordito nella direzione dello sbalzo e che la trave perimetrale sia portante. 2. solai appoggiati su mensole, prolungando le travi che funzionano a mensola e sostengono il solaio. Le travi portanti sono orientate verso lo sbalzo e i solai interni ed esterni devono essere orditi parallelamente alla facciata dell'edificio. I pannelli prefabbricati in laterocemento sono costituiti da blocchi forati di laterizio, disposti su file accostate, tra le quali vengono gettate in stabilimento una o due nervature di calcestruzzo armato che solidarizzano l'insieme, dandogli la resistenza necessaria per diventare portante. I pannelli non hanno bisogno di sostegni provvisori. Dopo il posizionamento dev'essere disposta un'armatura metallica nelle.

Le nervature si creano durante la messa in opera, in corrispondenza delle linee di accostamento dei pannelli. La realizzazione del solaio si conclude con il getto di completamento che riempie tali nervature.