DISEGNO dell’ ARCHITETTURA II

Il disegno delle strutture portanti.

Le diapositive costituiscono unicamente una base per lo sviluppo della lezione e, come tali, non

sostituiscono in alcun modo i testi consigliati.

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1.Il disegno delle strutture portanti

Pur essendo il disegno delle strutture portanti nella sua “parte” dimensionale

competenza di altro corso, di seguito si dà brevemente un cenno di come si

possono rappresentare queste strutture che nella rappresentazione globale

del complesso edilizio ricoprono una funzione più strutturale che

architettonica. Tali strutture vanno comunque rappresentate secondo

opportune norme grafiche affinché siano “leggibili” dalle manovalanze che le

dovranno realizzare.

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llo

Differenze tra le due tipologie di

fondazioni:

Le strutture di fondazione in

muratura portante sostengono i

muri maestri e perimetrali; la

distribuzione in pianta dei vani è

vincolata al disegno strutturale

che le fondazioni assumono.

Con una struttura puntiforme in

cls, la distribuzione in pianta è

libera e non vincolata

all’articolarsi delle murature

portate; la fondazione scarica le

sollecitazioni puntuali dei pilastri

indipendentemente dalla

sovrastruttura ed è vincolata solo

alla resistenza del terreno.

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Le fondazioni in murature poste,

al di sotto della sovrastruttura

muraria in elevazione fuori terra,

seguono l’andamento lineare

del paramento sovrastante e a

sua volta portante. Se la

fondazione è eseguita in pietra

(come nel caso riportato, tipico

di edifici storici), essa può

essere dello stesso materiale

della muratura in elevazione o

di materiale ancora lapideo ma

con migliori caratteristiche

termo-igrometriche (isolamento

alla risalita capillare dell’acqua).

Le fondazioni in muratura

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Oggi, con l’uso del CLS, per

edifici in muratura portante di

nuova costruzione è preferibile

adottare fondazioni continue a

sezione rettangolare in

calcestruzzo di cemento

armato, per semplicità

esecutive e velocità di

esecuzione dell’opera. Questo

tipo di fondazione risulta quindi

come una trave rovesciata

molto alta ed armata come tale

su cui viene posata la muratura

portante in mattoni o laterizio e

cemento che si trova fuori terra.

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Questo tipo di fondazioni sono

adottate in strutture a scheletro

indipendente, con travi e pilastri

portanti (detto telaio) e murature di

tompagno non portanti. In genere

per terreni con buona resistenza ai

carichi verticali. Tecnicamente, il

plinto rappresenta un allargamento

della base del pilastro, con una

forma a tronco di piramide, che più

spesso diventa prismatica per

semplicità di esecuzione.

Si noti nell’immagine in alto la

rappresentazione con tratteggio

dell’ingombro della futura struttura

in elevazione e la relativa quotatura

della stessa.

Le fondazioni su plinti isolati

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In caso di terreni particolarmente

cedevoli, si ricorre alle fondazioni

del tipo a trave rovescia, questo tipo

di struttura consiste in un plinto con

base estesa quanto la struttura in

elevazione.

La struttura può avere andamento

prevalente in una sola direzione,

come quella in figura o avere

andamento in entrambe le direzioni.

Il loro disegno in pianta richiama i

segni grafici delle strutture in

proiezione, ovvero sottoposte al

piano orizzontale di sezione, gli

unici elementi sezionati risultano

essere i pilastri.

Le fondazioni su travi rovesce

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Esempio di fondazione con trave

rovescia con andamento in entrambe le

direzioni.

In generale le piante delle fondazioni

vengono quotate misurando i fili fissi dei

pilastri. Questi sono gli spigoli “fissi” della

struttura in elevazione, ovvero gli spigoli

dei pilastri che non arretreranno mai con

l’innalzamento dello stesso pilastro, che

ai piani più alti avrà sezione inferiore

rispetto a quelli alla base. I FILI FISSI,

per i pilastri perimetrali, sono identificati

con gli spigoli in cui l’edificio cambia

direzione e quelli che cadono agli angoli

dell’edificio. Per i pilastri interni sarà la

disposizione del pilastro e quindi il

progettista definirà caso per caso la

scelta dei fili fissi.

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Per una migliore distribuzione dei

carichi verticali su terreni molto

cedevoli, si ricorre ad una

fondazione a platea. In pratica un

grande solettone in calcestruzzo

di cemento armato.

Talvolta, tale zatterone può essere

integrato ad una maglia di travi a T

rovescio come precedentemente

analizzate.

Fondazioni a platea

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Nel caso di strutture in elevazione che per esigenze particolari (costi minori, tempi

di esecuzione abbreviati), sono realizzate con componenti di tipo prefabbricato,

ossia provenienti dall’esterno del cantiere e costruiti in tempi anche precedenti alla

effettiva edificazione dell’edificio; in cantiere si procede unicamente ad assemblare

le parti che comporranno l’orditura strutturale.

Per strutture di questo tipo, le fondazioni vengono eseguite direttamente in cantiere

realizzando un sistema di fondazione che accolga il telaio prefabbricato.

Fondazione per strutture in elevazione prefabbricate

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Le strutture prefabbricate possono

essere di diversi materiali. In

funzione del materiale scelto,

cambia l’esecuzione del

collegamento tra struttura in

elevazione e struttura di

fondazione.

Nelle strutture in cemento armato

prefabbricato la giunzione tra le

strutture avviene tramite getto di

calcestruzzo (area tratteggiata in

figura) per rendere solidali le

diverse parti strutturali.

Per le strutture in acciaio, gli

elementi in elevazione vengono

connessi alla fondazione

procedendo alla bullonatura di una

piastra (saldata al pilastro di

acciaio) a ferri filettati (tirafondi)

annegati nel calcestruzzo

Plinti per strutture in acciaio

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Plinti per strutture in c.a.

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Dettaglio di fondazioni per strutture in acciaio

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Le tipologie di fondazioni viste in precedenza sono tutte del tipo superficiale,

ovvero scaricano le tensioni sullo strato superficiale del terreno. Nel caso il

terreno sia di pessime condizioni, (limo, sabbia ecc.) si ricorre ad una

fondazione profonda.

Una fondazione di questo tipo è progettata in modo da distribuire i carichi non

direttamente sul piano di posa del primo livello di pilastri della struttura in

elevazione, bensì nel terreno al di sotto di tale piano.

I pali trivellati e gettati in opera sfruttano l’attrito verticale che si sviluppa tra il

terreno e il palo, tentando di raggiungere uno strato più compatto in profondità.

La tipologia con palo battuto nel terreno, sfrutta il fatto che infilando i pali nel

terreno a poca distanza tra loro il terreno viene compattato e migliora le sue

caratteristiche meccaniche. Anche in questo caso si cerca uno strato migliore in

profondità su cui scaricare almeno una parte del carico.

Fondazioni profonde

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Le teste dei pali, sono poi

connesse tra loro da un plinto

di fondazione, una struttura di

solito molto tozza, che

consente di ripartire il carico

verticale su tutti i pali

sottostanti. I plinti sulle teste

dei pali, se di tipo isolato sono

poi collegati tra loro da una

trave.

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In situazioni con terreno molto

cedevole le teste dei pali sono

allineati sotto una trave di

fondazione che a sua volta

collabora ad irrigidire la struttura

portante stabilizzandola sul

terreno cedevole. In questo caso

è la stessa trave che ripartisce il

carico proveniente dai pilastri

sulle teste dei pali.

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2. Vespai e intercapedini.

La realizzazione del vespaio si rende necessaria per isolare il primo

calpestio della struttura, in modo da creare le migliori condizioni ambientale

all’interno dell’ambiente da questo definito.

L’intercapedine, ha la stessa funzione dei vespai, ovvero quella di rendere

salubre l’ambiente che definisce, ma il suo sviluppo è verticale.

Di seguito si illustrano a titolo esplicativo alcune tipologie costruttive

fornendo alcuni particolari costruttivi più rilevanti.

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Vespaio con pietrame a secco.

E’ la tipologia più economica che non garantisce un buon isolamento dal terreno

sottostante a causa del pietrame utilizzato, di solito scarti di lavorazioni

precedenti effettuate in cantiere e quindi non idoneo allo scopo. Tale pietrame ha

una porosità tale da consentire una discreta risalita dell’acqua per capillarità

vanificando l’isolamento del pavimento.

canale di aerazione

tubo di ventilazione

tamponatura

fondazione della tamponatura

masso di cls magro

filo terreno

impermeabilizzazione

sottofondo pavimento

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Vespaio con camera d’aria.

Tra quelli più utilizzati. Se i pilastrini che sorreggono il solaio sono a loro volta

ben isolati dal terreno ha buone caratteristiche isolanti.

sottofondo in cls magro

trave di fondazione

masso di cls magro

muretto di mattoni forati 8 x 11 x 22

impermeabilizzazione

tavellone

masso di cls

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tubo di ventilazione

cordone prefabbricato in cls

tamponatura pavimento sottofondo

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Vespaio con elemento ad igloo.

I vespai maggiormente utilizzati sono quelli composti da elementi in plastica che montati

in sito e successivamente ricoperti con un massetto di CLS compongono un solaio

ventilato che isola al meglio il pavimento dell’ambiente interrato o più vicino al terreno.

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Isolamento dei piani interrati. Tipologia con pietrame a secco.

Per questa tipologia vale quanto già detto per l’isolamento dei solai.

solaio

muratura

terreno

vespaio

strato impermeabile

tubo di aerazione

pietrame

strato impermeabile

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Isolamento dei piani interrati. Controfodera con solaio ventilato.

terreno

fondazione

muratura

solaio

camera d’aria

strato impermeabile

tubo di aerazione

controfodera in mattoni

camera d’aria

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Isolamento dei piani interrati. Muro di sostegno con intercapedine e solaio

ventilato.

ventilazione

fognolo

camera d’aria

strato impermeabile

muratura

solaio

intercapedine

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