gli edifici a scheletro indipendente in ca

TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
GLI EDIFICI
A SCHELETRO INDIPENDENTE
IN C.A.
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GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Possiamo scomporre la struttura “a scheletro indipendente”
indipendente” in
Le due parti così
così individuate sono
tra loro interrelate sia sotto il
profilo geometrico sia sotto quello
statico e dinamico
struttura in elevazione
L’intera struttura deve poi essere
progettata tenendo conto delle
caratteristiche elastiche e di
portanza del terreno di fondazione
pag 60 Conte
Gli strumenti di calcolo attualmente
disponibili consentono di verificare l’intero
sistema “struttura/terreno di fondazione”
fondazione”
evidenziandone le reciproche dipendenze
comportamentali
struttura di fondazione
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Il TELAIO
è l’elemento base della struttura in elevazione
degli edifici a scheletro indipendente
Un telaio tridimensionale si compone,
essenzialmente, di
pilastri e travi
tra loro solidali nei nodi
pag 37 fig 2/28 Caleca
usualmente considerati
“incastri” indeformabili
(struttura “a gabbia”)
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GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il TELAIO PIANO
Per analizzare e visualizzare in maniera più
più semplice l’
l’andamento delle sollecitazioni e
delle deformazioni di un telaio tridimensionale comunque complesso si adotta il sistema di
scomporre detto telaio in TELAI PIANI
pag.95 Rossini Segré
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Il TELAIO PIANO
La scomposizione in TELAI PIANI consente di calcolare e visualizzare,
in modo più
più semplice,
i diagrammi delle sollecitazioni e delle deformazioni
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GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il TELAIO PIANO
La scomposizione in TELAI PIANI consente di calcolare e visualizzare,
in modo più
più semplice,
i diagrammi delle sollecitazioni e delle deformazioni
telaio piano + telaio piano deformato
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Il TELAIO PIANO
può essere scomposto in telai più
più semplici, ciascuno relativo ad un singolo livello o piano
telaio monopiano
semplificando ulteriormente si può giungere a considerare una TRAVE CONTINUA
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Il PORTALE
volendo ulteriormente semplificare,
si può arrivare a considerare la struttura bidimensionale più
più semplice costituita da:
una singola trave
vincolata a 2 pilastri
(PORTALE)
figura portale con deformata e diagramma
tensioni
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Il “trilite”
trilite” e “l’arco”
arco” possono essere considerati gli
elementi “base”
base” degli edifici “a muratura portante”
portante”
Trilite
Arco
Il PORTALE può essere considerato l’
l’elemento
“base”
base” degli edifici a scheletro indipendente
portale
nelle prossime slides il confronto tra i “comportamenti”
comportamenti” sotto carico
di queste tre “strutture elementari”
elementari”
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Il TRILITE è costituito da
2 piedritti e un traverso
- non vì è continuità
continuità nei nodi
(il traverso è semplicemente
appoggiato sui piedritti)
nel caso del trilite il carico verticale
sul traverso viene trasmesso ai
piedritti secondo una direzione
essenzialmente verticale
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Nel caso dell’
dell’arco i l carico
verticale si trasmette ai
piedritti secondo una
risultante inclinata con
componente orizzontale via
via più
più accentuata passando
dall’
dall’arco a sesto acuto
all’
all’arco a tutto sesto e
all’
all’arco a sesto ribassato
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Nel caso del PORTALE la presenza della
continuità
continuità strutturale nei nodi tra
traverso (trave) e piedritti (pilastri)
permette la trasmissione non solo delle
forze, ma anche dei momenti
Ne deriva che sia le travi sia i pilastri
sono sollecitati anche a flessione nei nodi
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Comportamento sotto carico
TRILITE
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Comportamento sotto carico
TELAIO
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Le “semplificazioni”
semplificazioni” sin qui introdotte sono essenzialmente funzionali agli studi di
scienza e tecnica delle costruzioni
laddove solo recentemente, mediante gli strumenti di calcolo a base informatica,
informatica,
è stato possibile considerare le strutture nella loro effettiva complessit
à
complessità
Tradizionalmente, invece, era necessario adottare “modelli”
modelli” ad elevata approssimazione
per poterne affrontare le calcolazioni mediante i metodi “manuali”
manuali”
(lo strutturista “tradizionale”
tradizionale” del passato si cimentava essenzialmente con
“travi continue”
continue” e pilastri singolarmente caricati e venivano trascurati, del tutto,
tutto,
gli effetti dell’
dell’interazione struttura/terreno di fondazione)
fondazione)
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Si sono, sinora, considerati, pilastri,
pilastri, travi e fondazioni come elementi essenziali
costituenti una struttura “a scheletro indipendente”
indipendente”
In realtà
realtà, anche questa, è una semplificazione abbastanza lontana dalla realtà
realtà
QUALE ELEMENTO STRUTTURALE NON E’
E’ STATO CONSIDERATO ???
figura pag 62 Conte
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L’elemento strutturale di cui non si è ancora parlato è il SOLAIO
nel caso degli edifici in c.a. esso è realizzato in modo da funzionare
“solidarmente”
solidarmente” con il sistema di travi che lo portano
ciò condiziona il comportamento statico e deformativo delle travi stesse
figura pag 85 Rossini
Altra cosa accade negli edifici a struttura in acciaio o in legno
legno laddove le condizioni di vincolo dei solai alle
travi possono non essere, e di solito non sono, assimilabili ad incastri, ma piuttosto ad appoggi semplici
ciò comporta che l’
l’influenza dei solai si riduce ad una semplice distribuzione verticale
verticale dei carichi sulle
travi oltre che ad un irrigidimento trasversale della struttura
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La maison DOMINO del 1915 di Le Corbusier
DOMINO
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E’ forse il caso di evidenziare che il sistema strutturale (a muratura
muratura portante o a
scheletro indipendente) ha una rilevante influenza sulla caratterizzazione
caratterizzazione delle
CHIUSURE VERTICALI ESTERNE di un edificio
A seconda dei casi le chiusure verticali esterne potranno essere anch’
anch’esse
elementi strutturali ovvero costituire semplici sistemi di tamponamento,
tamponamento,
essenzialmente privi di funzioni strutturali, gravanti sulle strutture
strutture
I SISTEMI DI TAMPONAMENTO sono un’
un’importante “famiglia”
famiglia” tecnologica
comprendente una vasta molteplicità
molteplicità di soluzioni la cui funzione essenziale è
quella di separare e isolare l’
l’ambiente interno da quello esterno
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GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Negli edifici “a muratura portante”
portante”
gli elementi “portanti”
portanti” (le murature)
costituiscono anche le “chiusure verticali”
verticali”
dell’
dell’edificio
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Negli edifici “a scheletro indipendente”
indipendente”
l’ossatura portante (pilastri e travi)
sostiene il sistema di chiusure verticali che
non svolgono, essenzialmente, alcuna
funzione portante e costituiscono un’
un’unità
unità
tecnologica a sé
sé stante
i tamponamenti
o
chiusure verticali esterne
C.V.E.
C.V.E.
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Negli edifici “a scheletro indipendente”
indipendente” la superficie utile è maggiore
(ingombro in pianta delle strutture portanti molto ridotto)
muri portanti perimetrali e trasversali :
superficie utile = 50 - 75 % della sup. totale
muri portanti perimetrali
e pilastri interni in muratura :
superficie utile = 75 - 88 % della sup. totale
pilastri isolati perimetrali e interni
e muri di tamponamento :
superficie utile = 92 - 96 % della sup. totale
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Risulta ora necessario soffermarsi sull’
sull’analisi dei singoli componenti del
sistema strutturale “a scheletro indipendente”
indipendente” in elevazione :
- travi
- pilastri
- solai
L’analisi degli elementi costituenti la struttura di fondazione sarà
sarà oggetto di
trattazione a sé
sé stante.
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Il conglomerato cementizio armato (c.a.)
Richiamando brevemente alcuni concetti già
già trattati durante lo studio dei materiali
è opportuno ricordare che:
- il c.a. è assimilabile ad una pietra artificiale armata
- la parte “lapidea”
lapidea” è in realtà
realtà ottenuta da un impasto di acqua, cemento ed inerti
secondo opportune proporzioni che consentano di ottenere adeguate
adeguate caratteristiche e
prestazioni del calcestruzzo indurito
- il calcestruzzo così
così ottenuto presenta una buona capacità
capacità di resistenza alla
compressione e una piuttosto scadente capacità
capacità di resistenza alla trazione
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Il conglomerato cementizio armato (c.a.)
Questo comportamento è abbastanza diffuso tra i materiali lapidei o, più
più
genericamente, a prevalente comportamento anelastico
Si può infatti genericamente affermare che tali materiali raggiungono
raggiungono situazioni di
crisi o di collasso e, conseguentemente, si fessurano,
fessurano, prevalentemente per effetto
delle sollecitazioni di trazione
La fessurazione avrà
avrà sempre direzione ortogonale alla trazione che l’
l’ha prodotta
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Nel caso di una sollecitazione esterna di trazione
la comprensione di quanto detto è certamente agevole
Meno immediata è la dinamica di rottura
nel caso di sollecitazione esterna di compressione
In tal caso si potrebbe erroneamente ritenere
che il materiale non sia sottoposto a sforzi di trazione
Nella realtà
realtà non è così
così in quanto, ad esempio, un parallelepipedo
sottoposto a compressione semplice secondo il proprio asse
tende a “gonfiarsi”
gonfiarsi” secondo le direzioni trasversali alla compressione
(il fenomeno diviene percettibile ad occhio nudo
utilizzando materiali molto elastici tipo gomme morbide)
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Tra l’
l’altro, pur senza entrare nei dettagli della scienza delle costruzioni,
costruzioni,
il fenomeno è facilmente comprensibile se si pensa
al concetto della conservazione della materia e quindi del volume
(in condizioni ordinarie di pressione) dei corpi solidi
(se si riduce una dimensione, ci si deve aspettare una dilatazione
dilatazione delle altre dimensioni)
dimensioni)
Ne deriva, così
così, che nelle direzioni trasversali a quella secondo cui è applicata la
compressione, il materiale è sottoposto ad una “dilatazione”
dilatazione” o, per meglio dire,
ad una trazione
Ecco perché
perché in questo caso si osserveranno fessurazioni ad andamento
perpendicolare alle direzioni di trazione (tensione
(tensione trasversale indotta)
indotta)
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La comprensione di queste semplici considerazioni può aiutare ad intuire
l’andamento delle fessurazioni che si possono generare in un solido
solido sotto carico
In generale è di grande aiuto partire dalla individuazione della
deformazione del solido
(cosa che può essere fatta sulla base anche della sola intuizione)
intuizione)
individuando le direzioni (fibre) secondo cui il solido risulta teso
e quelle secondo cui risulta compresso
Fatto ciò ci si dovrà
dovrà attendere, al momento della rottura, il generarsi
di fessurazioni secondo direzioni perpendicolari alle fibre tese
che si propagano, via via, a partire dalle zone di maggior tensione
tensione
Utilizzando tali semplici concetti cercheremo di spiegare, in maniera
maniera intuitiva, le
soluzioni correntemente adottate nella disposizione delle armature
armature in acciaio nelle
varie membrature in c.a. (pilastri
(pilastri e travi)
travi)
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In generale si può dire che le armature vengono disposte in maniera
maniera da
“contrastare”
contrastare” e assorbire le sollecitazioni di trazione che possono determinarsi sotto
carico (cioè
(cioè, secondo la direzione delle fibre tese)
tese)
Superfluo richiamare che tutto ciò deriva dalla
buona resistenza a trazione dell’
dell’acciaio
(che sopperisce alla limitata resistenza a trazione del calcestruzzo)
calcestruzzo)
DIAGRAMMI TENSIONE/DEFORMAZIONE
CALCESTRUZZO
©
ACCIAIO
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La TRAVE
la trave in c.a. è schematizzabile come un parallelepipedo allungato
(definito usualmente come elemento monomono-dimensionale in quanto la lunghezza
prevale nettamente sulle altre dimensioni della sezione)
- la sezione può essere rettangolare, a T, a doppio T, circolare o di altra forma
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La TRAVE
Le sollecitazioni e le deformazioni che si possono riscontrare in
in una trave variano
in relazione al tipo di carico agente e del tipo di vincoli presenti agli estremi della trave
Un paio di casi “celebri”
celebri” sono:
- la trave “appoggiata - appoggiata”
appoggiata”
con carico concentrato in mezzeria
trave appoggiata Torricelli
pag 207
- la trave”
trave” incastrata - incastrata”
incastrata”
con carico concentrato in mezzeria
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La TRAVE
In base alle considerazioni già
già svolte si comprende che in assenza di armature
longitudinali si verificherebbero fessurazioni trasversali
a partire dalle zone maggiormente sollecitate nelle parti tese
La “compatibilità”
compatibilità” tra i coefficienti di dilatazione
termica del calcestruzzo e dell’
dell’acciaio
(differiscono per una unità
unità alla 6a cifra decimale)
(calcestr.=
calcestr.= 1010-12 x 10-6 °C -1 - acciaio = 12 x 10-6 °C -1 )
fa sì
sì che non si verifichino scorrimenti differenziali
tra i due materiali
in presenza di variazioni di temperatura
(con conseguenti fessurazioni)
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La TRAVE
armatura
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La TRAVE
armatura
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La TRAVE
armatura
Per finire possiamo cercare di intuire la funzione dell’
dell’armatura trasversale
“le staffe”
staffe”
Come esemplificato negli schemi di armature mostrati
le travi sono armate sia con ferri “longitudinali”
longitudinali”, sia con staffe “trasversali”
trasversali”
La funzione dei ferri longitudinali dovrebbe essere ormai chiara
(resistenza alle tensioni di trazione)
Per comprendere la funzione delle staffe dobbiamo cercare di immaginare
immaginare la trave
come costituita da un insieme di “strati”
strati” sottili sovrapposti
Alcuni “strati”
strati” saranno compressi,
compressi, altri saranno tesi
Tra gli “strati”
strati” compressi ci saranno quelli più
più compressi e quelli meno compressi,
così
ì
come
tra
quelli
tesi.
cos
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La TRAVE
armatura
A separazione tra le due “famiglie”
famiglie” vi sarà
sarà uno “strato”
strato” che risulterà
risulterà né teso, né
né
compresso: il famoso piano neutro (o asse neutro negli schemi di trave in sezione)
Si intuisce che tutti questi “strati”
strati” si deformeranno in maniera differenziata a
seconda delle sollecitazioni cui sono sottoposti.
E quindi avremo “strati”
strati” più
più corti nelle zone compresse
e più
ù
lunghi
nelle zone tese
pi
Sussiste, cioè
cioè, una tendenza allo “scorrimento”
scorrimento” tra i vari “strati”
strati”
Le staffe di una trave (o in generale di un elemento inflesso) si
si oppongono a tale
scorrimento “cucendo”
cucendo” i vari strati tra di loro
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Le sezioni più
più comunemente utilizzate per le travi sono quelle rettangolari e,
correntemente, si possono distinguere le travi in:
“piatte”
piatte” o “a spessore”
spessore” e “alte”
alte” o “calate”
calate”
Le travi piatte sono caratterizzate da una
dimensione di base ampia (circa 1 m o più
più) e da
una altezza pari a quella del solaio portato
dalla trave stessa.
Come conseguenza tale tipo di trave non risulta
“visibile”
visibile” all’
all’intradosso degli orizzontamenti
(una volta intonacati)
Rossini pag 88
Le travi alte sono caratterizzate da una
dimensione di base contenuta (in genere la
stessa dimensione del pilastro) e altezza
variabile (50 - 60 cm) e comunque maggiore
dello spessore del solaio portato dalla stessa
trave
Come conseguenza tale tipo di trave risulta
“visibile”
visibile” all’
all’intradosso degli orizzontamenti
(anche se intonacati) e comporta problematiche
estetiche e distributive
©
Rossini pag 88
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Il PILASTRO
Il pilastro in c.a. è anch’
anch’esso schematizzabile come un parallelepipedo allungato
(definito usualmente come elemento monomono-dimensionale in quanto la lunghezza
prevale nettamente sulle altre dimensioni della sezione)
ma a differenza della trave la sua disposizione costruttiva
prevede che il lato lungo sia verticale anziché
anziché orizzontale
La sezione può essere rettangolare, quadrata, ad L, circolare o di altra forma
figura pilastro
figura pilastro
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Il PILASTRO
Le sollecitazioni e le deformazioni che si possono riscontrare in
in un pilastro variano in
relazione al tipo di carico agente e al tipo di vincoli presenti in testa e alla base del pilastro
Un pilastro isolato, incastrato alla base e libero in testata,
caricato in testata con un carico “centrato”
centrato”, sarà
sarà soggetto a compressione semplice
Nella pratica corrente ciò avviene di rado in quanto, in genere, i pilastri,
essendo parte di una struttura più
più complessa (i
(i telai),
telai),
sono ad essa rigidamente vincolati alle due estremità
estremità
Ne consegue che un generico pilastro risulta sollecitato agli estremi
estremi da
- sforzi variamente inclinati
- momenti
che determinano, nel pilastro, uno stato sollecitativo molto simile a quello descritto per le
travi (sforzo
(sforzo normale, flessione e taglio)
taglio) con la differenza che:
- i pilastri non sono, in genere, caricati lungo l’
l’asse longitudinale, ma solo alle estremità
estremità;
- le travi sono caricate prevalentemente lungo l’
l’asse longitudinale;
- nei pilastri la sollecitazione di compressione è di solito consistente mentre nelle travi può
essere di entità
entità ridotta o anche trascurabile
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Il PILASTRO
In base alle considerazioni svolte si comprende che anche i pilastri
pilastri necessitano di
armature longitudinali che dovranno essere infittite lungo le fibre
fibre eventualmente tese
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Il PILASTRO
Le staffe,
staffe, nel caso dei pilastri, oltre ad esplicare
la funzione svolta nelle travi (contrasto allo
scorrimento degli “strati”
strati” determinato dalla
flessione), svolgono una funzione di
“cerchiaggio”
cerchiaggio” che si oppone alla dilatazione
trasversale delle sezioni compresse
(calcestruzzo e barre di armatura
longitudinali)
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Il SOLAIO
Il solaio è una struttura di orizzontamento
ed è portato dalle travi alle quali è vincolato
figura d’insieme con solai
Come già
già visto le travi potranno
avere il medesimo spessore del
solaio o fuoriuscire
intradossalmente rispetto allo
stesso
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Il SOLAIO
Ogni solaio si caratterizza per:
- le travi portanti a cui è vincolato e la direzione o le direzioni di tessitura
- le travi “di bordo”
bordo” di completamento laterale
- la tipologia costruttiva
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Il SOLAIO
- le travi portanti a cui è vincolato e la direzione o le direzioni di tessitura
Per la realizzazione di un solaio risulta necessario
individuare due travi,
travi, di solito parallele, alle quali
vincolare il solaio
Ciò avviene con il prolungamento delle armature
principali del solaio all’
all’interno della trave
Si può dire che sono proprio le ”legature”
legature” in acciaio
tra solaio e trave che assicurano la solidarietà
solidarietà tra
questi due elementi
Ne deriva che, negli edifici a scheletro indipendente
in c.a., gli orizzontamenti (cioè
(cioè i solai)
sono rigidamente vincolati alle travi (incastro)
figura con solaio a
semplice tessitura su travi
Nei casi correnti la distanza tra tali travi
(cioè
(cioè la “luce”
luce” del solaio)
risulta, al massimo, dell’
dell’ordine di 5 - 6 metri
©
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Il SOLAIO
- le travi portanti a cui è vincolato e la direzione o le direzioni di tessitura
Nel caso di carichi più
più elevati o per
particolari altre necessità
necessità strutturali un
solaio può essere vincolato
su tutti e quattro i lati
In tal caso i vincoli sono assicurati dalle
armature principali che vengono
disposte in entrambe le direzioni e si
prolungano all’
all’interno
delle travi di vincolo perimetrali
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figura con solaio a doppia
tessitura su travi
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Il SOLAIO
- le travi “di bordo”
bordo” di completamento laterale
Nel caso di semplice orditura,
orditura,
a delimitazione del solaio,
in direzione parallela alle armature principali (cioè
(cioè
sui lati dove non sono presenti le travi portanti)
si realizzano le “travi di bordo”
bordo”
Si tratta di elementi comunque “portanti”
portanti”
(quindi travi) anche se portano, oltre al peso proprio,
il solo carico dei tamponamenti esterni,
gravanti sulle stesse,
nonché
nonché il carico che gli deriva da una fascia
contenuta di solaio (50
(50 - 100 cm)
cm) per effetto della
solidarietà
solidarietà costruttiva di questi due elementi
(quando si realizza il getto, in realtà
realtà, il solaio diviene
un tutt’
tutt’uno anche con la trave di bordo pur in
assenza delle “legature”
legature” determinate dalle armature
principali)
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
- la tipologia costruttiva
soletta 1
I primi solai in c.a. furono realizzati
“a soletta piena”
piena”
Tale tipologia consiste in una vera e propria
“piastra monolitica”
monolitica” in calcestruzzo
armata in una o due direzioni
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
- la tipologia costruttiva
In presenza di carichi più
più gravosi e di luci più
più
ampie, si è quindi adottata, per evitare spessori
della soletta in c.a. troppo rilevanti (e pesanti),
la soluzione della “soletta piena nervata”
nervata”
con nervature disposte secondo un’
un’unica
direzione o secondo due direzioni incrociate
soletta nervata 2
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
- la tipologia costruttiva
Le soluzioni “a soletta piena”
piena” comportavano problematiche di:
- peso elevato
- elevata trasmissione acustica
- onerosità
onerosità delle casseforme da predisporre
La tecnica costruttiva si è quindi evoluta verso nuove soluzioni
tra le quali possiamo distinguere:
- solai laterolatero-cementizi
- solai in c.a. e materiali isolanti
- solai alveolari
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
- la tipologia costruttiva
I solai laterolatero-cementizi
presentano la caratteristica comune della
presenza di elementi in laterizio forato
(pignatte)
pignatte) che determinano l’
l’alleggerimento
dell’
dell’insieme e delimitano le “tracce”
tracce” entro cui
sono collocati i travetti
Completa l’
l’insieme e solidarizza il tutto un
getto in calcestruzzo che oltre a completare i
travetti va a costituire uno strato superiore
sovrapposto ai laterizi di almeno 5 cm di
spessore detto caldana
Tale strato potrà
potrà essere anche armato con delle
armature trasversali rispetto ai travetti che
vengono anche dette “di ripartizione”
ripartizione”.
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tipo 1 solai
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
- la tipologia costruttiva
I solai laterolatero-cementizi
I travetti possono essere:
- completamente realizzati in opera
- semi prefabbricati (a traliccio)
- prefabbricati (precompressi)
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
- la tipologia costruttiva
I solai in c.a. e materiali isolanti
rispetto alla tipologia dei solai in laterolaterocemento questi tipi di solaio presentano
essenzialmente la caratteristica di sostituire, al
laterizio, materiali isolanti più
più leggeri,
a minor costo e più
più efficienti
(a maggior coefficiente di isolamento)
Vengono, usualmente, realizzati
ad elementi prefabbricati
da cui la denominazione
“predalle”
predalle”
(“dalle”
dalle” = “soletta”
soletta” in francese)
(prepre-dalle = soletta prefabbricata)
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
- la tipologia costruttiva
I solai alveolari
Sono costituiti da pannelli cavi in calcestruzzo
(“alveolari”
alveolari” )
di varia configurazione
Possono essere
precompressi
o ad armatura lenta
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
Risultando un solaio ordito, di solito, secondo
un’
un’unica direzione, ne deriva che
questa struttura
si “disegna”
disegna” in maniera differente
a seconda della direzione considerata
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
Nel caso di luci ampie (> 4,50 m)
si predispongono elementi di collegamento trasversale dei travetti
travetti
(nervatura trasversale o “rompitratta”
rompitratta”)
(il D.M. 09/01/96 al punto 7.1.4.6 stabilisce l'obbligo di almeno
almeno una "nervatura
"nervatura trasversale"
trasversale" nel caso di luci > 4,50 m)
m)
La solidarizzazione trasversale dei travetti determina un comportamento più
più solidale tra gli stessi
Ne consegue una riduzione della freccia massima del solaio
(nella zona centrale dei campi di solaio)
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
Come si vede da una sezione trasversale di
un solaio, ad esempio, laterolatero-cementizio,
cementizio, la
“sezione resistente”
resistente” è quella costituita dal
calcestruzzo armato comprendente sia i
travetti sia la caldana.
La sua configurazione geometrica è
scomponibile in una serie di
“sezioni a T affiancate”
affiancate”
La singola sezione a T risulta essere
l’elemento di riferimento per il calcolo e
l’interasse tra le varie sezioni è detto
“interasse tra i travetti”
travetti”
Un solaio sarà
sarà quindi geometricamente
caratterizzato, oltre che dalla luce di calcolo
(interasse tra le travi portanti il solaio) da:
- da una dimensione di base del travetto;
- da una altezza della sezione a T;
- dall’
dall’interasse tra i travetti;
- dallo spessore della caldana;
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
La singola sezione a T sarà
sarà armata nella parte
inferiore se le fibre tese sono inferiori, nella
parte superiore se le fibre tese sono superiori
Ne consegue che, essendo in genere i travetti
vincolati, come si è detto, alle travi portanti,
ciascuno di esso sarà
sarà assimilabile
(con le dovute approssimazioni)
ad una trave incastrata agli estremi
Per un tale tipo di trave si ha che:
- in mezzeria: fibre tese inferiori e fibre
compresse superiori
- in prossimità
prossimità degli incastri:
incastri: fibre tese
superiori e fibre compresse inferiori
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
Ne deriva che la sezione a T va armata
inferiormente nella fascia di campata e
superiormente in prossimità
prossimità dei vincoli
Ciò non comporta particolari problematiche
Una problematica sorge invece considerando
la sezione resistente in calcestruzzo
che è la zona compressa della sezione
In campata
essa sarà
sarà al disopra dell’
dell’asse neutro
In prossimità
prossimità degli incastri
essa sarà
sarà al di sotto dell’
dell’asse neutro
Considerando che l’
l’asse neutro di una sezione
a T si trova all’
all’incirca all’
all’attacco tra l’
l’anima
e l’
l’ala superiore, è evidente che quando la
zona compressa è quella superiore si ha una
superficie di calcestruzzo piuttosto ampia
(in genere 5 cm x 50 cm) su cui considerare
ripartito lo sforzo di compressione.
Quando avviene il contrario (agli incastri) la
superficie di calcestruzzo compressa è
costituita dalla sola anima
(in genere 7 cm x 15 - 20 cm)
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in campata
ai vincoli
zona tesa
zona compressa
asse neutro
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
Ne consegue la necessità
necessità di
ampliare tale zona compressa in
prossimità
prossimità degli incastri
zona tesa
Ciò si realizza prevedendo la
“fascia piena”
piena”
zona compressa
asse neutro
(omettendo alcune pignatte o
adottando pezzi speciali “a coda
di rondine”
rondine”)
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
Carpenteria di piano
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Esempio 1
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
Carpenteria di piano
©
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
Esempio 1
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
Carpenteria di piano
©
Mirella Bindo & Vincenzo Nuzzolese
Esempio 2
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
Carpenteria di piano
©
Mirella Bindo & Vincenzo Nuzzolese
TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
Esempio 2
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
Carpenteria di piano
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Copertura a falde
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TECNOLOGIA DELL’
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GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
Carpenteria di piano
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Edificio a scheletro indipendente in c.a.
TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Il SOLAIO
Carpenteria di piano
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Edificio a muratura portante
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
La struttura “a gabbia”
gabbia” di un edificio può presentare discontinuità
discontinuità e irregolarità
irregolarità
• per liberare la facciata dai vincoli
derivanti dalla presenza degli elementi portanti
(struttura arretrata > facciata libera)
libera)
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
La struttura “a gabbia”
gabbia” di un edificio può presentare discontinuità
discontinuità e irregolarità
irregolarità
• per liberare un piano dai pilastri intermedi
(struttura agli estremi > campata libera)
libera)
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
In un generico edificio i TELAI potranno avere andamento
• trasversale
o
• longitudinale
l’andamento dei TELAI dipenderà:
• dalla configurazione in pianta dell’edificio
• dalle scelte progettuali
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Ad un andamento trasversale dei TELAI
corrisponderà
corrisponderà un andamento longitudinale dei SOLAI
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
Ad un andamento longitudinale dei TELAI
corrisponderà
corrisponderà un andamento trasversale dei SOLAI
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TECNOLOGIA DELL’
DELL’ARCHITETTURA
GLI EDIFICI A SCHELETRO INDIPENDENTE IN C.A.
FINE
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