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Strutture in muratura e a telaio

Inroduzione alla teoria delle strutture

Nel campo delle costruzioni il termine struttura è spesso usato per indicare qualcosa di più specifico di un sistema di

relazioni. Con tale termine si indica il complesso di opere specificamente dedicate a sopportare i carichi che gravano su

di esse e necessarie per la stabilità dell’insieme.

I carichi si dividono in statici e dinamici. I carichi statici sono il peso proprio della struttura ovvero i carichi permanenti

sulla struttura ( pavimenti, manti di copertura, macchinari fissi,etc..) ed i carichi accidentali o sovraccarichi gravanti

sulla struttura in modo non permanente (persone, arredi, neve, vento, ecc.).

I carichi dinamici sono forze di cui può variare l’intensità, come l’azione sismica.

I carichi possono essere considerati concentrati se agiscono su una superficie piccola e possono essere pensati come

agenti in un punto della struttura, oppure possono essere considerati distribuiti se la loro azione è distribuita su una

superficie sufficientemente ampia.La struttura tende a reagire ai carichi con forze di reazione espresse dai vincoli (reazioni vincolari).

La struttura è in equilibrio statico quando le reazioni vincolari ed i carichi si annullano a vicenda creando un sistema a

risultante nulla.

Il sistema murario Il sistema trilitico


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La muratura :l’elemento portante

Organizzazione della maglia strutturale.

Nella costruzione in muratura la struttura portante viene determinata

attraverso la valutazione delle caratteristiche di resistenza a

compressione dei materiali impiegati: qualità della pietra, dei laterizi,

delle malte etc.

La definizione dei moduli strutturali in base ai quali viene attuata la

compartimentazione dell’edificio dipende dall’assetto tipologico e

morfologico della fabbrica e quindi dall’articolazione degli spazi

interni e dalla modalità di orditura degli impalcati ( solai).

Sinteticamente possiamo suddividere il sistema costruttivo in

muratura portante in tre categorie :Strutture portanti a scatola; (reticoli murari cellule chiuse )

Strutture portanti a setti paralleli; ( reticoli murari a cellule aperte)

Strutture portanti a setti irregolari

Strutture a piloni cavi : tra trilitico e murario ( n.b. questa tipologia

costruttiva risulta solo strumentale per la descrizione di di alcuni

particolari sistemi costruttivi a cellule chiuse).

V. Scamozzi le murature da Dell’idea dell’architettura universale , Venezia 1615


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Traitè de l’art de batir di J. Rondelet 1802-07

Diverse maniere di combinare i mattoni per formare

muri,divisioni o tramezzi

Dimostrazione del diverso comportamento alle azioni

orizzontali di un muro isolato rispetto ad unoammorsato ad una estremità.

La stabilità: ogni struttura ha un suo grado di stabilità

che varia dalla tipologia muraria prevista ovvero dal

rapporto con i materiali utilizzati - pietre naturali,

pietre artificiali, agglomerati, strutture miste- , dalle

loro caratteristiche di resistenza alle sollecitazioni a

compressione, dai criteri di assemblaggio - murature

con pietrame informe, con pietre da taglio, conlaterizio, murature composite gettate- e dal rapporto

tra spessore ed altezza libera del muro. Tale rapporto

secondo la tradizione varia da 1/10 a 1/12


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G. Breymann Trattato generale di costruzioni civili 1853

Spessori murari e vari impalcati.

Spessori murari: soluzioni d’angolo ortogonali.


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Maglia strutturale

Genericamente per maglia modulare, si indica lo schema

organizzativo degli elementi strutturali. Una rete

geometrica che ordina l’impianto costruttivo e spaziale

dell’edificio .

Struttura con muri paralleli longitudinali

Struttura con muri paralleli trasversaliStruttura con muri a cellule aperte

Struttura con muti a cellule chiuse

St. Etienne , Auxerre, pianta e sezione 1215,1540

Maglie e schemi di organizzazione

delle murature portanti e della

tessitura dei solai


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Solaio monodirezionale.

Il solaio è tessuto trasversalmente all’andamento

longitudinale della struttura poggiandosi sulle murature

portanti che si distinguono dalle murature di controvento.

Solaio bi-rezionale a piastra.Il solaio è tessuto nelle due direzioni principali appoggiandosi

sulle murature portanti che corrispondono all’intera maglia

strutturale.

Solai o impalcato

Si distinguono due fondamentali modalità di tessitura dei solaio o

impalcato: monodirezionale , con solaio appoggiato ai due estremi su

muri portanti e bidirezionale con solaio appoggiato su tutti i lati.

Il sistema monodirezionale è più adatto a configurazioni rettangolari. Il

lato maggiore è da considerare come muro portante mentre i lati minori

svolgono i ruolo di muri di controvento: il primo sostiene i carichiverticali, mentre il secondo si oppone ai fenomeni di instabilità

orizzontale. Il sistema di solaio con tessitura bi-direzionata invece è più

idoneo per configurazioni murarie quadrate. I muri in questo caso sono

da considerare a tutti gli effetti muri portanti e di controvento.


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Strutture in muratura

La scatola. Sistema a cellule chiuse.

Il sistema a scatola portante è il sistema costruttivo più antico.

Il sistema di costruzione a scatola rappresenta lo sviluppo tipico delle costruzioni in muratura. Per sistema ascatola chiusa si intende descrivere la forma geometrica matrice della struttura portante in grado di definire un

volume di spazio concluso in tutti i suoi lati(spazialità introversa). I rapporti con l’esterno sono limitati ad

aperture di finestre e porte. La possibilità di articolare liberamente gli spazi interni è condizionata dal reticolo

murario portante che risulta vincolante, così come invariabile è l’organizzazione del reticolo murario per edifici

a più livelli . I sistemi di distribuzione si distinguono per una estrema semplicità geometrica riflettendo tale

carattere anche nell’immagine esterna.

Le forme chiuse rappresentano la soluzione ottimale sia per tessiture di impalcati di tipo monodirezionale che

per tessiture bidirezionali a piastra.

J. Rondelet Della stabilità dei muri e dimostrazione delmetodo 1802-1807 J.N.Durand , Precis des lecons données a l’ ecoleroyale polytechnique , Paris 1823


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J. Soane Casa Oulton 1780cc.a.

Variante morfologiche di piante con moduli

strutturali a cellule chiuse e cellula aperta

La scatola. Sistema a cellule chiuse e aperte


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L.I.Kahn Casa Fleisher 1959

A. Mateus Casa in muratura


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C. Baeza Casa Gaspar



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Strutture portanti a setti paralleli

Muri longitudinali

Muri trasversali

Per sistema di costruzione a setti paralleli si intende una disposizione di murature portanti allineate secondo la

direzione principale di sviluppo della fabbrica. Naturalmente la struttura a setti paralleli nella sua espressionearchitettonica e strutturale offre una immagine di omogeneità, in cui, l’allineamento viene riconosciuto come

principio di ordinamento dello spazio . L’organizzazione interna si caratterizza quindi nel definire una spazialità

fortemente direzionata verso la luce, stabilendo una relazione diretta con l’esterno.

Da una da un punto di vista costruttivo la struttura a setti paralleli è un sistema di pareti portanti rese stabili dal

raccordo con l’orditura monodirezionale del solaio disposta ortogonalmente all’andamento dei setti.

L’esposizione dei criteri che seguono assegna al sistema di costruzione a setti precisi compiti costruttivi

limitandone la sua utilizzazione:

limitazione della larghezza delle campate della maglia costruttiva;

pareti interne piene con funzione di controventatura ;

pareti interne di definizione dell’involucro architettonico senza limitazioni costruttive con massima incidenza

luminosa , e massima proiezione verso l’esterno ;

sviluppo limitato in altezza;

Le Muet , “Manière de batir…..” 1623

G. Rondelet , Solai in legno 1802-1807


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Varietà morfologiche di piante con moduli strutturali a muri

portanti longitudinali.

Strutture portanti a setti paralleli


13/49Le Corbusier , Le case “ Jaoul ” Parigi 1952


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R. Piano Fondazione Bejeler Basilea 2000


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Al contrario dei setti paralleli o delle scatole chiuse - i primi che seguono una logica di sequenza regolare

unidirezionale, le seconde che seguono una logica di integrazione ordinata di spazi chiusi bidirezionati-, la

struttura a setti irregolari prevede una posizione libera delle pareti portanti di supporto alla copertura o al

solaio. Possiamo distinguere due caratteristiche fondamentali:

una impostazione volumetrica continua, aperta e dinamica degli spazi e della forma come non è possibileottenere sia nel caso di strutture a setti paralleli ma soprattutto nelle “scatole”;

una struttura tipologica caratterizzata prevalentemente da unità individuali piuttosto che seriali e ripetitive;

tale condizione favorisce una organizzazione degli spazi e delle relazioni con l’esterno di tipo estroverso e

pluridirezionale. Il sistema a setti irregolari è senza dubbio il più moderno tra i sistemi esposti finora. La pianta

non è più concepita come giustapposizione di stanze che nel loro iterativo ripetersi descrivono

l’organizzazione e l’ordine funzionale; gli spazi vengono creati dalla combinazione di porzioni di pareti

portanti: la spazialità assume identità funzionali attraverso una successione fluida di ambiti d’uso .

Contrapposizione tra linee verticali e orizzontali:

P.Mondrian 1917 Th. Van Doesburg 1918

Scomposizione di volumi in piani :

Th.van Doesburg, 1920 Controcostruzione


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Mies van der Rohe, Villa di mattoni 1923


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F.L. Wright casa D.D. Martin , Buffalo 1904




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Mies van der Rohe, Padiglione tedesco Barcellona 1929


Strutture a piloni cavi in muratura portante


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Strutture a piloni cavi in muratura portante

La struttura a piloni cavi in muratura portante descrive una tecnica costruttiva che si pone in modo equidistante tra il

sistema trilitico e quello murario, tra il principio di distribuzione concentrata dei carichi – i piedritti compressi che

sostengono l’architrave - e il principio di distribuzione lineare dei carichi –il muro omogeneamente compresso a sostegno

dell’impalcato. La disposizione sul piano base dei “monoliti” è libera: tuttavia essa è regolamentata da una maglia

geometrica di riferimento, all’interno della quale vengono disposti “liberamente” i piloni in modo tale da rispettare sia

l’organizzazione tipologico-spaziale –un organismo centralizzato, lineare, a pettine a griglia etc- sia l’equilibrio statico dellastruttura.

I sostegni verticali sono sinteticamente descritti come pilastri “megalitici” a sostegno di una struttura sovrastante

orizzontale : una lastra rigida monolitica con tessitura bidirezionale. Una tettonica così concepita caratterizza la spazialità

interna mediante una chiara dialettica tra gli opposti: volumi materici e l’“immateriale vuoto”, lo spazio libero.

La dialettica tra spazi serviti e serventi, tra spazialità libera e spazialità conclusa .

Le masse murarie -i piloni - in relazione alla sovrabbondante quantità di materia , si modificano, trasformandosi da piloni

pieni a piloni cavi : delle stanze murarie chiuse, introverse, elementi portanti della struttura architettonica.

Sul piano funzionale esse si identificano come spazi “specializzati”: strutture “serventi” ,- stabili ed invarianti, contrappunti

visuali e materici rispetto alle fluide dinamiche che caratterizzano la libera spazialità degli ambiti compresi.


20/49P. Zumthor Terme di Vals , 1997


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P. Zumthor Terme di Vals , 1997


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P. Zumthor Terme di Vals , 1997


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A. Mateus

Strutture a telaio


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Strutture a telaio

Il principio del telaio si basa sul fatto che il piedritto e “l’architrave” ovvero il pilastro e la trave sono collegati tramite vincoli

d’incastro più o meno perfetti oppure a cerniera sfruttano le loro proprietà elastiche.

La ripetizione dei piedritti (pilastri) in verticale e degli architravi (travi) in orizzontale genera dei telai tridimensionali :

schemi strutturali a gabbia o ascheletro indipendente.

Nelle strutture elastiche a scheletro indipendente le murature di chiusura dell’edificio, l’involucro, sono necessariamente di

tamponamento e svolgono una funzione portante non principale dando solo un contributo alla rigidezza orizzontale.

Strutture a telaio


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Struttura a scheletro indipendente in c.a. Genova 1906

Strutture a telaio

Strutture a telaio


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M. Ridolfi W. Frankl Edifici a torre vialeEtiopia, 1947-54

Strutture a telaio

Strutture a telaio


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Strutture a telaio


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Strutture a telaio


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Le Corbusier ,Case alla Weissenhofsiedlung , Stoccarda 1926_27

Strutture a telaio

Strutture a telaio


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Le Corbusier ,Case alla Weissenhofsiedlung , Stoccarda1926_27

Strutture a telaio

Strutture a telaio


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St uttu e a te a o



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I cinque punti per una nuova architettura:


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q p p

1 I pilotis

2 I tetti terrazzo

3 La pianta libera

4 La finestra a nastro

5 La facciata libera

(le corbusie e pierre janneret Stoccarda 1927)


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Le corbusier Casa La Roche-Jennaret, Parigi 1923


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Le corbusier Villa Stein_de Monzie , Vaucresson 1928


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Le Corbusier , Villa Savoye, Parigi 1928_31


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Le Corbusier , Villa Savoye, Parigi 1928_31


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Reticoli murari a cellule chiuse

Sintesi sui principi costruttivi


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Dal sistema a setti paralleli al telaio



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Dal sistema a setti paralleli al telaio



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Sistema portante a setti irregolari



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Sistema murario a cellule chiuse. Solaio bi-direzionato



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Sistema murario a setti paralleli. Solaio mono-direzionato ed aperture



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Il telaio



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Struttura a telaio con tessitura del solaio mono direzionato



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Struttura a telaio con tessitura del solaio mono direzionato



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