Terreno e Fondazioni, Attacco a terra dell'edificio, Orizzontamenti

Appunti materiali ed elementi costruttivi

Terreno e fondazioni

Suolo e terreno

Un edificio scarica il suo peso e quello di tutti i carichi che gravano su di esso, sulla terra. Ed esso si ancora al suolo per risultare stabile ai carichi variabili che lo investono nell'arco della sua vita. Un edificio impegna più o meno il suolo su cui poggia, la sua resistenza, la sua stabilità nel tempo. Il terreno su cui si costruisce l'edificio però non è un materiale omogeneo, ma varia molto le sue caratteristiche di comportamento meccanico da zona a zona e dalle diverse profondità.

La base di appoggio di un edificio sul terreno deve allargarsi per investire superfici abbastanza estese di suolo su cui scaricare i carichi. Appoggiare e ancorare un edificio al suolo significa fondarlo. Si definisce terreno di fondazione quella porzione di terreno, in estensione e profondità, interessata dalle sollecitazioni dovute ai carichi dell'edificio, questa è a sua volta funzione della superficie di contatto. Per superfici di contatto più estese la profondità del terreno interessato è maggiore.

È molto importante anche valutare la presenza di acqua del terreno, questo per poter studiare adeguatamente soluzioni contro la possibilità di risalita dell'umidità negli edifici.

Le fondazioni

Le fondazioni sono la parte della costruzione che svolge la funzione di scaricare i carichi dell'edificio sul terreno, si tratta di una parte del sistema strutturale. Il progetto delle fondazioni va affrontato insieme al progetto delle strutture in elevazione e di eventuali sottostrutture di parti interne dell'edificio. L'articolazione volumetrica dell'edificio e la sua organizzazione strutturale determinano l'entità dei carichi portati a terra per unità di superficie che deve risultare compatibile con la resistenza unitaria del terreno.

Gli scavi di fondazione devono per lo più essere realizzati all'asciutto. Se la profondità a cui si opera è maggiore della falda freatica, allora si deve procedere alla creazione di barriere impermeabili o con il prosciugamento dell'acqua con operazioni di pompaggio che abbassano il livello della falda freatica nella zona che interessa l'edificio.

Lo scavo si esegue con macchine escavatrici di vario tipo. Se il terreno è roccioso, gli strati superficiali, disgregati o facilmente disgregabili, devono essere rimossi con perforatrici, martelli pneumatici e talvolta con esplosivi. Gli scavi di fondazione possono essere divisi in:

• Scavo di sbancamento: definito come l'asportazione del terreno all'interno dell'area individuata dal tracciamento del perimetro dell'edificio.
• Scavo a sezione obbligata: definito come lo scavo effettuato a partire dallo sbancamento generale, per alloggiare gli elementi di fondazione.

Le fondazioni possono essere:

• Dirette, o superficiali, quando appoggiano su terreno resistente non troppo profondo.
• Indirette, o profonde, quando sono realizzate interponendo tra le fondazioni propriamente dette e il terreno resistente, a notevole profondità, dei pali portanti.

Le fondazioni dirette possono essere distinte in:

• Discontinue: quando sono puntiformi.
• Continue: quando sono lineari e piane.

Le fondazioni dirette puntiformi portano quasi sempre una struttura a pilastri e sono costituite da plinti. Le fondazioni dirette lineari sono costituite da cordoli o da travi rovesce. Le fondazioni piane sono costituite da piastre o platee, in cemento armato, che appoggiano con continuità sul terreno. Le fondazioni discontinue si adottano per strutture intelaiate quando il terreno resistente è poco profondo ed ha un'alta capacità portante.

I plinti possono essere collegati tra di loro da un reticolo di travi o cordoli per conferire una maggiore omogeneità della struttura. I plinti generalmente hanno forma troncopiramidale rovesciata a base quadrata, possono essere realizzati in calcestruzzo o in calcestruzzo armato.

Viene usato il plinto inerte se esso ha una conformazione tale da conferirgli sufficiente rigidezza, lo si può realizzare con calcestruzzo anche di resistenza inferiore a quella normalmente utilizzata, e posizionare una rete di armatura solo alla base inferiore. Esso ha un angolo di 60 gradi.

Viene usato il plinto flessibile se la sporgenza rispetto alla superficie di appoggio del pilastro è rilevante, in rapporto all'altezza del plinto, occorre armarlo posizionando armature in corrispondenza delle parti a trazione (quelle a contatto col terreno) e in corrispondenza degli scorrimenti provocati dalla sollecitazione di taglio. Esso ha un angolo minore di 40 gradi.

Quando il plinto rappresenta la fondazione di un pilastro posto sul confine di una proprietà, che il plinto stesso deve rispettare, si può utilizzare il così detto plinto zoppo. La forma dei plinti risponde ad esigenze costruttive, per cui, ad esempio, essi si raccordano ai pilastri in calcestruzzo armato con una base superiore di dimensioni maggiori rispetto alla superficie del pilastro, in modo da permettere il posizionamento sul plinto delle casseformi. I lati inclinati si raccordano alla base maggiore con tratti verticali (h 1/3-1/6 dell'altezza del plinto) per non avere angoli acuti difficilmente fattibili con getti di calcestruzzo.

Le fondazioni continue lineari hanno un comportamento differente a seconda se portano una struttura in muratura o una struttura a pilastri. Nel caso della muratura, la fondazione continua lineare è caricata sia superiormente che inferiormente da un carico distribuito, funziona come cordolo; nel caso di una struttura a pilastri, il carico avviene per punti e funzione è differente.