19-At Struttura Portante Elevazione-Telaio in CA 12-13 - Corso Architettura Tecnica

Prof. Ing. Francesco Fulvi [email protected]

19-STRUTTURA PORTANTE STRUTTURA DI ELEVAZIONE – SISTEMI PUNTIFORMI IN CA

Corso di Architettura Tecnica a.a. 2012-2013

Università degli Studi di Parma Facoltà di Ingegneria

Corso di Laurea in Ingegneria Civile e Ambientale

Corso di Architettura Tecnica a.a. 2012/2013

Prof. Francesco Fulvi STRUTTURA PORTANTE STRUTTURA DI ELEVAZIONE – SISTEMI PUNTIFORMI IN CA

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SCHEMA DI CLASSIFICAZIONE DEL SISTEMA TECNOLOGICO (UNI 8290)



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CLASSIFICAZIONE: Sistemi Costru9vi Pun=formi Le tecnologie principali di questo =po di sistemi costru9vi sono tre: •  IL LEGNO •  L’ACCIAIO •  IL CEMENTO ARMATO

in funzione dei procedimen= costru9vi sono individuabili: •  REALIZZATI IN OPERA •  PREFABBRICATI •  SEMI-‐PREFABBRICATI



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SISTEMA COSTRUTTIVO INTELAIATO Gli elemen= costru9vi in c.a, c.a.p, acciaio o legno svolgono quasi sempre funzione struTurale (elemen= portan= o autoportan=) possono essere geTa= in opera, fabbrica= a pié d’opera e poi installa= nella posizione prevista o possono essere prefabbrica= in stabilimento. CARATTERISTICHE DEL SISTEMA: •  Sistema costru9vo di =po discon=nuo, ovvero trasmissione dei carichi al terreno in pun=

prestabili=. •  La struTura non assolve ai compi= integra= al benessere ambientale. •  Libertà composi=va dell’involucro garantendo rilevan= risulta= di alleggerimento e

trasparenza dei volumi edilizi. Gli elemen= struTurali si dis=nguono per forma e funzione all’interno dell’organismo edilizio in: •  Elemen= lineari quali pilastro trave, mensola, telaio, arco. •  Elemen= di superficie quali lastra, parete portante, lastra curva, guscio, ecc., u=lizza=

prevalentemente negli edifici industriali.



7 Disposizione planimetrica delle maglie struTurali

Posizione dei pilastri in relazione alla parete esterna

SISTEMI PUNTIFORMI



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Sistemi Pun=formi Criteri funzionali e morfologici I sistemi pun=formi sono caraTerizza= da:

Elemen= VERTICALI LINEARI (pilastri, colonne, montan=) che convogliano e trasmeTono le sollecitazioni al sistema di fondazione in forma concentrata, anziché diffusa come nei sistemi con=nui; Elemen= di ORIZZONTAMENTO cos=tui= da e l e m e n = P I A N I B I D IM E N S I O N A L I , accompagna= da elemen= l inear i d i collegamento (travi).



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Le innovazioni tecniche e lo sviluppo delle struTure a telaio (c.a. e ferro)

Sistema Hennebique c.a., 1892 Mulino con struTura a telaio in ferro, 1801



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Auditorium, Louis Sullivan 1886

Auditorium, Louis Sullivan 1886



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Rue Franklin Apartments, Perret 1902-‐04



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telaio dal sistema pilastri architrave al telaio rigido semplice -‐ Comportamento monoli=co -‐ maggiore resistenza ai carichi sia ver=cali che orizzontali

sistema pilastri-‐architrave telaio rigido semplice



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telaio_principio



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telaio c.a. organizzazione degli elemen=



25 fondazioni



26 Travi e solai



27 scala



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StruTure intelaiate in calcestruzzo: =pologie. I solai partecipano alla stabilizzazione orizzontale.



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TRAVI IN C.A. MATERIALE – caraTeris=che del cls e dell’acciaio MORFOLOGIA • travi alte • travi normali o tozze • travi in spessore di solaio DIMENSIONI in relazione alle luci e ai solai •luce •dimensione dei solai afferen= •flessione •deformazione (interazione con elemen= portan=) •azioni sismiche ARMATURA ferri longitudinali, ferri piega= e staffe CORREE



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REGOLE OPERATIVE

La realizzazione delle opere in c.a. si svolge aTraverso varie fasi: 1.  ALLESTIMENTO CASSEFORME 2.  ARMATURA METALLICA 3.  GETTO DEL CALCESTRUZZO 4.  STAGIONATURA DEL CONGLOMERATO 5.  DISARMO



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1. ALLESTIMENTO CASSEFORME Le casseforme sono opere provvisionali des=nate a dare forma e contenimento al geTo fino a che questo non abbia raggiunto il necessario indurimento. Sono cos=tuite per lo più da tavola= in legno di abete dello spessore di 2,5cm circa, larghe 12-‐15 cm e lunghe generalmente 4.00 metri. Possono essere realizzate anche con altri materiali come ad es. in mul=strato (per oTenere superfici curve) o in lamiera di acciaio (quando il loro u=lizzo ripetuto ne gius=fica la maggiore spesa iniziale). Constano di due par=: 1.  Quella di contenimento del geTo deTa cassero 2.  quella di sostegno di questo, chiamata banchinaggio.



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Per il banchinaggio si adoperano sostegni forma= da travi a sezione reTangolare, o a sezione circolare . I sostegni vanno pos= a distanza regolata in funzione del carico e collega= tra loro con tavole per evitare gli spostamen= e ridurre le lunghezze libere di inflessione Per il sostentamento delle casseforme nella costruzione di travi in elevazione, è necessario procedere all’alles=mento di una struTura provvisionale di sostegno cos=tuita da un sistema di puntelli in legno, in acciaio ad altezze regolabili



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CASSERO: con=ene il geTo e ne permeTe l’indurimento nella forma voluto BANCHINAGGIO: insieme di struTure complementari aTe a garan=re la ver=calità, la resistenza e i collegamen=



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Poiché le travi e solai formano per più un corpo unico, generalmente si procede alla predisposizione delle opere provvisorie necessarie al geTo dei solai contemporaneamente a quello delle travi. Per i solai interamente realizza= in opera si cos=tuisce un tavolato con=nuo tra le casserature delle travi, opportunamente sorreTo da un’orditura di trave9 rompitraTa che scaricano sui dei puntelli. Per i solai a trave9 o a lastre prefabbricate è sufficiente appoggiare gli elemen= prefabbrica= sulle due sponde delle casserature delle travi opportunamente rinforzate e inspessite ed eventualmente sorreggerli con puntelli intermedi per non gravare troppo sulle casserature delle travi.



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Par=colare aTenzione va posta affiché le citate opere citate opere provvisionali (comunemente deTe nelle loro insieme: armature, da non confondersi con le armature in acciaio incorporate nel calcestruzzo) non abbiano a subire durante e dopo il geTo, deformazioni apprezzabili e causa non solo del peso del calcestruzzo ma anche dell’effeTo dinamico connesso con le operazioni di lavorazione: devono essere in grado di supportare il carico del cls fresco, le spinte provocate in fase di cos=pamento del geTo, il peso delle persone e delle aTrezzature garantendo condizioni di sicurezza, limitate deformazioni e tenuta stagna.



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Le casseforme sono generalmente traTate con un impregnante (disarmante) che ne facilita il distacco dal calcestuzzo dopo il geTo (durante la fase di disarmo)

Casseforme metalliche cos=tuite da pannelli in lamiera di acciaio, irrigidi= da un telaio posto sulla faccia che non viene a contaTo con il calcestruzzo. I pannelli vengono uni= fra loro per mezzo di morse9.

Casseforme in legno cos=tuite da tavole in abete delle dimensioni che variano da 8 a 16 cm, con uno spessore di 2,5 cm circa. Ques= elemen= vengono interamente monta= ogni volta che si effeTua un geTo.



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MATERIALE Legno Grezzo Legno lavorato

CARATTERISTICHE Normalmente adoperato un legno resinoso, in tavole accoppiate mediante chiodatura. Vantaggi: possibilità di oTenere forme geometriche diverse; robustezza del materiale. Inconvenien=: numero limitato di reimpieghi; scarto notevole; complessità di esecuzione della cassaforma; possibili dife9 nei ge9 dopo il disarmo. Generalmente impiegato legno duro in tavole, piallate ed opportunamente rifinite ai bordi per accoppiamento semplice o ad incastro. RispeTo al legno grezzo hanno un costo più elevato ma offrono il vantaggio di conferire ai ge9 una forma più esaTa e rifinita

IMPIEGO Tu9 gli impieghi tradizionali per i ge9 esegui= in opera SopraTuTo per ge9 che debbano rimanere a vista



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MATERIALE Legno compensato

CARATTERISTICHE Adoperato in lastre dello spessore di 1-‐2 cm. e dimensioni variabili a seconda dei casi. Vantaggi: grande dimensione delle lastre e quindi facilità di posa in opera e disarmo; notevole rigidità; stabilità e durezza della superficie che permeTono numerosi reimpieghi; uniformità delle superificie e quindi ge9 bene rifini=. Inconvenien=: costo elevato

IMPIEGO Specialmente u=lizzato per ge9 di grandi dimensioni, come solai, volte, opere d'arte, ecc.



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MATERIALE Acciaio Materie plas=che

CARATTERISTICHE Impiegato generalmente in pannelli piuTosto grandi. Vantaggi: riduzione e facilitazione del lavoro di preparazione e disarmo; possibilità di numerosi reimpieghi; o9ma rifinitura della superficie dei ge9; facilità di applicare la vibrazione esterna. Inconvenien=: costo elevato, peso notevole, necessità di una manutenzione accurata per evitare la formazione di ruggine Possono fungere da casseforme se opportunamente rinforzate o irrigidite con fibra di vetro o armatura metallica

IMPIEGO In tu9 quei casi in cui la c a s s a f o rma può e s s e r e u=lizzata molte volte nelle stesse condizioni: ge9 in opera (muri di sostegno, struTure, viado9, ecc); ge9 di elemen= prefabbrica= (manufa9, lastre, pannelli, ecc.) S e u s a t e i n f o r m a d i rives=mento possono garan=re par=colari effe9. U=lizzate anche per la produzione di elemen= in serie sopraTuTo se di forma complessa



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REALIIZZAZIIONE DEL PILASTRO PREPARAZIONE DEI CASSERI

Nella costruzione dell’ossatura in calcestruzzo armato degli edifici mul=piani, spesso conviene ridurre la sezione dei pilastri nei piani più al=. Le riduzioni di sezione – riseghe –si fanno, per quanto possibile, in modo che la risultante dei carichi sia baricentrica rispeTo ad ogni sezione. Per questo si ricorre normalmente al criterio di mantenere uno o più la= della sezione dei pilastri su FILI FISSI, cioè su una stessa ver=cale per tu9 i piani della costruzione, e di ridurre la sezione spostando gli altri la=.

I FILI FISSI Il TRACCIAMENTO



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CHIAMATE DI ANCORAGGIO -‐ REGISTRI DI BASE

SISTEMI A PERDERE che rimangono in opera dopo l’esecuzione del geTo come elemen= di protezione nel tempo, o vengono rimossi e distru9 SISTEMI DI RECUPERO nei quali il pannello viene recuperato, pulito e riu=lizzato un certo numero di volte, indipendentemente dal =po di geTo di conglomerato



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Il montaggio delle casseforme dei pilastri si esegue in corrispondenza dei fili dei pilastri t r acc i a= su l l a base d i pa r tenza , posizionando i pannelli in ver=cale e puntellandoli con saeTe. L’armatura può essere posizionata prima di chiudere la casseratura con il quarto pannello, o prima del montaggio della casseratura stessa. I ferri longitudinali si sovrammeTono ai ferri in aTesa della struTura di fondazione o del pilastro soTostante. In cima al pilastro le barre longitudinali sono lasciate sporgere oltre il limite del geTo per conneTersi con quelle del pilastro sovrastante o per essere piegate ad angolo nel solaio di copertura. Una volta eseguita la casseratura con l’armatura al suo interno la si rinforza con cravaTe metalliche, fissate contro i pannelli con cunei e poste più fiTe verso la base dove sarà maggiore la pressione del calcestruzzo geTato. Si procede quindi al geTo.



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L’ANCORAGGIO CRAVATTE

SAETTE SMUSSI



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LA REALIZZAZIONE DEL PILASTRO

CRAVATTE

REGISTRI

SAETTE



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CHIAMATE



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2. ARMATURE METALLICHE Le armature devono essere distribuite in modo tale da sopperire alla scarsa resistenza a trazione del cls, limitando a dimensioni poco più che capillari (0,2/0,3mm) le fessurazioni dovute al carico di esercizio, alle dilatazioni termiche e al ri=ro. Peraltro le armature longitudinali di una trave, anziché di pochi ferri di grosso diametro, devono essere cos=tuite da mol= ferri si piccolo diametro per avere una migliore diffusione di ques= nella massa e per aumentare la superficie di aderenza tra ferro e cls (l’armatura metallica non è cos=tuita solo da barre di ferro ma anche da staffe per il loro collegamento trasversale). I ferri possono essere taglia= a misura in can=ere da maestranze specializzate che poi li meTono in opera oppure possono essere taglia= e assembla= fuori opera con apposite piegatrici, secondo i disegni esecu=vi di progeTo.



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Sistemi Pun=formi in calcestruzzo armato

Nodo pilastro/trave c.a. geTato in opera



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Lo scorrimento tra ferro e calcestruzzo viene ridoTo con la sagomatura dei tra9 terminali, con lunghezze proporzionali a 3 o 6 volte il diametro e sopraTuTo con l’u=lizzo di armature ad aderenza migliorata, realizza= con ferro del =po FeB38K e FeB44K, la cui caraTeris=ca principale è quella di presentare la superficie esterna sagomata e fileTata, oppure realizzata con l’assemblaggio di più trefoli.



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Nel caso del c.a. l’efficienza struTurale deve fare i con= con la semplicità e l’economia della cassaforma e con la facilità di disarmo, per cui si u=lizzano frequentemente sezioni quadrate o reTangolari. La gabbia di armatura risponde ad esigenze struTurali e alla correTa eseguibilità dei ge9 in ver=cale: stabilità dei ferri e completo inglobamento del calcestruzzo. I pilastri sono arma= con ferri longitudinali pos= lungo il perimetro della sezione orizzontale, tenuto conto dello spessore del copriferro; se questa ha forma poligonale si dispongono in corrispondenza di ogni ver=ce.



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Il numero minimo di barre di armatura longitudinale, con diametro maggiore di 12mm è 4 nelle sezioni quadrate e reTangolari, 6 in quelle circolari. I ferri longitudinali sono collega= da staffe orizzontali. Alle staffe è affidato il compito di contenere il cls contrastando la dilatazione laterale del pilastro compresso. Le Staffe devono essere chiuse e conformate in modo da contrastare efficacemente, lavorando a trazione, gli spostamen= dei ferri verso l’esterno. L’interasse tra loro non deve essere maggiore di 15 volte il diametro minimo dell’armatura longitudinale con un massimo di 25 cm.



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Esempi di armature longitudinali e trasversali al variare della forma del pilastro



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Gli acciai più comunemente u=lizza= sono le barre ad aderenza migliorata. Presentano r i l i ev i superfic ia l i che ne aumen t ano l ’ a de r en z a a l calcestruzzo.



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Le giunzioni non possono essere localizzate nelle zone dove maggiore è l’azione di trazione. Possono essere realizzate con i seguen= sistemi:

1.  giunzione per sovrapposizione, 2.  giunzione a manicoTo fileTato, 3.  giunzione a saldatura (ammesse per par=colari =pi di acciaio, risparmia materiale ma

necessita di maestranze abili e specializzate). La sovrapposizione dell’armatura deve essere calcolata in modo tale da assicurare l’ancoraggio di ciascuna barra, in ogni caso la lunghezza di sovrapposizione in reTo deve essere non minore di 20 volte il diametro. La superficie dell’armatura resistente deve distare dalle facce esterne del conglomerato – copriferro – di almeno 0,8 cm nel caso di se9, pare= e soleTe, e di almeno 2 cm nel caso di travi e pilastri. Tali misure devono essere aumentate fino a 2 cm per le soleTe e a 4 cm per le travi in presenza si salsedine marina, di emanazioni nocive od in ambiente comunque aggressivo.



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PROCEDIMENTO COSTRUTTIVO DELLA POSA DELLE ARMATURE

Una volta disposto il cassero in tre dei quaTro la= del pilastro o della trave si procede con il posizionamento della armatura interna realizzata in acciaio, secondo le qualità dello stesso e le sezioni prescriTe dalla norma=va e dal progeTo. L’EUROCODICE 2 (progeTazione delle struTure in calcestruzzo) entra concretamente nel cuore del problema stabilendo i principi generali guida e le regole opera=ve aTe a garan=re alle struTure adeguata durabilità. Altri documen= norma=vi come la ENV 206 e lo stesso nostro D.M. Del 09/01/96 forniscono prescrizioni deTagliate in merito, specie sui materiali, sulla geometria delle sezioni e sulle modalità di messa in opera.



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La linearitò delle armature è g a r a n = t a d a a p p o s i = d i s t a n z i a t o r i c h e garan=scono il completo avvolgimento del ferro da parte del calcestruzzo quindi una correTa aderenza, ed il rispeTo della norma=va per quanto si riferisce alla distanza del copriferro

La par=colare forma permeTe l’aggancio perfeTo a qualunque diametro di ferro. I den= tangenziali tengono fermo i distanziatore durante il geTo del calcestruzzo, mentre la struTura aperta ne permeTe buona penetrazione.



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Il cosiddeTo copriferro di un elemento struTurale in calcestruzzo armato è la distanza minima fra una barrra di armatura metallica (in acciaio) e al superficie esterna del conglomerato cemen=zio. Il copriferro cos=tuisce il ricoprimento di calcestruzzo che protegge l’acciaio da fenomeni di aggregazione fisica e chimica, in par=colare l’ossidazione, derivan= da faTori naturali o inquinan=, che tenderebbero a danneggiarlo fino a compromeTere le caraTeris=che meccaniche richieste. In generale tuTe le norma=ve per le costruzioni stabiliscono dei valori minimi di copriferro che possono essere adoTa= in ambien= scarsamente aggressivi, da elevare opportunamente in presenza di ambiente fortemente aggressivi, quali possono essere ambien= marini o condoTe fognarie. La vigente norma=va italiana fissa una classificazione de copriferri adoTabili in base al =po di ambiente di esposizione: Classi di esposizione del calcestruzzo armato e rela=vo copriferro per le armature AMBIENTE SECCO Classe Esposizione: 1 Rapporto a/c: 0,65 Copriferro: 1,5 cm AMBIENTE UMIDO SENZA GELO Classe Esposiz.:2a Rapporto a/c: 0,60 Copriferro: 2,0 cm AMBIENTE UMIDO CON GELO Classe Esposiz.:2b Rapporto a/c: 0,55 Copriferro: 2,5 cm AMBIENTE UMIDO CON GELO E SENZA USO DI SALI Classe Esposiz.:3 Rapporto a/c: 050 Copriferro: 4,0 cm AMBIENTE MARINO SENZA GELO: Classe Esposiz.: 4a Rapporto a/c: 0,55 Copriferro: 4,0 cm AMBIENTE MARINO CON GELO: Classe Esposiz.: 4b Rapporto a/c: 0,50 Copriferro: 4,0 cm



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COPRIFERRO PER RESISTENZA AL FUOCO

Fra gli agen= potenzialmente aggressivi dell’acciaio, par=colare importanza riveste il FUOCO. La sua azione comporta un riscaldamento brusco dell’acciaio che , oltre a dilatarsi, tendendo a fessurare lo stesso calcestruzzo, superata una certa soglia di temperatura (solitamente aTorno agli 815°C) perde repen=namente circa il 90% della sua resistenza meccanica, potendo, in tal modo, causare la crisi ed il collasso struTurale. Per questo mo=vo, quando un’ossatura portante in conglomerato cemen=zio armato deve possedere una predeterminata resistenza al fuoco (che si esprime con la leTera R seguita dal numero di minu= minimo per il quale dev’essere garan=ta la resistenza, ad esempio: R120 equivale a due ore di resistenza), le norma=ve tecnche forniscono spessori minimi di ricoprimento delle barre maggiora= rispeTo a casi ordinari, e maggiora= tanto più, quanto più è elevata deve essere la R e quanto più l’elemento struTurale è potenzialmente esposto all’azione del fuoco. Ad esempio, una trave in altezza che può essere esposta su tre facce all’azione del fuoco necessita, a parità di R, un copriferro assai maggiore di quello richiesto per una trave in spessore di solaio che ha una sola faccia, quella intradossale, esposta a l fuoco.



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3. GETTO DEL CALCESTRUZZO Il calcestruzzo per le opere in c.a. deve presentare una resistenza caraTeris=ca non inferiore a 15 N/mmq (150 Kg/cmq) L’operazione di geTo viene eseguita per par= successive dopo il completamento della casseratura e la posa delle armature mediante pompe di sollevamento o manualmente.



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La posa in opera del cls viene effeTuata quanto prima dopo la miscelazione, al fine di non ridurne la lavorabilità. Durante il geTo il calcestruzzo può andare incontro a fenomeni di segregazione, ovvero di separazione degli aggrega= più pesan= dalla pasta di cemento, per evitare questo faTo il geTo non viene effeTuato ad altezze maggiori di 1 mt circa, né viene mosso in orizzontale nella casseratura una volta geTato. Affinché non res=no nel calcestruzzo delle bolle d’aria ed affinché esso vada ad inglobare completamente l’armatura, si esegue, subito dopo il geTo, una operazione di cos=pamento, per lo più aTraverso apparecchi vibran= ad immersione nel cls fresco.

La vibrazione ben eseguita provoca la massima compaTezza, un buon a s s e s t a m e n t o d e l l a m a s s a , l’eliminazione delle bolle d’aria e lo scolamento dell’acqua superflua.



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Dopo il geTo e il cos=pamento comincia la fase di maturazione o stagionatura, durante la quale si sviluppa la reazione di idratazione del cemento che determina l’indurimento dell’impasto ed il raggiungimento delle proprietà di resistenza. Durante questo periodo (che si considera concluso dopo circa 4 se9mane) l’acqua dell’impasto non deve evaporare troppo rapidamente soTo l’effeTo dell’irraggiamento solare e del vento, pena la riduzione delle capacità portan= ed il manifestarsi di dife9 superficiali. Inoltre il geTo deve essere proteTo da dilavamento dovuto alla pioggia, dal raffreddamento rapido, da sbalzi di temperatura e da temperature troppo basse (soTo i 5°C), per evitare che il processo di idratazione si rallen= e si arres= completamente con il gelo. Per accelerare la maturazione del cls, si possono proteggere i ge9 affinchè non si disperda il calore prodoTo dalle reazioni chimiche di idratazione o si può procedere al riscaldamento localizzato dell’ambiente, cosa che viene comunemente faTa nei ge9 in officina di elemen= prefabbrica=.



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Durante la fasi del geTo è opportuno osservare alcune regole volte ad evitare fenomeni di segregazione fra i componen= del calcestruzzo, come ad es. i traspor= in opera con mezzi dota= di vibrazione eccessive, una distribuzione con caduta da eccessiva altezza o aTraverso scivoli troppo lunghi, ge9 esegui= a stra= di elevato spessore, cos=pamento eseguito in modo irregolare.



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TuTe le riprese dei ge9 delle struTure ver=cali vengono eseguite poco sopra i piani dei solai, là dove le sollecitazioni di flessione sono più ridoTe, garantendo in tal modo la con=nuità delle travi e dei cordoli.



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4. STAGIONATURA DEL CONGLOMETRATO La stagionatura o maturazione del conglomerato ha inizio subito dopo che gli “ingredien=” vengono mescola= e prosegue quasi illimitatamente nel tempo. La maturazione si compone di due fasi •  LA PRESA che inizia 30-‐45 minu= dopo che si aggiunge acqua nella mescola e dura per un

certo periodo variabile secondo il =po di cemento e le condizioni ambientali in cui avviene la maturazione. In questa fase il cls passa dalla consistenza plas=ca a quella solida senza acquistare capacità di resistenza apprezzabile.

•  L’INDURIMENTO che segue la presa. In questa seconda fase il cls consolida ed acquista capacità di resistenza. L’indurimento si protrae illimitatamente nel tempo ma agli effe9 della determinazione della resistenza Rck si considera pra=camente terminato dopo 28 gg.

Il peso proprio del conglomerato armato , quando il valore effe9vo non risulta da determinazione direTa, deve essere assunto pari a 2500 Kg/mc.



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Quando il geTo deve maturare all’aria hanno influenza sulla maturazione: •  Il grado di umidità dell’aria (tendenza ad assorbire acqua dal cls, •  Temperatura dell’aria ( influisce sulla velocità di idratazione, •  Il vento (influisce sull’essiccamento del cls) Le regole da rispeTare per una buona maturazione sono: •  Mantenere un tenore sufficiente di umidità nel calcestruzzo, •  Mantenere una temperatura superiore a 0°C (le basse temperature provano il

congelamento dell’acqua o rallentano il processo di presa e di indurimento) •  Evitare ur= e sollecitazioni



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5. DISARMO Durante i primi giorni di maturazione è necessario mantenere costantemente bagnata la superficie del geTo onde limitare l’evaporazione dell’acqua d’impasto e assicurare un regolare proseguimento delle reazioni chimiche che stanno alla base dell’indurimento: tale pra=ca serve a ridurre il ri=ro del calcestruzzo e ad aumentarne la resistenza. Il disarmo consiste nello smontaggio delle opere provvisionali (casseforme ed eventuali opere di sostegno) messe in aTo per la realizzazione della struTura. Le casserature la cui funzione è solo di contenimento come le sponde, possono essere smontate dopo pochi giorni, mentre tempi più lunghi (28 gg.) s’impongono per le par= des=nate a sostenere il peso proprio della struTura.



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LE TRAVI

Nella maglia che cos=tuisce l’orditura delle travi in un edificio con struTura in c.a. si possono dis=nguere: •  Travi principali (portan=) •  Travi di bordo (o di irrigidimento – trasversali) •  Travi secondarie (o trave9 di orditura dei solai)



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Da un punto di vista sta=co si fa riferimento allo schema della trave appoggiata agli estremi e caricata uniformemente: questa risulterà sollecitata a flessione e taglio, ed il momento fleTente risulterà in ogni sezione dello stesso segno (posi=vo).



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L’armatura longitudinale resistente a trazione sarà disposta sempre in basso. Perché il momento fleTente è massimo nella sezione di mezzeria e decresce andando verso le estremità fino ad annullarsi nelle sezioni di appoggio, l’armatura risulta rialzata verso la zona compressa con piegatura a 45°. Le staffe sono infi9te in prossimità degli appoggi dove massimo è il valore dello sforzo di taglio. I diametri dei ferri delle staffe sono compresi tra 6mm nelle travi normali e 8-‐14mm nelle travi di grandi luci o molto caricate.



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Il contenimento delle deformazioni è espresso indicando la freccia massima in mezzeria in rapporto alla luce della trave. Per i carichi dovu= a perso proprio, i carichi permanen= e un porzione di quelli variabili, la freccia massima non deve essere maggiore di quanto riportato in tabella.



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Contenere le deformazioni della trave vuol dire controllare la sua rigidità definendo il rapporto tra altezza e larghezza della trave, in relazione alla distanza tra i sostegni. D’altra parte la trave non può essere così rigida da non essere in grado di deformarsi quel tanto che permeTe, sena rompersi e senza perdere funzionalità di seguire eventuali cedimen= dei suoi sostegni, in par=colare delle fondazioni. La norma=va ammeTe che non ci siano rischi di deformazioni per determina= rappor= tra altezza e luce della trave.



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Generalmente, nelle struTure intelaiate (a travi e pilastri) con interasse di campata inferiore a 6m, si fa l’ipotesi che il nodo tra trave e pilastro sia un incastro parziale. E’ per questo mo=vo che il pilastro può essere considerato sollecitato prevalentemente a compressione. Per effeTo degli incastri i momen= fleTen= avranno segno posi=vo nella parte mediano della trave e segni nega=vi nelle par= vicine agli estremi. Le fibre tese saranno quelle inferiori nella zona mediana e quelle superiori prossime agli incastri. I pun= in cui il diagramma

interseca la fondamentale corrispondono a sezioni nelle quali Mf=0. In ques= pun= si ha l’inversione del Mf che pass dai valori posi=vi ai valori nega=vi



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Le armature longitudinale resistente a trazione sarà disposta in basso nella zona mediana della trave, ed in alto nelle zone prossime agli incastri. I ferri si disporranno ripiegando a 45° quelli dispos= in basso nella parte mediana per cos=tuire l’armatura superiore dall’incastro. Questa può essere rinforzata con altri ferri-‐ monconi-‐ che si arrestano o si ripiegano verso il basso ad una certa distanza dall’incastro. Nel caso di una trave a sbalzo o a mensola occorre ricordare che i momen= fleTen= agiscono nelle sezioni sono sempre nega=vi: le fibre tese sono quelle superiori e quindi si avrà trazione nella parte superiore e compressione in quella inferiore. Di conseguenza le armature res is ten= a t raz ione s i d i sporranno superiormente



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Le travi sono gli elemen= che sostengono i solai e legano fra loro i pilastri. A seconda della funzione si dividono in: TRAVE DI CORDOLO: elemento in conglomerato cemen=zio armato che cos=tuisce l’irrigidimento del solaio, agli elemen= portan= ver=cali. Se in appoggio per tuTa la sua lunghezza su muratura portante con=nua non è soggeTa a flessione. Riuscendo a distribuire uniformemente i carichi alla struTura soTostante; TRAVE: elemento in conglomerato cemen=zio armato che sorregge i solai, trasmeTendo i carichi ai pilastri. Essendo elemen= poggia= alle estremità, le travi sono prevalentemente soggeTe a sollecitazioni di flessione e taglio.



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Le travi possono essere: a) trave a sezione reTangolare b) trave a sezione ribassata c) trave a sezione rialzata d) trave in spessore di solaio e) trave parapeTo f) trave portamuro g) trave veleTa



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TRAVI RIBASSATE E TRAVI IN SPESSORE Le travi con geometria ribassata o rialzata sono par=colarmente efficaci in termini sta=ci e consentono di contenere entro limi= rela=vamente bassi l’incidenza del peso proprio. Esse sono adoTate oltre che per le costruzioni in zona sismica, nei solai degli edifici industriali, nei solai di copertura e in tu9 i casi in cui sono previs= for= carichi su luci superiori ai 5 metri. Le travi in spessore, caraTerizzate da una sezione con la base molto maggiore dell’altezza, hanno una conformazione evidentemente in contrasto con i principi della sta=ca, secondo i quali, a parità di area, una sezione è tanto più resistente quanto più é alta e streTa. Questa loro conformazione, si traduce in un peso proprio rilevante, ma nonostante ciò esse sono u=lizzate nei solai dei normali edifici residenziali, con luci fino a 6 metri.



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TRAVI RIBASSATE Vantaggi: •  possibilità di realizzare una struTura notevolmente rigida •  possibilità dii realizzare re=coli struTurali a grandi luci libere •  risparmio sulla sezione dell’’armatura metallica necessaria SvanTaggi creazione di vincoli al posizionamento delle pare= interne •  riduzione dell’’altezza libera dei locali •  elevato costo della casseratura per il geTo

Cassero per trave ribassaTa



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TRAVI IN SPESSORE Vantaggi: •  riduzione dei cos= della casseratura,, poiché le travi vengono geTate sullo stesso

tavolato piano del solaio •  formano una superficie d’’intradosso piana,, che non impone vincoli alla distribuzione

interna delle pare=

Svantaggi: •  maggior peso proprio della trave a causa della notevole larghezza •  maggior consumo di acciaio per l’armaTura meTallica •  creazione dii una struTura che non raggiunge gli sTessi gradi di rigidezza di quella

con travi ribassate



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107 Componen= =pici di struTure in c.a. prefabbricate (unione tramite ge9).



108 Simmons Hall @ MIT, Steven Holl, Boston 2003.

19-At Struttura Portante Elevazione-Telaio in CA 12-13 - Corso Architettura Tecnica

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