Tecniche costruttive

Le importanti caratteristiche meccaniche delle cupole in muratura

La cupola è una struttura spingente soggetta prevalentemente a compressione, che trasmette ai suoi sostegni, oltre ai carichi verticali, spinte orizzontali; la sua sommità può rimanere aperta o terminare con una lanterna (dal ruolo formale e strutturale).

La cupola viene sezionata da piani orizzontali detti paralleli (anelli) e verticalmente da meridiani. Due anelli contigui si possono disegnare un anello chiuso. Gli archi individuati dai singoli meridiani hanno la funzione di trasmettere i carichi della cupola, dalla chiave all'imposta, mentre agli anelli è delegata la funzione di sviluppare azioni interne le cui componenti radiali rendono lungo i paralleli corrispondenti.

Gli sforzi che si sviluppano all'interno della cupola sono:

• Compressione
• Trazione
• Flessione
• Cisalhamento

La forma della cupola e la disposizione dei suoi elementi strutturali sono fondamentali per garantire la stabilità e la resistenza della struttura.

meridiani e i paralleli e trovano, nell'elemento stesso, il proprio equilibrio. Partendo dalla struttura si trasmettono dall'anello d'imposta, le azioni lungo di trazione, e diminuiscono progredendo verso l'alto fino a annullarsi su un dato parallelo, la cui posizione varia a seconda della forma dei meridiani e a seconda dei carichi a cui la cupola viene sottoposta, oltre che dei vincoli esterni e delle caratteristiche dei materiali (generalmente è posto a 50° sull'orizzontale). Da questo punto in poi, fino alla chiave, le azioni interne si trasformano in azioni di compressione.

QUALI SONO I PRINCIPALI FATTORI CHE INFLUENZANO LA RESISTENZA A COMPRESSIONE DELLA MURATURA?

I principali parametri che influenzano il comportamento a compressione della muratura possono riassumersi in:

• la geometria del mattone;
• lo spessore dei giunti -> influenza lo stato di confinamento;
• la resistenza del mattone - soprattutto quella a trazione;

PRINCIPALI TIPOLOGIE DI MATTONI

I mattoni per muratura possono essere classificati per percentuale di foratura misurata in base al rapporto F (in percentuale) tra la somma delle aree dei fori e l'area della superficie vuoto per pieno ortogonale alla direzione dei fori. Possiamo distinguere tra mattoni pieni (F < 15%), i mattoni semipieni (15% < F < 45%) e i mattoni forati (F >= 55%). I mattoni per muratura possono anche essere classificati per tecnica di produzione. Possiamo distinguere tra mattoni estrusi, mattoni pressati e mattoni formati a mano.

IN BASE ALLE FUNZIONI ARCHITETTONICHE, QUALI TIPOLOGIE DI MURATURA CONOSCETE?

Murature in pietra, grezza o squadrata;

Murature in calcestruzzo semplice o alveolare;

Murature in laterizio, con blocchi pieni o forati;

Murature di pietra squadrata: di grandissima resistenza utilizzate soprattutto dall'antichità classica fino ai primi del 900, erano formate da conci disposti uno accanto all'altro, collegati con zanche o perni.

è in tutto simile a quella a corsi regolari, ma ogni tanto conci di pietra più grandi o disposti per ritto interrompono il ritmo dei corsi, con un notevole effetto estetico.

Lezione 047

Ciclopica: si impiegano conci molto grandi di forma irregolare e i grossi vuoti sono chiusi da scaglie e scapole di pietra

Muratura con blocchi di tufo, pratiche ed economiche;

Murature ordinarie di pietrame. Sono quelle eseguite con scapoli irregolari o scheggioni di pietra, senza particolare cura dal punto di vista estetico e destinate ad essere intonacate sui due lati

Muratura ordinaria mista di pietrame e mattoni. In questo tipo di muratura i mattoni possono essere impiegati per chiudere i vuoti fra gli elementi di pietra o di aggiustaggio dei piani della muratura o per la costruzione dei ricorsi orizzontali, da interporre alla muratura di pietrame.

Murature di blocchi di laterizio e di calcestruzzi leggeri. Sono murature adatte a tamponamenti o divisori interni

Murature di mattoni. Questo tipo

compattezza del muro.

Mattoni forati: il mattone forato strutturalmente è più debole, presenta fori in una direzione. Per la realizzazione di pareti divisorie sono disponibili formati di grandi dimensioni ma ridotto spessore che consentono un'esecuzione molto veloce.

Lezione 047

Blocchi porizzati poroton: di varie dimensioni e forme. La sua foratura si aggira intorno al 60% del volume complessivo. Viene usato per i tamponamenti nei fabbricati in cemento armato o per altra struttura che non sia portante.

Mattoni semipieni multiforo: possono essere impiegati per murature strutturali, per divisione di ambienti, per sottomurazioni e lavori dove necessita una buona resistenza meccanica ed un peso contenuto. "faccia vista"

Mattoni paramano: sono mattoni pieni o semipieni che presentano superfici a particolarmente rifinite con elaborazioni rustiche, lisce e di altro tipo. Vengono prodotti in dimensioni e forme molto diversificati.

Tavelle: sono laterizi forati di notevole

Lunghezza e larghezza, ma di ridotto spessore. Si utilizzano per la realizzazione di soffitti armati e anche per particolari costruttivi interni, che consentono di risolvere con rapidità senza armature.

QUALI SONO I PRINCIPALI DISSESTI CHE INTERESSANO UNA PARETE IN MURATURA?

RIBALTAMENTO SEMPLICE DI PARETE: si manifesta attraverso la rotazione rigida di intere facciate o porzioni di pareti rispetto ad assi in prevalenza orizzontali alla base di esse e che percorrono la struttura muraria sollecitata da azioni fuori dal piano.

RIBALTAMENTO SEMPLICE DI PARETE MONOLITICA: si manifesta attraverso la rotazione rigida di porzioni sommitali di facciate rispetto ad assi in prevalenza orizzontali alla base di esse e che percorrono la struttura muraria sollecitata da azioni fuori dal piano.

RIBALTAMENTO SEMPLICE DI PARETE A DOPPIA CORTINA: si manifesta attraverso la rotazione rigida della cortina esterna di pareti a paramenti scollegati, o anche a sacco, rispetto ad assi in prevalenza orizzontali alla base di esse e che percorrono la struttura muraria sollecitata da azioni fuori dal piano.

Il meccanismo del ribaltamento composto di parete si manifesta attraverso la rotazione rigida di intere facciate o porzioni di pareti rispetto ad assi in prevalenza orizzontali, accompagnata dal trascinamento di parti delle strutture murarie appartenenti alle pareti di controvento.

Il ribaltamento composto di cuneo diagonale si manifesta attraverso la rotazione rigida di porzioni sommitali di facciate rispetto ad assi in prevalenza orizzontali, accompagnata dal trascinamento di parti delle strutture murarie appartenenti alle pareti di controvento.

La flessione verticale di parete si manifesta con la formazione di una cerniera cilindrica orizzontale che divide la parete in due blocchi e è descritta dalla rotazione reciproca degli stessi attorno a tale asse, sollecitata da azioni fuori dal piano.

La flessione orizzontale di parete si manifesta con l'espulsione di materiale dalla zona sommitale della parete, sollecitata da azioni fuori dal piano.

SFONDAMENTO DELLA PARETE DEL TIMPANO Il meccanismo si manifesta con l'espulsione di materiale dalla zona sommitale della parete del timpano e col distacco di corpi cuneiformi definiti da sezioni di frattura oblique e verticali per azioni fuori dal piano.

DISEGNATE UN ARCO A TUTTO SESTO E IL SUO SCHEMA STATICO

L'arco è sottoposto ad azioni verticali di peso (peso proprio e peso portato) grazie alla sua conformazione trasmette queste forze alle spalle verticali con direzioni inclinate, ogni elemento dell'arco è sollecitato solo a compressione. Poiché il concio di chiave non può traslare verso il basso, a causa della presenza dei conci adiacenti, scarica il suo peso su di essi che a loro volta lo trasmettono sommandovi il proprio, al concio successivo, fino alle spalle. Le forze inclinate originate dal mutuo.