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Col termine struttura portante si indica l'insieme delle unità tecnologiche (UNI) o elementi costruttivi funzionali (classificazioni tradizionali) che hanno la funzione di sostenere i carichi del sistema edilizio e di collegare staticamente le sue parti. Se costituiti da elementi piani bidimensionali, la struttura concorre a separare verticalmente gli spazi interni tra loro e dall'esterno. Vengono... Vedi di più

Esame di Materiali tradizionali dell'architettura e del risparmio energetico docente Prof. C. Modaffari

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Mediterranea

Università degli Studi di Reggio Calabria

Corso di Laurea SCBAA-L-43. A.A.2010/11

Sollecitazioni termiche e da cedimento

Tutte le strutture variano la loro forma e dimensione in funzione delle

escursioni termiche giornaliere e stagionali. Gli effetti equivalgono spesso

a quelli di forti carichi che possono essere pericolosi perché non evidenti.

Il modo ovvio per ovviare al verificarsi di questo "carico" è di lasciare la

struttura libera di allungarsi e di contrarsi. Il difficile è considerare

contemporaneamente che le strutture per sopportare i carichi "normali"

devono avere una certa rigidità. queste due esigenze sono contraddittorie.

Effetti equivalenti a quelli della temperatura si hanno per cedimenti non

uniformi delle fondazioni che possono addirittura lasciare sospese alcune

fondazioni; ciò finisce col caricare in modo abnorme, e comunque in modo non

previsto in progetto parte dell'edificio.

I carichi dinamici

Fin qui si è parlato di carichi applicati staticamente (anche con

riferimento al vento). I carichi che mutano rapidamente o applicati

dinamici, d'urto e,

improvvisamente sono detti carichi o carichi se

trascurati, possono essere pericolosi.

I carichi d'urto si esercitano sulle strutture in modi diversi: un colpo di

carico d'urto

vento improvviso è come in base al suo può provocare gravi

danni; lo stesso può dirsi di un passaggio in massa su un ponte che può

carico di risonanza

creare un pericoloso . Il carico d'urto è caratterizzato

dalla istantaneità dell'applicazione del carico; quelli di risonanza dalla

loro variazione ritmica. Nella maggior parte dei casi, comunque i carichi

applicati alle strutture edilizie non hanno caratteristiche d'urto, salvo

quelli provocati da molti sismi. I carichi di risonanza possono invece

essere determinati dalle vibrazioni di macchine e apparecchiature o, in modo

decisamente più pericoloso e complesso dal vento (oscillazioni

aerodinamiche).

Le parti strutturali

Richiamando la classificazione UNI 8290, si propone la seguente

classificazione di parti strutturali;

Classi di unità Unità Classi di Elementi

tecnologiche tecnologiche elementi tecnici tecnici

FONDAZIONI FONDAZ. CONTINUE

DIRETTE FONDAZ.

STRUTTURA DI DISCONTIN.

FONDAZIONE FONDAZIONI

INDIRETTE PALI INFISSI

GETTATI IN OPERA

MURATURA

ELEMENTI PUNTIFORME

VERTICALI IN C.A. IN

ACCIAIO

IN LEGNO

STRUTTURA DI ELEMENTI SISTEMI MISTI

STRUTTURA ELEVAZIONE ORIZZONTALI E

PORTANTE INCLINATI TRAVI, ARCHI

CAPRIATA, SOLAIO

Laboratorio dei “Materiali e risparmio energetico 5

Materiali tradizionali dell’architettura e del risparmio energetico-

Docente: Cherubina Modaffari-Dispensa 8

Mediterranea

Università degli Studi di Reggio Calabria

Corso di Laurea SCBAA-L-43. A.A.2010/11 IN C.A, IN

ELEMENTI SPAZIALI ACCIAIO

IN LEGNO

PARETI / SOLAIO

ELEMENTI DI

CONTENIMENTO

STRUTTURA DI VERTICALI

CONTENIMENTO MURI A GRAVITA'

ELEMENTI DI MURI A SBALZO

CONTENIMENTO OPERE SPECIALI

ORIZZONTALI MASSETTI SU

VESPAIO

Gli elementi tecnici che appaiono nella classificazione possono essere

realizzati con criteri tradizionali, in opera, con criteri neotradizionali

prefabbricati fuori opera o a pié d'opera e con sistemi industrializzati

prefabbricati elementi in serie) e non (uso di particolari casseforme).

Cosa si chiede alle parti strutturali

− fruibilità

: con riferimento alle richieste di agibilità (in

Requisito di

funzione dei normali carichi di esercizio), di flessibilità (possibilità

di modificare l'assetto degli spazi, di assenza di ingombri limitanti la

funzionalità;

− sicurezza : con riferimento alla garanzia dell'incolumità

Requisito di

degli utenti rispetto alle azioni esterne;

− benessere in ordine a: benessere igrotermico (umidità,

Requisito di

ponti termici, ecc.), benessere acustico, di igiene (muffe, germi

patogeni, ecc.);

− aspetto : al di là delle implicazioni formali, è un problema

Requisito di

di mantenimento del proprio aspetto nel tempo , con riferimento al

degrado da invecchiamento;

− integrabilità

: tra le parti che costituiscono la struttura

Requisito di

con tutte le altre (integrazione dimensionale , stabilità morfologica,

l'integrazione con gli impianti;

− gestione : esigenze di tipo economico, con riferimento alla

Requisito di

durata e alla manutenzione (la struttura è la parte dell’edificio

destinata a durare più a lungo nel tempo).

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Materiali tradizionali dell’architettura e del risparmio energetico-

Docente: Cherubina Modaffari-Dispensa 8

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Struttura di fondazione

Le fondazioni sono il basamento di un edificio e svolgono la funzione di

trasmettere i carichi dalla costruzione al terreno, ripartendoli in modo

tale che il terreno possa sopportarli.

Per stabilire il tipo di fondazione, occorre partire dalla conoscenza del

terreno sul quale l'edificio dovrà sorgere. Cioè la sua composizione, la

successione dei suoi strati, e del loro spessore, la presenza di falde

acquifere o di cavità; in definitiva, la capacità portante del sottosuolo.

A questa conoscenza si perviene attraverso valutando le esperienze fatte con

le costruzioni eseguite nelle vicinanze ; quindi, attraverso accertamenti

già fatti; sempre che si abbia ragione di credere che il terreno conservi

le stesse caratteristiche. Se non esiste questa possibilità occorre

sondaggi che consistono nell'esame diretto

un'indagine diretta, attraverso

o nel prelevamento di campioni di terreno a diverse profondità.

L'esame diretto avviene con uno scavo nel terreno a profondità limitata, per

osservare gli strati che si incontrano e giudicare la loro composizione e

resistenza.

Il mezzo più semplice per un esame indiretto è l'asta di sondaggio: un'asta

metallica con tasche intagliate lungo le superfici,di lunghezza fino a 4 m.

e con diametro di 3 cm., che viene infissa nel terreno stando attenti alla

resistenza incontrata nell'affondamento. Ritirando l'asta, si estrae con

essa una piccola parte di terreno che resta nelle tasche, e che consente di

avere un'idea della sua composizione .

Per sondaggi più profondi si utilizzano sonde o trivelle speciali, con forme

diverse a seconda della natura dei terreni da sondare.

Si effettuano fori di 8-15 cm di diametro e si ricavano campioni più

consistenti dei primi.

Si tratta di campioni di terreno inevitabilmente rimescolato; per evitare

carotaggio

questo inconveniente, si ricorre ad un , affondando nel terreno

non una semplice trivella ma un vero apparecchio costituito da un tubo

carota dello strato che

metallico nel quale si raccoglie, appunto, la

interessa.

Dalla natura del terreno dipende la valutazione dei carichi che si possono

trasmettere attraverso la fondazione.

Questa valutazione possono avvenire attraverso prove di carico, che

consistono nel caricare in modo controllato e progressivo una certa

superficie di terreno . Il carico viene aumentato finché non si nota un

certo affossamento della base. Questo carico unitario viene assunto come

carico limite o resistenza teorica del terreno.

La fondazione sarà progettata in modo da garantire un certo margine di

sicurezza, ipotizzando di trasmettere un carico decisamente minore di quello

limite (carico ammissibile).

Carichi ammissibili (Kg/cmq) per alcuni tipi di terreno:

- rocce compatte 10

- rocce tenere 5-10

- ghiaia in banchi 3-6

- sabbia argillosa 3-4

- argilla compatta 1-2

- sabbia 1-4

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La fondazione assumerà di volta in volta una configurazione diversa, specie

in funzione della natura del terreno di appoggio e dell'entità dei carichi

trasmessi. dirette , quando il terreno di

In particolare, le fondazioni saranno

fondazione può essere raggiunto a profondità modesta. La fondazione sarà in

collegamento diretto con le strutture della costruzione e appoggerà sul

terreno con una base orizzontale, la cui ampiezza dipenderà dai carichi e

dalla natura del tereno.

In base alla forma di questa base le fondazioni dirette si dividono in:

− fondazioni a plinto

− fondazioni a cordolo

− fondazioni a trave rovescia

− fondazioni a platea

Il passaggio dall'una all'altra può dipendere dalla necessità di distribuire

i carichi su superfici maggiori o dall'altra di compensare all'eventuale

disomogeneità in orizzontale del terreno che potrebbe causare cedimenti

differenziati.

Il plinto è una sorta di allargamento del pilastro, di ampiezza tale da

ripartire il carico secondo la capacità portante del terreno. L'allargamento

può avere forme diverse: parallelepipeda, tronco-piramidale, a gradoni a

nervature.

La fondazione a cordolo è una fondazione continua adatta a strutture

murarie, ha forma rettangolare o trapezoidale e può essere armato o non

armato.

La fondazione a trave rovescia è una fondazione continua usata in caso di

struttura a pilastri. Utile in presenza di pilastri tra loro ravvicinati e

in presenza di terreno non sufficientemente resistenti. La trave viene

detta "rovescia" perché il i carichi vengono dal basso per effetto delle

reazioni del terreno. La forma può essere troncopiramidale, o a T, o una

combinazione delle due.

La fondazione a platea, generalmente in cemento armato è una sorta di

piastra continua che occupa l'intera area della costruzione. Si utilizza

per ridurre il più possibile i carichi unitari, in presenza di carichi molto

elevati e/o di terreni poco resistenti. Per l'economicità della soluzione si

può ragionare sul suo spessore, sulla possibilità di non armarla, sulla

possibilità di nervarla superiormente.

indirette quando non raggiungono il terreno solido in

Le fondazioni sono

modo economicamente possibile (anche in relazione agli scavi necessari) e

richiedono, per questo, l'interposizione di altri elementi, normalmente

pali

rappresentati da .

I pali, lavorando "di punta" raggiungono il terreno consistente; ma una

certa resistenza viene offerta anche dall'attrito pali-terreno (pali

"galleggianti").

Dal punto di vista esecutivo, i pali si distinguono in :

− pali infissi prefabbricati

− pali gettati in opera.

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I pali prefabbricati sono infissi nel terreno per battitura e possono

essere:

− in c.a. a sezione piena o cava, circolare, quadrata o poligonale;

− in c.a. centrifugato, a sezione circolare cava;

− in c.a. precompresso, con sezione come i precedenti;

− giuntati, in due o più elementi da giuntare in opera.

La testa e la punta dei pali sono normalmente rinforzati con elementi

d'acciaio appositamente studiati.

La posa in opera avviene tramite battipali e senza asporto di terreno.

I pali gettati in opera possono essere eseguiti con sistemi diversi

(attrezzature e procedimenti alternativi).

− a cassaforma recuperabile;

− a cassaforma perduta;

− getti senza cassaforma.

La fondazione, normalmente , poggia direttamente sulla palificazione. La

sommità dei pali deve essere portata allo stesso livello per poter

effettuare il collegamento con la fondazione.

Il numero dei pali e la loro dislocazione sotto la fondazione vengono

stabiliti in fase di progettazione, tenendo conto dei carichi che possono

essere affidati a ciascun palo.

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Atreyu

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DESCRIZIONE DISPENSA

Col termine struttura portante si indica l'insieme delle unità tecnologiche (UNI) o elementi costruttivi funzionali (classificazioni tradizionali) che hanno la funzione di sostenere i carichi del sistema edilizio e di collegare staticamente le sue parti. Se costituiti da elementi piani bidimensionali, la struttura concorre a separare verticalmente gli spazi interni tra loro e dall'esterno. Vengono trattati, in particolare, i seguenti argomenti. I carichi. I carichi permanenti. I carichi accidentali. Sollecitazioni termiche e da cedimento. I carichi dinamici. Le parti strutturali. Struttura di fondazione. Struttura in elevazione. Struttura di contenimento.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in storia e conservazione dei beni architettonici e ambientali
SSD:
A.A.: 2011-2012

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Materiali tradizionali dell'architettura e del risparmio energetico e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Mediterranea - Unirc o del prof Modaffari Cherubina.

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